[山东大学]电路分析基础第一章概论-电路分析基础
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14
1-1 电路与电路模型
电路的分类
集总参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远小于电路最高工作频 率所对应的波长时，此时电路参数的分布性不明显，可用集总 参数元件构成。
分布参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远大于电路最高工作频 率所对应的波长时，必须考虑分布参数。
15
1-1 电路与电路模型
主要元件模型 电阻元件：只涉及消耗电能的现象，为耗能元件； 电容元件：只涉及与电场有关的现象，为电场储能元件； 电感元件：只涉及与磁场有关的现象，为磁场储能元件； 电压源、电流源等元件。
16
1-1 电路与电路模型
实际电路部件与理想元件关系
实际电路部件可以由一种或几种理想元件进行建模，
电路的基本概念和基本定律 线性电阻电路的分析方法 电路基本定理 动态元件与动态电路方程 一阶电路与二阶电路 正弦交流电路 交流电路的频率特性 含耦合电感的电路 三相电路 正弦周期电流电路的分析
10
第一章 电路的基本概念和基本定律
11
内容提要
电路和电路模型 电流、电压的参考方向及功率 基尔霍夫定律 电阻元件 独立源和受控源 运算放大器
6
联系方式
许宏吉 办公地点：中心校区信息学院5楼
电话： 88362323
Email：hongji_xu@126.com
7
课堂要求
听讲 气氛 互动
8
考 核
������ 平时成绩：约占 10％（或20％）
实验成绩：约占 20％（或20％）
期末试卷成绩：约占70％（或60％）
9
课程内容
电路分析基础
山东大学信息科学与工程学院
许宏吉
Honji_xu@126.com
1
电路分析基础课程的作用和任务
－－是研究电路理论及其分析方法的主干技术基础课程
前期课程： 高中物理相关内容 后续课程：低频电子线路、高频电子线路、 数字电路、信号与系统等
2
本课程在学科中的地位与重要性
电子设备 硬件－－研究电路构成 软件 学习顺序： 材料－>元件－>电路－>分系统－>系统 以后作具体工作时的顺序： 系统－>分系统－>电路－>元件－>材料
3
本课程的学习方法和基本要求
前期课程已讲过一些电路的简单例子，但其缺乏系统的 分析和论述 通过本门课学习培养正确地分析任一基本电路的能力。
教学方式： 课堂教学－获得知识 实验教学－培养动手能力、实践能力（学以致用）
基本要求： 明确概念、掌握理论、学会分析、熟悉应用
4
教 材
《电路分析基础》第2版
王德强 许宏吉 吴晓娟 王书鹤 编著 国防工业出版社
5
参考书目
[1] 李翰逊主编. 电路分析基础（第三版）. 高教出版社，1997 [2] 邱关源主编. 电路（第四版）. 高教出版社，1999 [3] 周守昌主编. 电路原理（上册）. 高教出版社，1999 [4] 秦曾煌主编. 电工学（上册）. 高教出版社，1996 [5] 胡翔骏编. 电路分析. 高教出版社，2001 [6] 上官右黎编. 电路分析基础. 北京邮电大学出版社,2003
以便于精确描述其电磁特性。 例如，我们可以用电阻元件来描述灯泡，用电阻元件 和理想电压源来描述干电池等。
电路模型：由若干理想元件构成的电路即实际电 路的电路模型。
17
1-2电流、电压的参考方向及功率
电路分析的目的
分析计算电路中的某些电路变量及其变化规律。
电路变量
电流(单位：安培，A)
12
1-1 电路与电路模型
什么是电路(circuit)
电流的通路叫电路。 是由若干个电气设备或器件按照一定方式组 合起来，亦称电网络或网络（Network）。
电路的组成(component)
简而言之，由电源、负载、中间联接部分构成
电路组成部分中的设备或器件，例如供电设备
(电源,source)、用电设备(负载, load)、电阻器、 电感器、电容器、晶体管、电子管等。
Biblioteka Baidu
理想电路元件（元件模型）
当实际电路的尺寸远小于最高工作频率所对应的波长时，可以 定义出几种“集总参数元件”(Lumped Parameter elements)， 用来构成实际的模型，即：理想电路元件或元件模型。 每一种集总参数元件(以后简称为元件)只反映一种基本电磁现 象，电场、磁场被认为只集中在相应元件的内部，且可由数学 方法精确定义。
