电路理论基础
《电路理论基础》学习指导(李晓滨) 第1章

电荷由a点移动到b点所发生的能量的变化称为两点间的电压。
电压的正极性:高电位指向低电位,即电位降落的方向。 电压的参考极性:人为假定的电压正极性。 功率:某二端电路的电功率(简称功率)是该二端电路吸 收或产生电能的速率。
第1章 电路模型和基尔霍夫定律 3. 基尔霍夫定律
第1章 电路模型和基尔霍夫定律
图 1-4
第1章 电路模型和基尔霍夫定律
1.2 重点、难点
1. 吸收功率、产生功率
根据关联参考方向计算功率的公式为
P(t)=u(t)i(t) 若P(t)>0 则真正吸收功率; 若 P(t)<0 则实际放出(产生)功率。 根据非关联参考方向计算功率的公式为 P(t)=u(t)i(t)
可见,P发出=P吸收,满足功率平衡。
第1章 电路模型和基尔霍夫定律 (2) 在图1-7(b)中,设各支路电流分别为i1,i2,i3,其参
考方向如图1-8(b)所示。由元件约束关系有
2 1 1 i1 0.5A, i2 1A 2 1
节点A的KCL方程: i3=i2-i1=1-0.5=0.5 A
的元件。它是集总(集中)参数元件。
常用理想元件:电阻、电感、电容、电压源、电流源、 受控源等。
第1章 电路模型和基尔霍夫定律 2. 电路变量 电流:带电粒子的定向移动形成电流。电流的大小用电 流强度来衡量。 电流强度:单位时间内通过导体横截面的电荷量。 电流方向:正电荷移动的方向。
电流参考方向:人为假定的电流正方向。只有数值而无
图 1-10
第1章 电路模型和基尔霍夫定律 【解题指南与点评】 在图1-9(a)中,i1的值只与10 V电
电路理论基础(第二版)潘双来,邢丽冬。。 PPT 第8章 8-1动态电路及其方程

§8-1动态电路及其方程
一、稳态和暂态
稳态:在前面介绍的电路中,外施激励源不管 是交流、直流还是非正弦周期变化的,我们 认为其作用在电路上已经很久,因此只要电 路的结构和参数一定,电路中的响应也是呈 交流、直流或非正弦周期规律变化。电路的 这种工作状态称为稳态。
暂态:
t
0 过渡期为零
电容电路
(t = 0)
i
R+
Us
K
uC
–
K未动作前,电路处于稳定状态
i = 0 , uC = 0
C K接通电源后很长时间,电容充电 完毕,电路达到新的稳定状态
(t →)
i
i = 0 , uC= Us
Us
R+
uC
C
U S uc
US
–
R?
i
有一过渡期
初始状态 0
t1 新稳态
过渡状态
t
电感电路
当电路的工作条件突然变更,如①开关动作(接通或 扳断); ②电路参数的变化; ③故障。
电路的原来的稳态遭到破坏,电路中的响应出现变动, 经过一段时间后,电路中电流、电压又会达到一个新 的稳定值,即达到新的稳态。
电路从一个稳态到另一个稳态之间的过渡过程称为暂态
S
R
R
uS (t)
uR
(t
)
uC (t)
(t = 0)
i
R+
Us
K
uL
–
K未动作前,电路处于稳定状态
i = 0 , uL = 0
L K接通电源后很长时间,电路达到 新的稳定状态,电感视为短路
(t →)
i
uL= 0, i=Us /R
电路理论基础(哈尔滨工业大学陈希有第3版) 第1章-第5章

a 电位: 任选一点p作为电位参考点,电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电 位,用 表示。有了电位的概念,两点之间的电压便等于这两点的电位之差。
uab Ec dl
a A
(a)
a A
(b)
u ab
u ba
A
(c)
a uA
b
b
b
电压参考方向的表示法
一个元件上的电压和电流的参考方向取成相同的,并称为关联参考方向。
2 基尔霍夫电流定律
基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current Law,简称KCL)表述为:在集中 参数电路中,任一时刻流出(或流入)任一节点的支路电流代数和等于零, 即
i
k
0
( ik 表示第 k 条支路电流)
规定: ik 参考方向为流出节点时, ik 前面 取“+”号; 流入节点时, ik 前面取“-”号。
i1
A
i2
1、在集中参数电路中,任一时刻流出(或流入) 任一闭合边界 S 的支路电流代数和等于零。
KCL的其它表述
2、任一时刻,流出任一节点(或闭合边界)电 流的代数和等于流入该节点电流的代数和。
根据右图,列写KCL方程 1)基本表述方 式——对节点
3 i3
④
S
4 i4 i6 7 i7 ③
节点① :
① u1 1
u
电压降
= u电压升
6 ③ u6 l1 5 u5 l2 7 u7 ⑤ 基尔霍夫电压定律示例
u2
l3 ②
2
说明:平面电路网孔上的KVL方程是一组独立方程。设电路有b个支路n个节 点,可以证明:平面电路的网孔数即独立KVL方程的个数等于b-(n-1)。当然 取网孔列方程只是获得独立KVL方程的充分条件,而不是必要条件。
第01章 电路理论基础

