电路原理 第三章 动态电路分析(2)
第三章 门电路 - 第二部分
负载 高电平输出等效电路
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TTL反相器的静态输出特性
1. 高电平输出特性
T4、D2导通，T2、T5截止。电流流出门(拉电流) •空载时：vO= vOH ≈ 5-2×0.7=3.6V •加上负载RL时： 当RL较大，iL< 5mA时，由于是射极跟随器输出， 内阻低，输出电平随输出电流iL的变化不大，基 本保持为VOH 。 随着RL的减小，iL增大，R4上的压降也随之增大， 最终使T4的集电结变为正偏，T4进入饱和状态， 失去射极跟随功能，输出vO随iL绝对值的增加而 几乎线性地降低。 受功耗限制，实际器件高电平输出时iL的最大值 比5mA小得多，74系列手册上规定iL不能超过 0.4mA。
I A + I B = 2 I IH ≤
2. 或非门
或非门的输入端和输出 端电路与反相器相同， 所以输入特性和输出特 性也和反相器一样。
A
A+B
—
A+B
A+B
—
B
输入特性：当输入为高或低电平时，总电流均等于各输入端电流之和。 与输入端个数有关。
动态电流
当输出从低电平转换为高电平的过程中，T4从截止变为导通，T5从深 度饱和变为截止， T5转换所需的时间比T4长，因此在过渡过程中会出 现短时间内T4和T5同时导通的状态，此时有很大的瞬时电流流过T4和 T5 ，使电源电流出现尖峰脉冲。
尖峰电流的影响：使电源电流平均值加大了。 在计算电源容量时应考虑尖峰电流的影响。应 采取措施抑制尖峰电流导致的系统内部噪声。
输入特性：输入电流与输入电压之间的关系，即iI = f(vI)
电流为正
iI
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TTL反相器的静态输入特性
学习模电每章重点
第一章
这章是基础，所有的知识点都要在弄懂的情况下才能够进一步展开对模电的后一步学习，要贯彻理解不同的晶体管和场效应管的结构，特性曲线，熟练掌握它的主要参数及等效电路（特别是三极管的等效电路）。
3、定性了解多级放大电路频带宽度与单级的关系 。
第六章
这章是重点章节，平时没怎么学的，想要拿一个看得过去的分数，得从这章下手。反馈又是这章出现频率最高的词汇，所以很明显，反馈（也可以说负反馈）是重点的重点。在这章的学习中，我们需要：
1、理解反馈的基本概念，负反馈放大电路增益的一般表达式，4种反馈组态及其特点。
4、学会用图解法分析放大电路的静态、动态工作情况；
5、熟练掌握运用小信号模型等效电路法计算放大电路的动态性能指标；
6、熟练掌握共射（包括工作点稳定电路）、共集和共基放大电路的工作原理及特点；
7、掌握场效应管放大电路的分析方法和指标计算。
第三章
这章的主要主角是多级放大电路和差分放大电路，考点较前两章来说并不是很多的，所以掌握好它的各个考点，考起试来就会胸有成竹哦。
(3)非正弦信号产生电路：单门限电压比较器和迟滞比较器的工作原理，理解方波、矩形波、三角波、锯齿波发生器的工作原理。
第九章
主要内容：
1．功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的关系。
2．甲乙类功率放大电路的组成、工作原理、各项指标的计算及BJT的选择。
第十章
由于我们班老师没把这章讲完，暂且还看不出来重点是什么，这就需要大家在课堂上和习题课上认真听讲，自己归纳总结啦。补上一点，我的学习总结也许只适合部分人，大家应该根据自己的具体情况进行模电高效率的复习，最后，衷心希望大家都能在模电上取得一个满意的成绩！
第三章 RLC电路的特性
【例3-1】试分别求出图3-2（a）、（b）两电路的开关S从2拨向1，当电路 处在稳态以后，又从1拨向2这两个动态过程，电容两端的电压uC和电感上 的电流iL随时间变化的函数关系。
图3-2 例3-1图
【解】开关S从2拨向1由KVL可得
uR uC 0
将 i C ddut的C 关系式代入可得
对信号电压的放大作用是100倍的电路，说成电路的增益是40dB
对信号电压的放大作用是1 000倍的电路，说成电路的增益是60dB
（2）当f>10fP时 当f>10fP时，式3-24中的
f 项f P 比10大，公式中的1可忽略，式3-24的结果为
20 lg |
•
Au
| 0 20 lg(
f
)
fP
（3-27）
因为该电路在τ<<tW的条件下 uc ui uo 根u据i 输出电压u0=iR的关系可
得
u0
Ri
RC duc dt
RC dui dt
由上式可见，输出信号是输入信号的微分，所以该电路称为微分电路。
3.3.2 RC（阻容）耦合电路
图3-13所示的电路，当电路的时间常数不满足τ<<tW的条件时，输入和输出信号 的波形如图3-14示波器屏幕所示的形式
（2）换路瞬间，电感元件当作恒流源。如果iL(0-)=0，则iL(0+)＝0，电 感元件在换路瞬间相当于开路。
（3）运用KCL、KVL及直流电路中的分析方法，可计算电路在换路瞬间 其他元件的电压、电流的初始值。
【例3-2】利用换路定则确定例3-1解中的积分常数。 【解】根据换路定则可得开关S从2拨向1时的初始条件为
用戴维南定理 化简后的电路
备考2022年中考科学二轮复习-电路的动态分析(二)
备考2022年中考科学二轮复习-电路的动态分析(二)电路的动态分析专训单选题：1、(2020门头沟.中考模拟) 如图所示电路，电源两端电压保持不变。
