《电路分析基础》(第3版)[俎云霄][电子课件]§1-1 电路和电路模型
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《电路分析基础》(第3版)[俎云霄][电子课件]§1-9 电源的等效变换
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§1-9 电源的等效变换
北京邮电大学电子工程学院
退出 开始
内容提要
电压源的等效变换 电流源的等效变换 实际电压源模型与实际电流源模型 的等效变换
X
1.电压源的等效变换
1.1 电压源的串联
i us1
+ +-
u
-
us2 +-
usn
+-
i
+
u
n
-
+
- us
us us1 us2 usn usi
R2 R2
2
i1
u R2
2i1
i1
u R1
i
R1
R2
2 u
2i1
R1 R2
R2
Rab
u i
R1
R1R2 R2 2
R2
i
i1 + a
R1 u
-b
（a）
i
a
i1
+
R2
R1 u
-b （b）
X
说明
当 R1 R2 2 时，Rab 0 当 R1 R2 2 时，Rab 0 （为负电阻） 该题中对图（b）不能再进行化简，因为继续化简将 使控制量 i1消失。在含有受控源的电路中一定要保留 控制量。
推论：任何元件与电压源并联，其对外电路的作用 与一个电压源的作用等效。
返回
X
2.电流源的等效变换Βιβλιοθήκη 2.1 电流源的并联i
+
u
is1
is2
i
+
isn
u
is
-
-
n
is is1 is2 isn isi
i 1
北京邮电大学电子工程学院
退出 开始
内容提要
电压源的等效变换 电流源的等效变换 实际电压源模型与实际电流源模型 的等效变换
X
1.电压源的等效变换
1.1 电压源的串联
i us1
+ +-
u
-
us2 +-
usn
+-
i
+
u
n
-
+
- us
us us1 us2 usn usi
R2 R2
2
i1
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2i1
i1
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i
R1
R2
2 u
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R1 R2
R2
Rab
u i
R1
R1R2 R2 2
R2
i
i1 + a
R1 u
-b
（a）
i
a
i1
+
R2
R1 u
-b （b）
X
说明
当 R1 R2 2 时，Rab 0 当 R1 R2 2 时，Rab 0 （为负电阻） 该题中对图（b）不能再进行化简，因为继续化简将 使控制量 i1消失。在含有受控源的电路中一定要保留 控制量。
推论：任何元件与电压源并联，其对外电路的作用 与一个电压源的作用等效。
返回
X
2.电流源的等效变换Βιβλιοθήκη 2.1 电流源的并联i
+
u
is1
is2
i
+
isn
u
is
-
-
n
is is1 is2 isn isi
i 1
概论-电路分析基础ppt
在规定的参考方向下，电流
为正值时，其实际方向与其
参考方向相同，否则相反。
20
➢
电压的定义及其参考方向
dW
u
dq
实际方向：电位降低的方向。
电压的参考方向：
假设的电压降的方向。电压的参考方向也可以随意规定。
21
➢
电压参考方向的表示
➢ 箭头
➢ +-号
➢ 双下标 Uab=-Uba
（ Uab ， a参考极性为+，b
参数元件构成。
分布参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远大于电路最高工作频
率所对应的波长时，必须考虑分布参数。
14
1-1 电路与电路模型
理想电路元件（元件模型）
当实际电路的尺寸远小于最高工作频率所对应的波长时，可以
定义出几种“集总参数元件”(Lumped Parameter elements)，
KCL的另一种描述：任意瞬时，流入某节点的电流之和等于流出电流之和。
27
KCL示例
注意：首先需规定各支路电流的参考方向，
可规定流入节点为— ，流出为+ 。
节点① ：
i1 (t ) i6 (t ) i4 (t ) 0
节点⑤ ：
i3 (t ) i6 (t ) i7 (t ) 0
采用关联参考方向 / 一致参考方向更为方便，也更为常
18
用
➢
电流的定义及其参考方向
电流的实际方向：正电荷运动的方向。
参考方向：
假设的电流方向，参考方向可以随意规定。
为什么有了电流的实际方向还要提出参考方向呢？
19
➢
电流参考方向的表示
➢箭头