1.1.1.1
1.1.1
电路的基本功能和组成
中间环节 中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电 路的作用。最简单的中间环节即开关和连接导线;一个实 用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置;复杂的 中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。 通过以上对电路组成的研究及生产与生活中的实践经验, 电路的功能可以归纳为以下两个方面。 1.实现电能的传输和变换 这是电力工程要解决的主要问题,它包括发电、输电、配 电、电力拖动、电热、电气照明,以及交流电与直流电之 间的整流和逆变等。由于电力工程中传输和变换电能的规 模很大,因此,要尽可能地减少电能在传输和变换过程中 的损耗,以提高电能的利用效率。
1.1.3
电路的基本物理量
参考方向是可以任意假定的,通常有3种表示方法: ①电流的参考方向习惯上采用带箭头的线段表示,如 图1-3中的实线所示; ②电压和电动势的参考方向通常采用“+”、“-”极 性符号表示,如图1-4所示; ③采用双下标字母表示,并规定由前一个字母指向后 一个字母。例如,电压 U ab 表示电压的参考方向由a点 指向b点,即a为高电位端,b为低电位端;若电压参考 方向选b点指向a点,则应写成 U ba,两者仅差一个负号 ,即 U ba = - U ab 。
1.1.3
电路的基本物理量
(发出功率,有源元件) (消耗功率,无源元件) (发出功率,有源元件)
(2) P1 =- ( U ad × I1 )=- U a × I1 =- 6×1=-6 W <0
P2 =- ( U bd × I 2 )=- U b × I 2 =(- 8)×(- 3)=24 W >0
Hale Waihona Puke 电路的基本物理量电压的方向规定为从高电位指向低电位,在 电路图中可用箭头来表示。在比较复杂的电 路中,往往不能事先知道电路中任意两点间 的电压,为了分析和计算的方便,也采用任 意选定电压参考方向的办法。先按选定的电 压参考方向进行分析、计算,再由计算结果 中电压值的正负来判断电压的实际方向与任 意选定的电压参考方向是否一致,即电压值 为正,则实际方向与参考方向相同,电压值 为负,则实际方向与参考方向相反。
电路理论基础(哈尔滨工业大学陈希有第3版)3

u U = f2( I )
+ N1 I S=I
U = f1 (I ) i O I
置换定理的证明
U -
(c) 置换定理图示
说明: (1)置换定理要求置换后的电路有惟一解; 置换定理要求置换后的电路有惟一解; 置换定理要求置换后的电路有惟一解 (2)除被置换部分发生变化外,其余部分在置换前后必须保持完全相同; 除被置换部分发生变化外, 除被置换部分发生变化外 (3)若电路中某两点间电压为零,则可将量值为零的电压源接于该两点间, 若电路中某两点间电压为零,则可将量值为零的电压源接于该两点间, 若电路中某两点间电压为零 相当于将该两点短路;若电路中某支路电流为零, 相当于将该两点短路;若电路中某支路电流为零,则可将量值为零的电流 源串接于该支路,相当于将该支路断开。 源串接于该支路,相当于将该支路断开。
第3章 电路定理
提要 本章介绍电路理论中的几个常用定理。首先介绍置换定理; 本章介绍电路理论中的几个常用定理。首先介绍置换定理;然 后介绍齐性定理和叠加定理;它们是体现线性电路特点的重要定理, 后介绍齐性定理和叠加定理;它们是体现线性电路特点的重要定理,是 线性方程的齐次性和可加性在电路中的体现;其次介绍戴维南定理和诺 线性方程的齐次性和可加性在电路中的体现; 顿定理,它们是化简线性一端口电路的有效方法; 顿定理,它们是化简线性一端口电路的有效方法;最后介绍与基尔霍夫 定律同样适用的特勒根定理,并以此证明互易定理。 定律同样适用的特勒根定理,并以此证明互易定理。
0.5' I I' 2Ω U 'S 1 1Ω US2 IS (b) 1Ω + U' −
0.5" I I" 2Ω 1Ω + 1Ω (c) U" −
电路理论基础总复习

四 主要内容的学习要点-- 回路电流方程
设法将电流源的 按“自阻”、“互阻”、“回路源电压”等规 源电流、待求电 则,列KVL方程。 互阻有正负 流、电流控制的 受控源按独立源处理,但最后需要补充方程。 受控源的控制电 对电流源支路,其端电压是未知的,适当选取 流选为回路电流 回路,使电流源只包含在一个回路中,若无需
ruriigulllulixirusrisisgususzsi直流电路交流电路动态电路第2章线性直流电路第3章电路定理第4章非线性直流电路第6章正弦交流电路第7章三相电路第8章非正弦周期电流电路第9章频率特性和谐振现象第10章线性动态电路暂态过程的时域分析第11章线性动态电路暂态过程的复频域分析第13章网络的图网络矩阵与网络方程第14章二端口网络介绍电路的简化分析方法各种电路定理图论稳态分析暂态分析现代电路理论电源
电流确定,电压和功率由外电路决定 受控源:VCVS,VCCS,CCVS,CCCS
VCR 变 化 多 样
一 电路的基本规律--
KCL : I 0 KVL : U 0
VCR R : U RI I GU
在直流电路中的表述
在上述方程 基础之上, 建立了电路 的各种分析 法方程,基 本定理,等 效变换
L : U L (s) sLI L (s) LiL (0 )
uC (0 ) 1 C : U C ( s) I C ( s) sC s
电源:U S ( s )
IS ( s)
二 电路课程的主要内容
直流电路
介绍电路 的简化、 分析方法、 各种电路 定理
稳态 分析
交流电路
第2章 线性直流电路 第3章 电路定理 第4章 非线性直流电路 第6章 正弦交流电路 第7章 三相电路 第8章 非正弦周期电流电路 第9章 频率特性和谐振现象 第14章 二端口网络
电路理论基础第四版孙立山陈希有主编

