电路原理 第一讲
电路原理_skja_01
i(t )
1 2 1 2 Li ( t ) (t ) 0 2 2L
返回首页
电容(capacitor)元件
一、元件特性 描述电容的两个基本变量: u, q i + u + C
def
对于线性电容，有：
q =Cu
–
–
q C u
C 称为电容器的电容
电容 C 的单位：F (法)
+
uRi
k
u
电阻R单位名称：欧(姆)
符号:
令
G称为电导 单位名称：西(门子) 符号: S (Siemens) G i 则 欧姆定律表示为 i G u
G 1/R
+
u
线性电阻元件的伏安特性为 一条过原点的直线
R tg
u
0
i
线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。
(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反 i R (G)
四、电感和电容的串并联 电感的串联
Leq Lk
k 1 n
电感的并联
n 1 1 Leq k 1 Lk n 1 1 Ceq k 1 C k
电容的串联
电容的并联
C eq C k
k 1
n
返回首页
i
参考方向
i>0 表示电流的参考方向与实际方向相同 i<0 表示电流的参考方向与实际方向相反
例
I1
10V
I1 = 1A 10
I1
10V I1 = -1A 10
电流参考方向的两种表示： 用箭头表示 用双下标表示 IAB A 3. 为什么要引入参考方向 ？ (a) 复杂电路的某些支路 B I
清华大学电路原理课件1
电路原理Principle of Electric Circuits于歆杰yuxj@Tel: 62771944西主楼1区308第一讲绪论，电压电流和功率第一部分：绪论Principles of Electric Circuits Lecture 1 Tsinghua University 2005什么是电路？a电路（electric circuits）就是由若干电气元件（electrical elements）相互连接构成的电流的通路。
a本课程中要接触的电气元件有`电阻、电容、电感、二极管、MOSFET、理想运算放大器（Operational Amplifier）、互感线圈、理想变压器等Principles of Electric Circuits Lecture 1 Tsinghua University 2005为什么要学习电路？a从学术的观点来看`电路是电气工程（Electrical Engineering）的基础。
`电路是计算机科学（Computer Science）的基础。
a从实际情况来看`电路原理是许多高级课程的先修课程。
`熟练掌握电路原理对现实生活有帮助。
Principles of Electric Circuits Lecture 1 Tsinghua University 2005t q t q t i t d d ∆∆lim )(0∆def ==→d d BABA Weq=AI110ΩU1U2t w p d d =uit qq w ==d dd d q wu d d =t qi d d =。
电路原理(李华)第一章课件
1.2.3 电动势 衡量外力移动正电荷从低电位到高电位做 功能力的物理量。
+U– a
+E –
b
W E Q
或
dw e dq
单位及参考方向表示方法与电压相同， 但两者实际方向相反。
1.2.4 功率 • 功率：电路元件吸收或发出能量的速率。 • 用 P 或 p 表示。 dw W 或 p P dt T 单位：瓦特，简称 瓦 用 w 表示
电工基础
东北大学信息学院
第一章
电路模型和基本定律
第一章
• • • • • • • • 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
电路模型和基本定律
电路和电路模型 电路的基本变量 耗能元件和储能元件 独立电源和受控电源 基尔霍夫定律 电阻的联结及等效变换 电源的联结及等效变换 电路基本分析方法举例
U
I
外特性曲线 特点: (1) 内阻R0 = 0 (2) 输出电压是一定值，恒等于电动势。 对直流电压，有 U E。 (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 例1： E = 10 V，接上RL 后，恒压源对外输出电流。 设 电压恒定，电 当 RL= 1 时， U = 10 V，I = 10A 当 RL = 10 时， U = 10 V，I = 1A 流随负载变化
电容元件的隔直作用：
+ R1 US C (a)
R2
+ R1 US (b)
R2
1.3.3 电感元件 (inductor)
韦安特性
i
+ u (a)
i +
L u
(b)
ΨL (c)
0
i
磁链 (magnetic flux linkage)
大学电路原理第一章课件
电 池
导线
导线(line)、开关（switch)： 将电源与负载接成通路.