为正值时，其实际方向与其
参考方向相同，否则相反。
20
➢
电压的定义及其参考方向
dW
u
dq
实际方向：电位降低的方向。
电压的参考方向：
假设的电压降的方向。电压的参考方向也可以随意规定。
21
➢
电压参考方向的表示
➢ 箭头
➢ +-号
➢ 双下标 Uab=-Uba
（ Uab ， a参考极性为+，b
参数元件构成。
分布参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远大于电路最高工作频
率所对应的波长时，必须考虑分布参数。
14
1-1 电路与电路模型
理想电路元件（元件模型）
当实际电路的尺寸远小于最高工作频率所对应的波长时，可以
定义出几种“集总参数元件”(Lumped Parameter elements)，
KCL的另一种描述：任意瞬时，流入某节点的电流之和等于流出电流之和。
27
KCL示例
注意：首先需规定各支路电流的参考方向，
可规定流入节点为— ，流出为+ 。
节点① ：
i1 (t ) i6 (t ) i4 (t ) 0
节点⑤ ：
i3 (t ) i6 (t ) i7 (t ) 0
采用关联参考方向 / 一致参考方向更为方便，也更为常
18
用
➢
电流的定义及其参考方向
电流的实际方向：正电荷运动的方向。
参考方向：
假设的电流方向，参考方向可以随意规定。
为什么有了电流的实际方向还要提出参考方向呢？
19
➢
电流参考方向的表示
➢箭头
电路分析基础 课后答案 俎云霄
2
S
+ u -
2
5
1A
4
+1V -
4
i
题图 1-18 答：由理想电流源性质知，打开开关 S 和闭合开关 S，作为对电路右半边的输入而言，始终 是 1A 的电流输入。由于输入不变，电路右半边的状态不变。 1-26 电路如题图 1-24 所示，求在下列条件下受控源的电压。 （1）us 2V , （2）us 8V 。
3
+ 2u
1
1
u
题图 2-8 解： G11 1
1 3 1 1 3 5 1 ， G22 ， G33 ， G12 G21 ， G13 G31 0 ， 2 2 2 4 4 4 2 1 G23 G32 ， is11 2u 1 ， is 22 3i1 ， is 33 1 ，所以有 4
G11un1 G21un1 G u 31 n1 G21un 2 G22un 2 G32un 2 G31un 3 G23un 3 G33un 3 is11 is 22 is 33
3 2 un1 1 un1 2
1 un 2 2 3 un 2 4 1 un 2 4
im1 1A ， i im1 im 3 ， im 2 1.5iA
10
i 5 b
10V
im 3
1.5i
30
a
1A
c
im1Βιβλιοθήκη im 220题图 2-21
d
对回路 3，有回路方程： 35im1 50im 2 65im 3 10 则： 35 75i 65(1 i ) 10 ， i 2 A 此题最好选边{ac,bd,dc}为树，即将所求电流所在的支路选为连支。
第2章_电路分析基础(张永瑞)(第三版)90页PPT
第二章 电路的基本分析方法
网孔电流是完备的变量。
图 2.2-1 网孔法分析用图
第二章 电路的基本分析方法
例如图2.2-1电路中，i1=iA, i2=iB, i3=iC。如果某支路属于 两个网孔所共有，则该支路上的电流就等于流经该支路二 网孔电流的代数和。例如图 2.2-1 电路中支路电流i4, 它等于
第二章 电路的基本分析方法
归纳、明确支路电流法分析电路的步骤。
第一步：设出各支路电流，标明参考方向。任取n-1个节 点，依KCL列独立节点电流方程(n 为电路节点数)。
第二步：选取独立回路(平面电路一般选网孔)，并选定 巡行方向，依KVL列写出所选独立回路电压方程。
第三步：如若电路中含有受控源，还应将控制量用未知 电流表示，多加一个辅助方程。
us2 R2 R3
第二章 电路的基本分析方法
1 0 1 2 R1 u s1 R 3 R1u s2 R 3u s1 R 3u s2
0 us2 R3 1 1 0 3 R1 0 u s1 R1u s2 R 2u s1 0 R2 us3
第二章 电路的基本分析方法
所以求得支路电流
i1Βιβλιοθήκη 1 第二章 电路的基本分析方法
图 2.1-2 支路电流法分析用图
第二章 电路的基本分析方法
根据KCL，对节点 a 和 b 分别建立电流方程。设流出 节点的电流取正号，则有
节点 a
i1 i2 i3 0
(2.1-2)
节点 b
i1 i2 i3 0
(2.1-3)
根据KVL，按图中所标巡行方向(或称绕行方向)对回路Ⅰ、
第二章 电路的基本分析方法
图 2.1-5 例 2.1-3 用图