电路理论基础第四版孙立山陈希有主编1. 引言电路理论是电子工程的核心内容之一,其基础理论对于电子工程师的培养至关重要。
《电路理论基础》是一本经典的教材,在第四版中由孙立山和陈希有主编。
本文将介绍该教材的主要内容和特点,并对其在电子工程教育中的应用进行讨论。
2. 内容概述《电路理论基础》第四版按照电路理论的基本概念和原理进行组织和讲解。
全书共分为十章内容,主要包括以下内容:1.电路基本概念:介绍电路的基本概念,如电流、电压、电阻等。
解释了电路中的基本元件和参数的含义及其相互关系。
2.Ohm定律与基本电路定律:介绍了Ohm定律和基本电路定律,如基尔霍夫定律、毕奥-萨伐尔定律等。
解释了这些定律的原理和应用。
3.串联与并联电路:讲解了串联和并联电路的特点和计算方法。
分析了在串联和并联电路中电流和电压的分布情况。
4.电路的戴维南定理与戴证神定理:详细介绍了电路的戴维南定理和戴证神定理,分析了这两个定理在电路分析中的重要作用。
5.交流电路:讲解了交流电路的基本概念和特点。
介绍了正弦波电压和电流的表达方式及其相关的计算方法。
6.电路的幅频特性:详细介绍了电路的幅频特性,包括电路的增益、相位和频率响应等概念。
解释了幅频特性在电路分析与设计中的重要性。
7.滤波器电路:介绍了滤波器电路的基本原理和分类。
讲解了低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的设计与应用。
8.放大电路:详细介绍了放大电路的基本概念和原理。
解释了放大电路的输入阻抗、输出阻抗和增益等重要参数及其影响因素。
9.模拟电路:讲解了模拟电路的基本概念和特点。
介绍了放大电路、振荡电路、多级放大电路等模拟电路的设计和分析方法。
10.数字电路:介绍了数字电路的基本概念和分类。
讲解了数字电路的逻辑门、触发器和计数器等重要元件的工作原理和应用。
3. 特点分析《电路理论基础》第四版在内容安排上注重基础理论的系统性和层次性,既注重理论概念的讲解,又注重实际电路应用的分析。
大一电路理论基础知识点

大一电路理论基础知识点电路理论是电子科学与技术专业中非常重要的基础课程之一,学习电路理论能够帮助我们了解电路的基本原理和运行机制。
下面将介绍一些大一电路理论的基础知识点。
一、电路的基本概念1. 电流:电流是电荷运动的一种表现形式,通常用I表示,单位是安培(A)。
2. 电压:电压是电场力对电荷单位正电量做的功,通常用U表示,单位是伏特(V)。
3. 电阻:电阻是阻碍电流通过的物理量,通常用R表示,单位是欧姆(Ω)。
二、基本电路元件1. 电阻器:电阻器是用来阻碍电流通过的元件,常用来调节电路中的电压和电流强度。
2. 电容器:电容器是存储电荷的元件,通过积累和释放电荷来调节电压和电流。
3. 电感器:电感器是通过电磁感应产生电压的元件,常用于滤波和振荡电路中。
三、基本电路定律1. 欧姆定律:欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系,即U=IR,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
2. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出一个节点处,所有流入节点的电流之和等于所有流出节点的电流之和;基尔霍夫电压定律指出沿闭合回路的电压之和等于零。
四、串、并联电路1. 串联电路:串联电路是指电路元件依次连接在一起,电流只有一条路径流动。
串联电路中,总电阻等于各个电阻之和。
2. 并联电路:并联电路是指电路元件的两端相连接,形成多条路径供电流通过。
并联电路中,总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和的倒数。
五、交、直流电路1. 直流电路:直流电路是指电流方向保持不变的电路。
在直流电路中,电流大小、电压大小和电阻大小都保持恒定。
2. 交流电路:交流电路是指电流方向和大小周期性变化的电路。
在交流电路中,电流和电压都随时间变化。
六、电路分析方法1. 罗尔定理:罗尔定理适用于含有电感元件和电容元件的电路,通过对电路元件应用罗尔定理,可以简化电路分析问题。
2. 网孔分析法:网孔分析法是一种用来解决复杂电路中电流和电压分布问题的方法。
《电路理论基础》课件

零输入响应是指没有外加激励信号时,电路的初始状态对时间的变化规律;零状态响应 则是电路在初始时刻为零状态下,外加激励引起的响应。这两种响应是分析一阶动态电
路的基本方法。
一阶动态电路的冲激响应和阶跃响应
总结词
描述冲激响应和阶跃响应的特点
详细描述
冲激响应是指一阶动态电路在单位冲激函数激励下的输 出响应,其特点是响应瞬间达到最大值并随后迅速衰减 至零;阶跃响应则是激励为阶跃函数时的输出响应,其 特点是响应在激励发生后缓慢变化至稳态值。这两种响 应对于理解和分析一阶动态电路具有重要意义。
02
电路分析基础
电路分析的基本概念
总结词
理解电路的基本构成和元件
详细描述
介绍电路的基本构成,包括电源、电阻、电容、电感等元件,以及它们在电路中的作用和工作原理。
电路分析的基本定律
总结词
掌握基尔霍夫定律和欧姆定律
详细描述
介绍基尔霍夫电流定律和电压定律,以及欧姆定律,说明这些定律在电路分析中的重要性和应用。
总结词
描述一阶动态电路的数学模型
详细描述
一阶动态电路的微分方程是描述电路 中电压或电流随时间变化的数学模型 ,通常表示为RC电路的V(t) = V0*(1exp(-t/RC))或RL电路的i(t) = i0*(1exp(-t/RL))。
一阶动态电路的零输入响应和零状态响应
总结词
解释零输入响应和零状态响应的概念
电路分析的基本方法
总结词
掌握等效变换、支路电流法、节点电压法等基本分析方法
详细描述
介绍等效变换、支路电流法、节点电压法等基本分析方法, 以及如何运用这些方法进行电路分析和计算。
03
线性电阻电路分析
1.电路基本概念

