《电路_第五版邱关源第一章PPT
合集下载
电路第五版邱关源课件
电路第五版邱关源课件电路第五版邱关源课件电路是电子工程的基础课程之一，也是电子学习的重要内容。
而邱关源的《电路（第五版）》课件则是电路学习中的经典教材之一。
本文将对该课件进行简要介绍，并探讨其在电路学习中的重要性和应用。
《电路（第五版）》课件是邱关源教授在多年教学经验的基础上编写的一本电路教材。
该课件系统地介绍了电路的基本理论和分析方法，包括电路元件、电路定律、电路分析技巧等内容。
通过学习该课件，学生可以全面了解电路的基本概念和原理，并能够运用所学知识进行电路的分析和设计。
邱关源教授在编写《电路（第五版）》课件时，注重理论与实践相结合的原则。
课件中不仅介绍了电路的基本理论，还通过大量的实例和习题，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。
这种理论与实践相结合的教学方法，使学生能够更好地理解和掌握电路的知识，提高解决实际问题的能力。
《电路（第五版）》课件的另一个特点是其系统性和全面性。
课件从电路的基本概念和基本定律开始，逐步深入介绍了电路的各个方面，包括电路元件、电路定律、电路分析技巧等。
通过学习该课件，学生可以全面了解电路的各个方面，建立起电路知识的系统框架，为进一步深入学习和研究奠定了基础。
除了系统性和全面性外，邱关源的《电路（第五版）》课件还注重培养学生的创新思维和问题解决能力。
课件中的实例和习题设计灵活多样，涵盖了不同难度和不同类型的问题。
通过解决这些实例和习题，学生可以培养出良好的问题解决能力和创新思维，提高自己的电路设计和分析能力。
《电路（第五版）》课件的应用不仅局限于大学本科教育，也可以应用于电子工程师的职业培训和工程实践中。
电子工程师在工作中需要经常涉及到电路设计和分析，而邱关源的《电路（第五版）》课件正是提供了这方面的基础知识和方法。
通过学习该课件，电子工程师可以加深对电路原理的理解，提高电路设计和分析的能力，为工程实践提供有力的支持。
总之，邱关源的《电路（第五版）》课件是电路学习中的重要教材之一。
电路邱关源课件PPT第1章
q I = t
电流方向
正电荷运动的方向
元件
A
i>0
B
A
元件
B
i<0
−i
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时， 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电 流的实际方向往往很难事先判断。 流的实际方向往往很难事先判断。
电路模型和电路定律
2.电压
电位ϕ 电压U 单位正电荷q 从电路中一点移至参考 时电场力做功的大小。 点（ϕ＝0）时电场力做功的大小 。 单位正电荷q 从电路中一点移至另 一点时电场力做功（W）的大小。 的大小。
t＝ -∞时，u(-∞ )＝0
1 2 Wc = Cu (t ) 2
电容吸收的能量以电场能量的形式储存在元件中
电路模型和电路定律
t1--t2 电容吸收的能量
WC = C ∫
u ( t2 )
u ( t1 )
1 2 1 2 udu = Cu (t 2 ) − Cu (t1 ) 2 2
= Wc (t2 ) −Wc (t1)
电路模型和电路定律
功率 -∞到t
t
du (t ) p = u (t )i (t ) = Cu (t ) dt
吸收的能量
t
du (ξ) dξ = C Wc = ∫ u (ξ )i (ξ )dξ = ∫ Cu(ξ) −∞ −∞ dξ
∫
u(t )
u ( −∞ )
udu
1 2 1 2 = Cu (t ) − Cu (−∞) 2 2
电路模型和电路定律
例：已知 U a = −4V ,U b = 0, 求
u1 = ?, u2 = ?