第二章 电路的基本分析方法
电路分析基础ppt课件
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基本的定律 之一，它指出在纯电阻电路中，电压 、电流和电阻之间的关系为 V=IR，其 中 V 是电压，I 是电流，R 布问题的 定律
VS
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分：基尔霍夫电 流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（ KVL）。基尔霍夫电流定律指出，对于电 路中的任何节点，流入节点的电流之和等 于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定 律指出，对于电路中的任何闭合回路，沿 回路绕行一圈，各段电压的代数和等于零 。
电路分析基础PPT 课件
目 录
• 电路分析基础概述 • 电路元件和电路模型 • 电路分析的基本定律和方法 • 交流电路分析 • 动态电路分析 • 电路分析的应用实例
01
电路分析基础概述
电路分析的定义
电路分析
电路分析的方法
通过数学模型和物理定律，研究电路 中电压、电流和功率等参数的分布和 变化规律的科学。
时不变假设
电路中的元件参数不随时间变化， 即电路的工作状态只与输入信号的 幅度和相位有关，而与时间无关。
02
电路元件和电路模型
电阻元件
总结词
表示电路对电流的阻力，是电路中最基本的元件之一。
详细描述
电阻元件是表示电路对电流的阻力的一种元件，其大小与材料的电导率、长度 和截面积等因素有关。在电路分析中，电阻元件主要用于限制电流，产生电压 降落和消耗电能。
二阶动态电路的分析
总结词
二阶RLC电路的分析
详细描述
二阶RLC电路是指由一个电阻R、一个电感L和一个电容C 组成的电路，其动态行为由二阶微分方程描述。通过求解 该微分方程，可以得到电路中电压和电流的变化规律。
总结词
二阶动态电路的响应
欧姆定律是电路分析中最基本的定律 之一，它指出在纯电阻电路中，电压 、电流和电阻之间的关系为 V=IR，其 中 V 是电压，I 是电流，R 布问题的 定律
VS
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分：基尔霍夫电 流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（ KVL）。基尔霍夫电流定律指出，对于电 路中的任何节点，流入节点的电流之和等 于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定 律指出，对于电路中的任何闭合回路，沿 回路绕行一圈，各段电压的代数和等于零 。
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目 录
• 电路分析基础概述 • 电路元件和电路模型 • 电路分析的基本定律和方法 • 交流电路分析 • 动态电路分析 • 电路分析的应用实例
01
电路分析基础概述
电路分析的定义
电路分析
电路分析的方法
通过数学模型和物理定律，研究电路 中电压、电流和功率等参数的分布和 变化规律的科学。
时不变假设
电路中的元件参数不随时间变化， 即电路的工作状态只与输入信号的 幅度和相位有关，而与时间无关。
02
电路元件和电路模型
电阻元件
总结词
表示电路对电流的阻力，是电路中最基本的元件之一。
详细描述
电阻元件是表示电路对电流的阻力的一种元件，其大小与材料的电导率、长度 和截面积等因素有关。在电路分析中，电阻元件主要用于限制电流，产生电压 降落和消耗电能。
二阶动态电路的分析
总结词
二阶RLC电路的分析
详细描述
二阶RLC电路是指由一个电阻R、一个电感L和一个电容C 组成的电路，其动态行为由二阶微分方程描述。通过求解 该微分方程，可以得到电路中电压和电流的变化规律。
总结词
二阶动态电路的响应
《电路分析基础(第三版)
三相电源的表示方法
三相电源可以用相电压、线电压和相量来表 示。相电压是指各相与中性点之间的电压， 线电压是指任意两相之间的电压。相量是一 种复数表示方法，可以方便地表示三相电压 和电流。
三相负载
三相负载的分类
三相负载可以分为三相平衡负载和三相不平衡负载。 三相平衡负载是指三相的阻抗相等，如三相电阻炉； 三相不平衡负载是指三相的阻抗不等，如电动机。