注意：激励－响应
13
1-1 电路与电路模型
电路的作用：能量和信息两大领域
电力系统：实现电能的传输和转换。
能量是主要的着眼点。涉及大规模电能的产生、传 输和转换(为其他形式的能量)，构成现代工业生产、家 庭生活电气化等方面的基础。
信息与控制系统：信号的传递与处理。
信息是主要的着眼点。电具有携带信息的能力，如 日常的电话通信，计算机间信息的交流，工业生产的 自动化控制等。电用作信息处理和交换的媒介已成为 当代社会的显著特征。
等
关联 / 一致参考方向： 指规定的电压参考方向与电流参考 方向相互关联，相互一致。
如何表示参考方向？
如何选择参考方向？
电压、电流参考方向可以任意规定，不影响分析结果 采用关联参考方向 / 一致参考方向更为方便，也更为常 19 用
电流的定义及其参考方向
电流的实际方向：正电荷运动的方向。 电流的参考方向：假设的电流方向，参考方向可以随意规定。
为什么有了电流的实际方向还要提出参考方向呢？
20
电流参考方向的表示
箭头 双下标 iab= - iba
a
（ iab ， 电流由a流向b）
已知电流的参考方向连同它的值， 则可知其实际方向。
b
在规定的参考方向下，电流为正值 时，其实际方向与其参考方向相同， 否则相反。
21
电压的定义及其参考方向
电压(单位：伏特，V) 功率(单位：瓦特，W)
电流、电压的方向
电流方向：正电荷的移动方向。 电压方向：电位下降的方向。
18
电压与电流的参考方向
参考方向：任意假定的电压、电流方向。
为什么规定参考方向？
在实际电路中，我们很难准确知道电流和电压在某个瞬 时的实际方向。 u + - i 便于建立电路方程。 电压参考方向：+、- 等 电流参考方向：→
1-1 电路与电路模型
电路的分类
集总参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远小于电路最高工作频 率所对应的波长时，此时电路参数的分布性不明显，可用集总 参数元件构成。
分布参数电路
－－当实际电路部件和电路的各向尺寸远大于电路最高工作频 率所对应的波长时，必须考虑分布参数。
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1-1 电路与电路模型
主要元件模型 电阻元件：只涉及消耗电能的现象，为耗能元件； 电容元件：只涉及与电场有关的现象，为电场储能元件； 电感元件：只涉及与磁场有关的现象，为磁场储能元件； 电压源、电流源等元件。
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1-1 电路与电路模型
实际电路部件与理想元件关系
实际电路部件可以由一种或几种理想元件进行建模，
电路的基本概念和基本定律 线性电阻电路的分析方法 电路基本定理 动态元件与动态电路方程 一阶电路与二阶电路 正弦交流电路 交流电路的频率特性 含耦合电感的电路 三相电路 正弦周期电流电路的分析
10
第一章 电路的基本概念和基本定律
11
内容提要
电路和电路模型 电流、电压的参考方向及功率 基尔霍夫定律 电阻元件 独立源和受控源 运算放大器
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联系方式
许宏吉 办公地点：中心校区信息学院5楼
电话： 88362323
Email：hongji_xu@126.com
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课堂要求
听讲 气氛 互动
8
考 核
������ 平时成绩：约占 10％（或20％）
实验成绩：约占 20％（或20％）
期末试卷成绩：约占70％（或60％）
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课程内容
电路分析基础
山东大学信息科学与工程学院
许宏吉
Honji_xu@126.com
1
电路分析基础课程的作用和任务
－－是研究电路理论及其分析方法的主干技术基础课程
前期课程： 高中物理相关内容 后续课程：低频电子线路、高频电子线路、 数字电路、信号与系统等
2
本课程在学科中的地位与重要性
