西安交通大学邱关源电路PPT课件

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西安交通大学邱关源电路课件

西安交通大学邱关源电路课件

i

i

无源一端 口网络
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2.二端电路等效的概念
两个二端电路,端口具有相同的电压、电流关 系,则称它们是等效的电路。
B
i
+ 等效 u
-
C
i
+ u
-
对A电路中的电流、电压和功率而言,满足:
B
A
C
A
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明确
①电路等效变换的条件: 两电路端口处具有相同的VCR。
②电路等效变换的对象: 未改变的外电路A中的电压、电流和功率。 (即对外等效,对内不等效)
Req
_
由KCL:
i = i1+ i2+ …+ ik+ …+in
=u/R1 +u/R2 + …+u/Rn =u(1/R1+1/R2+…+1/Rn)=uGeq
n
Geq G1 G2 Gn Gk Gk k 1
返回 上页 下页
结论 等效电导等于并联的各电导之和。
1 Req
Geq
1 R1
1 R2
③串联电阻的分压
uk
Rki
Rk
u Req
Rk Req
uu
表明电压与电阻成正比,因此串联电阻电路可作
分压电路。
例3-1 两个电阻的分压。
u1
R1
R1 R2
u
u2
R2 R1 R2
u
i
+ u+1 R1 u-
+
_
u2 -
R2
º
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④功率
p1=R1i2, p2=R2i2,, pn=Rni2

电路邱关源课件PPT第1章

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

西安交通大学邱关源电路PPT课件

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但与空间坐标无关。因此,任何时刻,流入两 端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的 电流;端子间的电压为确定值。
.
返 回 上 页 3下0 页
例 两线传输线的等效电路。
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足:
l
集总参 数电路
z
i i
LR
+
i(t)
u(t) C
-
.
返 回 上 页 3下1 页
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足:
a
Wab q
8V2V 4
各值。
u a bab (2 0 )V 2 V
u b cbc [0 ( 3 )]V 3 V
cW qcbW qbc14V 23V
.
返 回 上 页 1下8 页
解 (2) c 0
a
b
c
a
Wac812V5V q4
b
Wbc q
12V3V 4
u a bab (5 3 )V 2V
dt
dq
i dq dt
pdwdwdqui dt dq dt
功率的单位:W (瓦[特]) 能量的单位:J (焦[耳])
.
返 回 上 页 2下4 页
2. 电路吸收或发出功率的判断
u, i 取关联参考方向
+
p=ui 表示元件吸收的功率
u p>0 吸收正功率 (实际吸收)
i
- p<0 吸收负功率 (实际发出)
电压(降)的参考方向
参考方向
+
u

假设高电位指向低电
位的方向。
参考方向
+
u

+ 实际方向 – – 实际方向 +

《电路原理》邱关源ppt课件

《电路原理》邱关源ppt课件
《电路》教学课件
主讲:
邮政编码:400050 电子信箱: 联系电话:
第一章 电路模型和电路定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量 1.4 电路元件 1.5 电阻元件
1.6 电压源和电流源 1.7 受控电源 1.8 基尔霍夫定律
重点: 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻、电源元件特性 3. 基尔霍夫定律
1.1 电路和电路模型(model)
1、概念:
电路---------是电流的通路,是为了某种需要由某些电工设备
或 元件(电气器件)按一定的方式组合起来的。
电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。 电源(source):提供能量或信号.由于电路中的电压和电流是
在电源的作用下产生的,所以又称激励。
例: I
aR b
若 I = 5A ,则实际方向与参考方向一致,
若 I =-5A ,则实际方向与参考方向相反。
5、关联参考方向:
R i
+ u-
当电压的参考方向指定后,指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入,并从标“—”端流出,即电流 的参考方向与电压的参考方向一致,也称电流和电压 为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
i(t)deΔ flti m0Δ Δqt ddqt
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
U
def

dW
dq
为什么要设电流参考方
向?
简单电a 路
+
+
I
U
E
Uab

b-
I1 R1
R2 I2
复杂+ 电路
U6

《电路原理》邱关源ppt课件

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u
+ u –Ri 或
注意: 公式必须和参考方向配套使用!
3. 功率和能量
i –Gu
功率: i
R
+
u
R
p吸 ui i2R u2 / R
i
p吸 –ui –(–Ri)i i2 R
–u(–u/ R) u2/ R
+
u
任何时刻,电阻元件绝不可能发出电能,它只能消耗电
能。因此电阻又称为“无源元件”和“耗能元件”。

