最新[工学]东南大学_电路基础_实验班讲义第16和17讲幻灯片课件
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电路基础知识PPT课件
由于电力系统中的负载和线路并非理想状况，均有损 耗，所以功率因数达到1的状态无法维持
功率因数达到1，会出现什么状况？
产生谐振！
.
42
谐振
I
U
R,L,C 电路
U
发生
I Z R
谐振
电压与电流同相，总阻抗呈电阻型
.
43
并联谐振
R L
YjCR1jL
GjB
C
ω0CR2
ω0L (ω0L)2
0
谐振时 B=0，即
任何两块金属导体中间用绝缘体隔开就形成了电容器。金属板称为极板, 绝缘体称为介质.
电容器极板上的带电量Q与电容器两端电压U之比称为电容量C，既 C = Q/U
.
14
电容单位：1C/1V=1F （法） 1C=1F*1V
1F=10^6uF 1uF=10^6pF
.
15
电路元件的直流特性
小灯泡正常发光
小灯泡缓慢发光，电感阻碍电流突变， 待电路导通时，没有电阻
.
7
欧姆定律
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。【表达式：I=U/R】
欧姆定律适用于纯电阻电路，金属导电和电解液导电
在气体导电和半导体元件等中欧姆定律将不适用。
.
8
电流的微观概念
I
正电荷的移动形成电流 单位时间内流过某导体截面的电荷量 1A=1C/S
C代表库仑，描述电荷量
1C约相当于6.25×1. 0^18个电子的电量
电路基础知识讲座
.
1
内容简述
电路基础 知识讲座
电源
交流电 直流电
电路基本元件
电阻 电感
电流的微观概念 欧姆定律
电路基础精品PPT课件
•
•
I
+
•
U -
•
R
Y
I
•
U
1 R
G
I
+
•
U
-
•
•
Y
I
•
U
C
j C
jBC
I •
+
•
U
L
Y
I
•
1/
j L
jBL
U
-
Y可以是实数，也可以是虚数
4. RLC并联电路
i
+
iL
iL
iC
uR L C
-
.
I
+
.
UR
.
.
IR IL
j L 1
jC
.
IC
-
由KCL：
•• • •
•
I I R I L IC GU j
IB
•
U
三角形IR 、IB、I 称为电流三角形， 它和导纳三角形相似。即
I
I
2 G
I
2 B
I
2 G
(IL
IC
)2
RLC并联电路同样会出现分电流大于总电流的现象
等效电路
.
I
.
+
.
U
R
IR
1
jC
.
IB
-
wC<1/wL
，B<0，
U
y<0，电路为感性，电流落后电压；
y
.
I G.
I I C
I
I
2 G
I
2 B
单位：
当无源网络内为单个元件时有：
电路基础知识ppt课件
由以上计算可以看出，当以a点为参考点时，Vb=-4V；当以c点为参考 点时，Vb=6V；但b点和c点之间的电压Ubc始终是6V。这说明电路中各点 的电位值与参考点的选择有关，而任意两点间的电压与参考点的选择无
关。
14
2.电动势及其参考方向
电源内部必须有一种力，能持续不断地把正电荷 从电源的负极b(低电位处)移送到正极a(高电位处)，以 保证电源两极间具有一恒定的电位差。电源内部的这 种非电场力，叫做电源力
整个电路的功率为
P P1 P2 P3 P4 16 8 14 10 0W
或 P发 =P收
P1 P2 P3 P4
故，功率平衡。
21
1.2.4 电器设备的额定值
电气设备长时间连续工作的温度叫稳定温度，稳
定温度正好等于最高允许温度时的电流称为该电气设 备的额定电流，也就是电气设备长时间连续工作的最 大允许电流，用符号IN表示。
（2）以a点作为参考点，则Va=0 因为Uab=Va-Vb，所以 Vb=Va-Uab=0-4=-4(V) Vc=Va-Uac=0-10=-10(V) Ubc=Vb-Vc=-4-(-10)=6(V)
以c点作为参考点，则Vc=0 因为Uac=Va-Vc，所以 Va=Vc+Uac=0+10=10(V) Vb=Va-Uab=10-4=6(V) Ubc=Vb-Vc=6-0=6(V)
Uab=4V，试求：(1)Uac；并说明U1 、Uab、Uac
的实际方向。 (2)分别以a点和c点作为参考点
-
R1 b R2 c
U1
+
时，b点的电位和bc两点之间的电压Ubc。
【解】(1)Uac=-U1=-(-10)=10(V) ，Uab 、Uac电压是正的，说明 实际方向与参考方向一致。U1电压是负的，说明实际方向 与参考方向相反。
《电子电路基础》PPT课件
北京邮电大学出版社
PNP型三极管组成的基本共射 放大电路如图1-17所示。比 较图1-17和图1-16可以看到， 为了使三极管工作处在放大 状态，要求发射结正向偏置、 集电结反向偏置，为此在图117中，在输入回路所加基极 直流电源VBB及输出回路所加 集电极直流电源VCC反向了， 相应的直流电流IB、IC和IE也 都反向了，这也是NPN型和 PNP型三极管符号中发射极指 示方向不同的含义所在。对 于交流信号，这两种电路没 有任何区别