电子设备 硬件－－研究电路构成 软件 学习顺序： 材料－>元件－>电路－>分系统－>系统 以后作具体工作时的顺序： 系统－>分系统－>电路－>元件－>材料
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本课程的学习方法和基本要求
前期课程已讲过一些电路的简单例子，但其缺乏系统的 分析和论述 通过本门课学习培养正确地分析任一基本电路的能力。
教学方式： 课堂教学－获得知识 实验教学－培养动手能力、实践能力（学以致用）
基本要求： 明确概念、掌握理论、学会分析、熟悉应用
4
教 材
《电路分析基础》第2版
王德强 许宏吉 吴晓娟 王书鹤 编著 国防工业出版社
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参考书目
[1] 李翰逊主编. 电路分析基础（第三版）. 高教出版社，1997 [2] 邱关源主编. 电路（第四版）. 高教出版社，1999 [3] 周守昌主编. 电路原理（上册）. 高教出版社，1999 [4] 秦曾煌主编. 电工学（上册）. 高教出版社，1996 [5] 胡翔骏编. 电路分析. 高教出版社，2001 [6] 上官右黎编. 电路分析基础. 北京邮电大学出版社,2003
以便于精确描述其电磁特性。 例如，我们可以用电阻元件来描述灯泡，用电阻元件 和理想电压源来描述干电池等。
电路模型：由若干理想元件构成的电路即实际电 路的电路模型。
17
1-2电流、电压的参考方向及功率
电路分析的目的
分析计算电路中的某些电路变量及其变化规律。
电路变量
电流(单位：安培，A)
12
1-1 电路与电路模型
什么是电路(circuit)
电流的通路叫电路。 是由若干个电气设备或器件按照一定方式组 合起来，亦称电网络或网络（Network）。
电路的组成(component)
简而言之，由电源、负载、中间联接部分构成
电路组成部分中的设备或器件，例如供电设备
(电源,source)、用电设备(负载, load)、电阻器、 电感器、电容器、晶体管、电子管等。
Biblioteka Baidu
理想电路元件（元件模型）
当实际电路的尺寸远小于最高工作频率所对应的波长时，可以 定义出几种“集总参数元件”(Lumped Parameter elements)， 用来构成实际的模型，即：理想电路元件或元件模型。 每一种集总参数元件(以后简称为元件)只反映一种基本电磁现 象，电场、磁场被认为只集中在相应元件的内部，且可由数学 方法精确定义。
注意：激励－响应
13
1-1 电路与电路模型
电路的作用：能量和信息两大领域
电力系统：实现电能的传输和转换。
能量是主要的着眼点。涉及大规模电能的产生、传 输和转换(为其他形式的能量)，构成现代工业生产、家 庭生活电气化等方面的基础。
信息与控制系统：信号的传递与处理。
信息是主要的着眼点。电具有携带信息的能力，如 日常的电话通信，计算机间信息的交流，工业生产的 自动化控制等。电用作信息处理和交换的媒介已成为 当代社会的显著特征。
等
关联 / 一致参考方向： 指规定的电压参考方向与电流参考 方向相互关联，相互一致。
如何表示参考方向？
如何选择参考方向？
电压、电流参考方向可以任意规定，不影响分析结果 采用关联参考方向 / 一致参考方向更为方便，也更为常 19 用
电流的定义及其参考方向
电流的实际方向：正电荷运动的方向。 电流的参考方向：假设的电流方向，参考方向可以随意规定。
为什么有了电流的实际方向还要提出参考方向呢？
20
电流参考方向的表示
箭头 双下标 iab= - iba
a
（ iab ， 电流由a流向b）
已知电流的参考方向连同它的值， 则可知其实际方向。
b
在规定的参考方向下，电流为正值 时，其实际方向与其参考方向相同， 否则相反。
21
电压的定义及其参考方向
电压(单位：伏特，V) 功率(单位：瓦特，W)
电流、电压的方向
电流方向：正电荷的移动方向。 电压方向：电位下降的方向。
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电压与电流的参考方向
参考方向：任意假定的电压、电流方向。
为什么规定参考方向？
在实际电路中，我们很难准确知道电流和电压在某个瞬 时的实际方向。 u + - i 便于建立电路方程。 电压参考方向：+、- 等 电流参考方向：→