+
或
i Gu
2. 电压与电流取非关联参考方向
i
R
u
电导 (S) 或 i – Gu
+
u – Ri
★ 公式必须和参考方向配套使用!
电阻元件(3)
不管电压、电流是否为关联参考方向,都有 功率: p=i2R=u2/R i (p始终为正)
R
u
p –ui –(–R i ) i i 2 R
结论:电感为储能元件,具有存储磁场能量的作用
常用元件---电容、电感的串、并联
电容串联
C1 Ck Cn
Ceq
等效
电容并联
C1 Ck
1/Ceq= 1/C1+1/C2+…+1/Cn
Ceq
Cn 等效
Ceq=C1+C2+…+Ck+…+Cn
电感串、并联 电感串并联时等效电感的求解方法与电容相反
{end}
电容 C 的SI单位:F (法) (Farad,法拉)
常用单位:F(10-6F),nF(10-9F),pF(10-12F)
常用元件---电容元件(2)
符号: 伏安关系
C
i C + u –
电容对直流 相当于开路
设为关联参考方向
则
dq du C 微分关系: i dt dt t 1 u(t) idt 积分关系: C
P W 0 U1 U1I 10
P W 0 U2 U2 I 5
P 0
-----功率平衡
电路的基本物理量—电功率(4)
在右图2个电路中,若IAB均为1A,则有关功率描述正确的 是 ( )。
A.两元件发出的功率都为2W B.两元件吸收的功率相等 C.两元件的功率不等 D.无法比较两元件的功率
电路理论基础

法,如半导体器件的模型是在半导体物理提供 的概念与方法基础上,通过对其中载流子运动 过程的分析后得出的。
Real R, L, C Components: General Case
High Frequency At Low Frequency
⎧
⎪
0,
⎪
I DS
=
⎪ ⎨
⎪
W Kp L
(VGS
− VT
−
VDS 2
)VDS
,
⎪ ⎪⎩K p
W L
(VGS
−VT )2 2
(1+ λVDS ),
VGS < VT VGS > VT ,VGD < VT VGS > VT ,VGD > VT
动态模型同样是再在上式基础上加上各种寄生电 容。
MOSFET 中的寄生电容
∫ f (t) = 1 +∞ F ( jω)e jωtdω
2π −∞
∫ f (t) = 1 σ + j∞ F (s)estds
2π j σ − j∞
电路理论的发展(1)
电路理论始于19世纪早中期的欧姆定律与基尔霍 夫定律,由于早期电报与电话通信、电机工程的 发展而形成一些基本概念与方法。
20世纪初电子三极管的发明使长距离通信、无线 电广播与电视得到发展,滤波、放大、振荡等基 本电路得到逐渐深入的研究。
MOSFET 完整模型
MOSFET完整模型
电路理论(3)
线性电阻电路 与多端口分析
HDU, 9/2011
1、节点电压方程
对一个电路作分析计算,基本的方法是根据元器 件的特性与电路的基本规律KCL & KVL列写出电 路方程,再作进一步计算。
电路理论基础(哈尔滨工业大学陈希有第3版) 第6章-第10章

例题
6.2
分别写出代表正弦量的相量
i3 5cos t 60) ( , 解 i1 I1m 30 A
( , i1 3cos t , i2 4cos t 150) i4 6sin( t 30) .
i2 I 2m 4 150 A 5120 A I i3 5 cos t 60 ) 5 cos( t 60 180 ) ( 3m i4 6 sin( t 30) 6 cos( t 30 90) I 4m 6 60 A
m
解
当u和ψ的参考方向符合右螺旋定则时 d
u dt
根据正弦量的相量表示的惟一性和微分规则,与上述微分关系 对应的相量关系式为
U m j m 或
1 m Um j
6.3
基尔霍夫定律的相量形式
基本要求:透彻理解相量形式的基尔霍夫定律方程,比较与线性直流电路相应方 程的异同。
2 2
U 3 j4 V 490 V
u3 4 2 cos t 90 ) (
关于相量说明
1. 相量是复值常量,而正弦量是时间的余弦函数,相量只是代表正弦量,而不 等于正弦量。 +j I m1 2. 复平面上一定夹角的有向线段 初 I m2 ——相量图6.7所示 振 相
m1 m2
充要条件为
(2) 线性性质
Am1 Am2
(3) 微分规则 正弦量(角频率为 ) 时间导数 的相量等于表示原正弦量的相 量乘以因子 j 即设 f (t ) Re[ Am e jt ] ,则 d f (t ) Re[ jAm e jt ] dt
N个同频率正弦量线性组合 (具有实系数)的相量等于 各个正弦量相量的同样的线 性组合。设 f k (t ) Re[ Amk e j t ] ( bk 为实数),则
电路理论基础

aN1 x1 aN 2 x2 ...... aNN xN bNN
回路电流法
结点电压法
x :回路电流 a :自阻或互阻 b:回路中电压源线性组合 (电流源等效变换)
x :结点电压 a :自导或互导 b:结点上电流源注入电流组合 (电压源等效变换)
电 路 理 论 分析
a11x1 a12 x2 ...... a1N xN b11 a21x1 a22 x2 ...... a2N xN b22 .................................................... aN1 x1 aN 2 x2 ...... aNN xN bNN
当:uS 1V , iS 1A,响应 i 2A 当:uS 1V , iS 2A ,响应 i 1A 求 uS -3V , iS 5A 时,响应 i ?
需要补充一组条件
分析: 根据叠加定理,有:
+ uS -
有源
iS 线性 i
网络
i k1is k2us k3us0 k4is0
i1 R1
10i1
+ 10V -
i2 + -
+ R2
6V
+
u-3
4A
i(11)R1
10i1(1)
+
i(21)
10V +
+ R2
-
- 6V
+
(1)
u3-
分电路1
i(12)R1
10i1(2)
i(22) + R2
-
+
(2)
4A
u3-
分电路2
电 路 理 论 分析
电路理论基础-