二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定， 在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻rD定义为
du u rD di Q i Q
北京邮电大学出版社
1.3.3 二极管的等效电阻
当二极管上的直流电压UD足够大时
在常温情况下，二极r1D 管 d在dui 直Q 流U工1T 作IS 点 eUQuT 的Q 交 UI流QT 等效电阻rD 为
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
北京邮电大学出版社
1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压 时处于导通状态
PN结外加反向电压 时处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
I
V
R
图1-5 PN结加正向电压处于导通状态
பைடு நூலகம்
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
P区
N区
IS
V
R
图1-6 PN结加反向电压处于截止状态
PNP型三极管组成的基本共射 放大电路如图1-17所示。比 较图1-17和图1-16可以看到， 为了使三极管工作处在放大 状态，要求发射结正向偏置、 集电结反向偏置，为此在图117中，在输入回路所加基极 直流电源VBB及输出回路所加 集电极直流电源VCC反向了， 相应的直流电流IB、IC和IE也 都反向了，这也是NPN型和 PNP型三极管符号中发射极指 示方向不同的含义所在。对 于交流信号，这两种电路没 有任何区别
二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定， 在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻rD定义为
du u rD di Q i Q
北京邮电大学出版社
1.3.3 二极管的等效电阻
当二极管上的直流电压UD足够大时
在常温情况下，二极r1D 管 d在dui 直Q 流U工1T 作IS 点 eUQuT 的Q 交 UI流QT 等效电阻rD 为
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
北京邮电大学出版社
1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压 时处于导通状态
PN结外加反向电压 时处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
I
V
R
图1-5 PN结加正向电压处于导通状态
பைடு நூலகம்
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
P区
N区
IS
V
R
图1-6 PN结加反向电压处于截止状态
第16章大学电工课件
共模电压 = ui
电压放大倍数
因虚短，所以 u– = ui ， 反相输入端不“虚地”
uo
(1
RF R1
)ui
Auf
uo ui
1 RF R1
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结论：
① Auf 为正值，即 uo与 ui 极性相同。因为 ui 加 在同相输入端。
② Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。
第16章 集成运算放大器
16.1 集成运算放大器的简单介绍 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.4 运算放大器在波形产生方面的应用* 16.5 使用运算放大器应注意的几个问题
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第16章 集成运算放大器
前面介绍的分立电路,就是由各种独立元件联接起 来的电子电路。这一章我们要给大家介绍集成电路， 就是把整个电路的各个元件以及相互之间的联线同 时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的 整体。它具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、 价格便宜等特点，所以一经问世，就获得了广泛的 应用，标志着电子技术的一个新的飞跃。
–
R2 i+
– 称反相输入端“虚
地”— 反相输入的重要
以后如不加说明，输入、 输出的另一端均为地()。
特点 uo
RF R1
ui