+
A
u1
−
B
电路分析基础第五版邱关源通用课件
一阶动态电路的微分方程及其响应
总结词
求解微分方程
详细描述
根据微分方程的特性和初始条件，求 解微分方程以获得电路元件的状态变 量随时间变化的规律。常用的求解方 法包括分离变量法、常数变易法、线 性化法等。
一阶动态电路的微分方程及其响应
总结词：分析响应
详细描述：根据求解出的状态变量，分析电路元件的响应特性。响应特性包括稳 态响应和暂态响应，其中暂态响应指的是电路从初始状态达到稳态的过程。
电路分析基础第五版邱关源 通用课件
目录
• 绪论 • 电路的基本定律和定理 • 电阻电路的分析 • 一阶动态电路的分析 • 二阶动态电路的分析 • 正弦稳态电路的分析 • 三相电路的分析 • 非正弦周期电流电路的分析
01
绪论
电路分析的目的和任务
目的
电路分析是电子工程和电气工程学科中的基础课程，其目的是理解和掌握电路的基本原理、基本概念 和基本分析方法，为后续专业课程的学习打下基础。
）
三相电源或三相负载的端点相互 连接，每相负载承受的电压为电 源线电压。
混合连接
在某些情况下，电路中可能同时 存在星形和三角形连接的负载， 这称为混合连接。
三相电路的电压和电流分析
1 2
相电压与线电压
在星形连接中，相电压等于电源电压；在三角形 连接中，线电压等于电源电压。
对称三相电路
当三相电源和三相负载对称时，各相的电压和电 流大小相等，相位互差120°。
一阶电路的阶跃响应和冲激响应
总结词：阶跃响应
详细描述：阶跃响应是指当输入信号为一个阶跃函数时，电路的输出响应。阶跃响应的特点是初始时刻电路输出突然跳变到 某一值，然后逐渐趋近于稳态值。
一阶电路的阶跃响应和冲激响应
电路邱关源第五版01第一章PPT课件
例 计算图示电路各元件的功率
解 uR(1 05)5V i uR 5 1A R5
++
R5Ω
_ +
uR
5V
10V
-
_
i
P 1V 0 u Si 1 0 1 1W 0 发出 P 5VuSi515W 吸收
P RR2 i515W 吸收
满足：P（发）＝P（吸）
返回 上页 下页
2.理想电流源
定义
其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u
返回 上页 下页
例 + U1 － + U6 －
1
6
I1
－
+
+
2 U2
U4 4
－+ + U3 －
I2
3
U5 5 －
I3
求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或产生的功率。
已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A
_
_
_
返回 上页 下页
④电流控制的电压源 ( CCVS )
i1
i2
+
+
+
u1_
ri1 u2
_
_
u2 ri1
r : 转移电阻
例
ic ib
ic ib
ib
ic
ib
电路模型
iS
u
_
iS
u
_
返回 上页 下页
例 计算图示电路各元件的功率
解
iiS2A
u5V
+
电路第五版ppt(邱关源
i
R
u 则欧姆定律写为 u = –R i
-
+
i = –G u
公式和参考方向必须配套使用！ 公式和参考方向必须配套使用！
3. 功率和能量 功率： 功率： R
说明电阻元件 在任何时刻总 是消耗功率的。 是消耗功率的。
i
+
i
u
R
-
p = u i = i2R =u2 / R
关联： 关联：吸收能量
假定发生的电磁过程 都集中在元件内部进行
电路元件按照一定的规则进行连接 电路元件按照一定的规则进行连接
线性 ━非线性 时变 ━ 时不变 分布参数 ━ 集总参数
d << λ
6000km
求开关闭合后的电流i 求开关闭合后的电流 i
R 1
C
∽
R2 R4
Us1 RL
Us2
L
R3
研究的手段
基本定律、定理、 基本定律、定理、原理必须掌握 时域分析法 基本方法 频域分析法
用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向 电流的参考方向。 • 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。
i A B
• 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由 指向 。 用双下标表示： 电流的参考方向由A指向 指向B。
A
iAB
B
2. 电压的参考方向 (voltage reference direction)
10BASE-T wall plate
电 池
功能
a b
柎的 的 枱 枞。 枞。
惊电路枞案
2. 电路模型 (circuit model)
10BASE-T wall plate
电 池 导线 电路模型
电路(邱关源第五版)第一章
1876年，美国科学家贝尔（1847 －1879）发明了电话，实现了通 信技术的飞越。 1879年，美国科学家爱迪生（1847 －1931）发明了碳丝灯泡。改变了 人们的生活。 1880年，英国人霍普金森提出了形 式上与欧姆定律相似的计算磁路的 定律。19世纪末交流电技术发展。