可见:①当| iL |增加时,wL(t2)>wL(t1),L实际吸收电能,且 全部转变为磁场能;
②当| iL |减少时,wL(t2)<wL(t1), L将磁场能量释放出来并 转变为电能。
亦即:L为储能元件,不耗能;又它释放或吸收的能量都不 是自己产生的,故属于无源元件。
元件符号 电路符号 元件特性
因电阻始终吸收、发热(光)散失,∴R为耗能元件 3)电能量:在 (t0, t) 内R所消耗的电能(区间变量)为:
w ( t0 ,t) t0 tp ()d t0 tR 2 () i d t0 tG 2 ()d u(J )
例题1-1求图示电路中的u Ri
a i=1A 10
电路理论基础
经典电路理论形成于二十世纪初至60’s 。经典 的时域分析于30’s初已初步建立,并随着电力、通讯、 控制三大系统的要求发展到频域分析与电路综合。
六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随 着电子革命和计算机革命而飞跃发展,特点是:频域 与时域相结合,并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电 容、数字滤波器、有源网络综合、故障诊断等新的领 域。
令初始时刻t0
电容上电压u 为c(t0)C 1 t0i()d
q(t0) C
则:
t
uc(t)uc(t0)C 1
i(
t0
)d
C为记忆元件(记忆i的所有历史),当|i|<∞即为有限值时 (实际电路一般如此),uc(t)为连续变量,此时uc不能跃变; 反之,若uc跃变,则会导致无穷大的电流i
1. 实际电路是由若干电气器件(Electric devices)按照一定的 方式相互联系而成的整体。
2. 实际电路的功能:
1) 实现电能(力)的传输与分配; 2) 实现电信号的传输和处理。
电路理论基础概述
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电路理论基础概述电路是电子技术领域中最重要的基础概念之一。
它涉及电流、电压、电阻等关键概念的理解和应用。
本文将简要介绍电路理论的基础知识,帮助读者建立对电路的基本认识。
一、电路的基本概念1. 电路定义电路是由电子元件和导线组成的路径,通过该路径可以传输电荷或电流。
2. 电流电流是指电荷在单位时间内通过导线的数量。
用字母“I”表示,单位为安培(A)。
3. 电压电压是指电流在电路中的驱动力或能量源。
用字母“V”表示,单位为伏特(V)。
4. 电阻电阻是电路元件对电流流动的阻碍程度。
用字母“R”表示,单位为欧姆(Ω)。
二、基本电路类型电路可以分为串联电路和并联电路。
这两种电路有不同的特点和应用。
1. 串联电路串联电路是将多个电阻或电子元件依次连接在一起,电流经过每个元件时都通过相同的路径。
串联电路的总电阻等于各个电阻的总和。
2. 并联电路并联电路是将多个电阻或电子元件同时连接在一起,各个元件之间的电流可以分流。
并联电路的总电阻可以通过求倒数并相加来计算。
三、基本定律和公式电路理论基于一些基本定律和公式,用于解决电路问题和计算电路参数。
1. 欧姆定律欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的定量关系:V = IR。
其中,V是电压,I是电流,R是电阻。
2. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是用于解决复杂电路中电流和电压的分布问题的重要工具。
它包括两个定律:- 基尔霍夫第一定律:电流在一个节点进入和离开的代数和为零。
- 基尔霍夫第二定律:闭合回路中电压代数和为零。
3. 等效电阻串联电路和并联电路中可以使用等效电阻来简化计算。
对于串联电路,等效电阻等于各个电阻之和;对于并联电路,等效电阻等于各个电阻之间的倒数之和的倒数。
四、电路分析方法在解决电路问题时,有几种常见的电路分析方法可供选择。
1. 零电流法零电流法是基于串联电路中,电流在每个元件中保持恒定的原理。
通过列出每个元件上的电流方程,并解这些方程组,可以计算电路中的各个参数。
大一电路理论基础知识点总结
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大一电路理论基础知识点总结电路理论是电气工程领域中非常重要的基础知识,它关乎到电路的设计、分析与应用。
对于大一学生来说,掌握电路理论基础知识是进阶学习电气工程的重要一步。
本文将从电路元件、电路定律和电路分析方法三个方面总结大一电路理论基础知识点。
一、电路元件1. 电源:电路中的能量来源,常用的电源有直流电源和交流电源。
直流电源输出恒定电压,交流电源输出电压随时间变化。
2. 电阻:用于限制电流的流动,阻碍电流通过的程度称为电阻。
常用的电阻有固定电阻、可变电阻和热敏电阻等。
3. 电容:存储电荷的元件,由两个导体板之间的绝缘介质构成。
电容器的电容大小与板间距、板面积和绝缘介质的特性有关。
4. 电感:储存磁场能量的元件,由线圈或绕组构成。
电感的大小与线圈匝数、磁导率和线圈长度有关。
二、电路定律1. 基尔霍夫电流定律(KCL):在电路中,进入某一节点的电流等于离开该节点的电流之和。
即,节点的电流总和为零。