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析的基本定律之一，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，对于任意一个封闭的电路，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和；基尔霍夫电 压定律指出，对于任意一个封闭的电路，绕行一周的总电压降为零。这两个定律是分析电路的基本依据，可以解 决各种复杂的电路问题。
详细描述
电压源能够在其两端维持一个恒定的电压值，而与流过它的电流无关。电流源则能够在其输出端维持 一个恒定的电流值，而与其两端的电压无关。这两种电源模型在电路分析和设计中具有重要应用。
04
电容与电感
电容元件
01
02
03
04
电容元件
是容纳电荷的元件，其基本特 性是隔直流通交Байду номын сангаас。
电容的种类
包括固定电容、可变电容和电 解电容等。
重要概念
初始值、稳态值、时间常数等。
二阶电路的暂态分析
二阶电路
由两个储能元件（一个电感和一个电容）和一个电阻组成的电路。
分析方法
采用二阶微分方程描述二阶电路的暂态过程，通过求解微分方程得 到电路中各元件的电压和电流。
重要概念
固有频率、阻尼比等。
08
磁路与变压器
电路与电子技术基础 第3版课件第1章电路的基本概念及基本定律
子 技 术 基 础 第 3 版
节点(node)—两条或两条以上支路的联接点；
回路(loop)—电路中任一闭合路径
网孔(mesh)—回路内不含有支路的回路
网络(network)—网络是指含有较多元件的电路，本课程
中网络与电路指相同概念
2.两个定理
(1)∑I=0
（对于任一节点而言）
(2)∑U=0 （对于任一闭合回路而言）
第一节 电路模型
电 第一：实际电路种类繁多、连接五花八门，在进行电路分析、计算时，
路 要将实际的电路部件加以近似化、理想化—“电路模型”的概念。
与 注意
电 （1）在一定的条件下，不同器件可具有同一种模型。如：电阻、白炽
子 技 术
灯、电炉等 （2）同一器件，在不同的应用条件下，往往采用不同形式的电路模型。 如电感线圈等。
基
p=±ui
础
第
当p>0时，表示在dt时间内电场力对电荷dq作功dw，这部分能量
3
被元件吸收，所以p是元件的吸收功率；在p<0时，表示元件吸
版
收负功率，换句话说，就是元件向外部电路提供功率。
第一章 电路基本概念及基本定律
第三节 基尔霍夫定律
电
路 1.几个概念
与 支路(branch)—每个二端元件构成一条支路或若干元件 电 串联、具有两个端点组成的电路；
q(t)=Cu(t)
第
3
i(t) dq(t) d[Cu(t)] C du(t)
版
dt
dt
dt
第一章 电路基本概念及基本定律
电 路
由上可知，流过电容的电流仅取决于该时刻的电压变化率，而于该时 刻电压电压大小和电压的历史无关。特别要注意的是，通过电容的电 流只能为有限值电压变化率为有限值电压不可能发生跳变。特别
电路分析基础ppt课件
1.1 电路元件 1.2 基尔霍夫定律 1.3 叠加定理 1.4 等效电源定理 1.5 含受控源电路的分析
27.04.2021
电工基础教学部
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3
目录
3
电工电子技术
第1章 电路分析基础
本章要求:
1. 理解电压与电流参考方向的意义；
2. 理解电路的基本定律并能正确应用；
3. 了解电路的通路、开路与短路状态，
27.04.2021
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20
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20
电工电子技术
3.电阻元件的功率和能量 在关联参考方向下，电阻元件的功率为
puii2Ru2 单位为瓦特（W） R
从t1到t2的时间内，电阻元件吸收的能量为
w t2 Ri2dt 单位为焦耳（J） t1
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I3
I2
4 U2 2
解： 元件1功率 P 1 U 1 I 1 2 2 0 4W 0 元件2功率 P 2 U 2 I 2 1 ( 0 1 ) 1W 0
元件3功率 P 3 U 3 I 1 ( 1) 0 2 2W 0
元件4功率 P 4 U 2 I 3 1 ( 0 3 ) 3W 0
元件1、2发出功率是电源，元件3、4 吸收功率是负载。上述计算满足ΣP = 0 。
Uab的变化可能是 ___大__小__ 的变化，
或者是 __方__向___的变化。
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27
例a
Is
RI
Uab=?
