电路分析导论
合集下载
《电路分析讲义》课件
有效值法
将非正弦周期信号的瞬时值进行平方 平均根值化，得到信号的有效值，用 于表示信号的大小。
非正弦周期电路的功率
瞬时功率
非正弦周期电压和电流的瞬 时值之积，表示电路中单位 时间内消耗的能量。
平均功率
瞬时功率的平均值，表示电 路在一段时间内消耗的总能 量。
视在功率
电压的有效值和电流的有效 值之积，表示电路的总功率 容量。
单位
亨利（H）。
电压源与电流源
定义
电压源是提供恒定电压 的元件，电流源是提供
恒定电流的元件。
符号
电压源通常用+、-号表 示，电流源通常用箭头
表示。
特性
电压源两端电压保持不 变，电流源输出电流保
持不变。
应用
用于提供稳定的电压或 电流。
基尔霍夫定律
定义
符号
基尔霍夫定律是电路分析的基本定律，包 括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律 。
正弦稳态电路分析
正弦稳态电路的概述
正弦稳态电路
在正弦电源激励下，电路中各处 的电压和电流均随时间按正弦规 律变化，且不随时间改变其基本
规律的电路。
产生条件
电源、元件的特性及电路的连接方 式，都随时间按正弦规律变化。
特点
满足线性时不变元件的线性性质， 遵守基尔霍夫定律。
正弦稳态电路的元件
电阻元件
电容元件
电压与电流同相位，遵守欧姆定律。
电流超前电压90°，有“隔直通交” 的作用。
电感元件
电压超前电流90°，有“隔交通直” 的作用。
正弦稳态电路的分析方法
1 2
相量法
将正弦量表示为复数（相量），利用相量进行计 算的方法。
回路法
电路分析导论
2. 复合变量
（1）功率p(t):
u(t) d(t)
dt
单位：瓦特（W）
任意二端元件或二端网络
a+ i(t)
电路元件 U(t)
i a+
U
二端网络
b－
N
b－
当电压电流采用关联一致参考方向时，其瞬时功率p(t)为：
p(t)=u(t)i(t)
t
吸收功率（消耗）：p(t)＞0
产生功率（提供）：p(t)＜0
或： q (t) 0 k
t (电荷堆集率)
三、基尔霍夫电流定律（KCL）
1. KCL对于任一集中参数电路的任一节点，在任一时 刻流出（或流进）该节点的所有支路电流的代数和等于零。
B
即：
ikj (t) 0
t
k 1
式中：j为任意节点，j=1，2，……N k为与节点j相连接的支路数，k=1，2，……B
(2)能量W(t)：
单位：焦耳(J)
t0
t0
W(t0 ) p(t)dt u(t)i(t)dt
W (t)
t
p(t)dt
t0 u(t)i(t)dt
t
u(t)i(t)dt
t0
t
W(t0 ) u(t)i(t)dt t0
吸收能量（耗能）：W(t)＞0 产生能量（提供）：W(t)＜0
1. 集中参数元件与分布参数元件： · 定义：符合集中假设条件的元件叫集中参数元件，不符
合集中参数假设条件的元件叫分布参数元件。
例：音频电路
fmax 25KHz
c 12km f
计算机电路 fmax 500MHz
c 0.6m f
微波电路 f 300MHz 300GHz 10cm 1mm
电路分析基础(北京邮电大学)ppt课件
R() (m)
(m2)
式中，是导体的长度（m），A是截面积（m2），ρ是电阻率计量 符号，国际单位为欧姆·米。
编辑版pppt
一般，电阻率比较高的材料做成电阻器，电阻器吸收的功率是
P V2 I2R R
电阻器所能承受的功率称为额定功率。工作时电阻器吸收的功率 要小于电阻的额定功率，一般称额定瓦数。
Z2 U2 +
Z3 U3 -
图3.6
编辑版pppt
电感元件的串联：
电容元件的串联：
当Z1，Z2和Z3分别为L1，L2和L3时， 当Z1，Z2和Z3分别为C1，C2和C3时，
编辑版pppt
波形图如图2.5所示
i, A
10
P, W
75
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50 t,s
v, V
15
W, J
1.50
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50
t,s
图2.5
由图2.5看出，当i=0时，能量为0，电感中电流增加时，能量增
加呈储存能量，电流减小，能量减小，是能量的释放阶段。
由于V，I随时间变化，则瞬间功率也为时间函数，功 率是能量对时间的微分
P=dW/dt 在电动机等其他设备中输出功率常用称为马力 (horsepower-hp)的单位表示。 马力与瓦特的关系为：
1hp=745.7W
编辑版pppt
第二章 电路基本概念
2.1 电路元件分类 2.2 电压源 2.3 电流源 2.4 电阻元件 2.5 电容元件 2.6 电感元件
1J1Nm
功和能量单位相同。 功率是做功的速率或能量从一种形式转化为另一种形式的速度， 功率的单位为瓦特(W),即:
(m2)
式中，是导体的长度（m），A是截面积（m2），ρ是电阻率计量 符号，国际单位为欧姆·米。
编辑版pppt
一般，电阻率比较高的材料做成电阻器，电阻器吸收的功率是
P V2 I2R R
电阻器所能承受的功率称为额定功率。工作时电阻器吸收的功率 要小于电阻的额定功率，一般称额定瓦数。
Z2 U2 +
Z3 U3 -
图3.6
编辑版pppt
电感元件的串联：
电容元件的串联：
当Z1，Z2和Z3分别为L1，L2和L3时， 当Z1，Z2和Z3分别为C1，C2和C3时，
编辑版pppt
波形图如图2.5所示
i, A
10
P, W
75
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50 t,s
v, V
15
W, J
1.50
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50
t,s
图2.5
由图2.5看出，当i=0时，能量为0，电感中电流增加时，能量增
加呈储存能量，电流减小，能量减小，是能量的释放阶段。
由于V，I随时间变化，则瞬间功率也为时间函数，功 率是能量对时间的微分
P=dW/dt 在电动机等其他设备中输出功率常用称为马力 (horsepower-hp)的单位表示。 马力与瓦特的关系为：
1hp=745.7W
编辑版pppt
第二章 电路基本概念
2.1 电路元件分类 2.2 电压源 2.3 电流源 2.4 电阻元件 2.5 电容元件 2.6 电感元件
1J1Nm
功和能量单位相同。 功率是做功的速率或能量从一种形式转化为另一种形式的速度， 功率的单位为瓦特(W),即:
电路与电子学基础_电路分析导论
电路与电子学基础
前
一. 二. 三. 四. 五.