2. 基尔霍夫电压定律(KVL):在电路中,沿着闭合回路的各个电压之和等于零。
即,回路的电压总和为零。
3. 欧姆定律:描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流等于通过电阻的电压与电阻本身之比。
三、电路分析方法1. 节点分析法:通过分析电路中的节点,建立节点电流方程,再根据基尔霍夫电流定律求解未知电流。
节点分析法适用于简单电路。
2. 电压分析法:通过分析电路中的回路,建立回路电压方程,再根据基尔霍夫电压定律求解未知电压。
电压分析法适用于复杂电路。
3. 等效电路法:将复杂电路转化为等效电路,简化分析过程。
等效电路法常用于分析大型电路中的一部分或特定部件。
4. 直流戴维南定理:将直流电路中的任意两个端口抽象为电压源和电阻的组合,并建立等值电路。
该定理适用于线性直流电路的分析。
以上仅是大一电路理论基础知识的一部分,深入学习还需进一步理解和掌握电路分析方法、超导材料、磁路和非线性元件等内容。
在实践中,大一学生可以通过实验操纵电路元器件、使用万用表进行测量和分析电路特性等,提高对电路知识的理解和应用能力。
电路理论基础
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电路理论基础1内容提要编辑本书全面系统地介绍了电路分析的基本原理和基本分析方法,内容包括:电路分析导论,电路元件,线性电路基本分析方法,线性电路的输入/输出时域分析,线性电路的正弦稳态分析,拉普拉斯变换和s域分析,双口网络,图论及线性电路矩阵分析法,有源滤波器分析和设计。
书中还以附录的形式介绍了PSpice、EWB 等EDA工具在线性电路分析中的应用。
并在相关章节的复习思考题中提供了相应的练习。
本书可作为高等院校电子信息、电气工程、自动控制、通信工程、计算机科学与技术等专业的教材,也可作为成人教育的教材和相关专业科技人员的参考书。
2目录编辑序言前言第1章电路分析导论1.1 引言1.2 电路模型和集中参数假设1.3 电路的基本变量和关联参考方向1.4 功率和能量--电路的复合变量1.5 基尔霍夫电流定律与电荷守恒公理1.6 基尔霍夫电压定律与能量守恒公理1.7 特勒根定理1.8 总结与思考1.8.1 总结1.8.2 思考习题1第2章电路元件与电路分类2.1 端电路元件的数学抽象及描述2.1.1 二端电阻2.1.2 二端电容2.1.3 二端电感2.1.4 二端忆阻元件2.2 独立电源2.3 基本信号2.3.1 复指数信号2.3.2 单位阶跃信号2.3.3 单位斜坡信号2.3.4 单位冲击信号2.4 多端电路元件的数学抽象及其描述2.4.1 多端电阻2.4.2 多端电感2.4.3 多端电容2.5 电路元件的基本组与器件造型的概念2.6 电路分类2.7 总结与思考习题2第3章电路分析的基本方法3.1 支路电流法3.2 节点分析法3.3 网孔电流法3.4 总结与思考习题3第4章电路定理4.1 叠加定理4.2 替代定理4.3 戴维南定理与诺顿定理4.4 互易定理4.5 对偶原理4.6 最大功率传输定理4.7 总结与思考习题4第5章电路的时域分析5.1 一阶电路分析5.2 一般电路系统I/O 微分方程的建立和求解5.3 冲击响感和阶响应5.4 卷积与零状态响应5.5 卷积积分应用5.6 总结与思考第6章正弦电路的稳态分析6.1 正弦稳态分析基础6.2 阻抗、导纳和相量模型6.3 相量分析法6.4 正弦电路的功率6.5 非正弦周期信号激励下电路的稳态分析6.6 谐振电路6.7 总结与思考习题6第7章三相电路7.1 三相交流电路7.2 对称三相电路的计算7.3 三相电路的功率及测量7.4 不对称三相电路的计算7.5 总结与思考习题7第8章电路的复频域分析方法8.1 拉普拉斯变换的定义8.2 拉普拉斯变换的基本性质8.3 拉普拉斯反变换8.4 复频域电路分析方法8.5 网络函数的定义8.6 网络函数的零点和极点8.7 网络函数的瞬态响应8.8 网络的正弦稳态响应8.9 网络的稳定性分析8.10 总结与思考第9章双口网络9.1 双口网络的参数9.2 双口网络的等效电路9.3 双口网络的相互连接*9.4 双口网络有效连接的判别和实现9.5 双口网络的黑箱分析法9.6 总结与思考习题9第10章图论及LTI电路系统的矩阵分析法10.1 图论基础10.2 电路系统的图矩阵表示10.3 支路电压电流关系——VCR方程10.4 节点分析法和基本割集分析法10.5 网也分析法和基本回路分析法10.6 改进节点分析法10.7 总结与思考第11章滤波器设计11.1 滤波器设计基础11.2 有源RC滤波器的设计方法11.3 有源RC滤波器的计算机辅助设计11.4 总结与思考第12章计算机辅助设计12.1 计算机辅助设计基础12.2 Multisim2001软件基础12.3 Multisim2001高级应用12.4 Multisim2001应用实例——有源带通滤波器的仿真12.5 总结与思考主要参考文献附录3前言编辑电路理论课是国家教育部规定的综合性大学电子信息类专业的专业基础课与专业主干课,也是电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等各类专业必修的专业基础课或专业主干课。
电路理论基础课后习题解析 第一章