因要求静态时u+、 u– 对 地电阻相同， 所以平衡电阻 R2 = R1 // RF
Auf
uo ui
RF R1
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16.2.1 比例运算
③ Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。 ④ u– = u+ ≠ 0 ，反相输入端不存在“虚地”现象。 ⑤ 电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低，
电压放大倍数
因虚短，所以 u– = ui ， 反相输入端不“虚地”
uo
(1
RF R1
)ui
Auf
uo ui
1 RF R1
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结论：
① Auf 为正值，即 uo与 ui 极性相同。因为 ui 加 在同相输入端。
② Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。
第16章 集成运算放大器
16.1 集成运算放大器的简单介绍 16.2 运算放大器在信号运算方面的应用 16.3 运算放大器在信号处理方面的应用 16.4 运算放大器在波形产生方面的应用* 16.5 使用运算放大器应注意的几个问题
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第16章 集成运算放大器
前面介绍的分立电路,就是由各种独立元件联接起 来的电子电路。这一章我们要给大家介绍集成电路， 就是把整个电路的各个元件以及相互之间的联线同 时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的 整体。它具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、 价格便宜等特点，所以一经问世，就获得了广泛的 应用，标志着电子技术的一个新的飞跃。
–
R2 i+
– 称反相输入端“虚
地”— 反相输入的重要
以后如不加说明，输入、 输出的另一端均为地()。
特点 uo
RF R1
ui
因要求静态时u+、 u– 对 地电阻相同， 所以平衡电阻 R2 = R1 // RF
Auf
uo ui
RF R1
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16.2.1 比例运算
③ Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。 ④ u– = u+ ≠ 0 ，反相输入端不存在“虚地”现象。 ⑤ 电压串联负反馈，输入电阻高、输出电阻低，
《电路基础》PPT课件
i5 i6
c
2021/8/3
12
二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
回路
2. 基尔霍夫第二定律（基 尔霍夫电压定律）
文字阐述 方向（正负、假设方向） 列dcabd的回路电压方程
2021/8/3
13
二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
回路：任一闭合路径称为回路(loop)，如图1-3所示，abdca和abfea都是闭合回路。
2. 基尔霍夫第二定律（基尔霍夫电压定律） 沿任一闭合回路的电势增量的代数和等于零。即 ∑E+∑IR=0
电势升高为正，降低为负。 电流方向与回路绕行方向相同，电势增量为正，反之电势增量为负。
2021/8/3
14
二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
2. 基尔霍夫第二定律（基 尔霍夫电压定律）
内电路
I U GU R
R (resistance):电阻
G (conductance):电导，两者互为倒数。
电路的组成如图1-1所示。
2021/8/3
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二. 基尔霍夫定律（Ｋirchhoff’s Law)
支路(branch) 节点(nodal point)
1. 基尔霍夫第一定律(基尔霍夫电流定律）
2021/8/3
5
第一章 电路基础
学习要点
• 概念：电流、电压、电源、电路、 网络、容抗、感抗，阻抗、串联谐 振、并联谐振、信号的频谱、选频。
• 定理和定律：有源支路欧姆定律、 基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南 定理、功率匹配定律。
2021/8/3
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2021/8/3
7
2021/8/3
大学电路基础PPT课件
路；则图中只有4条支路，2个节点(a和b) 。