1.2 电流和电压的参考方向
1、实际方向:
物理中对电量规定的方向。
物理量


实际 方向
电流 I A、 mA 、μA 正电荷运动的方向
电动势 E 电压 U
kV、 V、mV、 电位升高的方向
μV
(低电位 Ù 高电位)
kV、V、mV、 电位降低的方向
μV
( 高电位 Ù 低电位)
电流 电压U
单位时间内通过导体横截面的电荷量
满足:P(发)=P(吸)
1.7 受控电源 (非独立源) (controlled source or dependent source)
1. 定义:电压源电压或电流源电流不是给定的时间函
数,而是受电路中某个支路的电压(或电流) 的控制。
2. 电路符号
+– 受控电压源
受控电流源
3. 分类:根据控制量和被控制量是电压u或电流i ,受控源可分 为四种类型:当被控制量是电压时,用受控电压源表示 ;当被控制量是电流时,用受控电流源表示。
负载(load):将电能转化为其它形式的能量,或对 信号进行处理.
响应:由激励在电路中产生的电压、电流。 导线(line)、开关(switch)等:将电源与负载接成通路.

邱关源 电路课件完整版33页PPT

邱关源 电路课件完整版33页PPT

谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
邱关源 电路课件完整版
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴

电路原理邱关源第3章 电阻电路的一般分析PPT课件

电路原理邱关源第3章 电阻电路的一般分析PPT课件

I3
+
6A 1
7
70V

b 由于I2已知,故只列写两个方程
结点a: –I1+I3=6
避开电流源支路取回路: 7I1+7I3=70
返回 上页 下页
*例5 列写支路电流方程.(电路中含有受控源)
7 +
70V –
a
I1
1
I2 +
5U_
11 + U
2_
I3 解 7
结点a:
–I1–I2+I3=0 7I1–11I2=70-5U
当不需求a、c和b、d 间的电流时,(a、c)( b、 d)可分别看成一个结点。
(1) 应用KCL列结点电流方程
对结点 a: I1 + I2 –I3 = – 7
因所选回路不包含
(2) 应用KVL列回路电压方程 恒流源支路,所以,
对回路1:12I1 – 6I2 = 42 3个网孔列2个KVL方
对回路2:6I2 + 3I3 = 0
解1 (1) n–1=1个KCL方程:
结点a: –I1–I2+I3=0
(2) b–( n–1)=2个KVL方程:
设电流 源电压
7I1–11I2=70-U
a
11I2+7I3= U 增补方程:I2=6A
I1 7 I2 11
+
70V –
1 6A
+ U
2
_
I3 7
b
返回 上页 下页
a
解2
I1 7 I2 11
2、如何以最少的方程以及最简化的方法求解电 路的未知变量。
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3.3 支路电流法

第8章电路邱关源课件PPT

第8章电路邱关源课件PPT

i = i1 + i2= Re 2 I&1e jωt + Re 2 I&2 e jωt
jω t 1 2
] [ ] & +I & + L)e ] = Re [ 2 I &e ] = Re [ 2 ( I
jω t
[
&=I & +I & +L I 1 2
相 量 法
电 路 例8-2 设两个同频率正弦电压分别为
F2 = −7.07 + j 7.07 F1 + F2 = (3 − j 4) + (−7.07 + j 7.07) = −4.07 + j 3.07 3.07 = 143o arg( F1 + F2 ) = arctan − 4.07
F1 + F2 = (−4.07) 2 + 3.07 2 = 5.1
相 量 法
电 路 正弦量的有效值 在相同时间内, 在相同时间内,正弦电流 正弦电流 i 对电阻R所做的功 == 直流电流I 在R 所做的功, 所做的功, I 就称为正弦 就称为正弦电流 正弦电流i 的有效值。 的有效值。
1 T

T
0
i Rdt = I R
2 2
1 T

T
0
i 2 dt = I 2

& =U & +U & = 200∠10o + 300∠ − 30o U s1 s2
= 197 + j17.4 + 259.8 − j150 = 456.8 − j132.6 = 475.8∠ − 16.2o
u = 475.8 sin( ωt − 16.2o )

《电路》邱关源第五版第一章课件

《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

邱关源罗先觉电路第五版全部PPT课件

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)4共54页PPT

电路 邱关源(第五版)4共54页PPT

1
0















6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
电路 邱关源(第五版)4
6













7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8、吁嗟源自身后名,






9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
Thank you

邱关源-电路(第五版)课件-第15章PPT课件

邱关源-电路(第五版)课件-第15章PPT课件

[u
]
ut ul
Qf
T
ut
1 QlT
ut
小结
ul
QT l
ut
A
B
Q
KCL
[A][ i ]=0
[B ] T [ il ] =[i]
BT t
il
it
[Qf][i]=0
it Qlil
KVL
A T un u
[B][u]=0 [Q]T [ ut]=[u]
ul= - Btut
ul
QT l
ut
第23页/共72页
特点