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是（）A . 电压表V示数变小，电流表示数变小B . 电压表V示数变小，电流表示数变大C . 电压表V示数变大，电流表示数变小D . 电压表V示数变大，电流表示数变大2、(2017临清.中考模拟) 如图所示，电源电压不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由中点滑向最右端，以下分析正确的是（）表示数A . 电路的总电阻变大 B . V示数变大 C . 电路的总功率变大 D . A1示数之差变大与A23、(2017高安.中考模拟) 如图，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭会后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（）A . 电流表示数变大，弹簧长度变长B . 电流表示数变大，弹簧长度变短C . 电流表示数变小，弹簧长度变长D . 电流表示数变小，弹簧长度变短4、(2019红桥.中考模拟) 如图所示电路中，电源电压保持不变，当变阻器滑片P 向右移动时，电表示数变大的是（）A .B .C .D .5、(2019内江.中考真卷) 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（）A . △P1+△P2＝△I2．（R1+R2）B . |△U1|＞|△U2| C . | |+| |＝R1+R2D . |△U1|＜|△U2|6、(2021自贡.中考模拟) 在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（）A . 电磁铁的A端为N极B . 小磁针静止时，N极水平指向左C . 利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机D . 当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强7、(2016通江.中考模拟) 如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列判断正确的是（）A . 电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小 B . 电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小 C . 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 D . 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小8、(2017宝山.中考模拟) 闭合如图所示电路中电键S后，在滑片P向右移动的过程中，变大的是（）A . 电流表A的示数B . 电压表V1的示数 C . 电压表V1示数与电压表V2示数之和 D . 电压表V2示数与电流表A示数的比值9、(2017六盘水.中考真卷) 如图所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法中正确的是（）A . 电流表的示数变小B . 电压表的示数变大C . 灯泡L变暗D . 电路中的总功率变大10、(2018聊城.中考真卷) 如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻。
《电路原理》(第2版) 周守昌 目录
第九章 拉普拉斯变换
§9-1 拉普拉斯变换 §9-2 拉普拉斯变换的基本性质 §9-3 进行拉普拉斯反变换的部分分式展开法 §9-4 线性动态电路方程的拉普拉斯变换解法
第十章 电路的复频域分析
§10-1 基尔霍夫定律的复复频域导纳 §10-3 用复频域模型分析线路动态电路 §10-4 网络函数
绪论
第一章 基尔霍夫定律和电阻元件
§1-1 电路和电路模型 §1-2 电流和电压的参考方向 §1-3 基尔霍夫定律 §1-4 电阻元件 §1-5 独立源 §1-6 受控源 §1-7 运算放大器 §1-8 支路分析法
第二章 电阻电路的分析
§2-1 线性电路的性质·叠加定理 §2-2 替代定理 §2-3 戴维宁定理 §2-4 诺顿定理 §2-5 有伴电源的等效变换 §2-6 星形电阻网络与三角形电阻网络的等效变换 §2-7 特勒根定理 §2-8 互易定理 §2-9 节点分析法 §2-10 回路分析法 §2-11 电源的转移
第三章 动态元件和动态电路导论
§3-1 电容元件 §3-2 电感元件 §3-3 耦合电感元件 §3-4 单位阶跃函数和单位冲激函数 §3-5 动态电路的输入— 输出方程 §3-6 初始状态与初始条件 §3-7 零输入响应 §3-8 零状态响应 §3-9 全响应
第四章 一阶电路与二阶电路
§4-1 一阶电路的零输入响应 §4-2 一阶电路的阶跃响应 §4-3 一阶电路的冲激响应 §4-4 一阶电路对阶跃激励的全响应 §4-5 二阶电路的冲激响应 §4-6 卷积积分及零状态响应的卷积计算法
第一章基尔霍夫定律和电阻元件11电路和电路模型12电流和电压的参考方向13基尔霍夫定律14电阻元件15独立源16受控源17运算放大器18支路分析法第二章电阻电路的分析21线性电路的性质叠加定理22替代定理23戴维宁定理24诺顿定理25有伴电源的等效变换26星形电阻网络与三角形电阻网络的等效变换27特勒根定理28互易定理29节点分析法210回路分析法211电源的转移第三章动态元件和动态电路导论31电容元件32电感元件33耦合电感元件34单位阶跃函数和单位冲激函数35动态电路的输入输出方程36初始状态与初始条件37零输入响应38零状态响应39全响应第四章一阶电路与二阶电路41一阶电路的零输入响应42一阶电路的阶跃响应43一阶电路的冲激响应44一阶电路对阶跃激励的全响应45二阶电路的冲激响应46卷积积分及零状态响应的卷积计算法第五章正弦电流电路导论51正弦电压和电流的基本概念52线性电路对正弦激励的响应正弦稳态响应53正弦量的相量表示法54基尔霍夫定律的相