言
课程的地位和特点 学习的目的及任务 理论教学和实验教学安排 教学方式、方法 教学参考书
第一章 电路分析导论 1.1 1.2 1.3 1.4 电路及其模型 电路基本元件 基尔霍夫定律 等效变换
1.1
电路及其模型
• 1.1.1 电路的作用，组成与模型
理想电流源的并联 is=is1+is2+…+isn =∑isk
6.实际电源模型的等效变换
7.电源位置的等效变换(无伴电源的位移）:
电压源的转移: 理想电压源支路上的电压源可转移到与该支 路连接的任一端的所有支路中,原理想电压源支路短路。或者 相反的转移。
例:求图（a）所示电路中的电流I。 可将图（a）所示电路等效变换成图（d）来算。
t0 t
1.2 电路基本元件 1.2.1 电阻元件 R=u/i 或G=i/u
线性定常电阻的特点：
（1）端电压u与通过的电流i成正比，R是常数。 （2）双向性：伏安特性以原点对称。 （3）耗能性：它的功率总是消耗的。说明电阻不仅是无 源元件，而且是耗能元件。 （4）无记忆性。
1.2.2 电感元件 L=Ψ/i
1.3 基尔霍夫定律
1.3.1 基尔霍夫电流定律(KCL) • 任一集中参数电路中，在任一时刻，通过任一节 点的电流的代数和等于零。 • 即：∑ik=0 或∑i入＝ ∑i出
i i i 0
1 2 3
i i i i i
1 2 3 4
5
1.3.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 对于任一集中参数电路中的任一回路，在任一时 刻，沿着回路的所有支路电压的代数和为∑uk=0. 3 2 如: u1 u 2 u3 u 4 0 还有: bd
前
一. 二. 三. 四. 五.
言
课程的地位和特点 学习的目的及任务 理论教学和实验教学安排 教学方式、方法 教学参考书
第一章 电路分析导论 1.1 1.2 1.3 1.4 电路及其模型 电路基本元件 基尔霍夫定律 等效变换
1.1
电路及其模型
• 1.1.1 电路的作用，组成与模型
理想电流源的并联 is=is1+is2+…+isn =∑isk
6.实际电源模型的等效变换
7.电源位置的等效变换(无伴电源的位移）:
电压源的转移: 理想电压源支路上的电压源可转移到与该支 路连接的任一端的所有支路中,原理想电压源支路短路。或者 相反的转移。
例:求图（a）所示电路中的电流I。 可将图（a）所示电路等效变换成图（d）来算。
t0 t
1.2 电路基本元件 1.2.1 电阻元件 R=u/i 或G=i/u
线性定常电阻的特点：
（1）端电压u与通过的电流i成正比，R是常数。 （2）双向性：伏安特性以原点对称。 （3）耗能性：它的功率总是消耗的。说明电阻不仅是无 源元件，而且是耗能元件。 （4）无记忆性。
1.2.2 电感元件 L=Ψ/i
1.3 基尔霍夫定律
1.3.1 基尔霍夫电流定律(KCL) • 任一集中参数电路中，在任一时刻，通过任一节 点的电流的代数和等于零。 • 即：∑ik=0 或∑i入＝ ∑i出
i i i 0
1 2 3
i i i i i
1 2 3 4
5
1.3.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 对于任一集中参数电路中的任一回路，在任一时 刻，沿着回路的所有支路电压的代数和为∑uk=0. 3 2 如: u1 u 2 u3 u 4 0 还有: bd
大学电子电工完整课件第1章电路分析方法
电路分析的重要性
在电子工程领域，电路分析是基础且核心的技能，对于理解 电子设备的工作原理、预测其性能以及优化设计至关重要。
电路分析的方法
常用的电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南 定理、诺顿定理等。
电路分析的基本概念
电流
电荷在导体中的流动形成电流， 其方向由正电荷的运动方向决定
。
电压
电场中电位差，表示电能的推动 力，其方向由高电位指向低电位
大学电子电工完整课件第1章电路分析方
法
$number {01}
目录
• 电路分析导论 • 电路分析方法 • 电路分析的实践应用 • 电路分析的实验与仿真 • 电路分析的习题与解答
01
电路分析导论
电路分析概述
1 2
3
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分析和优化的过程，目的是理 解电路的工作原理，预测其性能，并优化其设计。
的电路。
电路分析方法 支路电流法
总结词
通过已知的回路电流求解其他未知回路电流的方法
详细描述
回路电流法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法，通过已知的回路电流和 回路电压，求解其他未知回路电流。该方法适用于具有多个回路的电路。
03
电路分析的实践应用
电路分析在电子技术中的应用
模拟电路分析
模拟电路分析是电子技术中非常重要的一环，它涉及到放大 器、滤波器、振荡器等电路的分析和设计。通过电路分析， 可以确定电路的性能参数，优化电路设计，提高电子设备的 性能。
数字电路分析