第22页/共76页
1.3 基氏定律
KCL描述了电路中与节点相连各支路电流之间的相 互关系，它是电荷守恒在集中参数电路中的体现。
1、KCL内 容 对于集中参数电路中的任一节点，在任一时刻，流 入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
例：对右图所示电路a节点，利用KCL得KCL方程为： i2 + i3 = i1+ i4 或流入节点a 电流的代数和为零，即：
第19页/共76页
1.2 电路变量
4、能量的计
算根据功率的定义 pt dwt ，两边从-∞到t
dt
积分，并考虑w(-∞) = 0，得
wt
t
p
d
t
u
i
d
（设u和i关联）
对于一个二端元件（或电路），如果 w(t)≥0，则称该元件（或电路）是无源的 元件（或电路）。
第20页/共76页
1.2 电路变量
-3V
图(b)所示。
6Ω
d
(b) 简略画法--极性数值法
第17页/共76页
1.2 电路变量
1、功率的定 单义位时间电场力所做的功称为电功率，即：
pt dwt 简称功率，单位是瓦[特]（W）。
dt
2、功率与电压u、电流i的关系
如图(a)所示电路N的u和i取关联方向,
由于i = d q/dt，u = dw/dq，故电路消耗
7、 说明
①实际器件在不同的应用条件下，其模型可以有不同
的形式；
②不同的实际器件只要有相同的主要电气特性，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。
S
第22页/共76页
1.3 基氏定律
KCL描述了电路中与节点相连各支路电流之间的相 互关系，它是电荷守恒在集中参数电路中的体现。
1、KCL内 容 对于集中参数电路中的任一节点，在任一时刻，流 入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
例：对右图所示电路a节点，利用KCL得KCL方程为： i2 + i3 = i1+ i4 或流入节点a 电流的代数和为零，即：
第19页/共76页
1.2 电路变量
4、能量的计
算根据功率的定义 pt dwt ，两边从-∞到t
dt
积分，并考虑w(-∞) = 0，得
wt
t
p
d
t
u
i
d
（设u和i关联）
对于一个二端元件（或电路），如果 w(t)≥0，则称该元件（或电路）是无源的 元件（或电路）。
第20页/共76页
1.2 电路变量
-3V
图(b)所示。
6Ω
d
(b) 简略画法--极性数值法
第17页/共76页
1.2 电路变量
1、功率的定 单义位时间电场力所做的功称为电功率，即：
pt dwt 简称功率，单位是瓦[特]（W）。
dt
2、功率与电压u、电流i的关系
如图(a)所示电路N的u和i取关联方向,
由于i = d q/dt，u = dw/dq，故电路消耗
7、 说明
①实际器件在不同的应用条件下，其模型可以有不同
的形式；
②不同的实际器件只要有相同的主要电气特性，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。
S
最新[工学]东南大学_电路基础_实验班讲义第15讲PPT课件
![最新[工学]东南大学_电路基础_实验班讲义第15讲PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/6966bc9c2e3f5727a4e96224.png)
3、三相功率的测量(对称，不对称)
(1) 三表法(或一表法)： 适用在有中性线情况
*
A *W
B
* *W
三 相
C
*负
*W
载
N
PPAPBPC
若负载对称，则只需一个功率表，读数乘以 3。
(2) 二表法(三相三线制) ： 适用无中性线情况
*
A * W1
三
*
相
B
* W2
负
C
载
这种测量线路的接法是将两个功率表的电流线圈接 到任意两相中，而将其电压线圈的无*端接到另一相没有 功率表的线上。
对称三相电路的无功功率：
Q 3U pIpsiφ n 3U lIlsiφ n
三相视在功率: S 3Ul Il
深入思考：
（1）一相负载为一端口电路。 （2）三相电路的功率定义和一端口电路的功率的区别？ （3）和一端口电路的有功、无功相加的区别？
2、三相电路的瞬时功率 以对称三相为例。
设 uA 2Ucosωt iA 2Icos(ωtφ)
U •C N ' U •C N U •N 'N U 1 2 0 o 0 .6 3 2 U 1 0 8 .4 o 0 .4 U 1 3 8 .4 o V
若以接电容一相为A相，则B相电压比C相电压高。B相 灯较亮，C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。
例3、
A1
S
Z
如图电路中，电源三相对 称。当开关S闭合时，电流
•
UN'N
jω
CU j•ωAN C U 1•B /R N / R1/U R •CN /RjU• AN2U •Bj1N U•CN