电路的作用
转换、传输、分配电能 传输和处理各种信号
二、电路模型 (circuit model) 1. 理想电路元件： 由实际元件抽象出来具有某种单一电磁性质的假想元件。 导线： 电阻： 电感： 电容： 电源： 只流通电流，不消耗能量 表示消耗电能的元件 表示各种电感线圈产生磁场，储存电能的作用 表示各种电容器产生电场，储存电能的作用 表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
º + u1 _ º
i2
º º
i2=gu1 VCCS
(1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电 压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。 (2) 独立源作为电路中“激励”，在电路中产生电压、电 流，而受控在电路中不能作为“激励”。 独立源 控制量 受控源
例1：
+
i
10k u1 + 20u1 VCCS 10k u0
d
ϕa=Uac， ϕb=Ubc， ϕd=Udc
c
性质： 参考点可任意选择，一但选定各点电位确定。 参考 点不同，各点电位数值不同。
两点间电压与电位的关系：
电路中任意两点间的电压等于该两点间的电位差。 a b 例 ϕa–ϕd = Uac –Udc =Uac +Ucd= Uad d c 当 Uad > 0
E _
I V R U
0 E
-----------------
I r + U _ +
r=0时 实际电压源 理想电压源
I U=E–rI
i U=E–rI
二、理想电流源：电源输出电流为iS，其值与此电源的端电 压 u 无关。 直流：iS为常数 交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsinωt
电路原理 第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.3 电功率
1. 电功率的定义 电功率的定义 图1.11(a)所示方框为电路中的一部分a、b段，图中采用了关 联参考方向，设在dt时间内，由a点转移到b点的正电荷量为dq， ab间的电压为u，根据对式(13)的讨论可知，在转移过程中dq失去 的能量为
dω (t ) = u (t )dq (t )
I1 a b I3 I2 c
d
图1.4例1.1图
1.2.2 电压及其参考方向 电压及其参考方向 1. 电压的定义及单位
u=
dω dq
（1—3）
在电路中，电压的单位为伏特，简称伏(V)，实用中还有千 伏(kV)，毫伏(mV)和微伏(µV)等。 2. 用电位表示电压及正负电压的讨论 （1—4） （1）如果正电荷由a点移到b点，获得能量，由a点到b点为电 位升(电压升)，即 u ab = u a − ub < 0 （2）如果电荷由a点移到b点， 失去能量， 则a点为高电位端 (正极)， b点为低电位端(负极)由a点到点b为电位降(电压降)， 即 u ab = u a − ub > 0 3.直流电压的测量 直流电压的测量 在直流电路中， 测量电压时， 应根据电压的实际极性将直流 电压表跨接在待测支路两端 。
电路模型与电路图 所谓电路模型，就是把实际电路的本质抽象出来所 构成的理想化了的电路。将电路模型用规定的理想元件 符号画在平面上形成的图形称作电路图。 图1.1就是一个 最简单的电路图。
＋ US － RS RL
图1.1电路模型图
1.2 电路变量
电学中几个重要的物理量，如：电流 电压 电功率 电流、电压 电功率和 电流 电压、电功率 电能量等是研究电路过程中必然要涉及的电路变量。 电能量 1.2.1 电流及其参考方向 1. 电流的表达式及单位 dq i= （1—1） dt q （1—2） I= t 国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)，时间的单 位是秒(s)，电流的单位是安培， 简称安(A)， 实用中还有 毫安(mA)和微安(µA)等。
考研专业课-电路原理精典讲解、第一章
电路元件的分类与符号
总结词
掌握电路元件的分类和符号是学习电路原理的重要一环。
详细描述
电路元件可以分为线性元件和非线性元件两大类。线性元件的电压和电流成正比关系，而非线性元件的电压和电 流不成正比关系。常见的电路元件符号包括电阻、电容、电感、电源等，这些符号在电路图中用于表示相应的元 件。
03
第三章 电路的暂态分析
暂态与换路定律
1 2
3
暂态
电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所经历的时间段 。
换路定律
在电路分析中，当电路中的开关在某一时刻发生切换时，电 感的电流和电容的电压保持不变。
换路定律的应用
在分析一阶和二阶电路的暂态响应时，需要利用换路定律来 确定初始值。
一阶电路的响应
电路的状态与参考方向
总结词
理解电路的状态和参考方向是分析电路的重要前提。
详细描述