数字电路分析主要针对数字逻辑门、触发器等数字逻辑元件 的电路进行分析。通过电路分析，可以理解数字逻辑元件的 工作原理和特性，优化数字电路的设计，提高数字电子设备 的可靠性和稳定性。
在电子工程领域，电路分析是基础且核心的技能，对于理解 电子设备的工作原理、预测其性能以及优化设计至关重要。
电路分析的方法
常用的电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南 定理、诺顿定理等。
电路分析的基本概念
电流
电荷在导体中的流动形成电流， 其方向由正电荷的运动方向决定
。
电压
电场中电位差，表示电能的推动 力，其方向由高电位指向低电位
大学电子电工完整课件第1章电路分析方
法
$number {01}
目录
• 电路分析导论 • 电路分析方法 • 电路分析的实践应用 • 电路分析的实验与仿真 • 电路分析的习题与解答
01
电路分析导论
电路分析概述
1 2
3
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分析和优化的过程，目的是理 解电路的工作原理，预测其性能，并优化其设计。
的电路。
电路分析方法 支路电流法
总结词
通过已知的回路电流求解其他未知回路电流的方法
详细描述
回路电流法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法，通过已知的回路电流和 回路电压，求解其他未知回路电流。该方法适用于具有多个回路的电路。
03
电路分析的实践应用
电路分析在电子技术中的应用
模拟电路分析
模拟电路分析是电子技术中非常重要的一环，它涉及到放大 器、滤波器、振荡器等电路的分析和设计。通过电路分析， 可以确定电路的性能参数，优化电路设计，提高电子设备的 性能。
数字电路分析
数字电路分析主要针对数字逻辑门、触发器等数字逻辑元件 的电路进行分析。通过电路分析，可以理解数字逻辑元件的 工作原理和特性，优化数字电路的设计，提高数字电子设备 的可靠性和稳定性。
电路与电子学基础内容
返节目录
电路分析导论
仔细理解下面的例题
• 图示电路，若已知元件吸收功率为－20W，电压U为 5V，求电流I。 U I
解
P －20 I= = 5 = －4A U
+
元件
• 图示电路，已知元件中通过的电流为－100A，电压U 为10V，求电功率P。并说明元件性质。 U I +
解 P = UI = 10×(-100) = 1000W
返节目录
电路分析导论
利用电路模型研究问题的特点
1、电路模型是用来探讨存在于具有不同特性的、各种 真实电路中共同规律的工具。
2、电路模型主要针对由理想电路元件构成的集总参数
电路，集总参数电路中的元件上所发生的电磁过程都 集中在元件内部进行，任何时刻从元件两端流入和流 出的电流恒等、且元件端电压值确定。因此电磁现象 可以用数学方式来精确地分析和计算。
返节目录
电路分析导论
1.1 电路及其模型
1.1.1 电路的作用、组成与模型
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
返节目录
电路分析导论
电路的组成
• 电路的组成
电源
火线 零 线
..
连接导线和其余 设备为中间环节 负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
返节目录
电路分析导论
电路的功能
电路与电子学基础
返章目录
电路分析导论
欢迎学习电路与电子学基础
电路与电子学基础是通信、信息工程、计算机、自动 控制等专业的主干技术基础课程。通过本课程的学习可 使学生掌握电路的基本理论、基本分析方法和进行电路 实验的基本技能，为后续专业课程打下必要的基础。
电路与电子学基础理论体系严谨，内容贴近实际，学 生在学习中不仅可学会一种思维方法，而且深入学习能 养成科学的学习作风，从而终生受益。 学习电路与电子学基础，要求透彻理解其中的诸多重 要概念，掌握其基本定理、定律分析电路的方法，并能 运用它们分析和解决电路中的一些实际问题。
电路分析导论
仔细理解下面的例题
• 图示电路，若已知元件吸收功率为－20W，电压U为 5V，求电流I。 U I
解
P －20 I= = 5 = －4A U
+
元件
• 图示电路，已知元件中通过的电流为－100A，电压U 为10V，求电功率P。并说明元件性质。 U I +
解 P = UI = 10×(-100) = 1000W
返节目录
电路分析导论
利用电路模型研究问题的特点
1、电路模型是用来探讨存在于具有不同特性的、各种 真实电路中共同规律的工具。
2、电路模型主要针对由理想电路元件构成的集总参数
电路，集总参数电路中的元件上所发生的电磁过程都 集中在元件内部进行，任何时刻从元件两端流入和流 出的电流恒等、且元件端电压值确定。因此电磁现象 可以用数学方式来精确地分析和计算。
返节目录
电路分析导论
1.1 电路及其模型
1.1.1 电路的作用、组成与模型
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
返节目录
电路分析导论
电路的组成
• 电路的组成
电源
火线 零 线
..