电路理论基础
ux
ix uo 20KW 60KW i3
io
50KW 10KW
30KW uo
解 由题可知
u1=4mV
u1= u2=4mV
i1= i2=0,电压ux为 u2 4 10 3 3 3 ux (10 50) 60 10 24 10 3 10 10 10
a 6A I0 2W 1/4I0 I1 8W U 0
电路理论基础
解 对图中节点a利用 KCL可得 1 6 I 0 I 0 I1 0 4
对8W 、2W电阻由欧姆定律可得, I1 U 0 / 8 CCCS I0 U0 / 2 将I1、I2代入上述方程中解得: U0 8 V I0 4 A
电路理论基础
第一章 习 题 课
1、参考方向和实际方向
电路理论基础
例1-1 某二端元件两端电压的数值为10V,若 已知电流由元件的 b 端指向 a 端,元件获得能量。 试标出电压的实际方向,写出电压表达式。
a
i U=10V
b
思考
a i i
U=-10V
b U= ? b
若电压电流都取相反 擦靠方向,则 ?
例1-11 图示含有理想运算放大器电路,试求输出电 压U0。 I 5W 2 解 U A 1V
5W A I 5W 3
I1 B 5W I4 5W C I5 ∞
电路理论基础
Hale Waihona Puke U C 3VUA I1 0.2A Uo 5 1V 3V UC U A I2 0.4A 5 I 3 I 2 I1 0.4 0.2 0.2A U AB I 3 5 1V U BC 3 I4 0.6A U BC U AB U AC 3V 5 5
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1:电位是相对的量,其高低正负取决于()。
回答:参考点2:不能独立向外电路提供能量,而是受电路中某个支路的电压或电流控制的电源叫()。
回答:受控源3:振幅、角频率和()称为正弦量的三要素。
回答:初相4:并联的负载电阻越多(负载增加),则总电阻越()。
回答:小5:任一电路的任一节点上,流入节点电流的代数和等于()。
回答:零6:电流的基本单位是()。
回答:安培7:与理想电压源()联的支路对外可以开路等效。
回答:并8:电气设备只有在()状态下工作,才最经济合理、安全可靠。
回答:额定9:通常规定()电荷运动的方向为电流的实际方向。
回答:正10:电容元件的电压相位()电流相位。
回答:滞后11:两个同频率正弦量之间的相位差等于()之差。
回答:初相12:电位是相对于()的电压。
回答:参考点13:支路电流法原则上适用适用于支路数较()的电路。
回答:少14:电压定律是用来确定回路中各段()之间关系的电路定律。
回答:电压15:KCL和KVL阐述的是电路结构上()的约束关系,取决于电路的连接形式,与支路元件的性质()。
回答:电压与电流、无关16:各种电气设备或元器件的电压、电流及功率都规定一个限额,这个限额值就称为电气设备的()。
回答:额定值17:节点电压法适用于支路数较()但节点数较少的复杂电路。
回答:多18:三个电阻元件的一端连接在一起,另一端分别接到外部电路的三个节点的连接称()连接。
回答:星形19:提高功率因数的原则是补偿前后()不变。
回答:P U20:交流电可通过()任意变换电流、电压,便于输送、分配和使用。
回答:变压器1:任一时刻,沿任一回路参考方向绕行方向一周,回路中各段电压的代数和恒等于()。
回答:零2:对于两个内部结构和参数完全不同的二端网络,如果它们对应端钮的伏安关系完全相同,则称N1和N2是()的二端网络。
回答:相互等效3:叠加定理只适用于线性电路求()和()回答:电压电流4:对一个二端网络来说,从一个端钮流入的电流一定等于另一个端钮()的电流。
回答:流出5:三个电阻元件首尾相接,连成一个封闭的三角形,三角形的三个顶点接到外部电路的三个节点的连接称()连接。
回答:角形6:欧姆定律揭示了电阻元件上的()和()的约束关系。
回答:电压和电流7:支路电流法原则上适用适用于支路数较()的电路。
回答:少8:振幅、角频率和()称为正弦量的三要素。
回答:初相9:对外提供恒定的或随时间变化的电压,而与流过它的电流无关的电源是()源。
回答:电压10:只消耗电能,不存储能量的元件叫()。
回答:负责11:电路结构的特点是具有受控支路和()。
回答:控制支路12:为了某种需要,可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联,以起()的作用。
回答:分流13:并联的负载电阻越多(负载增加),则总电阻越()。
回答:小14:与理想电流源()联的支路对外可以短路等效。
回答:串15:功率因数越低,发电机、变压器等电气设备输出的有功功率就越低,其容量利用率就()。
回答:越低16:为了限制负载中过大的电流,将负载()联一个限流电阻。
回答:串17:戴维南定理适用于求解复杂电路中()电流或电压时。
回答:某一支路18:电位是相对于()的电压。
回答:参考点19:()接电容可以提高功率因数。
回答:并20:在线性电路中,当多个电源同时作用时,任何一条支路的电流或电压,均可看作是由电路中各个电源单独作用时,各自在此支路上产生的电流或电压的()。
回答:叠加1:电感元件的电压相位()电流相位。
回答:超前2:以假想的回路电流为未知量,根据KVL定律列出必要的电路方程,再求解客观存在的各支路电流的方法,称()电流法。
回答:回路3:伏安关系是()的关系特性。
回答:器件两端电压和电流之间4:对一个二端网络来说,从一个端钮流入的电流一定等于另一个端钮()的电流。
回答:流出5:以支路电流为未知量,根据基尔霍夫两定律列出必要的电路方程,再求解各支路电流的方法,称支路()法。
回答:电流6:只消耗电能,不存储能量的元件叫()。
回答:负责7:构成电路的三要素是()。
回答:电源负载及中间环节8:阻值不随其两端电压或电流数值变化的电阻叫()。
回答:线性电阻9:正弦量一个周期内的最大值叫()。
回答:振幅10:为了某种需要,可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联,以起()的作用。
回答:分流11:并联的负载电阻越多(负载增加),则总电阻越()。
回答:小12:交流电可通过()任意变换电流、电压,便于输送、分配和使用。
回答:变压器13:电压辅助单位有()。