电路的状态可以分为通路、开路和短路三种。通路是指电路中存在电流流通的完整回路；开路是指电 路中没有电流流通；短路是指电路中存在过大的电流，导致电源和中间环节承受过大负荷。参考方向 是指电路元件中电流和电压的假定方向，用于分析电路中的电压和电流的实际方向。
带宽
描述频率响应下降到一定程度 （如-3dB）时对应的频率范围。
串联谐振电路
串联谐振
当输入信号的频率与电路的固有频率 相同时，电路呈现纯电阻性。
串联谐振的特点
用于选择信号、消除干扰、提高信号 质量等。
串联谐振的条件
输入信号的频率与电路的固有频率相 等。
应用
电路原理第一章
电路原理第⼀章第⼀章电路模型和电路定律⼀、教学基本要求电路理论主要研究电路中发⽣的电磁现象，⽤电流、电压和功率等物理量来描述其中的过程。
因为电路是由电路元件构成的，因⽽年整个电路的表现如何既要看元件的连接⽅式，⼜要看每个元件的特性，这就决定了电路中各电流、电压要受两种基本规律的约束，即：（1）电路元件性质的约束。
也称电路元件的伏安关系（VCR），它仅与元件性质有关，与元件在电路中连接⽅式⽆关。
（2）电路连接⽅式的约束。
也称拓补约束，它仅与元件在电路中连接⽅式有关，与元件性质⽆关。
基尔霍夫电流定律（KCL）、电压定律（KVL）是概括这种约束关系的基本定律。
本章学习的内容有：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，电阻、电容、电感元件的数学模型及特性，电压源和电流源的概念及特点，受控源的概念及分类，结点、⽀路、回路的概念和基尔霍夫定律。
本章内容是所有章节的基础，学习时要深刻理解，熟练掌握。
预习知识：1）物理学中的电磁感应定律、楞次定律2）电容上的电压与电流、电荷与电场之间的关系内容重点：电流和电压的参考⽅向，电路元件特性和基尔霍夫定律是本章学习的重点。
难点：1）电压电流的实际⽅向和参考⽅向的联系和差别2）理想电路元件与实际电路器件的联系和差别3）独⽴电源与受控电源的联系和差别⼆、学时安排总学时：6三、教学内容§1－1 电路和电路模型1．实际电路实际电路——由电器设备组成（如电动机、变压器、晶体管、电容等等），为完成某种预期的⽬的⽽设计、连接和安装形成电流通路。
图1是最简单的⼀种实际照明电路。
它由三部分组成：1）提供电能的能源（图中为⼲电池），简称电源或激励源或输⼊，电源把其它形式的能量转换成电能；2）⽤电设备（图中为灯泡），简称负载，负载把电能转换为其他形式的能量。
3）连接导线，导线提供电流通路，电路中产⽣的电压和电流称为响应。
任何实际电路都不可缺少这三个组成部分。
图1 ⼿电筒电路实际电路功能：1）进⾏能量的传输、分配与转换（如电⼒系统中的输电电路）。
电路原理基础第一章课件
电路——由实际元器件构成的电流的通路。
电路组成
电源：可将其他形式的能量转换成电能、向 电路提供电能的装置。
负载： 可将电能转换成其他形式的能量、在 电路中接收电能的设备。
中间环节： 电源和负载之间不可缺少的连接、
控制和保护部件统称为中间环节， 如导线、开关及各种继电器等。
一些术语 响应： 由激励而在电路中产生的电压和电流。
第一章 电路的基本概念与电路的基本定律
§1-1 电路模型及参考方向 §1-2 常用电路元件及电功率 §1-3 电压源、电流源模型及其等效变换 §1-4 受控电源 §1-5 基尔霍夫定律 §1-6 电阻的串联和并联 §1-7 电阻电路的等效变换和输入电阻
§1-1 电路模型及参考方向
1.电路的组成及功能
如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的，而集成电路芯片 小的如同指甲。
在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研
究，通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，
即用抽象的理想电路元件及其组合近似地代替实际的器件，
从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
中间环节
S
I
开关
电
源
负
导线
载
电源
… 线性：
体现在伏安特性为一条直线
课后作业： 1.实际使用的各种电阻型式（图
片）、性能及其使用场合 2.电阻的识别方法（器件上所标
数字或颜色的含义） ：直插式和贴片 式
2.功率和能量
功率： iR
+
u
p吸 –ui –(–R i ) i i 2 R –u(–u/ R) = u2/ R
能量：可用功表示。从t0 到 t电阻消耗的能量
电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但 是任意两点间的电压不变。
电路原理1讲解
例12、 用戴维宁定理求解电阻电压
解：（分析：戴维南定理求解步骤为：求开路电压、等效电阻，再组成实际电压源模型）
（1）将未知数所在的2Ω支路断开，求端口开路电压
（2）求等效内阻 ，用 法
端口短路电流 ：
等效电阻 ：
（3）由戴维宁模型求电阻电压
例13、求下图戴维南等效模型。
确定回路电流方向，见右图，列出回路电流方程：
回路1：
回路2：/4
回路3：
补充关系： 解得：