•
(1j)UAN0.6 31208oU .•4AN0.6U 32108oV .4 2j1
电工基础完整ppt课件
37
电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
ppt课件完整
H N
l
38
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
ppt课件完整
39
电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
ppt课件完整
F=B I ι
B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安)
拔 出
ppt课件完整
原磁 通减 少
感应 电流 磁通
原磁通 减少
感应磁通 与之方向
相同
56
判断电感工应基础电动势（感应电流）方向的具体方法：
插
入N
-
+
1、先确定原磁通方向及其变化趋势( 是增加还是减少)；
2、根据楞次定律确定感应磁通方向 如果原磁通的趋势是增加,则感应 磁通与原有磁通方向相反；
反之，原有磁通的变化趋势是减少 ，则感应磁通与原有磁通方向相同。 3、根据感应磁通方向，应用右手螺 旋定则确定感应电流及感应电动势方
图5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有 分 支 磁 路
对称分支磁路 和 不对称有分支磁路
ppt课件完整
77
电工基础
A
· N2
aX
N1
x
·
A
ppt课件完整
65
电工基础
ppt课件完整
66
电工基础
应用
ppt课件完整
67
电工基础
ppt课件完整
涡流的害处
在交铁变芯磁场 作用发下热，整 块铁芯中产 生的线旋圈涡状 感应绝电缘流称 为涡流。
电路分析基础教学课件第16章
•
I2
+
•
U2
Y11表示端口2短路时,端口1处的输入导纳或驱动点导纳 Y22表示端口1短路时,端口2处的输入导纳或驱动点导纳
Y12表示端口1短路时,端口1与端口2之间的转移导纳
Y21表示端口2短路时,端口2与端口1之间的转移导纳
✓因 Y参数都是通过一个端口短路下测得的电流与电压之间的关系,故 Y 参数也称 短 路导纳参数
网络特性，这些方程通过一些参数来表示。
16.2 二端口的方程和参数
✓用二端口概念分析电路时,仅对端口处的电压、电流之间关系感兴趣,这种关系可 以通过一些参数表示。
✓而这些参数只决定于构成二端口本身的元件及其连接方式，一旦确定表征二端口的参 数后，根据一个端口的电压、电流变化可以找出另一个端口的电压和电流。
H22U 2
U1 R1I1
I2
I1
1 R2
U 2
H
R1
0
1
/
R2
重点 1. 两端口的参数和方程
T参数矩阵
UI11
A C
B D
UI22
A [T ] C
B D
注意: 应用 T 参数方程时要注意电流前面的负号!
T参数都具有转移性质 ② T 参数的物理意义及计算和测定
A
U 1 U 2
I2 0
B
U 1 I2
U 2 0
表示端口2开路时,端口1与端口2处的电压比,称 转移电压比
表示端口2短路时端口1的电压与端口2的电流比,称 短路转移阻抗
UU 12
Z11 Z21
Z参数属于阻抗性质
Z12 Z22
I1 I2
Z参数矩阵
Z
Z11 Z21
东南大学,电路基础,实验班讲义第16和17讲
联分压的关 系，电压传 输函数为
1 1 jC 2 U R2 KU o 1 1 Ui R1 1 jC1 jC 2 R2
R1=R2=R，C1=C2=C 令
0
Uo KU Ui
1 0 3 j 0
+ U -
N
U
+ N
I (b) H ( j ) ——策动点导纳 U
U (a ) H ( j ) ——策动点阻抗 I
图a和图b中的响应和激励都在同一对端钮上，称为策动点函数。
U1
+
+
N
-
U2
I1
N
I2
I2 (d ) H ( j ) ——转移电流比 I1
0
0=1/RC
指数形式：
KU H ( j ) | H ( j ) | e j ( )
0
2 2 0
jarctg
e
KU e j
幅频特性
| KU || H ( j ) |
0 0
2 2
1 1 0
2
相频特性
在正弦稳态电路中，常用网络函数(network function)来
描述电路的频率响应特性，用H(j)表示 定义
响应相量 输出相量 H ( j ) 激励相量 输入相量
网络函数描述了电路在不同频率的信号激励下，指定端钮对 上的响应（输出）与激励（输入）之间的关系。 H(j)是频率的函数，在一般情况下是一个复数，即
R2 . Uo
的电流易于经C2滤除），对信号起带
C2
通滤波作用。一般都取R1C1=R2C2。这
1 1 jC 2 U R2 KU o 1 1 Ui R1 1 jC1 jC 2 R2
R1=R2=R，C1=C2=C 令
0
Uo KU Ui
1 0 3 j 0
+ U -
N
U
+ N
