电路课件第1讲

四、电路课程的地位和作用
五、电路课程的特点
1、基础： 、基础： 基本概念、基本方法、 基本概念、基本方法、基本技能是我们学 习掌握的重点。 习掌握的重点。 着重于基础理论研究和基本方法的训练， 着重于基础理论研究和基本方法的训练， 多做习题，加强理解和掌握。 多做习题，加强理解和掌握。
2、掌握系统分析方法 、 为电路模型建模 1）元件模型化 ） 2）电路拓扑结构 ） 3）建立适当的数学模型 ） 运用数学方法对数学模型求解： 运用数学方法对数学模型求解： 以物理概念为基础， 以物理概念为基础，来解所得到的数学模 求解最终结果。 型，求解最终结果。
§1－1 电路及电路模型
集总假设
在集总参数电路中，各种电现象 （ 如 电 场 、磁场）可以分别在不同的元件中考虑，电场只 与电容元件有关，磁场只与电感元件有关，电阻 只耗能，电场与磁场之间无相互作用，这种现象 称为集总假设。（电流与电压只是时间的函数， 而不是空间的函数） 本课程讨论的电路都是集总假设条件下的集总 参数电路。
i 采用关联参考方向时，可以省略一套参考方向： 如标了电压方向，则电流方向可以不标，反 之，如果标了电流方向，则电压方向可以不标。
§1－2 电路变量 电压
三、功率P 单位：W
a + i
电流及功率
u
－ b
当u、i为关联参考方向时
p = u ⋅i 当u、i为非关联参考方向时 p = −u ⋅ i
无论关联还是非关联，都有： P>0时，表明电路吸收或消耗能量 P<0时，表明电路产生能量或提供能量
电路基础
信息工程学院电路与系统教研室
前
言
一、电路理论的发展历史回顾
初期： 初期：电路理论形成的初期在19世纪~20 世纪40年代，是从物理学的电磁学理论中 发展出来的一门创新概念和方法的学科。 标志：1827年的欧姆定理、1847年基尔霍 标志： 夫定理、1894年把复数用于电路计算、 1920年实现滤波器、1921年提出四端网络 和黑盒子的概念等等。 形成：线性网络分析与综合的理论。 形成：
六、课程内容： 课程内容：
学会三种电路的分析： 学会三种电路的分析： 电阻电路（ 1、电阻电路（第1-3章） 动态电路（ 暂态+稳态） 2、动态电路（第4章 暂态+稳态） 3、正弦稳态电路（第5-6章）。 正弦稳态电路（ 分析过程： 分析过程：
理想元件 用基尔霍夫定律、 用基尔霍夫定律、伏安关系 求解 响应 电路模型 数学模型
dq i (t ) = dt
或
Q I＝ t
2、单位：Ａ（安培）、mA、µA
§1－2 电路变量 电压 电流及功率
3、参考方向 参考方向：是任意假定的方向，在电路 参考方向 中用箭头标明。
I1 a b
若算得 I1 >0，则参考方向与真实方向一致， 若算得I1 <0，则参考方向与真实方向相反。
§1－2 电路变量 电压 电流及功率 二、电压
§1－2 电路变量 电压 电流及功率
注意：求功率时一定要注意符号：一是判断是 否为关联参考方向，来确定公式前是否加负号； 二是电压电流本身的正负号；
EX1: 已知：U=15v ,I=3A,求功率P。 解：P=UI=15*3=45(W) a + I U
R
－ b
EX2: 已知：U=15v ,I=-3A,求功率P。 + a I U
1、定义：单位正电荷从一点移动到另一 定义： 点获得或失去的能量。 点获得或失去的能量。
+q a b
ｄＷ ｕ t) = ( ｄｑ
电压真实的方向是从高电位指向低电位( 电压降的方向）。 2、单位：V、ｍV、µV
§1－2 电路变量 电压 电流及功率
3、参考方向：是任意假定的方向，在电路 中用参考极性“ ＋”、“ －”标出。
三、电路理论的两个分支
