电路基础第一章

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教材: 《电基础路》
西
安 参考书 : 《电路》


科 技
课程性质: 专业基础课 (全校统考)


电 课时: 68学时
学分: 4.5


系 统
总成绩: 平时成绩(作业与期中成绩):20分(或30分)

期末考试成绩:占80%(戓70%)


室 制
电路理论的任务:

电路分析:根据已知电路,求电路的特性。(本课程的主要内容)
网络综合与设计:根据对电路的性能要求设计电路。
故障诊断:预报故障的发生及确定故障的位置等。
电路基础第一章
1.1 引 言
一、电路模型
西 安
二、电路的分类
电 1.2 电路变量


一、电流
技 大
二、电压

三、功率
电 路
1.3 基尔霍夫定律
与 系
一、电路图

二、基尔霍夫电流定律
多 媒
三、基尔霍夫电压定律
体 1.4 电阻元件


作 本书主要讨论集中参数电路中的线性时不变电路。
电路基础第一章
西 安 电
为了定量地描述电路的性能,电路中
子 科
引入一些物理量作为电路变量;通常分为
技 大 学
两类:基本变量和复合变量。电流、电压
电 路
由于易测量而常被选为基本变量。复合变
与 系 统
量包括功率和能量等。

媒 体
一般它们都是时间t的函数。

系 统
①实际器件在不同的应用条件下,其模

媒 型可以有不同的形式;

室 制
②不同的实际器件只要有相同的主要电
作 气特性,在一定的条件下可用相同的模
型表示。如灯泡、电炉等在低频电路中
都可用理想电阻表示。
电路基础第一章
S
US R
RS 电源的模型
手电筒的电路图
L 低频电路中wk.baidu.com
LR 高频宇航器电路中
LR
更高频电路中
科 技 大
① 进行能量的传输与转换;
学 电
如电力系统的发电、传输等。



统 多
②实现信号的传递与处理。

体 室
如电视机、通信电路等。


电路基础第一章
1.1 引言
西 4、 为什么要引入电路模型

电 子
实际电路在运行过程中的表现相当复杂,如:制
科 技
作一个电阻器是要利用它对电流呈现阻力的性质,然
大 学
映其储存磁能的特征;
R 理想电阻模型符号
C
理想电容模型符号 L
理想电感模型符号
电路基础第一章
1.1 引言
6、 电路模型和电路图
西 安
电路模型是由若干理想化元件组成的
电 子
电路;将实际电路中各个器件用其模型
科 技
符号表示,这样画出的图称为称为实际
大 学
电路的电路模型图,常简称为电路图。

路 7、 说明
5、 几种常见的理想化元件(器件模型)
西 安 电
①理想电阻元件:只消耗电能,
子 科 技
如电阻器、灯泡、电炉等,可以用理想电 阻来反映其消耗电能的这一主要特征;


电 路
②理想电容元件:只储存电能,
与 系
如各种电容器,可以用理想电容来反映
统 多
其储存电能的特征;


室 制
③理想电感元件:只储存磁能,
作 如各种电感线圈,可以用理想电感来反
1.1 引言
1、 集中参数电路(lumped circuit)与分布参数电路(distributed circuit)
如果实际电路的几何尺寸l 远小于其工作时电磁波的
西 安
波长λ,可以认为传送到电路各处的电磁能量是同时到
电 子
达的,这时整个电路可以看成电磁空间的一个点。
科 技
并认为,交织在器件内部的电磁现象可以分开考虑;耗
与时变电路 circuit)
(time-varying
circuit)
西

电 子
时不变电路指电路中元件的参数值不随时间变化的
科 技
电路;描述它的电路方程是常系数的代数或微积分方程。
大 学
反之,由变系数方程描述的电路称为时变电路。


与 系
时不变电路是最基本的电路模型,是研究时变电
统 多
路的基础。


它将电源提供的能量转换为其他形
系 式的能量;


多 媒
③连接电源与负载而传输电
体 室
能的金属导线,简称导线。
简单的手电筒电路


电源、负载、导线是任何实际电路都不可缺少的三个
组成部分。
电路基础第一章
1.1 引言
3、 实际电路的功能
西 安
实际电路种类繁多, 功能各异, 主要作用可概括为
电 子
两个方面:
大 学
能都集中于电阻元件,电能只集中于电容元件,磁能只集中
电 路
于电感元件。(理想化元件或集中参数元件)
与 系
满足以上条件的电路称为集中参数电路,否则称
统 多
为分布参数电路。

体 室 制
例(1)电力输电线,其工作频率为50Hz,相应波长为 6000km,故30km长的输电线,可以看作是集中参数电路。
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1.1 引言
_______ _____
1、 何谓电路(circuit)?
西 由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。
安 电
2、 实际电路的组成
开关

科 ①提供电能的能源,简称电源;

大 学
②用电装置,统称其为负载。



路 与
作 (2)而对于电视天线及其传输线来说,其工作频率为108Hz的
数量级,如10频道,其工作频率约为200MHz,相应工作波长为
1.5m,此时0.2m长的传输线也是分布参数电路。
电路基础第一章
1.1 引言
2、 线性电路(linear circuit)与非线性电路(nonlinear circuit)
西


子 科
若描述电路特性的所有方程都是线性代数或微积
技 大
分方程,则称这类电路是线性电路;否则为非线性电
学 电
路。


系 统
非线性电路在工程中应用更为普遍,线性电路常
多 媒
常仅是非线性电路的近似模型。但线性电路理论是
体 室
分析非线性电路的基础。


电路基础第一章
1.1 引言
3、
时不变电路(time-invariant



电路基础第一章
而当电流通过时还会产生磁场。要在数学上精确描述
电 路
这些现象相当困难。为了用数学的方法从理论上判断
与 系
电路的主要性能,必须对实际器件在一定条件下,忽
统 多
略其次要性质,按其主要性质加以理想化,从而得到
媒 体
一系列理想化元件。



这种理想化的元件称为实际器件的“器件模型”。
电路基础第一章
1.1 引言
室 制
一、电阻元件与欧姆定律

二、电阻元件吸收的功率
三、举例
1.5 电 源
一、电压源 二、电流源 三、受控源
1.6 电路等效
一、电路等效的概念 二、电阻的串联与并联等效 三、电阻的Y形电路与△形电路
的等效变换 四、等效电阻 1.7 含独立源电路的等效 一、独立源的串联与并联 二、实际电源两种模型及其等效 三、电源的等效转移 1.8 运算放大器
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