_
Us
+
电工电子技术
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3
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3
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第1章 电路分析基础
本章要求:
1. 理解电压与电流参考方向的意义；
2. 理解电路的基本定律并能正确应用；
3. 了解电路的通路、开路与短路状态，
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3.电阻元件的功率和能量 在关联参考方向下，电阻元件的功率为
puii2Ru2 单位为瓦特（W） R
从t1到t2的时间内，电阻元件吸收的能量为
w t2 Ri2dt 单位为焦耳（J） t1
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I3
I2
4 U2 2
解： 元件1功率 P 1 U 1 I 1 2 2 0 4W 0 元件2功率 P 2 U 2 I 2 1 ( 0 1 ) 1W 0
元件3功率 P 3 U 3 I 1 ( 1) 0 2 2W 0
元件4功率 P 4 U 2 I 3 1 ( 0 3 ) 3W 0
元件1、2发出功率是电源，元件3、4 吸收功率是负载。上述计算满足ΣP = 0 。
Uab的变化可能是 ___大__小__ 的变化，
或者是 __方__向___的变化。
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例a
Is
RI
Uab=?
_
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电路分析基础课件(周围主编)第01章
电路的功能基本上可以分成两大类。 一类是用来实现电能的转换、传输和分配。 电路的另一类功能则是在信息网络中，用 来传递、储存、加工和处理各种电信号。
图1-2所示的是通信网的基本组成框图。 通常把输入电路的信号称为激励，而把经 过电路传输或处理后的信号称为响应。
图1-2通信网的基本组成框图
�3.电路模型与集中电路
PR=UI=RI2=GU2
�2.理想电压源
理想电压源是一个二端元 件，其端电压us在任意瞬间与通 过它的电流无关。us可以保持恒 定不变 ( 称为理想直流电压源) 或 按一定规律随时间变化。
�3.理想电流源
理想电流源是另一种理想电源。 它也是一个二端元件，在任意瞬 间，输出电流 is与其端电压无关。 is 可以保持恒定不变 ( 称为理想直流电 流源)或按一定规律随时间变化。
如前所述，电阻元件是从实际电阻器 抽象出来的模型。在中学物理中，学过由 ’s law)，即 欧姆定律 (Ohm Ohm’
u=Ri
(或U=RI)
� (2) 电阻元件的功率与耗能
线性电阻元件在任一瞬间的吸收功率 可按式(1-7)结合欧姆定律进行计算，即
pR=u·i=Ri2=Gu2
在直流情况下，计算式可写成
1.4 基尔霍夫定律
先介绍几个与电路结构有关的名词或 术语。 支路：电路中一个二端元件称为一条支路。 节点：电路中元件的汇接点称为节点 (结节)。 回路：电路中任一闭合的路径称为回路。 网孔：内部不含支路的回路称为网孔。
�1.基尔霍尔电流定律(KCL)
基尔霍夫电流定律可表述为：在集中 参数电路中，任一时刻流出 (或流入 )节点的 各支路电流的代数和恒等于零。 写成数学表达式为
图1-7u，i关联参考方向
电路分析基础（俎云霄主编）
《电路分析基础》（俎云霄主编）◆内容简介本书主要介绍电路的基本概念、基本定律和定理及电路的基本分析方法。
本书共包含3大部分内容——直流电阻电路、直流动态电路和正弦交流稳态电路。
直流电阻电路部分共4章，主要介绍电路的基本变量和几种基本元件，电路的基本分析方法、基本定律和定理，简单非线性电阻电路。
直流动态电路部分有2章，主要介绍电容和电感这两种动态元件，分析由动态元件构成的一阶动态电路和二阶动态电路的瞬态过程。
正弦交流稳态电路部分共6章，主要介绍正弦稳态电路、三相电路、非正弦周期稳态电路和有耦合的电感电路的分析，介绍电路的频率特性和二端口网络。
另外，本书的最后一章介绍了电路仿真软件——Multisim，给出了仿真示例。
◆目录第1章电路模型和电路元件1. 1 电路和电路模型1.2 电路变量1.3 基尔霍夫定律1.4 电阻元件1.5 电压源1.6 电流源1.7 受控源1.8 电阻的等效变换输入电阻1.9 电源的等效变换1.10 工程应用——散热风扇的速度控制本章小结习题第2章电阻电路的基本分析方法2.1 图论的初步知识2.2 支路电流法2.3 完备的独立电路变量2.4 节点电压法2.5 网孔分析法2.6 回路分析法2.7 运算放大器及其外部特性2.8 含运算放大器的电阻电路2.9 工程应用——模数和数模转换电路本章小结习题第3章电路的基本定理3.1 齐性定理3.2 叠加定理3.3 替代定理3.4 戴维南定理和诺顿定理3.5 最大功率传输定理3.6 特勒根定理3.7 互易定理3.8 对偶关系3.9 工程应用——万用表内阻的确定本章小结习题第4章简单非线性电阻电路4.1 