量形式55电路元件方程的相量形式56阻抗和导纳57阻抗的串联与并联第六章正弦电流电路的分析61正弦电流电路的相量分析62正弦电流电路中的功率63谐振电路64含有耦合电感元件的正弦电流电路65理想变量器第七章三相电路71对称三相电压72三相制的联接法73对称三相电路的计算74不对称三相电路的计算75三相电路中的功率第八章非正弦周期电流电路的分析81周期函数的傅里叶级数展开式82线性电路对周期性激励的稳态响应83非正弦周期电流和电压的有效值平均功率84傅里叶级数的指数形式85周期信号的频谱简介86对称三相电路中的高次谐波第九章拉普拉斯变换91拉普拉斯变换92拉普拉斯变换的基本性质93进行拉普拉斯反变换的部分分式展开法94线性动态电路方程的拉普拉斯变换解法第十章电路的复频域分析101基尔霍夫定律的复频域形式102电路元件的复频域模型复频域阻抗和复频域导纳103用复频域模型分析线路动态电路104网络函数附录非线性电路1非线性电阻元件及其约束关系2非线性电阻元件的串联和并联3非线性电阻电路的图解分析法4小信号分析法绪论返回
2023年中考物理专项复习：动态电路分析
2023年中考物理专项复习：动态电路分析一、选择题1.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，如果将滑动变阻器的滑片P向左滑动，下列说法中正确的是（）A．电压表的示数变大，电流表示数变大B．电压表的示数变小，电流表示数变大C．电压表的示数变大，电流表示数变小D．电压表的示数变小，电流表示数变小2.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻滑片P向右移动，下列说法中正确的是（）A．电路消耗的总电功率变大B．电压表与电流表的示数之比变小C．电流表的示数变大，电压表的示数变小D．电流表的示数变小，电压表的示数不变3.如图所示，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．当闭合开关，滑片P向右滑动时，下列说法错误的是( )A．V1示数变化量等于V2示数变化量B．V1示数变化量小于V2示数变化量C．V1示数与A示数的比值不变D．V2示数与A示数的比值变大4.在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是( )A．电磁铁的A端为N极B．小磁针静止时，N极水平指向左C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强5.疫情期间，公共场所一般都用手持式电子测温仪测量体温。
如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理电路图，其中电源电压保持不变，定值电阻R0为保护电阻。
R是热敏电阻，用于靠近人体测温，当被测者体温较高时，显示仪D的示数也会变大。
正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（）A．显示仪是由电流表改装成的B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大C．被测者体温越高，R消耗的电功率越小D．被测者体温越高，电路的总电功率越大6.如图所示，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，始终保证条形磁体未接触电磁铁，弹簧的形变为弹性形变，灯泡处于发光状态，下列说法正确的是（）A．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变长B．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变短C．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变长D．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变短7.如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。
串联电路动态分析
U1 U2
分析措施：
1. 先判断电流表、电压表所测旳对象； 2. 根据滑动变阻器旳滑片移动情况及串联电路电阻特点
R总=R1+R2，判断总电阻变化情况； 3. 根据I总=U总/R总，判断电流旳变化情况； 4. 先根据U1=I1R1判断定值电阻（小灯泡）两端电压旳变
化情况； 5. 最终根据串联电路电压特点U总=U1+U2，判断滑动变
阻器两端旳电压变化情况。
例6：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请 判断电流表和电压表旳示数变化:电流表旳示数 不变 ; 电压表旳示数 变大 .(均选填“变大”、“不变”或
“变小”)
U1+2左
I总
例7：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请 判断电流表和电压表旳示数变化:电流表旳示数 变小 ; 电压表旳示数 不变 .(均选填“变大”、“不变”或“变
为了分析体现旳简洁，我们能够 这么约定一套符号：
表达：滑片移动旳方向
I总
表达：物理量或电表达数变大
表达：物理量或电表达数变小
U1
表达：物理量或电表达数不变
例2：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请 判断电流表和电压表旳示数变化:电流表旳示数 变小 ; 电压表旳示数 变大 .(均选填“变大”、“不变”或 “变小”)
滑动变阻器在电路 变化电路中旳电流或电压。 中旳作用：
P 滑动变阻器旳符号：
滑动变阻器旳接法： A
P
滑片P向右移
电阻变大。