连接导线和其余 设备为中间环节 负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
返节目录
电路分析导论
电路的功能
电路与电子学基础
返章目录
电路分析导论
欢迎学习电路与电子学基础
电路与电子学基础是通信、信息工程、计算机、自动 控制等专业的主干技术基础课程。通过本课程的学习可 使学生掌握电路的基本理论、基本分析方法和进行电路 实验的基本技能，为后续专业课程打下必要的基础。
电路与电子学基础理论体系严谨，内容贴近实际，学 生在学习中不仅可学会一种思维方法，而且深入学习能 养成科学的学习作风，从而终生受益。 学习电路与电子学基础，要求透彻理解其中的诸多重 要概念，掌握其基本定理、定律分析电路的方法，并能 运用它们分析和解决电路中的一些实际问题。
(大学物理电路分析基础)第1章电路分析的基本概念和定律
当电容并联时，总电容 等于各电容之和，总电 流等于各电容电流之和。
电感的并联
当电感并联时，总电感 为各电感倒数之和，总 电压等于各电感电压之
和。
05
非线性电阻电路的分析简介
非线性电阻元件的特点
伏安特性曲线
非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条直线，而是随着电压的 变化而变化。
电流与电压不成正比
非线性电阻元件的电流与电压不成正比，即不满足欧姆定律。
大学物理电路分析基础 第1 章 电路分析的基本概念和定
律
目录
• 电路分析的基本概念 • 电路分析的几个重要定律 • 线性电阻电路的分析方法 • 含电容和电感的电路分析 • 非线性电阻电路的分析简介
01
电路分析的基本概念
电路的定义与组成
总结词
电路是由若干个元件按照一定的方式连接起来，用于实现电能或信号传输的闭 合回路。
动态特性
非线性电阻元件的动态特性是指其阻值随时间、温度等因素的变化 而变化。
非线性电阻电路的分析方法
解析法
通过建立数学模型，利用数学工具求解非线性电 阻电路的电压、电流等物理量。
实验法
通过实验测量非线性电阻电路的电压、电流等物 理量，并进行分析。
仿真法
利用电路仿真软件对非线性电阻电路进行模拟， 得到电路的电压、电流等物理量。
电流源
电流源是一种理想电源，能够保持输出电流恒定，不受输出电压变 化的影响。
等效变换
对于线性电阻电路，电压源和电流源可以通过适当的等效变换进行相 互转换。等效变换是指两种电路在端口处具有相同的电压和电流。
支路电流法与节点电压法
支路电流法
支路电流法是一种通过设定支路电流变量，然后根据基尔霍夫定律建立方程组求解的方法。该方法适 用于支路数较少、节点数较多的电路。
第1章 电路分析导论
K mol cd
跳转到第一页
SI的常用词头:
艾 拍 太 吉 兆 千 百 十 E P T G M K H da 10-18 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 10-1 阿 a 飞 f 皮 p 纳 n 微 毫 m 厘 c 分 d
1018 1015 1012 109 106 103 102 101
电路分析的主要任务:在已知电路的结构和元件参数 的条件下,讨论电路的激励与响应之间的关系。
跳转到第一页
五、理想电路元件和电路模型：
理想电路元件:在一定的条件下忽略元件 的 次 要 性 质 ,用 足 以 表 征 其 主 要 特 征 的 “模型”来表征。即用理想元件来表示。 如:用电阻来表示电灯、电炉、电烙铁 电路模型:由理想元件构成的电路,就称之 为实际电路的电路模型。 理想电路元件:
注:如果采用关联方向，在标示时标出一种即 可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。
跳转到第一页
四、电功率与电能。 《见书P11～12》 1、功率：电路在单位时间内吸收的能量,称为 电路吸收的电功率,简称功率。
or电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。
dW p dt
功率与电流、电压的关系： 关联方向时： 非关联方向时： p =－ui
2、电流的参考方向: 在一段电路或一个电路元件中事先选定 的一个方向就是电流的参考方向。 3、关于参考方向的规定: (1)参考方向可以任意选定。 a I
+
a I
+
U
b
-
U
b
-
跳转到第一页
(2)参考方向与实际方向的关系。
参考方向 a 实际方向 (a) i>0
电路理论及分析方法PPT课件
解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；
(3) 根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。
可编辑课件
8
三 规定正方向的情况下欧姆定律的写法(1.1.5)
向相反，此部分电路发出电功率，为电源。
所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件的性质，
或是电源，或是负载。
可编辑课件
14
五 电路元件(1.1.2)
(一) 无源元件
1. 电阻 R （常用单位：、k、M ）
阻线
i
性
uR 电
非 线 性 电 阻
i u
i u
伏 可- 编安辑课特件 性
R =ui = const
输出电流 I 可变 ----变
端电压Uab 可变 -----
化
I 的大小、方向均
量
由外电路决定
Uab 的大小、方向 均由外电路决定
可编辑课件
21
六 两种电源模型的等效互换(1.3.2)
RS
+
U -
Ia
＋
Uab
b
I' a
＋
IS
RS'
Uab'
b
等效互换的条件：当接有同样的负载时， 对外的电压电流相等。
I
＋
U
R
I与U的方向一致
U = IR
I
U
＋
I与U的方向相反
R
U = – IR
可编辑课件
9
四 规定正方向的情况下电功率的写法(1.1.6)
电路分析基础课件第1章电路基本概念
总结词
通过设定各节点电压为变量，建立方程组来求解电压的方法。
详细描述
节点电压法是一种常用的电路分析方法，通过设定各节点电压为变量，根据基尔霍夫定律建立方程组，求解各节点电压。该方法适用于具有多个节点的电路。
总结词
将多个电源分别作用下的电路响应叠加起来，得到总电路响应的方法。
要点一
要点二
详细描述
电路分析是电子工程和电气工程学科的基础
电路分析是电子工程和电气工程学科的重要基础，是学习电子技术和电气工程学科的必备知识。
电路分析在电子设备和系统中的应用
通过电路分析，可以理解电子设备和系统的基本原理，预测其性能，优化其设计，提高其可靠性。
电路分析的历史