1894年，意大利人 马可尼和俄国的波 波夫分别发明了无 线电。从此进入了 无线电通信时代。
2. 电路理论及相关科学技术的发展简史
吉尔伯特发现带电体与非电体之区别 盖里克发明磨擦起电机 1729年，英国人格雷发现有些物质可以传导电，有 些则不能。主张带电体不能导电，而非电体却可以。 法国物理学家迪费（1698－1739）经过实验表明， 带电体与非电体之间并无本质的区别，所有物体都 可以带电。 1734年，迪费发现两类不同的电荷，一种称为玻璃 电，一类称为树脂电。他实际上发现了正负电荷， 但命名不确。
B
C2 1 uF R8 1 . 2K ADIN BAT 6V DC C2 5 1 uF C3 8 2 22 (M) T4 9 01 4 VDD R3 4 1 0K R3 2 2K DAO C8 R4 6 5 1K R2 6 1 0K 5 D9 5 . 1V
R4 3
VCC
3
1K R4 5 1 0K R3 9 1 0K
1
2
3
第一章绪论
1. 课程定位 2. 电路理论及相关科学技术的发展简史
3. 电路理论的应用
4. 电路理论和电路课程
所应具备基础知识：电磁学、数学
课程主要内容：
分析电路中的电磁现象 研究电路的基本规律及电路的分析方法
课程意义：
在整个电子与电气信息类专业的人才培养方案 和课程体系中起着承前启后的重要作用。
邱关源《电路》第五版 第一章 电路模型和电路定律
i
u
0
i
§1-6 电压源和电流源
2. 电流源(Current Sources)
1）电流源的定义 元件的电流与电压无关，电流保持为某给定
的时间函数，这样一个二端元件称为电流源。
电流源是一个理想二端元件。
§1-6 电压源和电流源
is
+
电流源符号：
u
-
电流源的伏安特性曲线： u
u
is(t1) is=Is
4. 短路(Short Circuit)和开路(Open Circuit) isc i=0 i u
R
u=0 R=0
uoc R=
短路：R = 0 (G )
开路：G = 0 ( R )
u = 0,电流为任意值isc。 i = 0, 电压为任意值uoc。 u u
0
i
0
i
§1-6电压源和电流源
电压源和电流源是有源元件。 1. 电压源(Voltage Sources)
1) 电压源的定义
电压源是一个二端元件，元件的电压与通过 它的电流无关，电压保持为某给定的时间函数。
§1-6 电压源和电流源
电压源符号： I
+
i us
-
U
电压源的伏安特性曲线：
u
U
u
us(t1)
0
i
0
i
§1-6 电压源和电流源
gu1
2
+
u
-
§1-8 基尔霍夫定律
Introduction
20
40
40
120 V
I
160 V
5
§1-8 基尔霍夫定律 Gustav Robert Kirchhoff (1824－1887） He is famous among chemists, physicists , and engineers. Kirchhoff’s two laws is stated in 1847 when he studied in the University of Konigsberg .
邱关源《电路》第五版-第1章电路的基本定律与分析方法
第3节
一、 电功率（ p ）
电功率和能量
1、定义：单位时间内电场力所做的功。 2、大小： p
dw dw dq ui dt dq dt
单位：W
3、电路吸收或发出功率的判断 （1）u, i 取关联参考方向：
i
u
p 0 吸收正功率
p ui 表示元件吸收的功率
(实际吸收)
p0
（2）u, i 取非关联参考方向：
1、在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和等于零。 即：
u 0
关键： u 前“+” “-”的选取：若支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致， u 前取“+” ； 若支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反， u 前取“-” 。 例：
图3 对该回路，则有： u3 u4 u2 0
（1）
i1 i2 i3 0
2、在集总参数电路中，任意时刻，通过任一结点的电流的代数和等于零。 即：
i 0
关键： “+” 、 “-”号的选取：若流出结点的电流前面取“+”号； 则流入结点的电流前面取“-”号。 例：
i1 i4
i5 i4 i3 i1 i2
i6
i2 i3
i5
i1 i2 i3 i4 i5 0
例 4：电路如图 8 所示，已知： E1 10V , E2 2V , E3 1 V , R1 R2 1 ，求 U。 解：对左回路由 KVL 知： R1I1 R2 I 2 E 且 I1 I 2 解得： I 2 I1 5 A
图4
图5
US 2 U2 写 KVL 方程时，应先： （1）标定各元件电压参考方向 （2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针.