P
B
滑片P向右移 电阻变小。
课前复习:
在电路中: 电流表
相当与
导线
电压表
相当与
断开旳电键
例1：如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请 判断电流表和电压表旳示数变化: 电流表旳示数 变小 ; 电压表旳示数 变小 .(均选填“变大”、“不变”或“变 小”)
备考2022年中考科学二轮复习-电路的动态分析-单选题专训及答案(二)
备考2022年中考科学二轮复习-电路的动态分析-单选题专训及答案(二)电路的动态分析单选题专训1、(2018大连.中考真卷) 如图所示的电路中，电源电压保持不变。
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端，下列说法正确的是（）A . 电路中的总功率变小B . 电压表V2的示数变大 C . 电压表V1示数的变化量与电流表示数的变化量之比变大 D . 电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量2、(2017丰台.中考模拟) 某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路，电源电压保持不变，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．闭合开关S，当温度升高时，下列判断正确的是（）A . 电流表示数不变B . 电压表示数变大C . 电流表示数变大D . 电压表与电流表的比值变大3、(2017丰台.中考模拟) 小强同学参观科技馆时，了解到光敏电阻可以用于自动控制．经查阅得知，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．小强为了研究光敏电阻的性能，将光敏电阻R、定值电阻R、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路，电源电压不变．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（）A . A 表示数变大，V 表示数变小B . A 表示数变小，V 表示数变大C . A 表和V 表示数均变小D . A 表和V 表示数均变大 4、(2017娄底.中考模拟) 为了确保他人和驾驶员的安全，我国加大酒驾的检测和处罚力度．如图所示是酒精测试仪及其原理图，它实际上是由酒精气体传感器R 2（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）与一个定值电阻R 1及一个电压表（或电流表）组成，酒精气体浓度越大，R 2阻值越小．如果驾驶员呼出的酒精气体浓度增大，则（ ）A . 通过传感器的电流变小，电压表示数变小B . 通过传感器的电流变小，传感器两端电压变小C . 通过传感器的电流变大，电压表示数变大D . 通过传感器的电流变大，传感器两端电压变大 5、(2019邗江.中考模拟) 如图所示的电路中，电源电压恒定；当开关S 1、S 3闭合，S 2断开，滑动变阻器滑片调到最右端时，电流表示数为I 1 ， 电压表示数为U 1；当开关S 2、S 3闭合，S 1断开，滑动变阻器滑片调到中间时，电流表示数为I 2；电压表示数为U 2；I 1：I 2＝2：3，U 1：U 2＝4：9．当开关S 1、S 2、S 3全部闭合，滑动变阻器滑片调到最右端时，电阻R 1与电阻R 2消耗的电功率之比为（ ）A . 8：27B . 3：2C . 2：3D . 3：8 6、(2019徐州.中考模拟) 如图所示电路，电源电压为12V 且保持不变。
第三章(三)差分放大电路
26 I EQ
200
5 7 .5 9
81 26 0 .2 8 5
7 5 8 9 7 .5 9 K
80
5 2 .7
R L 1 0 / /1 0 5 K
R id 2 rb e 2 7 .5 9 1 5 .2 k R od 2 RC 2 0 K
0CC
RC I CQ1
1 2 1 0 0 .2 8 5 9 .1 5(V )
rb e 2 0 0 (1 )
( 2 ) Au d R L RC / / 1 2 RL rb e
ui1 = 1.01 = 1.00 + 0.01 (V) ui2 = 0.99 = 1.00 – 0.01 (V) uid = u i1 – u i2= 1.01 – 0.99 uic = (ui1+ ui2 ) / 2 =1（V）
u i 1 u ic 1 2 u d ; u i 2 u ic 1 2 u id
I CQ1 I CQ 2
U CQ1 VCC RC I CQ1 U C Q 2 V C C R C I C Q 2 是集电极对地电位值！
（二）动态分析 1. 差模输入与差模特性 差模输入：差分放大电路的两个输入信号大小相等，极性相反。 差模电压放大倍数：差模输出电压uod与差模输入电压uid的比值。 差模输入电阻：从放大电路两个输入端看进去所呈现的等效电阻。 差模输出电阻：差分放大电路两管集电极之间即输出端看进去的对 差模信号所呈现的电阻。
ic1
ic2
IE
IE
REE:静态时：流过两倍的IE,对单边来讲相当于串接了2REE。 动态时：ui1引起ie增加，而ui2引起ie减小，一增一减，在RE上不
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算动态电路是指根据电压和电流的变化情况，进行分析和计算的电路。
在动态电路中，电压和电流是随时间变化的，因此需要进行动态分析，即考虑电路中的时间响应。
动态电路有许多应用，如信号处理、通信系统、数据传输以及计算机等。
动态电路的分析方法主要有微分方程法和拉普拉斯变换法。
微分方程法以电路中的基本元件为基础，根据基尔霍夫定律和基本电路方程建立微分方程组，通过求解微分方程组来获得电路的时间响应。