电路分析的历史可以追溯到19世纪初，当时科学家开始研究电流、电压、电阻等基本概念和规律。随着科技的发展，电路分析的理论和方法不断得到完善和发展。
详细描述
电感元件通常由线圈组成，可以存储电能并产生磁场。电感元件的电压和电流之间的关系由自感定律描述。当电感元件中的电流发生变化时，会产生感应电动势来阻止电流的变化。电感元件在电路中可用于滤波、振荡、延迟等。
03
CHAPTER
电路的基本定律
VS
描述电流、电压和电阻之间关系的定律。
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一，它指出在同一电路中，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，而与电阻成反比。数学表达式为：I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
详细描述
一阶电路的暂态分析主要通过建立和解决一阶线性常微分方程来实现，通过求解微分方程，可以得到电路中电压和电流随时间变化的规律。
总结词
一阶电路的暂态分析中，常用的电路元件是电阻、电容和电感。
电路分析课件电路的基本概念和分析方法
指在一定带宽条件下，电路增益与 带宽的乘积，是衡量电路性能的重 要参数。
滤波器
低通滤波器
允许低频信号通过，抑 制高频信号。
高通滤波器
允许高频信号通过，抑 制低频信号。
带通滤波器
允许某一频段的信号通 过，抑制其他频段信号
。
带阻滤波器
允许某一频段以外的信 号通过，抑制该频段信
号。
谐振电路
串联谐振
在串联谐振电路中，电流最大值发生在电感（或电容）元件上，总电压与电流同 相。
电路元件
01
02
03
04
电阻器
用于限制电流，消耗电能并将 其转换为热能。
电容器
用于储存电荷，具有隔直流、 通交流的特性。
电感器
用于储存磁能，阻碍电流变化 。
电源
提供电能，分为直流电源和交 流电源。
电路模型
01Βιβλιοθήκη 0203理想元件
为了简化分析，将实际元 件抽象为理想元件，如理 想电阻、理想电容、理想 电感等。
一阶电路的响应
零输入响应
换路后，电路中无外加激励信号 ，仅由初始状态引起的响应。
零状态响应
换路后，电路中无初始状态，仅 由外加激励信号引起的响应。
全响应
同时存在零输入响应和零状态响 应的响应。
二阶电路的响应
固有频率
当外加激励信号的频率接近或等于电 路固有频率时，电路的振幅会急剧增 大，产生谐振现象。
详细描述
叠加定理指出，在多个电源共同作用 的线性电路中，任一支路上的电流或 电压等于各个电源单独作用于该支路 时产生的电流或电压的代数和。
戴维南定理
总结词
戴维南定理是电路分析中的一个重要定理，它用于求解一个线性有源二端网络在任意负载下的电压和电流。
滤波器
低通滤波器
允许低频信号通过，抑 制高频信号。
高通滤波器
允许高频信号通过，抑 制低频信号。
带通滤波器
允许某一频段的信号通 过，抑制其他频段信号
。
带阻滤波器
允许某一频段以外的信 号通过，抑制该频段信
号。
谐振电路
串联谐振
在串联谐振电路中，电流最大值发生在电感（或电容）元件上，总电压与电流同 相。
电路元件
01
02
03
04
电阻器
用于限制电流，消耗电能并将 其转换为热能。
电容器
用于储存电荷，具有隔直流、 通交流的特性。
电感器
用于储存磁能，阻碍电流变化 。
电源
提供电能，分为直流电源和交 流电源。
电路模型
01Βιβλιοθήκη 0203理想元件
为了简化分析，将实际元 件抽象为理想元件，如理 想电阻、理想电容、理想 电感等。
一阶电路的响应
零输入响应
换路后，电路中无外加激励信号 ，仅由初始状态引起的响应。
零状态响应
换路后，电路中无初始状态，仅 由外加激励信号引起的响应。
全响应
同时存在零输入响应和零状态响 应的响应。
二阶电路的响应
固有频率
当外加激励信号的频率接近或等于电 路固有频率时，电路的振幅会急剧增 大，产生谐振现象。
详细描述
叠加定理指出，在多个电源共同作用 的线性电路中，任一支路上的电流或 电压等于各个电源单独作用于该支路 时产生的电流或电压的代数和。
戴维南定理
总结词
戴维南定理是电路分析中的一个重要定理，它用于求解一个线性有源二端网络在任意负载下的电压和电流。
大学电路 第一章 电路分析导论
电路电子学基础——第一部分
电 路 分 析
北京建工学院计算机系 田乐 tlwhx@
考核方式
• 总评成绩100%=平时成绩×30%+期末考试 成绩×70%。 • 期末考试（占70%） • 平时成绩（占30%）
– 出勤、作业、测验占10-15% – 实验成绩占15-20%
电路分析部分——课程内容介绍
L2
1．1．2电路分析的基本变量
基本物理量：电流、电压及功率
电路分析需要一些表示为时间函数的变量的物理
量来衡量电性能。
最常用的变量是：电流、电压、功率。
电路分析的基本内容是已知电路的结构及元件参数，
要确定电路个部分的电压和电流。
电荷：带电粒子的在电方面反映出来的物理属性，
质子和电子都是基本的带电粒子，电子带负电荷，
无源性：R>0，p>0，正电阻吸收能量；
有源性：R<0，p<0，负电阻输出能量。
1.2.2 电感元件
1.电感
电感是一种储存磁场能量的元件。实际的电感如 下图所示：
当线圈流过电流iL时，根据右手螺旋定则，在线圈中 产生磁通Φ ，若线圈的匝数为N，且通过每匝的磁通 量均为Φ ，则通过线圈的磁链:
Ψ=N .Φ。
1.1.1 电路的作用、组成与模型 1.1.2 电路分析的基本变量
1.2 电路基本元件
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 电阻元件 电感元件 电容元件 电源元件和实际电源模型 受控源
1.4 简单电路计算
1.1 电路及电路模型
1.1.1电路的作用、组成与模型
电路: 是电流流通的路径。 实际电路:是为完成某种预期目的，由电气器件、 设备按一定方式相互连接而成。（电源、负载、 导线）。 电源：产生电能或电信号。 联接导线：传输电能或电信号。 负载：负载消耗电能或取得电信号。
电 路 分 析
北京建工学院计算机系 田乐 tlwhx@
考核方式
• 总评成绩100%=平时成绩×30%+期末考试 成绩×70%。 • 期末考试（占70%） • 平时成绩（占30%）
– 出勤、作业、测验占10-15% – 实验成绩占15-20%
电路分析部分——课程内容介绍
L2
1．1．2电路分析的基本变量
基本物理量：电流、电压及功率
电路分析需要一些表示为时间函数的变量的物理
量来衡量电性能。
最常用的变量是：电流、电压、功率。
电路分析的基本内容是已知电路的结构及元件参数，