非线性电阻电路4.2 图解法4.3 分段线性化法4.4 小信号分析法4.5 工程应用——限幅电路本章小结习题第5章一阶动态电路5.1 电容元件5.2 电感元件5.3 忆阻元件5.4 换路定则及初始值的确定5.5 一阶电路的零输入响应5.6 一阶电路的零状态响应5.7 一阶电路的全响应5.8 一阶电路的三要素法5.9 一阶电路的阶跃响应 5.10 微分电路和积分电路 5.11 工程应用——瞬态分析在数字电路中的应用本章小结习题第6章高阶动态电路6.1 二阶电路的微分方程6.2 RLC并联电路的零输入响应6.3 RLC并联电路的零状态响应和全响应6.4 RLC串联电路6.5 一般二阶电路和高阶动态电路6.6 工程应用——电火花加工电路本章小结习题第7章正弦稳态电路7.1 正弦量7.2 正弦量的相量相量法7.3 基尔霍夫定律和 R、L、C 元件VCR的相量形式 7.4 阻抗和导纳7.5 正弦稳态电路的相量分析7.6 正弦稳态电路的等效7.7 正弦稳态电路的功率7.8 复功率7.9 正弦稳态最大功率传输定理7.10 工程应用——功率因数的提高本章小结习题第8章三相电路8.1 三相电源8.2 对称三相电路的计算8.3 不对称三相电路的概念8.4 三相电路的功率8.5 工程应用——三相电源相序的确定本章小结习题第9章非正弦周期稳态电路9.1 非正弦周期信号有效值平均值 9.2 非正弦周期稳态电路的分析9.3 非正弦周期稳态电路的功率9.4 工程应用——适配器本章小结习题第10章电路的频率特性10.1 网络函数及频率特性10.2 RC电路的频率特性10.3 RLC串联电路的谐振10.4 RLC并联电路的谐振10.5 工程应用——按键式电话系统本章小结习题第11章耦合电感电路11.1互感互感电压11.2耦合电感的电压、电流关系11.3耦合电感的去耦11.4含耦合电感电路的分析11.5线性变压器电路的分析11.6全耦合变压器11.7理想变压器的VCR及其特性11.8 工程应用——全波整流电路本章小结习题第12章二端口网络12.1 二端口网络12.2 二端口网络的VCR及参数12.3 二端口网络各参数间的关系12.4 互易二端口和对称二端口12.5 二端口网络的等效电路12.6 有端接的二端口网络12.7 二端口网络的特性阻抗12.8 二端口网络的互连12.9 工程应用——双极型晶体管的等效电路本章小结习题第13章 Multisim使用指南及仿真应用13.1 一个简单的例子13.2 部分菜单栏简介13.3 工具栏简介13.4 常用仪器仪表的使用13.5 仿真示例本章小结习题附录A 特勒根定理的证明附录B 复数及其运算附录C 常见信号的傅里叶级数展开部分习题参考答案参考文献。
电路分析基础 739页PPT文档
1 kA 10 3 A
1 mA 10 3 A
1 uA 10 6 A
电流不但有大小，而且有方向。规定正电荷运动的方向为电流的实际 方向。在一些很简单的电路中，如图 1.1-4，电流的实际方向是显而易见的， 它是从电源正极流出，流向电源负极的。但在一些稍复杂的电路里，如图 1.2-3 所示桥形电路中，R5上的电流实际方向就不是一看便知的。不过，R5 上电流的实际方向只有 3 种可能：(1) 从a流向b; (2) 从b流向a; (3) 既不从a 流向b, 又不从b流向a(R5上电流为零)。所以说，对电流这个物理现象可以用 代数量来描述它。简言之，电流是代数量，当然可以像研究其它代数量问 题一样选择正方向，即参考方向。假定正电荷运动的方向为电流的参考方 向，用箭头标在电路图上。今后若无特殊说明，就认为电路图上所标箭头 是电流的参考方向。 对电路中电流设参考方向还有另一方面的原因，那就 是在交流电路中电流的实际方向在不断地改变，因此很难在这样的电路中 标明电流的实际方向，而引入电流的参考方向也就解决了这一难题。 在对 电路中电流设出参考方向以后，若经计算得出电流为正值，说明所设参考 方向与实际方向一致；若经计算得出电流为负值，说明所设参考方向与实 际方向相反。 电流值的正与负在设定参考方向的前提下才有意义。
电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向 称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移 动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷 从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力 做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部 分电能被ab这段电路所吸收。
例1.2-1 如图 1.2-7(a)所示电路，若已知2s内有4C正电 荷均匀的由a点经b点移动至c点，且知由a点移动至b点电 场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J。
1 mA 10 3 A
1 uA 10 6 A