《电路》邱关源第五版第一章课件
件组成的电路。
欧姆定律的应用非常广泛， 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律，我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$，以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题，例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系，包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系，即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一，它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中，电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小，通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中，电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成，其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度，表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ，表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量，表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
欧姆定律的应用非常广泛， 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律，我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$，以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题，例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系，包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系，即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一，它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中，电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小，通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中，电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成，其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度，表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ，表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量，表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
邱关源罗先觉电路第五版全部PPT课件
I
+
+
uS _
任意 元件
u _
R
I
+
+
uS_
u
_
对外等效！
注意：与理想电压源并联的任何元件不起作用
CHENLI
26
二. 理想电流源的串联并联
注意参考方向
并联
is is 1 is 2 is n isk
iS1 iS2
ºiS iSn
等效电路
º
iS
串联
iS1
i
º iS2
º
is is1is2
相同的理想电流源才能串联, 每个电流源的端电压不能确定
n
G eqG 1G 2 G n G kG k
k1
等效电导等于并联的各电导之和
R 1 eq G eq R 1 1R 1 2C HE NLIR 1 n 即 R eq R k
10
3.并联电阻的电流分配
电流分配与电导成正比
ik u/ Rk Gk i u/ Req Geq
ik
Gk G eq
i
对于两电阻并联，有：
i
º R1
i1 R2
i2
º
Req
R1R2 R1 R2
i1
R2i R1 R2
i2
R1i R1 R2
CHENLI
11
4. 功率
p1=G1u2， p2=G2u2，， pn=Gnu2
总功率 表明：
p=Gequ2 = (G1+ G2+ …+Gn ) u2 =G1u2+G2u2+ +Gnu2 =p1+ p2++ pn
2
电路 邱关源(第五版)1
电路中电位参考点可任意选择； 电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定； 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时， 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。 改变，但任意两点间电压保持不变。
返 回 上 页 下 页
uab = ϕa −ϕb = (2 − 0)V = 2 V
解
(2)
ϕc = 0
a
b
W 8 +12 ϕa = ac = V=5V q 4 W 12 ϕb = bc = V = 3 V q 4
uab = ϕa −ϕb = (5 −3)V = 2 V
c
结论
ubc = ϕb −ϕc = (3− 0)V = 3 V
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征： 种基本理想电路元件有三个特征： 种基本理想电路元件有三个特征
（a）只有两个端子； 只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； 可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。 不能被分解为其他元件。
返 回 上 页 下 页
注意
②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 定条件下可用同一电路模型表示。 定条件下可用同一电路模型表示。 ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 同一实际电路部件在不同的应用条件下， 模型可以有不同的形式。 模型可以有不同的形式。
例 电感线圈的电路模型
返 回
上 页
下 页
1-2 电流和电压的参考方向
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、 电路中的主要物理量有电压 、 电流 、 电荷 、 磁 能量、电功率等。 链 、 能量、 电功率等 。 在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。 关心的物理量是电流、电压和功率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
返 回 上 页 下 页
注意
②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一 定条件下可用同一电路模型表示。 ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 模型可以有不同的形式。
例 电感线圈的电路模型
返 回
上 页
下 页
1-2 电流和电压的参考方向
解 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。
返 回 上 页 下 页
1-3
1.电功率
单位
电位真正降低的方向。
V (伏[特])、kV、mV、V
返 回 上 页 下 页
a
例2-1
b
已知：4C正电荷由a点均匀移动 至b点电场力作功8J，由b点移 动到c点电场力作功为12J，
①若以b点为参考点，求a、b、c 点的电位和电压uab、u bc;
c
解
(1)
b 0
②若以c点为参考点，再求以上 各值。
1.实际电路
功能 由电工设备和电气器件按预期
目的连接构成的电流的通路。
(a) 能量的传输、分配与转换； (b) 信息的传递、控制与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上。
返 回
上 页
下 页
2. 电路模型
开关
电路图
白炽灯
10BASE-T wall plate
电 池 导线
Rs
RL
Us
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度
带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt
def
返 回
上 页
下 页
单位
实际方向
参考方向
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
i A
参考方向 B
表明 电流(代数量)
大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
返 回 上 页 下 页
电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 i A 参考方向 B
表示元件吸收的功率
p>0 吸收正功率 (实际吸收)
吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
表示元件发出的功率
uab a b (5 3)V 2 V
c
结论
ubc b c (3 0)V 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
返 回 上 页 下 页
u
(2)用正、负极性表示：
+