I (b) H ( j ) ——策动点导纳 U
U (a ) H ( j ) ——策动点阻抗 I
图a和图b中的响应和激励都在同一对端钮上，称为策动点函数。
U1
+
+
N
-
U2
I1
N
I2
I2 (d ) H ( j ) ——转移电流比 I1
0
0=1/RC
指数形式：
KU H ( j ) | H ( j ) | e j ( )
0
2 2 0
jarctg
e
KU e j
幅频特性
| KU || H ( j ) |
0 0
2 2
1 1 0
2
相频特性
在正弦稳态电路中，常用网络函数(network function)来
描述电路的频率响应特性，用H(j)表示 定义
响应相量 输出相量 H ( j ) 激励相量 输入相量
网络函数描述了电路在不同频率的信号激励下，指定端钮对 上的响应（输出）与激励（输入）之间的关系。 H(j)是频率的函数，在一般情况下是一个复数，即
R2 . Uo
的电流易于经C2滤除），对信号起带
C2
通滤波作用。一般都取R1C1=R2C2。这
《电路基础 》课件第1章
I U 或 U RI
R
(1-13)
图1.8 参考方向关联
图1.9 参考方向非关联
以电阻元件上的电压和电流作为直角坐标系中的横坐标 和纵坐标，画出的U-I函数特性曲线称为元件的伏安特性。 当电阻元件的伏安特性是通过原点的直线(如图1.10所示)时， 称为线性电阻元件； 反之，当电阻元件的伏安特性不是通 过原点的直线而是一条曲线(如图1.11所示)时，称为非线性
1.2.2 元件的伏安关系
1. 1) 在金属导体中，自由电子在向前运动时，会与形成结晶 格的正离子发生碰撞，使电子运动受到阻碍，即导体对电流 呈现一定的阻碍作用。这种阻碍作用被称为电阻，用字母R
导体的电阻值R与导体的长度l成正比，与导体的横截面 积S成反比，并与导体材料的性质有关，用公式表示为
Rl
1.1.2 电路模型
实际电路元件种类繁多，且电磁性质较为复杂。为便于 对实际电路进行分析，需用能够代表其主要电磁特性的理想 电路元件或它们的组合来表示。理想电路元件就是指只反映 某一个物理过程的电路元件，包括电阻、电感、电容、电源 等。图1.2是常见理想电路元件的符号。用理想电路元件所 组成的电路即为电路模型，手电筒电路的电路模型如图1.3
图1.2 理想电路元件的符号
图1.3 手电筒电路的电路模型
1.1.3
实际电路就其功能来说，可概括为两个方面： （1） 实现能量的传输、分配和转换。这方面的一个典 型电路是电力系统，如图1.4（a （2） 实现信号的传递和处理。这方面的一个典型电 路是扩音机，如图1.4(b)所示。
图1.4 电路的功能
3. 额定功率PN 额定功率是指电气设备正常运行时的输入功率或输出功
率，对电阻性负载而言
PN
UN IN
电路基础知识要点PPT课件
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功率和能量
一、功率（power) • 电场力在单位时间内所做的功（瓦特Watt），等于1焦耳／秒。
•
式
中
，
p
(
t
)
为p元(件t )吸收
dw
的功
率，ddww为•元d件Q在dt
时u i间
内
所
吸
收
的
能
量
。
dt dQ dt
• P表示不随时间变化的功率（如直流电路功率）
• p表示表示随时间变化的功率。
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• 关联参考方向：元件上电流和电压的参考方向一致。p＝ui 非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致 。 P=-ui
• p＞0 吸收功率（消耗功率）为负载； p＜0 发出功率（产生功率）为电源。
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二、能量（energy） • The transfer of energy from one physical system to another,
（电场力将单位正电荷从电场中的a 点移到b点所做的功）称其为a、b两点 间 的 电 压 （ 伏 特 Vo l t ） 。
• 上式中，dQ为通过ab段电路的电荷量（库仑），dw为电荷在运动中获得
u dw 或失去的能量（焦耳Joule）。 dQ
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图1-2-2 关联参考方向
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路。
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电容的分类
• 按容量是否可调，分为可变电容器和固定电容器。
第56页/共118页
固定电容的分类