拉普拉斯变换法则是将时间域的电路方程转化为复频域的代数方程，通过频域分析来求解电路的输出响应，最后再进行反变换得到时间响应。
对于动态电路的计算，通常需要计算电路的传输函数、单位冲激响应或者零输入响应等。
电路的传输函数是指输出与输入之间的关系，可以用于计算输出的频率响应和稳态响应。
单位冲激响应是指当输入是单位冲激信号时，电路的输出响应。
零输入响应是指当输入为零时，电路的输出响应。
在进行动态电路分析和计算时，需要考虑电路中的各种元器件的动态特性和非线性特性。
例如，电容和电感有时会引起频率依赖的阻抗，这需要在计算中进行考虑。
此外，对于非线性元件，可以使用小信号模型或者通过数值方法进行求解。
动态电路的分析和计算通常使用电路模拟软件或者数值分析软件进行。
这些软件可以提供丰富的模型和工具，使得电路的分析和计算更加方便和准确。
例如，SPICE软件可以模拟电路的动态响应，并给出电路的各种性能参数和波形图。
总的来说，动态电路的分析和计算是电路理论和实验的重要组成部分。
通过合理使用分析方法和计算工具，可以获得电路的时间响应和频率响应等信息，为电路设计和优化提供依据。
功率放大电路
ic1 V1 V4 V2 RL iL ic1 uo
U BE4 U CE4 ≈ ( R1 + R2 ) R2
UCE4用以供给V1 、V2两管的偏置电 压。由于UBE4基本为一固定值（硅管 约为0.6~0.7V、锗管约为0.2~0.3V）
， 只要适当调节R1、R2的比值，就可改变V1、V2的基极偏 压UCE4值。这种电路称为UBE扩展电路。
U omm = U cem = U CC - U ces ≈ U CC
2 2 U omm (U CC - Uces )2 1 U CC Pom = = ≈ 2RL 2RL 2 RL
只有充分激励，才能输出最大不失真功率。
2.直流电源的供给功率PDC计算
每个电源中的电流为半个正弦波， 其平均值为:
iC1
ic2
RL
–UCC 注意：V1、V2每个晶体 管只在半个周期内工作
输入输入波形图 ui 死区电压 uo ´ uo uo V1 +UCC
ui
V2
iL RL
-UCC
uo
交越失真
（二）功率及效率的计算
1. 输出功率Po和最大不失真输出功率Pom
P o = Uo I o = Uom Icm 2 1 U 2om 1 2 = Uom Icm = = I cmRL 2RL 2 2 2
由于上面的计算是在理想情况下进行的，所以实际选 择管子时，还需留有充分的余量。
例题1：已知乙类互补对称功放电路如图所示，已知 UCC=24V，RL=8Ω，试估算该放大电路最大输出功率Pom及此 时电源供给的功率PDCm和管耗PC1，并说明该功放电路对功放 管的要求。 ＋UCC 2 2 UCC 24 = = 36W 解： P om = 2RL 2 ×8
动态元件和动态电路导论(电容元件)
－
u
F (法拉), 常用F，pF等表示。
1F=106 F 1 F =106pF
电路原理
§3-1 电容元件·微分关系式
4) 线性电容元件的 u-i 关系
u、i 取一致参考方向
微分关系（重要）
＋i
u
C
－
动态元件
电路原理
§3-1 电容元件·微分关系式
u、i 取一致参考方向
＋i
u
C
－
当du(t)/dt > 0，i(t) > 0, 充电，电流实际方向与参考方向一致；
u
0
t
电路原理
§3-1 电容元件
有限的电流使电压连续变化，无限大的电流使电压 发生跳变。
R
+ u(t)
－
i(t) +
C －uC(t)
t =0
+ u(t)
－
i(t)
+ C －uC(t)
R 限流，i为有限值，uC(t) 连续变化。
开关合上瞬间，i(t)→∞，uC(t) 将发生跳变， uC(t) =u(t) (t≥0)
I
t
0
t1 t2 t3 t4 t5
电路原理
§3-1 电容元件
5) 线性电容元件中的能量
在t 时刻电容所具有的能量为：
电路原理
§3-1 电容元件
表明
①当△W >0，电容元件吸收能量储存于电场中; △W < 0，电容元件释放电场能。
电容元件是 储能元件
②电容元件不会释放出多于其储存的能量。
电容元件是 无源元件
电路原理
§3-1 电容元件
④ 等效电路。
等效电路
电路原理
电路动态分析的几个结论及应用
电路动态分析的几个结论及应用门宁利（陕西省长安区第三中学 陕西 西安710100）摘要：电路动态分析有几个很实用的二级结论，很多老师在教学实践中经常使用，这里，利用数学知识予以证明，兼论及其应用。
关键词：电路动态分析 二级结论 证明 应用在直流电路问题中，对电路作动态分析是一类典型的问题。
在这里，有几个二级结论，书上虽没有，但却很有用。
本文就这几个结论的导出及应用做一讨论。
一、在闭合电路中，只要部分电阻增大，则总电阻必增大；反之，则减小。
即R 部分↑−→−R 总↑；R 部分↓−→−R 总↓。
设有两电阻R 1、R 2，其中R 1保持不变，R 2逐渐增大。
（1）当它们串联时：R 2↑−−−−−−→−+=21串R R R R 串↑（2）当它们并联时：R 2↑−−−−−−−→−+=)1/(R R 211R R 并 R 并↑ 而不管怎样复杂的电路，总可等效成串联或并联电路，所以结论普遍成立。
例1、如图（1）所示，求R AB 的取值范围。
分析：据“R部分↑−→−R 总↑知，当R 3=30Ω时，R AB 有最大值，当R 3=0时，R AB 有最小值。
解：当R 3=0时，有R ABmin =R 1=10Ω时当R 3=30Ω时，有R ABmin =R 1+3232R R R R +=22Ω∴10Ω≤R AB ≤22Ω二、“并同串反”规律——所谓“并同”，即某一电阻增大（或减小）时，与它关联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（或减小）；所谓“串反”，即某一电阻增大（或减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（或增大）。