(3)用双下标表示：
u
A
uAB
B
返 回 上 页 下 页
3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称为关 联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
i
+ u
关联参考方向
i
u
非关联参考方向
+
返 回
上 页
下 页
例2-2
＋
i
B
A
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 流参考方向是否关联？
电功率和能量
单位时间内电场力所作的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui d t dq d t
功率的单位：W (瓦[特]) 能量的单位：J (焦[耳])
返 回 上 页 下 页
2. 电路吸收或发出功率的判断
u, i 取关联参考方向
+ u i u
p=ui p<0 p = ui
问题 在复杂电路或交变电路中，两点间电压的
实际方向往往不易判别，给实际电路问题 的分析、计算带来困难。 电压(降)的参考方向 参考方向 u 实际方向 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 u – 实际方向
+
–
+
+
–
–
+
上 页 下 页
u >0
u <0
返 回
电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示：
A（安[培]）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A
1 A=10-6A
方向
规定正电荷的 运动方向为电流的实际 方向 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
A
B
A B 问题 对于复杂电路或电路中的电流随时间变 化时，电流的实际方向往往很难事先判断。
返 回 上 页 下 页
用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。 A
iAB
B
返 回
上 页Leabharlann 下 页2.电压的参考方向
电位
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至参考 点（＝0）时电场力作功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力作功（W）的大小。
dW u dq
def
实际电压方向
第一章
电路模型和电路定律
本章重点
1-1
电路和电路模型 电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件
1-5
电阻元件
1-2
1-3
1-6
1-7
电压源和电流源
受控电源
1-4
1-8
基尔霍夫定律
首页
重点： 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻元件和电源元件的特性
3. 基尔霍夫定律
返 回
1-1 电路和电路模型
返 回 上 页 下 页
电路模型 理想电路元件
5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征：
（a）只有两个端子；
Wab 8 a V2V ubc b c [0 (3)]V 3 V q 4 Wcb Wbc 12 c V 3 V q q 4
返 回 上 页 下 页
uab a b (2 0)V 2 V
解
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a V 5V q 4 Wbc 12 b V 3V q 4
返 回 上 页 下 页
注意
②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一 定条件下可用同一电路模型表示。 ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 模型可以有不同的形式。
例 电感线圈的电路模型
返 回
上 页
下 页
1-2 电流和电压的参考方向
解 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。
返 回 上 页 下 页
1-3
1.电功率
单位
电位真正降低的方向。
V (伏[特])、kV、mV、V
返 回 上 页 下 页
a
例2-1
b
已知：4C正电荷由a点均匀移动 至b点电场力作功8J，由b点移 动到c点电场力作功为12J，
①若以b点为参考点，求a、b、c 点的电位和电压uab、u bc;
c
解
(1)
b 0
②若以c点为参考点，再求以上 各值。
1.实际电路
功能 由电工设备和电气器件按预期
目的连接构成的电流的通路。
(a) 能量的传输、分配与转换； (b) 信息的传递、控制与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上。
返 回
上 页
下 页
2. 电路模型
开关
电路图
白炽灯
10BASE-T wall plate
电 池 导线
Rs
RL
Us
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度
带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt
def
返 回
上 页
下 页
单位
实际方向
参考方向
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
i A
参考方向 B
表明 电流(代数量)
大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
返 回 上 页 下 页
电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 i A 参考方向 B
表示元件吸收的功率
p>0 吸收正功率 (实际吸收)
吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
表示元件发出的功率
uab a b (5 3)V 2 V
c
结论
ubc b c (3 0)V 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
返 回 上 页 下 页
u
(2)用正、负极性表示：
+
(3)用双下标表示：
u
A
uAB
B
返 回 上 页 下 页
3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称为关 联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
i
+ u
关联参考方向
i
u
非关联参考方向
+
返 回
上 页
下 页
例2-2
＋
i
B
A
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 流参考方向是否关联？
电功率和能量
单位时间内电场力所作的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui d t dq d t
功率的单位：W (瓦[特]) 能量的单位：J (焦[耳])
返 回 上 页 下 页
2. 电路吸收或发出功率的判断
u, i 取关联参考方向
+ u i u
p=ui p<0 p = ui
问题 在复杂电路或交变电路中，两点间电压的
实际方向往往不易判别，给实际电路问题 的分析、计算带来困难。 电压(降)的参考方向 参考方向 u 实际方向 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 u – 实际方向
+
–
+
+
–
–
+
上 页 下 页
u >0
u <0
返 回
电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示：
A（安[培]）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A
1 A=10-6A
方向
规定正电荷的 运动方向为电流的实际 方向 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
A
B
A B 问题 对于复杂电路或电路中的电流随时间变 化时，电流的实际方向往往很难事先判断。
返 回 上 页 下 页
用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。 A
iAB
B
返 回
上 页Leabharlann 下 页2.电压的参考方向
电位
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至参考 点（＝0）时电场力作功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力作功（W）的大小。
dW u dq
def
实际电压方向
第一章
电路模型和电路定律
本章重点
1-1
电路和电路模型 电流和电压的参考方向 电功率和能量 电路元件
1-5
电阻元件
1-2
1-3
1-6
1-7
电压源和电流源
受控电源
1-4
1-8
基尔霍夫定律
首页
重点： 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻元件和电源元件的特性
3. 基尔霍夫定律
返 回
1-1 电路和电路模型
返 回 上 页 下 页
电路模型 理想电路元件
5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征：
（a）只有两个端子；
Wab 8 a V2V ubc b c [0 (3)]V 3 V q 4 Wcb Wbc 12 c V 3 V q q 4
返 回 上 页 下 页
uab a b (2 0)V 2 V
解
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a V 5V q 4 Wbc 12 b V 3V q 4