电流不但有大小，而且有方向。规定正电荷运动的方向为电流的实际 方向。在一些很简单的电路中，如图 1.1-4，电流的实际方向是显而易见的， 它是从电源正极流出，流向电源负极的。但在一些稍复杂的电路里，如图 1.2-3 所示桥形电路中，R5上的电流实际方向就不是一看便知的。不过，R5 上电流的实际方向只有 3 种可能：(1) 从a流向b; (2) 从b流向a; (3) 既不从a 流向b, 又不从b流向a(R5上电流为零)。所以说，对电流这个物理现象可以用 代数量来描述它。简言之，电流是代数量，当然可以像研究其它代数量问 题一样选择正方向，即参考方向。假定正电荷运动的方向为电流的参考方 向，用箭头标在电路图上。今后若无特殊说明，就认为电路图上所标箭头 是电流的参考方向。 对电路中电流设参考方向还有另一方面的原因，那就 是在交流电路中电流的实际方向在不断地改变，因此很难在这样的电路中 标明电流的实际方向，而引入电流的参考方向也就解决了这一难题。 在对 电路中电流设出参考方向以后，若经计算得出电流为正值，说明所设参考 方向与实际方向一致；若经计算得出电流为负值，说明所设参考方向与实 际方向相反。 电流值的正与负在设定参考方向的前提下才有意义。
电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向 称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移 动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷 从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力 做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部 分电能被ab这段电路所吸收。
例1.2-1 如图 1.2-7(a)所示电路，若已知2s内有4C正电 荷均匀的由a点经b点移动至c点，且知由a点移动至b点电 场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J。
电路分析基础第三版-电路分析的电子教案
i3
a
3
4
i4
图1-9 说明KCL
17
1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL)
KVL 的基本内容是：对于任何集总电路中的任 一回路，在任一瞬间，沿回路的各支路电压的代数 和为零。
解含受控源的电路。
5
1.1 电路和电路模型
1.1.1 电路及其功能
实际电气装置种类繁多，如自动控制设 备，卫星接收设备，邮电通信设备等；实际 电路的几何尺寸也相差甚大，如电力系统或 通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的， 但集成电路的芯片有的则小如指甲。
为了分析研究实际电气装置的需要和方 便，常采用模型化的方法，即用抽象的理想 元件及其组合近似地代替实际的器件，从而 构成了与实际电路相对应的电路模型。
?1.7 受控源与运算放大器 ?1.8 等效电路的概念 ?1.9 电阻的串联与并联
?1.10 含独立源电路的等效化简
?1.11 含受控源电路的等效化简
?1.12 平衡电桥、电阻Y形连接与三角 形连接的等效变换
3
【本章重点】
● 支路上电流（电压）的参考方向及电流、 电压间关联参考方向的概念。
● 基尔霍夫电流、电压定律及其运用于电 路的分析计算。
非关联参考方向——电流从电压的“—”极 流 向 “+”极。
i _
+ u
图1-4 u、i 关联参考方向
i
_
+
u
图1-５ u、i非关联参考方向
11
1.3 电 功 率
电功率:即电场力做功的速率，用p表示。
电功率的计算：
当电流与电压为关联参考方向时，一段电路（或元件）
吸收的功率为：
p=ui
或
P= UI
电路分析基础(邱关源 罗先觉 著) 第一章
i
u
非关联参考方向
+
返 回
上 页
下 页
例
A
＋
i
B
u
－
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压电 流参考方向关联否？ 答：A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。
注意
① 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向 ② 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变 ③参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压 、电流的实际方向不变。
电路符号
+
u
_
理想电流源的电压、电流关系
①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无 关；与它两端电压方向、大小无关。
返 回 上 页 下 页
②电流源两端的电压由电源及外电路共 同决定。 直流电流源的 伏安关系
u
例
0
i
+
u R
外电路 电流源不能开路！
返 回
上 页
下 页
实际电流源的产生： 可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极 电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电 子被激发产生一定值的电流等。