根据介质的不同，分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。 • 陶瓷电容：体积小，自体电感小。 • 云母电容：性能优良，高稳定，高精密。 • 纸质电容：价格低，容量大。 • 薄膜电容：体积小，但损耗大，不稳定。 • 电解电容：以金属极板上一层氧化膜为介质，金属极片作为正极，固体或非固体的电
功率和能量
一、功率（power) • 电场力在单位时间内所做的功（瓦特Watt），等于1焦耳／秒。
•
式
中
，
p
(
t
)
为p元(件t )吸收
dw
的功
率，ddww为•元d件Q在dt
时u i间
内
所
吸
收
的
能
量
。
dt dQ dt
• P表示不随时间变化的功率（如直流电路功率）
• p表示表示随时间变化的功率。
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• 关联参考方向：元件上电流和电压的参考方向一致。p＝ui 非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致 。 P=-ui
• p＞0 吸收功率（消耗功率）为负载； p＜0 发出功率（产生功率）为电源。
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二、能量（energy） • The transfer of energy from one physical system to another,
（电场力将单位正电荷从电场中的a 点移到b点所做的功）称其为a、b两点 间 的 电 压 （ 伏 特 Vo l t ） 。
• 上式中，dQ为通过ab段电路的电荷量（库仑），dw为电荷在运动中获得
u dw 或失去的能量（焦耳Joule）。 dQ
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图1-2-2 关联参考方向
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路。
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电容的分类
• 按容量是否可调，分为可变电容器和固定电容器。
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固定电容的分类
根据介质的不同，分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。 • 陶瓷电容：体积小，自体电感小。 • 云母电容：性能优良，高稳定，高精密。 • 纸质电容：价格低，容量大。 • 薄膜电容：体积小，但损耗大，不稳定。 • 电解电容：以金属极板上一层氧化膜为介质，金属极片作为正极，固体或非固体的电
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频率00这一范围称为它的通带（pass-band） 0这一频率范围称为它的阻带（stop-band）
当RC低通滤波电路接负载电阻RL时，RL与电容并联
电压传输函数为：
1
.R Ui C
. RL Uo
jC 1
1
KU R
RL
RC
1
j R RL
jC 1
RRLC
RL
令
R1
RRL R RL
0
1 RC
大了，半功频率提高到20。作为高通滤波器，下限频率提 高了一倍。
负载电阻对RC滤波器的工作影响大，是一切RC滤波器的特点！
4.2.3 RC带通滤波电路（band-pass nHale Waihona Puke twork）R1C1
.
.
Ui
C2
R2 Uo
RC带通滤波电路
根据元件串 联分压的关 系，电压传 输函数为
利用RC串联组合的高通性能（频率高
称为电压传输函数。
应用阻抗分压公式，得出这一RC电路的电压传输函数。
1
1
KUU U oi H(j)RjjC 1CjR R C 1C j00
0=1/RC，称为RC
电路的自然（角）
频率或固有频率
（natural frequency）
0的倒数RC具有时间的量纲 RC称为RC电路的
时间常数，是描述RC电路的一个重要参量。
将降低一半，因此这一频率常被称为半功率频率，而幅
频特性曲线上的这一点被称为半功率点。
幅频 特性
|KU|
1 0.707
曲线
0
1
0
当＜0，输出电压幅值不小于其最大幅值的70.7%，被
认为能顺利通过这一网络。当＞0时，输出电压幅值将 降低到其最大幅值的70.7%以下，即被认为是不能顺利通
过这一网络 ，因此这一网络被称为RC低通滤波器 。
1
1 R1C
1 0
K Uj
0 1
0
e jar1 ctg
1
ej a r 1 0 c t0g
21 2
2
2
0
1 0
K Uj
0 1
0
e jar1 ctg
1
ej a r 1 0 c t0g
21 2
2 1 2 0 0
幅频特性
|K U|
RC
高
C 耦合电容器
通
滤. 波 Ui
电
.