使用条件：1、适用于只有一个支路的电阻发生变化的情况。
若几条支路的电阻同时发生变化（如本文的例6、例7），则不适用。
2、当整个电路可等效为一个并联电路时，若电源内阻不计（如例2中的R L1=0，r=0时），则不适用。
下面用例2将该结论导出。
例2、如图（2）所示，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，L 1、L 2的亮度变化情况是L 1 ，L 2 。
初三物理动态电路
初三物理动态电路动态电路是物理学中的一个重要概念，它描述了电荷在电路中的流动情况。
在初三物理中，我们学习了动态电路的基本原理和相关知识，下面我将为大家详细介绍动态电路的概念、特点和应用。
动态电路是指电荷在电路中以一定的速度流动的电路。
在动态电路中，电荷的流动是有规律的，它们遵循基本的物理定律和电路原理。
动态电路的特点是电荷从一个点到另一个点的流动是连续的，而不是瞬间完成的。
这种连续的流动使得电荷能够传递能量，使电路中的元件正常工作。
动态电路中的基本元件有电源、导线和电阻。
电源提供电荷流动的能量，导线提供电荷流动的路径，而电阻则限制电荷流动的大小。
在动态电路中，电源产生的电势差使电荷在电路中流动，而电阻则通过阻碍电荷的流动来产生电功率。
这种电荷的流动使得电路中的元件能够发光、发热或产生其他效果。
动态电路的应用非常广泛。
在日常生活中，我们经常使用的电器设备，比如电灯、电视、冰箱等，都是基于动态电路原理工作的。
电灯通过电流的流动来发光，电视通过电流的流动来产生图像和声音，冰箱则通过电流的流动来制冷。
动态电路的应用还包括电脑、手机、汽车等各个领域。
在学习动态电路的过程中，我们需要掌握一些基本的概念和原理。
首先是电流的概念，电流是流动电荷的数量与单位时间的比值，用安培(A)表示。
其次是电压的概念，电压是电路两点之间的电势差，用伏特(V)表示。
最后是电阻的概念，电阻是限制电流通过的元件，用欧姆(Ω)表示。
在动态电路中，电流、电压和电阻之间存在一定的关系。
根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。
这个关系可以用公式I=U/R来表示，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
根据这个公式，我们可以计算出电流、电压和电阻之间的数值关系。
动态电路的学习对我们理解和应用电器设备非常重要。
通过学习动态电路，我们可以了解电器设备的工作原理，掌握使用电器设备的技巧，提高自己的实践能力。
同时，学习动态电路还可以培养我们的逻辑思维和创新思维能力，为我们今后的学习和工作打下坚实的基础。
高中物理讲义.必修三.第三章：电路(知识点总结+习题)
电源和电流【引入】前面的两章我们都在学习静电场，激发静电场的是静止电荷。
那么电荷运动起来又会有什么作用呢？其实早在初中我们就学习了，电荷的定向移动产生了电流。
这一节课我们进一步思考，电荷在怎样的条件下会定向移动。
生活中比较常见的含有大量自由电荷的是导体，如何让导体内的电荷定向移动呢？如左图，导体两端连接AB两个金属球，分别带正负电荷。
导体内自由电荷（电子）在静电力作用下，沿导线定向移动，产生了电流。
随后AB之间的电势差消失，达成静电平衡，如右图。
整个过程只形成了短暂的电流。
【小结】电流的形成条件①导体内部有自由移动的电子②导体两端有电势差【思考】如何能持续形成电流呢？或者说如何维持导体两端的电势差？我们加一个装置，不断的把负电荷从A搬运到B，这样AB两球之间一直维持电势差，这样导线内就一直存在电流。
这个装置就是电源。
一、电源1.定义表述1：把电子持续的从正极搬运到负极的装置。
这个过程中在克服静电力做功，把其它能量转化为电能。
表述2：通过非静电力做功，把其它形式的能量转化为电能。
2.作用维持正负极之间的电势差，来维持电流。
在电源两极电荷、导线电荷的作用下，空间中形成了大小、方向都十分稳定的电场——恒定电场。
二、恒定电场1.定义由稳定分布的电荷激发的电场，强弱、方向都不变化。
注：（1）虽然电荷在定向移动，但是总会得到等量的补充，形成了动态稳定。
(2）恒定电场不是静电场。
但是在静电场中的电学概念同样适用。
2.导线中的恒定电场导线中的恒定电场是沿着导线方向的。
这个电场是接通电源后以光速建立的。
导线中的电荷在恒定电场的作用下形成了恒定电流。
三、恒定电流（一）概念大小和方向都不随时间变化的电流产生条件：①自由电荷②稳定的电场注：金属中自由电荷是电子；溶液中自由电荷是阴阳离子（二）电流大小单位时间内通过导线横截面的电荷量1.决定式I=qt单位：安培（A）电子定向移动速率为v、导线横截面积为s、单位体积内有电子n则，通过电荷量=通过体积*n*eq=svtne2.微观表达式I=neSv注：这里的e是电子的带电量（三）电流方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
电路原理教学大纲
教学基本要求一、性质、地位和任务电路原理是电类专业的重要基础课程，其内容包括：电路的基本概念和定律，电阻电路的等效变换法，电路的网络方程分析法，电路基本定理，正弦交流电路，串、并联谐振电路，具有互感的电路，三相交流电路，非正弦周期电流电路，动态电路，二端口网络，磁路等内容。
本课程的主要任务是：使学生掌握电路的基本理论知识、电路基本分析方法，为学习后续课程准备必要的电路理论知识。
二、教学基本要求第一章电路的基本概念和定律1．了解电路和电路模型。
2．熟悉电流、电压、电功率、电能的概念；理解电流、电压的参考方向，及关联参考方向。
3．熟悉电阻元件、电感元件、电容元件及其伏安特性，掌握电阻元件、电感元件、电容元件的功率和能量的计算。