干电池
钮扣电池
返 回 上 页 下 页
2. 燃料电池（化学电源）
电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能 转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。
氢氧燃料电池示意图
返 回 上 页 下 页
3. 太阳能电池（光能电源）
一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上， 形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电 能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A
《电路分析基础》PPT课件..课件
基尔霍夫电压方程也叫回路电压方程（KCL方程）
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基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律的另一种描述：集总参数电
路中，沿任意闭合回路绕行一周，电压降的代数 和=电压升的代数和。
基尔霍夫电压定律是能量守恒的结果，体现了
电压与路径无关这一性质，是任一回路内电压必 须服从的约束关系。
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KVL示例
电阻消耗的瞬时功率
参考方向一致时 参考方向不一致时
电阻消耗的能量
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1.5 独立电源
术语
电路中的电源：
独立电源：就是电压源的电压或电流源的电流不受外电 路的控制而独立存在的电源。 受控电源：是指电压源的电压和电流源的电流，是受电 路中其它部分的电流或电压控制的电源。 电压源和电流源
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电压源
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支路、节点、回路、网孔
支路： 1、2、3、4、5、6、7 节点： ①、②、③、④、⑤ 简单节点： ④
回路： ①-②-③-④-① ①-②-⑤-① ①-②-⑤-③-④-①等等。 网孔： ①-②-③-④-① ①-②-⑤-① ②-③-⑤-② 思考:①-②-③-⑤-①是网孔吗? 网孔一定是回路，但回路不一定是网孔。精品
电路的组成(component)
激励与响应
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1.1电路和电路模型
电路的作用：能量和信息两大领域
1.电力系统：实现电能的传输和转换。 能量是主要的着眼点。涉及大规模电能的产生、 传输和转换(为其他形式的能量)，构成现代工业生产、 家庭生活电气化等方面的基础。
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1.1电路和电路模型
电路分析基础
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二端集总元件的表示 A
元件
B
集总参数元件：
R
C
L
us
is
X
电路及集总电路模型
C
L
L
R
L
R
不考虑导线电阻
低频
高频
集总电路模型：由集总参数元件组成的电路。
S
Us
R
实际手电筒示意图 实际手电筒的电路模型
分布参数电路(distributed parameter circuit)： 当实际电路的尺寸大于其最高工作频率所对应的
波长或两者属于同一数量级时。
X
等）。 连接设备：传输、分配和控制电能（例导线、开关等）。
波长、电磁波的速度v 和频率f 三者之间的关系为： v / f 真空中电磁波的速度与光速相同，3108m / s
X
电路及集总电路模型
集总参数元件(lumped parameter element)：
当实际电路的尺寸远小于其使用时最高工作 频率所电力系统
X
电路及集总电路模型
实际电路：由电阻器、电容器、电感器、电源等部 件(component)及晶体管等器件(device)相 互连接组成的系统。
功能：电能的传输、分配、控制、转换、信号处理。 电源(source提)：供能量的部件（例电池、发电机等）。 负载(load)消：耗电能的部件（例照明灯、电炉、喇叭
§1-1 电路和电路模型
北京邮电大学电子工程学院
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电路及集总电路模型
语音
cos(c )t
cos(c )t
调制
放大
滤波
解调
cos t
发射 接收
语音 放大
cos t
几百～ 载波
天线 天线
载波
几千Hz cosct
cos ct
无线通信系统
几kV～几十kV 高压交流
高压直流
高压交流 低压交流
发电机 变压器 整流器