例7、列写图示电路的节点电压方程和网孔电流方程
解：（1）结点电压方程：
（2）网孔电流方程：
例8、下图 ，求等效电阻R
解：(分析：等效电阻求解常用方法有：纯电阻网络可以用串并联或Y/△变换，含源网络常用 ，无源网络可以用外加电源法。）
3.已知图示电路，开关S动作以前是稳定的状态，试求开关动作后的初始条件 ， ， 及 。
4.已知图示电路，开关S动作以前是稳定的状态，试求开关动作后的初始条件 ， ， 及 。
5.已知图示电路，开关S动作以前是稳定的状态，试求开关动作后的初始条件 ， 及 。
6.已知图示电路，t=0时开关S动作，试求开关动作后的 ， 及 。
（1）4V恒压源单独作用，1A恒流源开路处理：
（2）1A恒流源单独作用，4V恒压源短路处理：
（3）当两电源共同作用时有：
例11、用叠加定理求题图所示电路中的电流i=？
解：（分析：叠加定理中的受控源单独作用的分响应为零，不需要作分电路图）
（1）2V电压源单独作用时：（1A电流源开路处理）
（2）1A电流源单独作用时：（2V电压源短路处理）
作t>0后的等效电路，并暂时将电容支路去掉，有：
电路原理1
电路原理电路原理是电子工程中最基础且重要的一门课程，它是现代电气电子技术的基础。
电路原理是电路设计的核心，它研究电路中各种元件的性能、特性及组合原理，为电子电路的设计提供了理论基础。
本文将从电路的基本概念、基本元件、电路组成要素、电路分析方法、直流电路和交流电路等方面介绍电路原理。
一、电路的基本概念电路是电子科学中的基本概念之一。
电路又称为电子电路，是由电源、导线，电子元器件和负载等组成的一个整体。
电路是电流的运动路径，它以导线为主要方式，在电路中，电流是在电子元器件中流动，传递了能量，对负载有作用，也被称为负载电流。
因此，电路是电子元器件在某种外电源作用下，按一定规律相互连接所形成的电路系统。
电路在实际应用中，起到了传输、控制、转换、测量、处理、放大、保护和显示等多种功能的作用。
二、基本元件电路中主要包括三大类元件：电源、电子元器件和负载。
电源是电路中提供电子能量的装置，通常是各种类型的电池、发电机、稳压电源等。
电源是电路的起始点，也是电路的能量来源。
电子元器件是电子电路中用来实现电子变换、控制、处理和放大等功能的装置，主要有电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路等。
负载是电路中接受电路输入信号并输出所需信号的装置，如灯泡、电动机等。
三、电路组成要素电路组成要素包括电压、电流和电阻。
电压是指电荷在电路两端所具有的电势差，通常用符号U表示，单位为伏特（V）。
电流是指电子在导体中流动的数量关系，通常用符号I表示，单位为安培（A）。
电阻是电路中电流流经时阻碍电流流动的程度，通常用符号R表示，单位为欧姆（Ω）。
以上三个量是电路中最基本的量，它们之间有一定的关系，称为欧姆定律。
四、电路分析方法电路分析的方法主要有口诀法、基尔霍夫定律、电压分压定律、电流分流定律和纳德定律等。
其中口诀法是电子电路常用的分析方法，根据公式和电路图进行计算。
基尔霍夫定律又称作基尔霍夫电流定律，是电路分析的基本法则之一，它是利用电流守恒定律和电荷守恒定律进行数学分析计算的。
电路原理1
电路原理1电路原理是电子工程中的基础知识，它涉及到电流、电压、电阻等基本概念，是理解和设计电子设备的重要基础。
本文将介绍电路原理的基本概念和相关知识，帮助读者建立起对电路原理的全面理解。
首先，我们来介绍电路的基本组成。
电路由电源、负载和导线组成。
电源提供电流，负载消耗电流，导线连接电源和负载。
在电路中，电流沿着闭合回路流动，同时伴随着电压的变化。
电压是电荷在电路中流动时的能量变化，是电路中的重要参数之一。
在电路中，电阻是另一个重要的参数。
电阻是指电流在电路中受到阻碍的程度，它的大小决定了电路的阻抗。
电阻的单位是欧姆，通常用Ω来表示。
在电路中，电阻可以是固定的，也可以是可变的。
电路中的电阻可以通过串联和并联的方式进行连接，从而改变电路的总阻抗。
另外，电路中还存在着电容和电感。
电容是一种储存电荷的装置，它可以在电路中储存和释放能量。
电感是一种储存磁场能量的装置，它可以在电路中产生感应电动势。
电容和电感在电路中起着重要的作用，它们可以用来滤波、调节电压和电流等。
在电路分析中，基尔霍夫定律是非常重要的原理。
基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出，电路中任意节点的电流代数和为零。
基尔霍夫电压定律指出，电路中任意闭合回路的电压代数和为零。
基尔霍夫定律可以帮助我们分析复杂的电路，找到电流和电压的关系，从而解决问题。
最后，我们来介绍一些常见的电路。
直流电路是电流方向不变的电路，它通常由直流电源和负载组成。
交流电路是电流方向周期性变化的电路，它通常由交流电源、变压器和负载组成。
数字电路是用数字信号进行信息处理的电路，它通常由逻辑门、触发器和寄存器组成。
这些电路在电子工程中应用广泛，是电子设备的重要组成部分。
总之，电路原理是电子工程中的基础知识，它涉及到电流、电压、电阻、电容和电感等基本概念。