要确定电路个部分的电压和电流。
电荷：带电粒子的在电方面反映出来的物理属性，
质子和电子都是基本的带电粒子，电子带负电荷，
无源性：R>0，p>0，正电阻吸收能量；
有源性：R<0，p<0，负电阻输出能量。
1.2.2 电感元件
1.电感
电感是一种储存磁场能量的元件。实际的电感如 下图所示：
当线圈流过电流iL时，根据右手螺旋定则，在线圈中 产生磁通Φ ，若线圈的匝数为N，且通过每匝的磁通 量均为Φ ，则通过线圈的磁链:
Ψ=N .Φ。
1.1.1 电路的作用、组成与模型 1.1.2 电路分析的基本变量
1.2 电路基本元件
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 电阻元件 电感元件 电容元件 电源元件和实际电源模型 受控源
1.4 简单电路计算
1.1 电路及电路模型
1.1.1电路的作用、组成与模型
电路: 是电流流通的路径。 实际电路:是为完成某种预期目的，由电气器件、 设备按一定方式相互连接而成。（电源、负载、 导线）。 电源：产生电能或电信号。 联接导线：传输电能或电信号。 负载：负载消耗电能或取得电信号。
电路理论-电路的基本分析方法
网孔2: R2 . I2 + R3 . I2 - R3 . I1 = - Us2 . . . . . . . (2)
-R3 . I1 + ( R2+ R3 ) . I2 = - Us2
互电阻 自电阻 电压升
例1：
用网孔法求 三个电阻上 的电流。
I′
+ 5
20V
-
I1
解： (5+20)I1-20I2 =20
4
4Ω电阻的功率。 2 1
I1
解：网孔方程为： + 2A +
+
3U 1
(2 4 1)I1
2I2
I3
0
U1 -
4V
I2 -
U2 I3 - I4
2
2I1 2I2 U1 4
I1 I3 4 U2
制约方程为： I4 I3 3U1
2I4 U2
I2 2
解得： I1 4A
4电阻的功率 P I12R (4)2 4 64W
- 2I1 - 2Ix = - 4 解得：
- 2I1+ 6Ix = 8Ix - 4
Ix = 3A
注意事项
(1) 列网孔方程时，要先画出绕行方向。
(2) 网孔方程的系数是电阻，电源是电压源。
(3) 若电路中的元件是电导，则要把电导换 成电阻(R=1/G)。
(4) 若电路中的电源是电流源，要标出电 流源两端的电压。
节点1：
Us
( G1+G2)U1 - G1U2 = - I -
1
I G1
G2
2 G3 3
G4
G5
节点2：
4
- G1U1 + (G1+G3+G4)U2 - #43; (G4 +G5)U4 = I
电路分析课件 第一章 电路分析的基本概念
§1－1 电路分析概念
§1－2 电路的基本变量
§1－3 电路的基本定律
§1－4 无源元件及其特性
§1－6 观察法
§1－5 有源元件及其特性
主 要 内 容
一．电路理论的发展：分两个阶段 1．经典电路理论（19世纪20年代－20世纪60年代） （1）来源：由物理学电磁理论派生出来而形成一门独立的电路理论学科。 （2）研究对象：线性非时变无源电路。 2．近代电路理论（ 20世纪60年代至今） （1）特点：发展迅猛。背景是 ① 微电子学的发展； ② 计算机的应用。
故二端网络为单口网络。
（2）电路与网络无严格区分。一般作为整体时称为电路，仅分析“口”或“口”与“口”之间特性时称为网络。
（5）理想电流源 ： 产生一定电流 的元件。
本章主要介绍：电路模型，电路的主要物理量 —— 电流、电压、电位和功率，电路元件（电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源）及其伏安关系，电路的基本定律——基尔霍夫电流定律和电压定律，电路分析的观察法。基尔霍夫定律和元件的伏安关系是电路分析的基础和依据，它们将贯穿于全书。
第一章 电路分析的基本概念
电感器
R
L
C
电感线圈的电路模型
六 . 电路模型分类1 . 线性电路和非线性电路
线性电路：全部由线性元件构成的电路。 非线性电路：含有非线性元件的电路。 2 . 时变电路和非时变电路 非时变元件：参数（R、L、C）不随时间而变的元件。 时变元件：参数（R、L、C）随时间而变的元件。 非时变电路：非时变元件组成的电路。 时变电路：含有时变元件的电路。 3 . 集中参数电路和分布参数电路 （1）定义 集中参数电路：电路中若每一器件都可用一个或一组集中参数表征，则 此电路称为集中参数电路。
§1－2 电路的基本变量
§1－3 电路的基本定律
§1－4 无源元件及其特性
§1－6 观察法
§1－5 有源元件及其特性
主 要 内 容
一．电路理论的发展：分两个阶段 1．经典电路理论（19世纪20年代－20世纪60年代） （1）来源：由物理学电磁理论派生出来而形成一门独立的电路理论学科。 （2）研究对象：线性非时变无源电路。 2．近代电路理论（ 20世纪60年代至今） （1）特点：发展迅猛。背景是 ① 微电子学的发展； ② 计算机的应用。
故二端网络为单口网络。
（2）电路与网络无严格区分。一般作为整体时称为电路，仅分析“口”或“口”与“口”之间特性时称为网络。
（5）理想电流源 ： 产生一定电流 的元件。
本章主要介绍：电路模型，电路的主要物理量 —— 电流、电压、电位和功率，电路元件（电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源）及其伏安关系，电路的基本定律——基尔霍夫电流定律和电压定律，电路分析的观察法。基尔霍夫定律和元件的伏安关系是电路分析的基础和依据，它们将贯穿于全书。
第一章 电路分析的基本概念
电感器
R
L
C
电感线圈的电路模型
六 . 电路模型分类1 . 线性电路和非线性电路
线性电路：全部由线性元件构成的电路。 非线性电路：含有非线性元件的电路。 2 . 时变电路和非时变电路 非时变元件：参数（R、L、C）不随时间而变的元件。 时变元件：参数（R、L、C）随时间而变的元件。 非时变电路：非时变元件组成的电路。 时变电路：含有时变元件的电路。 3 . 集中参数电路和分布参数电路 （1）定义 集中参数电路：电路中若每一器件都可用一个或一组集中参数表征，则 此电路称为集中参数电路。
电路分析基础ppt课件
叠加定理
叠加定理是指在分析暂态电路时，可以将激励（即输入）信号分解为多个正弦波信号，然后分别求解 每个正弦波信号引起的响应（即输出），最后将各个响应叠加起来得到总的响应。
综合应用案例分析
07
综合应用案例一：一个实际电路的分析
总结词
这是一个实际电路，我们需要运用所学 的电路分析基础来理解和分析它的工作 原理。
的性能是否符合要求。
THANKS.