4．熟悉电压源、电流源及其模型。
5．了解电路中的受控源及其四种基本形式。
6．熟练掌握基尔霍夫定律的应用。
第二章电阻电路的等效变换法1．掌握电阻的串并联等效变换。
2．掌握电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。
3．掌握电源、受控源的等效变换。
第三章电路的网络方程分析法1．理解电路网络方程分析法的概念。
2．熟练掌握支路电流分析法、网孔电流分析法、节点电位分析法的步骤和规律，并会加以应用。
第四章电路基本定理1．理解叠加定理、替代定理、戴维南定理和诺顿定理。
2．熟练掌握各定理在电路分析中的应用。
第五章正弦交流电路1．了解正弦交流电的基本概念，熟悉正弦交流电的相关参量。
2．掌握正弦量的各种表示方法和它们之间的相互转换。
3．掌握电阻元件、电感元件、电容元件的正弦交流电路的伏安关系，功率消耗及能量转换。
4．理解相量形式的基尔霍夫定律。
5．掌握电阻、电感、电容串联电路和并联电路的电压与电流的关系，及其相量图。
6．掌握正弦交流电路功率的计算方法。
7．了解提高功率因数的原因，理解提高功率因数的方法。
8．熟练掌握相量法在一般正弦交流电路计算中的应用。
第六章串、并联谐振电路1．理解串联谐振的条件及其特点2．理解串联谐振的频率特性及其通用谐振曲线。
机械工程出版社第三章 场效应管电路习题答案
第3章 场效应晶体管放大电路3.1知识要点3.1.1场效应管有结型和MOS 型两大类，每类都有N 沟道和P 沟道之分，MOS 场效应管还有增强型和耗尽型之分，故场效应管有6种类型。
它们的结构、工作原理、伏安特性、作用、主要参数、电路组成、分析方法相似；正向控制原理都是利用栅源电压改变导电沟道的宽度而实现对漏极电流的控制；小信号模型完全相同；但由于沟道类型不同，结构上也有不同，因此6种管子对偏置电压的要求各不相同。
栅源电压为零时存在原始导电沟道的场效应管称为耗尽型场效应管；天然原始导电沟道，只有在U GS绝对值大于开启电压U GS（th）绝对值后才能形成导电沟道的，则称为增强型场效应管。
2GS D DSS P(1) U I I U =−当工作于放大区时，对耗尽型场效应管1.2.4 场效应晶体管表5.1 晶体管与场效应管比较比较项目晶体管场效应管载流子两种不同极性的载流子（电子与空穴）同时参与导电，故又称为双极型晶体管只有一种极性的载流子（电子或空穴）参与导电，故又称为单极型晶体管 控制方式电流控制电压控制类型 NPN 型和PNP 型两种 N 沟道和P 沟道两种 放大参数 200~20=β5~1m =g mA/V输入电阻 42be 10~10=r Ω较小147gs 10~10=r Ω很大 输出电阻 r ce 很大 r ds 很大 热稳定性 差 好制造工艺 较复杂简单，成本低，便于集成对应电极基极-栅极，发射极-源极，集电极-漏极3.1.2 场效应晶体管放大电路共源极分压式偏置放大电路及其直流通路、交流通路和微变等效电路如图2.6所示。
U DDo +U DD（a ）放大电路（b ）直流通路+u o -o（c ）交流通路 （d ）微变等效电路图5.1 共源极分压式偏置放大电路（1）静态分析：DD G2G1G2G U R R R U +=SG S S D R U R U I ==)(S D D DD DSR R I U U +−= （2）动态分析：Lm u R g A ′−= 式中L D L//R R R =′。
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其中： C 、 C 、 A 、 为实常数，由初始条件确定
欠阻尼 uc Ae t sin( d t ) 衰减振荡（阻尼振荡） 4.无阻尼
Ae t
R0
2
1 R d 02 2 LC 2 L 1 d 0 0 LC
C C C
d 2 u c R du c 1 uc 0 2 L dt LC dt
特征方程 (1) R=6
s2
R 1 s 0 L LC
s1， 1， 5 2
s 2 6s 5 0
过阻尼
u c k1e t k 2 e 5t
带入初始条件
k 5k
0
u s (t ) 0
1
iL (t ) iL (t0 )e
1 ( t t0 )
0 ( t t0 ) Us (1 e )e R
t
A
t t0
方法二：（利用阶跃响应） 先将激励电压分解为
u s (t ) U s (t ) U s (t t 0 )
s1t
s2t
二阶电路的零输入响应 齐次方分
d2y dy a1 a2 y (t ) 0 2 dt dt
s 2 a1s a2 0
a1 a1 2 s1, 2 ( ) a2 2 2 a Δ ( 1 ) 2 a2 2
计算出iL的阶跃响应为
1 g i (t ) (1 e ) (t ) R
t
根据叠加定理，当激励为us(t)时
i L (t ) U S g i (t ) U S g i (t t 0 )
( t t0 ) Us Us iL (t ) (1 e ) (t ) (1 e ) (t t0 ) R R (冲激响应的内容请同学们自学。） t 1
duC dt
t 0
0
R＝4
uC ( t ) A1e 50 t A2t e 50 t A1 3 A1 3, A2 150 50 A1 A2 0 uC ( t ) 3e 50 t (1 50t )V ( t 0) uC ( t ) Ke 12.5 t sin(48.4t θ ) K sin 3 12.5 K sin 48.4 K cos 0
ε(t-t0) 零状态 g(t-t0) ε(t) 零状态 g(t)
若输入可以分解为延迟阶跃信号的和
f (t ) a 0 (t ) a1 (t t1 ) a 2 (t t 2 ) ...
则电路对f(t)的零状态响应为
y (t ) a 0 g (t ) a1 g (t t1 ) a 2 g (t t 2 ) ...