通过对电路原理的学习，我们可以更好地理解和设计电子设备，为电子工程领域的发展做出贡献。
希望本文的介绍能够帮助读者建立起对电路原理的全面理解，进一步深入学习和应用电子工程知识。
电路原理第-章直流PPT课件
VS
诺顿定理
任何一个线性有源二端网络，对其外部电 路而言，都可以等效为一个电流源和电阻 并联的电路模型。其中电流源的电流等于 网络的短路电流，电阻等于网络中所有独 立源置零后的等效电阻。
04 电路中的电源
电池的串联和并联
串联
当电池串联时，总电压是每个电池的 电压之和，电流保持不变。
并联
当电池并联时，总电流是每个电池的 电流之和，电压保持不变。
电阻的并联
当多个电阻在同一电路中各自首首或尾尾相接时，称为电阻 的并联。并联电阻的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。在 并联电路中，电压处处相等，电流的分配与电阻成反比。
电压源和电流源
电压源
能够输出恒定电压或电压与电流成一 定比例关系的电源称为电压源。电压 源在电路中起到提供电能的作用，可 以视为一个理想化的电源模型。
基尔霍夫定律
总结词
用于解决电路中节点和回路电流和电压关系的定律。
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分，即节点电流定律和回路电压定律。节点电流定律指出，对于电路中的任何一个节点， 流入的电流之和等于流出的电流之和。回路电压定律指出，对于电路中的任何一个闭合回路，沿回路绕行方向， 电压降之和等于电压升之和。
电路原理第-章直流ppt课件
目录
• 直流电路的基本概念 • 欧姆定律和基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析 • 电路中的电源 • 电路分析方法 • 电路的暂态分析
01 直流电路的基本概念
电路的组成
电源
导线和开关
提供电能，将其他形式的能量转换为 电能。
连接电源和负载，控制电路的通断。
负载
消耗电能，将电能转换为其他形式的 能量。
THANKS FOR WATCHING
第一讲 电路基础知识
第一讲 电路的基础知识第一课 导线与元件一、电路的基本概念：1、电路：用导线将电源与元件连接起来，能完成一定功能的电子网络，称为电路。
常见电路实物如图：面包板实验电路 分立元件电路 集成元件电路2、电路图：用元件符号表示元件，用连线表示导线，在纸上画出的，表示实际电路连接关系的图，称电路原理图，简称“电路图”。
例如下图：3、电路板：表面或内部用铜皮做有一定电路的绝缘板，它用来安装元件，并构成一定的电路。
实用电路板 超薄型电路板 插线式实验电路板 焊接式实验电路板4、电路板图：表示电路板上铜皮去留情况及元件安装情况的图纸。
电路板图 与其对应的电路板二、常见电子元件1、电阻Ｒ：对电流有一定阻碍作用的电子元件。
它包括固定电阻、可调电阻、电位器、光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等，常见电阻类无件实物如下：双联旋转电位器内部结构单联直滑电位器内部结构常见电阻种类与符号：tWR R R固定电容电解电容双联可调电容微调电容电容的特点：隔直流，通交流。
记忆口诀：隔直通交3LLL12CBA单根导线 电路板上的铜皮导线电路图上的导线：在电路图中，元件与元件之间的连接线表示导线，电路图上用实心黑点表示导线相连。
导线的特点：在低频小信号电路中，我们认为导线的电阻为5、电源蓄电池 叠层电池 干电池 扭扣电池 稳压电源 实验室用双路直流稳压电源电路图中电源的表示方法一：用一个电池符号表示电源（如下图左）。
电路图中电源的表示方法二：用一个端子表示电源的其中一个电极，电源的另一个电极“接地”1D3212、串联：两个及以上的元件或网络“首”——“尾”相联，称为串联。
123、混联：在电路中既有并联又有串联，称为混联。
、什么是电路，什么是电路图，什么是电路板图。
、电路中元件有哪些联接方法，画出电阻构成各种联接方法电路图。
常见万用表4、测量电阻的接线方法，两表笔接于被测电阻两端，两手不能同时接触被测电阻两端，以免影响测量的准确性。
正确操作法错误操作法5、测量可调电阻阻值，找到触头引脚（测阻值较大的可调电阻时，注意手对测量的影响）。
电路原理 完整 第一章ppt课件
i
①电压、电流参考方向非关联；
+
+
物理意电义流：（正电荷 ）由低电位向高
uS
_
u 电位移动，外力克服电场力作功，电
_ 源发出功率。
i
PuSi 发出功率，起电源作用
②电压、电流参考方向关联；
+ +
uS
u 物理意义：电场力做功，电源吸收功率
_
_ PuSi
吸收功率，充当负载
.
返 回 上 页 3下4 页
例 计算图示电路各元件的功率
吸收功率，充当负载
iS
u
_
iS
u
_
.
返 回 上 页 3下8 页
例 计算图示电路各元件的功率
解
iiS2A
u5V
+
i
+
2A
5V u
-_
P 2AiSu251W 0 发出
P 5 V u S i 5 ( 2 ) 1W 0发出
满足：P（发）＝P（吸）
.