VS
详细描述
首先，我们可以根据电路图识别出各个元 器件及其作用，然后根据欧姆定律、基尔 霍夫定律等基本原理来计算电流、电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
综合应用案例二：一个复杂电路的分析
总结词
这是一个复杂电路，我们需要运用所学的电 路分析基础来理解和分析它的工作原理。
详细描述
对于复杂电路，我们需要采用一些高级的分 析方法，如支路电流法、节点电压法等，来 计算各个支路上的电流、各个节点的电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
RL电路
在RL电路中，电感L和电阻R串联，当开关从闭合状态变为断开状态时，电感L会通过电阻R放电，电流i(t)可以用 以下公式表示：i(t)=I_0(1-exp(-t/τ))，其中I_0为初始电流，τ为时间常数。
暂态电路的基本分析方法
节点电压法
在暂态电路中，节点电压是指在该节点处的电压降。节点电压法是通过求解节点电压来分析暂态电路 的一种方法。
电路分析基础ppt课件
目 录
• 电路分析概述 • 电阻电路分析 • 电容电路分析 • 电感电路分析 • 交流电路分析 • 暂态电路分析 • 综合应用案例分析
电路分析概述
01
电路分析的基本概念
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分 析和计算的过程，以了解电路的 性能和优化其设计。
叠加定理是指在分析暂态电路时，可以将激励（即输入）信号分解为多个正弦波信号，然后分别求解 每个正弦波信号引起的响应（即输出），最后将各个响应叠加起来得到总的响应。
综合应用案例分析
07
综合应用案例一：一个实际电路的分析
总结词
这是一个实际电路，我们需要运用所学 的电路分析基础来理解和分析它的工作 原理。
的性能是否符合要求。
THANKS.
VS
详细描述
首先，我们可以根据电路图识别出各个元 器件及其作用，然后根据欧姆定律、基尔 霍夫定律等基本原理来计算电流、电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
综合应用案例二：一个复杂电路的分析
总结词
这是一个复杂电路，我们需要运用所学的电 路分析基础来理解和分析它的工作原理。
详细描述
对于复杂电路，我们需要采用一些高级的分 析方法，如支路电流法、节点电压法等，来 计算各个支路上的电流、各个节点的电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
RL电路
在RL电路中，电感L和电阻R串联，当开关从闭合状态变为断开状态时，电感L会通过电阻R放电，电流i(t)可以用 以下公式表示：i(t)=I_0(1-exp(-t/τ))，其中I_0为初始电流，τ为时间常数。
暂态电路的基本分析方法
节点电压法
在暂态电路中，节点电压是指在该节点处的电压降。节点电压法是通过求解节点电压来分析暂态电路 的一种方法。
电路分析基础ppt课件
目 录
• 电路分析概述 • 电阻电路分析 • 电容电路分析 • 电感电路分析 • 交流电路分析 • 暂态电路分析 • 综合应用案例分析
电路分析概述
01
电路分析的基本概念
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分 析和计算的过程，以了解电路的 性能和优化其设计。
电路分析总结
电路分析总结电路是电子学中最基本的概念之一，它是由电子元件组成的，能够在其内部实现某些特定功能的一种电学结构。
在电子工程领域中，电路的设计和分析是至关重要的一步。
因此，对于电路分析的掌握至关重要。
下面将从基础概念、网络定理、戴维南定理、诺顿定理等多个方面进行总结和探讨。
第一部分：基础概念电路分析首先必须掌握的是电路的基本概念。
电流(I)、电压(V)、电阻(R)、电感(L)、电容(C)是电路分析的基本参数。
其中，电流是指物质在电场作用下的流动，电压是指电势差，电阻是在电路中流动电流受到阻碍的程度，电感则是用来储存电能的元件，电容则是用来储存电荷的元件。
第二部分：网络定理网络定理是在电路分析中最为基础而又重要的理论。
其中包含了许多电路分析中常用的定理，如欧姆定理、基尔霍夫定律、等效电路等。
欧姆定理指出，电路中通过某段电阻的电流和该电阻两端的电压成正比。
基尔霍夫定律是在电路的节点和回路中，电流或电压在闭合回路中的代数和等于零。
等效电路是指两个不同电路元件的电学特性相同，它们在外部电路中表现的行为是相同的。
第三部分：戴维南定理戴维南定理是电路分析中的重要定理之一。
它使我们能够将复杂的电路分析问题简化。
戴维南定理主要是将复杂电路转换为简单等效电路，以帮助我们更好的理解电路，并简化分析问题。
第四部分：诺顿定理诺顿定理同戴维南定理一样，是电路分析中的重要定理。
诺顿定理是利用等效电路来简化一个复杂电路，并且用一个较简单的电路元件代替较为复杂的电路中的元件，从而使分析问题变得简单。
诺顿定理指出，任何线性电路都可以用一个等效的电流源串联一个等效的电阻元件来表示。
总结：电路分析中基础的概念和原理、网络定理及其应用、戴维南定理及诺顿定理对于电路分析有很重要的意义。
对于每一个电子工程师，掌握电路分析的基础概念、网络定理及等效电路是非常必要的，这有助于更好的理解电路分析，并在实际工程中具有更高的效率和准确度。
- 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)。
伏特（V）
dw ( t ) u(t) dq
（4）磁链：一个匝数为N的线圈通过电流为i(t)时，在线圈内 部和外部建立磁场形成磁通φL，磁通主要集中在线圈内部，
与线圈相交链，称为磁链ψ(t)= NφL ，单位：韦伯（wb）