R
Uo
路
幅
|KU|
频
1
0.707
特
性
0
1
相
频 90 0 特
性
0
0
0
电 压
KU
j ( arctg )
e2
0
2
2 0
传
输 函 数
0
j ( arctg )
e2
0
2
0
1
通过网络的信号，频率越高，幅值降 低及相位改变越小；频率越低，幅值 越高，相移也越大，直流不能通过。 因而C常被称为隔直流电容器。
过这一网络，因此它具有带通滤波器的性能。但其选频特性并不很好，即
使是在通带内，当=0输出幅值达最大时，也只有输入信号幅值的 1 / 3。
在保持R1C1=R2C2的条件下，选取 R2 / R 1越小， C2 / C 1越大，则通带的
频率范围越窄。
从相频特性曲线来看，=0时信号通过网络相移为零。
[工学]东南大学_电路基 础_实验班讲义第16和17
讲
第4章 电路的频率特性 4.1 电路的频率特性及网络函数 4.2 RC选频电路的频率特性 4.3 LC振荡回路的基本参量 4.4 串联谐振电路 4.5 并联谐振电路
4.2 RC选频电路的频率特性
全部由电阻元件组成的网络，由于电阻元件的电阻值与工 作频率无关，所以这种网络在任何频率的信号源激励下产生 的响应都与频率无关，不存在频率特性问题。
1
1
KUU U oi H(j)RjjC 1CjR R C 1C j00
0=1/RC
指数形式：
K U H (j) |H (j)|ej( ) 2 0 0 2e ja r0c tK gU ej
幅频特性 相频特性
|K||H(j)|
0
1
U
202
()arctg
021
0
取频率的相对值 / 0为0、1、2、、 ，分别计算 |H(jw)|
如果网络中有电抗元件，则由于电抗元件的电抗随频率而 变，对不同频率信号的激励将产生不同的响应。
凡是RL元件或RC元件组成的电路，都有频率特性问题。
4.2.1 RC低通滤波电路（Low-pass network）
R
外+
加 激
U i
C
励-
+
U o
响 应
-
RC低通滤波电路
网络函数
KU
U o U i
由于U i 和 U o 不在网络的同一 处所，即为网络的转移函数，
的电流易于经C2滤除），对信号起带
通滤波作用。一般都取R1C1=R2C2。这 里为使数学分析适当简化，令
R1=R2=R，C1=C2=C。
1
KU
U o U i
R1
1 R2
jC2
1 1
jC1
1 R2
jC2
1
KU
U o U i
R1
1 R2
jC2
1
1
jC1
1 R2
jC2
R1=R2=R，C1=C2=C
令
0
1 RC
KUU U o i 3j 10 0
1
ej
9 0 02
0
0
arctg0
arctg
0
3
3
幅
|KU|
0.3
频
0.2
特
0.1
性
0
1.0
0
相
频 900
特
性0
1.0
0
在 / 0 =1，即 = 0处电压传输函数有一最大值，且
其相移为零，即，
KU 0
1 3
从幅频特性曲线来看，由于在 0附近一段频带内，信号相对说来较易通
1.0
0.707 0.5
10
11.50
0.25 120 130
0
1
0
相频特性
0
1
-450 -900
130 0
120 11.50 10
注意：RC低通滤波器用于整流电源的滤波，负载对输出直 流电压的高低影响很大。负载加重（负载电阻减小）时， 输出直流电压明显降低。
4.2.2 RC高通滤波电路（high-pass network）
半功率点在：
0
1 RC
通带为：
0＜＜∞
当RC高通滤波电路接负载电阻RL时，RL与R并联相当于使原
来的R降低为
R1
RRL R RL
令
1
1 R1C
.C Ui R
. RL Uo
电压传输 函数为：
KU
0
j(
arctg0
)
e2
1 0
0
2
10
2
当RL=R时，1=20，频率为0的信号通过这一滤波器，电
压幅值不是降低为70.7%，而降低为44.7%，而且相移也加
和()，根据数据绘制的RC电路的幅频与相频特性曲线
|KU|
幅频 特性
1 0.707
曲线
0
1
相频 0
1
特性
-450
0
曲线
0
-900
通过这一网络输出电压的幅值随信号频率的升高而降低。
=0，即直流情况下，输出电压最高；当 / 0 =1，即
= 0 时，输出电压降低为直流情况下的 1 即70.7% 2
由于功率与电压的平方成正比，电压降低为 1 ，功率 2