返 回 上 页 3下9 页
实际电源
1. 干电池和钮扣电池（化学电源）
1
6
I1
－
+
+
2 U2
U4 4
－+ + U3 － I2
3
U5 5 －
I3
解
P 1 U 1 I1 1 2 2 W （ 发 ） 出
P 2 U 2 I1 ( 3 ) 2 6 W （ 发 ） 出
P3U3I1821W 6（吸收
P 4 U 4 I2 ( 4 ) 1 4 W （ 发 ） 出 P 5 U 5 I3 7 ( 1 ) 7 W （ 发 ） 出
电路原理(第1章)89页PPT文档
_ E1 +E2
R3
-E2
R2
R3
参考点
注意：电位和电压的区别。
电位的特点：电位值是相对的，参考点选得不同，电路 中其它各点的电位也将随之改变；
电压的特点：电路中两点间的电压值是固定的，不会因 参考点的不同而改变。
例
设c点为电位参考点，则 c= 0
a
b
a= Uac， b=Ubc， d= Udc
Uab = a- b
第1章 电路的基本定律和电路元件
重点： 1. 电压、电流的参考方向 2. 基尔霍夫定律 3. 电路元件的特性
1.1 电路的基本概念
一、实际电路
实际电路是将若干电气设备
或电器件按一定方式联结起来 电
灯
构成的电流通路。
池
泡
电路的作用
(1) 进行能量的传送和转换。 (2) 进行信号的传递和处理。
电路原理的研究对象
结论
在进行功率计算时，如果假设 U、I 参考方向关联， 则 P= UI,如果 U、I 正方向非关联，则 P= -UI。
按此，计算出 P > 0 时, 说明此部分电路消耗电
功率，为负载。
计算出 P < 0 时, 说明此部分电路产生电功率，为
电源。
所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件的作用，
是电源，还是负载。
小结
(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），在计算过程中不得任意改变。
(3) 关联参考方向和非关联参考方向。
+
U
+
U
I 关联参考方向
I 非关联参考方向
电路原理1
［４］电压源的实际电流方向决定电压源的性质 电压源的实际电流方向与实际电压方向相反则电 压源发出电能——作电源 电压与电流非关联方向 电压源的实际电流方向与实际电压方向相同则电 压源吸收电能——作负载 电压与电流关联方向 ［５］实际电压源—— 其两端电压会随电流变化而变化
实际的电池用一个理想的电阻与理想电压源串联 组合来模拟实际电池特性。
以规定的元件符号表示 消耗电能的电阻元件： 储存磁场能量的电感元件： 储存电场能量的电容元件： 供给电能的电源元件： 理想电路元件适当组合可以反映实际电路元件的 电磁性质及现象 2.实际电路元件— 可以由一种或几种以上的理想电路元件加以组合
实际电路 实际的电压源——理想电压源与电阻串联 。
元件线圈——理想电感与电阻的串联 。
1.2 电流、电压及参考方向
一.电流及参考方向 1.电流定义—带电质点有规律的运动 2.电流的实际方向—正电荷运动的方向。 3.电流的种类— 直流电流：大小方向不随时间改变 。
交流电流：大小方向随时间交变。
4.电流的强度— 单位时间穿过导体某截面的电量代数和。
dq Q i= ,I = dt t
5.电流的单位—安培A，毫安mA，微安μA。 6.电流的参考方向—任意规定的方向 把电流 i 看成代数量： i > 0 参考方向与实际方向一致
凡两端电压按照给定规率变化而与其电流无关的电 源称为理想电压源 凡与理想电压源并联的元件上电压恒为理想电压源 电压 ［２］符号与外特性 电池与直流电压源： 交流电压源： ［３］电源电压与电动势的数值和方向 电源电压值＝电源电动势值 电源电压的方向与电源电动势方向相反： +→− 电源电压方向从 电源电动势方向从 −→+
U ab = ∫ ε d l = ∫ ε d l + ∫ ε d l = ϕ a − ϕ b
清华大学—电路原理完全版
R21 R22
R22 Δ
us1
us2 R12
ia2
us 2 R11
R22 R12
R21 R22
R22 Δ
(us2 )
R12 Δ
us 2
R12
Δ
R22
us 2
0 R12
ia 3
us3 R11
R22 R12
R21 R22
R12 Δ
(us3 )
R12 Δ
us 3
证得 ia = ia1 + ia2 + ia3 即回路电流满足叠加定理
Δ R11 R12 R21 R22
R11 R22 R12 R21
i11
R1
R2
R3
+ ia1
ib1
–us1
R11ia1+R12ib1=us1
R21ia1+R22ib1=0
us1 R12
0 ia1 R11
R22 R12
R21 R22
R22 Δ
us1
i12
i13
R1
R2
R3
ia2 + ib2
–us2
R11ia2+R12ib2=-us2
R21ia2+R22ib2=us2
us2 R12
ia2
us 2 R11