回答:千伏毫伏及微伏14:电流的基本单位是()。
回答:安培15:直流情况下C相当()路;L相当于()路。
回答:开、短16:支路电流法原则上适用适用于支路数较()的电路。
回答:少17:任一电路的任一节点上,流入节点电流的代数和等于()。
回答:零18:电气设备三种运行状态分别是()。
回答:满载、过载轻载19:容抗XC与频率成()比;回答:反20:欧姆定律揭示了电阻元件上的()和()的约束关系。
回答:电压和电流1:电路的参考点选得不同,电路中各点的电位随之()。
B. 变化2:三个电阻元件首尾相接,连成一个封闭的三角形,三角形的三个顶点接到外部电路的三个节点的连接称()连接。
回答:角形3:电压定律是用来确定回路中各段()之间关系的电路定律。
回答:电压4:正弦量一个周期内的最大值叫()。
回答:振幅5:电气设备只有在()状态下工作,才最经济合理、安全可靠。
回答:额定6:对外提供恒定的或随时间变化的电流,而与加在它两端的电压无关的电源叫()源。
回答:电流7:用等效电路的方法求解电路时,电压和电流保持不变的部分,仅限于等效电路以()。
回答:外8:电源绕组首端指向尾端的电压称为()电压。
回答:相9:振幅、角频率和()称为正弦量的三要素。
回答:初相10:叠加定理只适用于线性电路求()和()回答:电压电流11:对外提供恒定的或随时间变化的电压,而与流过它的电流无关的电源是()源。
回答:电压12:三相电源绕组首尾相连组成一个闭环,在三个连接点处向外引出三根火线,即构成()接。
回答:角13:电压的单位是()。
回答:伏特14:只消耗电能,不存储能量的元件叫()。
回答:负责15:电位是相对于()的电压。
回答:参考点16:在线性电路中,当多个电源同时作用时,任何一条支路的电流或电压,均可看作是由电路中各个电源单独作用时,各自在此支路上产生的电流或电压的()。
回答:叠加17:提高功率因数的原则是补偿前后()不变。
回答:P U18:为了某种需要,可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联,以起()的作用。
回答:分流19:交流电可通过()任意变换电流、电压,便于输送、分配和使用。
回答:变压器20:电流的辅助单位有()。
回答:千安、毫安及微安1:对一个二端网络来说,从一个端钮流入的电流一定等于另一个端钮()的电流。
回答:流出2:电位是相对的量,其高低正负取决于()。
回答:参考点3:电阻元件上电压、电流的相位相()关系。
回答:同4:电流的辅助单位有()。
回答:千安、毫安及微安5:正弦量的极大值是有效值的()倍。
回答:√26:电压定律是用来确定回路中各段()之间关系的电路定律。
回答:电压7:与理想电压源()联的支路对外可以开路等效。
回答:并8:只存储磁能,不消耗能量的器件叫()。
回答:电感9:与理想电流源()联的支路对外可以短路等效。
回答:串10:正弦量变化一个循环所需的时间叫()。
回答:周期11:对外提供恒定的或随时间变化的电流,而与加在它两端的电压无关的电源叫()源。
回答:电流12:角频率越小,正弦量变化越()。
回答:慢13:以()为待求量,利用基尔霍夫定律列出各节点电压方程式,进而求解电路响应的方法叫节点电压或电位法。
回答:节点电压14:对外电路来说,任何一个线性有源二端网络,均可以用一个恒压源US和一个电阻R0串联的有源支路等效代替。
其中恒压源US等于线性有源二端网络的开路电压UOC,电阻R0等于线性有源二端网络除源后的入端等效电阻Rab。
这一定理叫()。
回答:戴维南定理15:交流电可通过()任意变换电流、电压,便于输送、分配和使用。
回答:变压器16:为了限制负载中过大的电流,将负载()联一个限流电阻。
回答:串17:提高功率因数的原则是补偿前后()不变。
回答:P U18:火线与火线之间的电压称为()电压。
C. 直流19:电压辅助单位有()。
回答:千伏毫伏及微伏20:直流情况下C相当()路;L相当于()路。
回答:开、短1:通过改变串联电阻的大小得到不同的输出( 2 )。
2:正弦量变化一个循环所需的时间叫( 1 )。
3:振幅、角频率和( 1 )称为正弦量的三要素。
4:各种电气设备的工作电压应( 3 )该设备额定电压值。
5:直流情况下电容C相当( 1 )。
6:受控源的电动势或输出电流,受电路中( 3 )控制。
7:电感元件的电压相位( 3 )电流相位。
8:受控源(1)独立向外电路提供能量。
9:为了限制负载中过大的电流,将负载( 1 )联一个限流电阻。
10:对外提供恒定电流,而与加在它两端的电压无关的电源叫( 3 )。
11:在线性电路中,当多个电源同时作用时,任何一条支路的电流或电压,可看作是由电路中各个电源单独作用时,各自在此支路上产生的电流或电压的( 1 )。
12:在电路等效的过程中,与理想电压源( 2 )联的电流源不起作用。
13:支路电流法原则上适用适用于支路数较(2)的电路。
14:与理想电流源( 1 )联的支路对外可以短路等效。
15:戴维南定理适用于求解复杂电路中( 3 )的电流或电压。
1:叠加定理只适用于( 1 )电路。
错误!未找到引用源。
2:只消耗电能,不存储能量的元件叫( 3 )。
3:在电路等效的过程中,与理想电流源( 1 )联的电压源不起作用。
4:三个电阻元件的一端连接在一起,另一端分别接到外部电路的三个节点的连接称( 1 )连接。
5:正弦量一个周期内的最大值叫( 3 )。
6:电阻元件上电压、电流的相位相( 1 )。
7:对外提供恒定的电压,而与流过它的电流无关的电源是( 1 )。
8:某点电位是该点相对于( 2 )的电压。
9:时间常数τ越大,充放电速度越( 3 )。
10:受控源( 1 )独立向外电路提供能量。
11:应用KCL定律解题首先约定流入、流出结点电流的(3)。
12:为了某种需要,可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联,以起( 1 )的作用。
13:以( 2 )为待求量,利用基尔霍夫定律列出各节点电压方程式,进而求解电路响应的方法叫节点电压或电位法。
14:容抗X C与频率成( 2 )。
15:在负载的额定电压低于电源电压的情况下,通常需要与负载( 1 )联一个电阻,以降落一部分电压。
1:火线与火线之间的电压称为( 3 )电压。