例 求us(t)作用RL电路时， iL 的零状态响应。 解：此题可有两种分析方法 方法一 (按两次换路分段求)：
0 t t0
为零状态响应
t
Us iL (t ) (1 e ) A R
0 t t0
L R
t t0
当t t 0
为零输入响应
t Us iL (t 0 ) (1 e ) , t t 0 R
一般形式
d2y dy a1 a 2 y f (t ) 2 dt dt
二阶动态方程
d y dy a1 a2 y (t ) f (t ) 2 dt dt
二阶动态响应
2
其中a1,a2为常数（与电路 结构和参数有关）
y (t ) k1e k 2 e y p (t )
固有响应 的形式由固有频率s1和s2 确定，取决于电路参数。 强迫响应 yp(t)取决于外加激励 f(t)。
4．用阶跃函数表示单边信号 uC 例1 例2 U0 0 t
ε(t)
1
0
t0
f ( t)
t
1 0 1 0 t0 t0 f ( t) t
t0 0 uC (t ) t U ( 1 e ) t0 0
( t)
t -(t-t0)
用阶跃函数将uc表示为
u c (t ) U 0 (1 e t ) (t )
1 L R 2 C
s1与s2为共轭复根，欠阻尼
R
s1与s2为不等实根，过阻尼
s1与s2为共轭虚根，无阻尼
二阶电路动态响应的求解步骤 1. 列写所求变量的动态方程 2. 求二阶电路的固有频率---动态方程特征方程的根
3. 由固有频率判断固有响应的形式
4. 找初始条件，确定响应中待定系数。
例
u (0) 0, 求当 R 分别为 6Ω 、2Ω、2 5Ω 和 0Ω 已知 u (0) 1V， 时，u 的零输入响应。 解 列出微分方程
阶跃信号 1．单位阶跃函数
1 , t 0 (t ) 0 , t 0
2.4 *阶跃响应 1
0
ε(t)
2.实际意义相当于0时刻接入电路的单位电压源或单位电流源
若将直流电源表示为阶跃信号，则可省去开关：
3. 延迟单位阶跃函数
1 , t t0 (t－t0 ) 0 , t t0
1.过阻尼(损耗较大)
Δ>0
1 R LC 2L
2
L R2 C
特征根为两个不等实根 s1 , s2 0
s1 1 s2 2
u c k1 e
2.临界阻尼
1t
k2e
2 t
Δ=0
1 R LC 2L
2
L R2 C
5 将两式平方，解出 A 2
tg 2
tg 1 2 63.4
5 t uC e sin( 2t 63.4) ( V) 2
(3) R=0 设 解出
s2 5 0
s1,2 j 5
无阻尼
u c k1 cos 5t k 2 sin 5t
u c cos 5t ( V)
A
第3节 二阶动态电路方程
二阶电路固有响应
u R u L uC us
di u R Ri u L L dt duC iC dt
d 2uC du C LC RC uc u s 2 dt dt
d 2 u C R du C 1 1 uc us 2 L dt LC LC dt
0.04H iL (t=0) uC + 0.01F R
p2 100 过阻尼
25 t
uC ( t ) A1e
2
A2 e
100 t
R＝ 4
b 4ac 0 临界阻尼 P1 P2 50 uC ( t ) A1e50 t A2 t e50 t
b 2 4ac 9375 0
d 2 uC duC 25 R 2500 uC 0 2 dt dt
特征方程
p 2 25 Rp 2500 0
b 2 4ac 625 R 2 1000
R＝ 5
b 2 4ac 5625 0
p1 25
b 2 4ac 625 R 2 10000
t RC
对RC串联电路 激励电压为ε(t) 在零状态下
i
C
u
1
gu(t)
g u ( t ) (1 e
) ( t )
1 g i (t ) e R
t RC
(t )
1 R
gi(t)
2. 阶跃响应的应用 对线性非时变电路，在零状态条件下 若电路对ε(t)的响应为g(t) 电路对ε(t-t0)的响应为g(t-t0)
1. 列方程 di L L Ri L uC dt duC C iL dt
d 2 uC R duC 1 uC 0 2 dt L dt LC
2. 求自由分量
d 2 uC R duC 1 uC 0 2 dt L dt LC
0.04H iL (t=0) uC + 0.01F R
R＝ 1
p1 , 2 12.5 j48.4
欠阻尼
uC ( t ) Ke12.5 t sin(48.4t θ )
3. 用初值确定待定系数
uC (0) 3 V
uC ( t ) A1e
R＝5
25 t
A2 e
100 t
A1 A2 3 A1 4 A2 1 25 A1 100 A2 0 uC ( t ) 4e 25 t e 100 t V ( t 0)
其中
d
1 R 02 2 LC 2 L
2
阻尼振荡频率
0
1 LC
s1t
自由振荡频率
s2t
此时
k1e k 2 e
或
1 2
应为实数，S1与S2共轭
响应可化为
u c (C 1 cos d t C 2 sin d t ) e t
uc Ae t sin(d t )
f ( t ) ( t ) ( t t0 )
4．用阶跃函数表示单边信号 例3
f (t ) 3 (t ) 4 (t 1) (t 3)
阶跃响应及其应用
1. 阶跃响应 电路在零状态条件下，对单位阶跃函数激励的响应。 零状态
ε(t) 例
g(t) R ε(t)
1
k1 k 2 1
2
0
k
k1 5
2
4 1 4
5 t 1 5t u c e e ( V) 4 4
(2) R= 2 5
s 2 2 5s 5 0
s1 s2 5