R22 R12
R21 R22
R22 Δ
(us2 )
R12 Δ
us 2
R12
Δ
R22
us 2
R1 ia3
R2 ib3
R3
+
–us3
R11ia3+R12ib3=0
R21ia3+R22ib3=-us3 0 R12
电路原理 第1章电路元件与定律
A
B
iAB
返回
为什么要引入参考方向 ？
(a) 复杂电路的某些支路事先无法确定实际方向。
中间支路电流的实际方向无法确定，
？
为分析方便，只能先任意标一方向（ 参考方向），根据计算结果，才能确
定电流的实际方向。
返回
(b) 实际电路中有些电流是交变的，无法标出实际方 向。标出参考方向，再加上与之配合的表达式， 才能表示出电流的大小和实际方向。 i
返回
1.2.2 电压(voltage)
（一）定义：
单位正电荷由电路中的a点移到b点所获得或失去的能量，即
uAB
def
d wAB dq
电压的SI单位： V(伏特) 常用单位： kV(103V), mＶ(10-3V)，uV(10-6V）
（二）分类
直流电压（DC) :大小和方向不随时间改变，
通常用U表示 交流电压 ( AC )：大小和方向随时间改变，
12V 解： （1）k断开时，三个电阻串联
36
12 Ω
va
[12 (24)] 36 12 12
(24)
a
36Ω
12Ω
-24V
· K
2.4V
（2）k闭合时，
12
va
12
(24) 36
6V
返回
小结
(1)分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 (reference direction)
网孔3个（元件1、2 ；元件2、3、4；元件4、5、6）
返回
1.3.2 基尔霍夫电流定律（KCL)
KCL指出： 对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流 出（或流进）该节点的所有支路电流的代数和为零。即
- 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)。
4 i4
5
i7
7
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL）
5
1、定律内容
ik(t)=0
13
i6
6
4
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL）
1、定律内容 ik(t) =0
i1
+ u1 1
例 n1: i1+ i2+ i4=0
1
i2 2
2 i3 i5
3
13
i6
n3: –i1 – i3+ i6=0 2、备注
4 i4
• 定律与电路元件的性质无关
5
6
i7
7
5
4
–i1 – i2 + i5 + i6=0
• 定律对包围部分电路的任一闭合曲面也适用(广义节点）
• 需注意的问题（给出参考方向、两套符号） • 练习:接地电流等
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1、定律内容 uk(t) =0
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1-6-1 四种形式的受控电源 控制支路 控制量 电流 电压
受控支路 受控量 电流 电压
电子信息类学科基础课程
电子教案 华中科技大学电气与电子工程学院
电路原理课程组
序言
一、本课程的性质与任务
• 学科基础课程
电路理论和电磁场理论是两个基本理论
电路理论对电子信息学科各专业领域的深入研究极 有价值，是最重要的专业基础课之一
电路理论涉及高等数学、应用数学、物理学和拓扑 学等基础学科的知识
• 先修课程:高等数学,大学物理 • 电路理论研究的三个分支
+ us(t)
i
i
-
• 实际电源的一种模型 —戴维南（Thevenin）电路
+
US-
RS
I+ U
-
U=US–RSI
U US
0
US RS
I
1-5 独立电源
1-5-2 电流源
1、定义和特性曲线
i
+i
t=t1
is(t)
u
任意 t=t2 电路
-
t=t3
t=t4
2、备注
0
u
• 电流源的两个特性（求U及各电源的功率）
无源 特性曲线在所有时间都处于u-i平面的第一、三 象限
有源 特性曲线只要有处于u-i平面的第二或第四象限 的情况
例1 两电阻元件在电压与电流取关联参考方向时，特性方程 分别为i=2+cost和i=u+(cos2t)u/ u ，试判断其有关性质。
i
3
t=0
2
t=0.5
1
t=
0
u
i
t=0
2t=0.5
1
2t=
0
u
-1
1-5 独立电源
实际电源及运行特点
1-5-1 电压源
1、定义和特性曲线
u
t=t1
+
i+ 任意
t=t2
-us(t)
u 电路
-
t=t3 t=t4
0
2、备注 • 电压源的两个特性(其电压、电流特点）
2V I1 1
I2 1 2V
US i