1
① 每一列只有两个非零元素,一个是+1,一个是-1,Aa的每一列元素之 和为零。
② 矩阵中任一行可以从其他n-1行中导出,即只有n-1行是独立的。
第8页/共72页
返回 上页 下页


123456
1 2
Aa= 3
-1 -1 1 0 0 0 0 0 -1 -1 0 1
4 10 0110
③ 支路的阻抗(或导纳)只能是单一的电阻、电容、电感,而不能是它 们的组合。
第29页/共72页
返回 上页 下页
Rk
即 ZK
jLk
1
注意
jCK
复合支路定义了一条支路最多可以包含的不同元件数及连接方法,但允 许缺少某些元件。
(ZkYk)
(ZkYk)
.
U -
Sk +
.
.
U Sk 0 I Sk 0
.
第4页/共72页
返回 上页 下页
注意
③ 对应一组线性独立的KCL方程的割集称为独立割集 ,基本割集是独立 割集,但独立割集不一定是单树支割集。
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a
Wab q
8V2V 4
各值。
u a bab (2 0 )V 2 V
u b cbc [0 ( 3 )]V 3 V
cW qcbW qbc14V 23V
.
返 回 上 页 1下8 页
解 (2) c 0
a
b
c
a
Wac812V5V q4
b
Wbc q
12V3V 4
u a bab (5 3 )V 2V
u b cbc (3 0 )V 3 V
结论 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 1下9 页
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

假设高电位指向低电
位的方向。
参考方向
+
u

+ 实际方向 – – 实际方向 +
u >0
u <0
.
返 回 上 页 2下0 页
电压参考方向的三种表示方式: (1) 用箭头表示:
u
(2)用正、负极性表示:
+u
(3)用双下标表示:
A
uAB
.
B
返 回 上 页 2下1 页
3.关联参考方向
祝同学们 身体好 学习好 工作好
.
1
电路
教材:《电路》 罗先觉修订 邱关源主编
主讲: 范敏
.
2
绪论
一.课程定位:
1.性质:研究电路基本规律的一门专业技术 基础课。
2.内容: 电路的基本理论、和基本分析方法、初步 的实验技能。
3.要求:先修高等数学、大学物理的电磁学
.
3
二.电路理论与电路课程
电路理论
例 电感线圈的电路模型
.
返 回 上 页 1下2 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、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
带电粒子有规则的定向运动
电流强度
单位时间内通过导体横截面的电荷
i(t)deflimΔqdq Δt Δt0 dt
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
i
+
u
关联参考方向
--
u
+
非关联参考方向
.
返 回 上 页 2下2 页
例2-2 i

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
AuB

注意
流参考方向是否关联?
解 A电压、电流参考方向非关联;
B电压、电流参考方向关联。
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示:如iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
.
返 回 上 页 1下6 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。
u
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏[特])、kV、mV、V
.
返 回 上 页 1下7 页
例2-1
a
已知:4C正电荷由a点均匀移动
b
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 ②若以c点为参考点,再求以上
解 (1) b 0
.
返6 回
1-1 电路和电路模型
1.实际电路
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。
功能 共性
(a) 能量的传输、分配与转换; (b) 信息的传递、控制与处理。 建立在同一电路理论基础上。
.
返 回 上 页 下7 页
电源: 提供 电能的装置
负载: 取用 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
.
返 回 上 页 1下4 页
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 参考方向
表明 电流(代数量)
A
Байду номын сангаас
B
大小
方向(正负) 电流的参考方向与实际方向的关系:
i 参考方向
i 参考方向
A
实际方向 B A
实际方向 B
i>0
i<0
.
返 回 上 页 1下5 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。
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
中间环节:传递、分 配和控制电能的作用
.
8
信号处理: 放大、调谐、检波等
信号源:
提供信息 话筒 放 扬声器


直流电源:
负载
提供能源
直流电源
电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路 工作;由激励所产生的电压和电流称为响应。
.
9
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
电压源和电流源:表示将其他形式的能量转变成
注意
电能的元件。
①5种基本理想电路元件有三个特征:
(a)只有两个端子;
(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 1下1 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。
.
返 回 上 页 1下3 页
单位 方向
A(安[培])、
1kA=103A
kA、mA、A
1mA=10-3A
1 A=10-6A
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
实际方向
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。
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。
电路分析
给定电路参数, 求u、i 特性
电路综合设计 给定性能,设计电路
.
4
第一章 电路模型和电路定律
本章内容
1-1 电路和电路模型 1-2 电流和电压的参考方向 1-3 电功率和能量 1-4 电路元件
1-5 电阻元件 1-6 电压源和电流源 1-7 受控电源 1-8 基尔霍夫定律
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5
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
2. 电路模型
开关 白炽灯
电 池
导线
电路图
Rs
RL
Us
电路模型
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。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
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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。
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