d (t ) u (t ) dt
2. 复合变量
（1）功率p(t): 任意二端元件或二端网络 单位：瓦特（W）
注意：一个实际电路的电路模型并不唯一，在不同条
件下，不同应用情况，模型不一样。 例：晶体管低频用H参数模型，高频用混合π型模型 或y参数模型。
二、关联一致参考方向
1.参考方向（任意假定）
· 电压
电路元件
a
+（高）
b U(t) －（低）
电流
i(t) a
电路元件 b
2. 关联一致参考方向（规定）
a
i(t)
（+） （－）
电路元件 U(t)
i(t)
b （－） （+）
三、集中参数元件电路与分布参数元件电路
1. 集中参数元件与分布参数元件：
·
定义：符合集中假设条件的元件叫集中参数元件，不符 合集中参数假设条件的元件叫分布参数元件。 例：音频电路
f max 25KHz c 12km f c 500MHz 0.6m f
手电筒电路 (c) 电路模型 (d) 拓扑结构图
图1－2 晶体管放大电路
(a)实际电路 (b)电原理图 (c)电路模型 (d)拓扑结构图
1.实际电路：
（1）定义：由若干个电子器件或电气元件按一定的规律互 连起来的集合体，在这个集合体中具有电流赖以流通的 路径，能实现某种特定的功能，叫实际电路。
（2）功能：·提供能量
（2）电流：电荷有规则定向运动的表征量，其数值为单位 时间内通过导体横截面积的电荷量。I（直流）、i(t)(交流)，
单位：安培（A）
（3）电压：是电场力对单位正电荷作功的表征量， 其数值为电场力把单位正电荷从a点移到b点所作 的功。Uab=Ua－Ub U_(直流)、u(t)_交流）单位：
dq(t ) i(t ) dt
2. 集中参数元件性质：
• 每一条支路都有确定的电流，每一个节点都有确定的电位。 • 遵守基尔霍夫定律
3. 集中参数电路与分布参数电路
定义1：由集中参数电路元件构成的电路，就叫集中参数电
路。
定义2：由分布参数电路元件构成的电路，就叫分布参数电
路。
四、基本变量与复合变量
1. 基本变量 （1）电荷：带电粒子所带的电荷数。Q（恒定）、q(t)(时变) 单位：库仑（c）
f
时间（τ ）、元件尺寸（d）、电磁波传播速度 d （c）关系： c 1 III 周期（T）、频率（f）关系：
f
3. 理想化元件：
只用一个足以表征该元件主要性质的模型来表示该元件，这 个元件模型就叫理想化元件 例：电感线图
定义：在集中假设条件下，对实际电路元件加以理想化，
图1－3 线圈的几种电路模型 (a)线圈的图形符号
·信号信息传输与处理 ·信息存储 ·信息测量
2.集中假设条件（1）源自义：若 d ＜＜ λ（电路元件尺寸）（工作信号对应波长）
或： τ ＜＜ T
（信号通过元件的时间）（工作信号周期）
a
i1(t) i1(t)=i2(t)
i2(t)
b
t
（2）基本关系： I II 波长（λ ）、电磁波传播速度（c）、频率（f）关系： c
t0
u ( t )i( t )dt
t
W (t ) p (t )dt u (t )i (t )dt u (t )i (t )dt
t0
t
t0
W ( t 0 ) u ( t )i( t )dt
t0
t
吸收能量（耗能）：W(t)＞0 产生能量（提供）：W(t)＜0
二、著名科学家推荐
Gustau Robert Kirchhoff（基尔霍夫）：
德国著名物理学家（1824～1887）。他在1847年提出了著 名的基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），为电
路分析计算奠定了基础。他随后又将KCL和KVL用矩阵形式表述，为
100余年后的CAA（矩阵分析）提了理论基础。
三、参考书
1、王 蔼 编著，基本电路理论（第二版）上册，上海交大出版社
2、张年凤 王宏远著，电路基本理论，清华大学出版社、北京交大出版社
§ 1.1 电路模型和基本变量
一、电路模型
例1 手电筒电路
见图1—1
例2 晶体管放大电路 见图1—2
常用电路图来表示电路模型
图1 －1 (a) 实际电路 (b) 电原理图
a +
i(t) 电路元件 U(t) b b － a i
+
U －
二端网络
N
当电压电流采用关联一致参考方向时，其瞬时功率p(t)为： p(t)=u(t)i(t)
t
吸收功率（消耗）：p(t)＞0
产生功率（提供）：p(t)＜0
(2)能量W(t)：
W(t 0 )
单位：焦耳(J)
t0
p( t )dt
U4=5V, U5=-10V, I1=1A, I2=-3A , I3=4A, I4=-1A, I5=-3A。
计算机电路 f max
微波电路 f 300MHz 300GHz 10cm 1mm
结论（经验）若： d
＜100 则实际元件就可以用集中参数
元件表示。
思考题：（1）人能听到的声音最高频率？（20KH） （2）人最不能承受的频率? (7-10Hz) （3）GSM手机频率？ （900MHz，1800MHz）
表1－3
列出部分国际单位制的单位，称为SI单位。
在实际应用中感到这些 SI 单位太大或太小时，可以加上
表1-4中的国际单位制的词头，构成SI的十进倍数或分数单位。
例如
2mA 2 10 A 2 μ s 2 106 s 8kW 8 10 W
3
3
例1-1
在图1－4电路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V,
(b)线圈通过低频交流的模型
(c)线圈通过高频交流的模型
4. 电路模型
（1）定义：电路模型是实际电路物理特征的数学抽象。它 是由理想化元件按一定互连规律组成，并具有某种功能 的组合体。 （2）研究模型的意义：
科学研究方法：力学——质点模型，电学——点电荷模型 寻找规模，预测实际电路性质 创新：回转器、忆阻