1、电路（网络）分析：它的核心是在给定的 电路（网络）分析 电路 电路结构及元件参数的条件下，找出电路 输入（激励）与输出（响应）的关系。即： 已知输入求输出。 2、电路（网络）综合 电路（ 电路 网络）综合：在已知输入和输出的 条件下，设计电路的结构和参数。即：给 定技术指标，选择适当的电路去实现它。 网络分析是我们研究的主要对象。
如：工业用电f=50Hz, λ(工作波长)=C/f （C为波速 ，一般为3×108 m/s) 解得： λ=6000Km >>元件尺寸 集总假设成立。 又如：微波中继频率为2000MHz，则算出 λ=0.15m 集总假设不成立。
§1－2 电路变量 电压
电流及功率
电路的基本变量：ｕ， 电路的基本变量：ｕ，ｉ，ｑ，ψ ：ｕ 常用变量:ｕ 常用变量 ｕ，ｉ，ｐ(ｐ为导出变量 ｐ为导出变量) 一、电流 定义： 1 、 定义 ： 单位时间内通过导体横截面 的电量。 的电量。
二、电路理论的发展现状
20世纪50年代以来是电路理论自我完善不断 壮大的时期，从中分出多门学科。 源动力： 源动力 20世纪50年代开始的两个“革命”即 电子革命和计算机革命。 学科分类： 学科分类： 按电类通讯专业： 按电类通讯专业：电路分析基础、信号与系统、 模拟电子技术、数字电子技术等等。 按电类非通讯专业：电子技术 按电类非通讯专业
学时安排：40学时
七、邱关源
电路基础 电路分析基础 电路原理 电路
信息工程大学 高等教育出版社 清华大学出版社 高等教育出版社
八、几点要求： 几点要求：
1、思想重视，思维活跃，加强交流，培养兴 思想重视，思维活跃，加强交流， 趣。 2、课上认真听讲，认真做笔记，掌握重点、 课上认真听讲，认真做笔记，掌握重点、 思路、方法。 思路、方法。 3、在理解的基础上认真完成作业，要抄题， 在理解的基础上认真完成作业，要抄题， 画图。 画图。 4、互相帮助，重在理解。 互相帮助，重在理解
R
－ b
解：P=-UI=-15*(-3)=45(W)
§1－2 电路变量 电压 电流及功率
EX3: U 已知：u=-5v ,I=3A,求功率P。 解：P=UI=-5*3=-15(W) EX4：求P。 -3A 6v 为关联方向 a + I － b
解：P=UI=6*(-3)=-18(W)
§1－1 电路及电路模型
二、电路模型
集总假设
1、理想元件：是实际器件在一定条件下抽 象化和理想化后得到的模型。 2、电路模型：用抽象的理想元件及其组合 近似地代替实际器件，从而构成与实际电 路相对应的电路模型。
§1－1 电路及电路模型 三、集总假设
集总假设
集总参数元件： 集总参数元件：若实际电路的电器装置的几何尺 寸与工作波长相比非常小以致可以忽略不计，这 样的器件称为集总参数器件或元件。 。 理想化的集总参数器件没有体积大小，即特 性集中在空间一个点上，从一端流入的瞬时电流 等于从另一端流出的瞬时电流。 由集总参数元件构成的电路称为集总参数电路。 由集总参数元件构成的电路称为集总参数电路。
第一章
电路的基本概念和基本定律
本章重点： 1、电路的几种变量：电压、电流、功率 2、几种理想元件（电阻、独立源、受控源） 的模型及伏安关系 3、基尔霍夫定律 4、简单电路的分析
§1－1 电路及电路模型
一、电路
集总假设
1、定义：由电工设备和元器件按一定的方式 定义： 定义 联接起来且为电流流通提供路径的总体。 2、电路的主要作用： (1)、进行电能的传输、分配及转换； (2)、进行信号的处理。
a + U1 － b
表示为U1或Uab
若算得 U1 >0，则参考方向与真实方向一致， 若算得U1 <0，则参考方向与真实方向相反。
§1－2 电路变量 电压 电流及功率
4、电压 电流的关联参考方向：电压与电流 的参考方向一致，即，电流从高电位点流向 低电位点，则称u、i为关联参考方向。
a +
u
－ b