直流 电压源
4V
1-5 独立电源
1-5-1电压源 • 如果 us(t) 0
1 .《电路原理学习指导与习题题解》 汪建主编 清华大学出版社 2.《电路原理》 周守昌主编 高等教育出版社
3 . 《电路》 邱关源主编 高等教育出版社
第一章 电路的基本定律和电路元件
• 描述电路特性的两个基本物理量，电压和电流的 参考方向
• 基尔霍夫电流定律和电压定律（电路分析的基本依 据之一） • 电路元件（电阻、独立电源和受控电源等）
b
l
1、电压
E
dl
概念和定义式（表征电场力做功能力）
u
=
dw dq
u = alb Edl
a
dq
u = alb Edl 备注：电压的单位,直流和交流电压(符号的大小写：u、U）
电压是代数量 uab=-uba （电压具有极性或方向）
E dl = 0
两点间电压与所经过的路 径无关
b n
m
2、电位
设 i=Imsin0t
R(t)=Ra+Rbsint
u(t) R(t)i(t)
Ra Im
sin 0t
Rb Im 2
cos(
0 )t
Rb Im 2
cos(
0 )t
产生与输入不同频率的输出（调制作用）
1- 电阻元件
1-4-4 非线性时不变电阻元件 1、定义，一般非线性电阻元件的电路符号
1、定律内容 uk(t) =0
例
- i1
+ u1
1
u1+ u6 – u7 – u4= 0
1
i2 2
2 i3 i5
3
2、备注
5 4
• 定律与电路元件的性质无关 • 对虚拟回路也适用
i4 5 i7 7
节点1 支路2 节点2 支路3节点3
支路4 节点5
1
u35 – u4 + u2+ u3 = 0 • 与引入电位概念的等价性 • 需注意的问题
• 实际电源的另一种模型 —诺顿（norton）电路
U
I+
RPIS
IS
RP U U=RPISRPI
-
0
IS I
1-5 独立电源
+
US-
RS
I+ U
-
U=US–RSI
U US
0
US RS
I
U
I+
RPIS
IS
RP U U=RPISRPI
-
0
问题：实际电源的两种模型能相互转换吗？
IS I
1-6 受控电源（从属电源）
1-1 电路的基本概念
（明确讨论对象） 1-1-1 电路
–
+
1-1 电路的基本概念
1-1-1 电路
C3 0.1
R1
~~
antenna
C1
L1
0.445H 2200PF
1
8 U1
7
Oscillator
R2
47 10K 7MHz C6
SBL-1 Q1
5
C2 3,4 2,5,6
10K
R3
C4
910 22.7H
1-4-4 非线性时不变电阻元件
4、与线性电阻元件的比较
i
i
i
u Um
a
i
a
b
0u
0u
0 u0
b
Im i 0
u
（1）线性（可加性与齐次性）
例 u=Ri
u=i2
（2）双向性与非双向性
（3）压控、流控与单调型
压控：i=g(u) 流控：u=f(i)
（4）负阻特性（动态电阻可能为负值）
1-4-4 非线性时不变电阻元件
f 50Hz
c / f 6000km
f 200MHz
c / f 1.5m
1-1-2 理想电路元件,电路模型 实际电器件 理想电路元件(电路元件) 单一电磁性质 可用数学加以严格定义
电路模型(由理想元件构成）—电路理论研究对象
1-2 电压和电流及其参考方向 1-2-1 电压和电位
简单情况
iR
+u-
u=Ri
1-4-1 元件的定义与分类
• 定义(定义式, 定义曲线—特性曲线)
线性
时不变
• 分类
时变
非线性 时不变
时变
1-4-2 线性时不变（LTI）电阻元件
u
0
i
1、特性曲线与方程 u=Ri i=Gu
1-4 电阻元件
u
1-4-2 线性时不变（LTI）电阻元件
1、特性曲线与方程 u=Ri i=Gu
i
+
2V-
3 +
-
3 +
2 U 1A 4V
2 U 1A
-
+ I1
-
1-5 独立电源
1-5-2 电流源 2、备注 • 电流源电压的确定
例 求图示电路中各 电源的功率。
a
I4 2
b
- I3 +
5 4V
I
8A 1
d
-I2
I1
6V +
c
1-5 独立电源
1-5-2 电流源
• 如果 is(t) 0 is(t)
1-2-2 电流
1、电流的含义
物理现象,电流的方向
物理量（电流强度）,单位,
直流及交流电流
i=
dq dt
i=s•dS
三种形式的电流及全电流的连续性
S 正电荷运动方向
面元S
传导电流(c) :导电媒质中自由电子或离子在电场作用下的有规则的运动 对流电流() :带电粒子在自由空间运动形成的电流,又称徙动电流 位移电流(D ):变化的电场使电介质中的束缚电荷位移形成的电流
a
• 概念(参考点—零电位点)
o
• 电压（电位差）
• 电位的相对性
3、电压的参考方向（或参考极性） • 电压真实方向的习惯规定:从高电位指向低电位
+
E
UR
-
R1
R2
R5
R3
R4
• 电压参考方向的表示，意义 R6
E
a
b
+u -
以端点标号为下角标表示，uab