《电路的基本概念》PPT课件
《电路的基本物理量》课件
在电路分析中，电压的表示方法有多种，包括标量表示法和矢量表示法。标量表 示法用实数表示电压的大小和方向，而矢量表示法则使用箭头表示电压的方向和 大小。
电压的测量与计算
总结词
电压的测量与计算是电路分析中的重要 环节，需要使用合适的测量仪器和计算 方法。
VS
详细描述
电压的测量可以使用电压表进行，而电压 的计算则需要根据电路的拓扑结构和元件 参数进行。在计算过程中，需要注意电流 的方向和电压的方向之间的关系，以确保 计算结果的正确性。
CHAPTER 03
电压及其物理量
电压的定义与单位
总结词
电压是电路中电场力对单位正电荷由 高电位点至低电位点所作的功，其单 位为伏特（V）。
详细描述
电压是电路中电场力对电荷所做的功 ，它反映了电场力做功的能力。在电 路中，电压的大小和方向取决于电场 力对电荷的作用。
电压的表示方法
总结词
电压通常用字母U表示，其大小和方向可以用实数表示，也可以用矢量表示。
详细描述
电流的测量通常使用电流表来完成， 电流表是一种专门用来测量电流大小 的仪表。在电路图中，电流通常用符 号表示，如箭头或粗线等。
电流的测量与计算
总结词
通过测量电路中的电压、电阻等参数，可以计算出电流的大小。
详细描述
电流的大小可以通过测量电路中的电压和电阻来计算。根据欧姆定律，电流I等 于电压V除以电阻R，即I=V/R。此外，还可以使用各种公式和定理来计算电流 的大小和方向。
• 总结词：电流、电压、电阻、电感和电容是电路的基本物理量，它们在 电路分析中具有重要的作用。
• 详细描述：电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，是衡量电能传输速率和强度的物理量。电压是指电场中电位 差或电势差的大小，是衡量电场能量转换能力的物理量。电阻是指电流在导体中受到的阻碍作用，是衡量导体导电能力 的物理量。电感是指线圈在磁场中储存能量的能力，是衡量磁场能量转换能力的物理量。电容是指电容器储存电荷的能 力，是衡量电场能量储存能力的物理量。这些基本物理量在电路分析中具有重要的作用，它们之间的关系可以用基尔霍 夫定律等基本定律来描述。
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正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电。 负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电。 带电体：处于带电状态的物体。 电荷量：带电体所带的电量，也叫电量 用q表示
单位：库仑 用C表示
电路中的基本物理量---电荷守恒定律
电荷守恒定律：在正常情况下，无论什么物质，
所带正电荷的总数与负电荷的总数是相等的。正、 负电荷是物体所固有的，它既不能被创造，也不 能被消灭。它只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一个部分转移到另一个部分。
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电路的组成和功能
电路的组成
电路的组成和功能
电源
负载 电路
连接导线 控制装置
提供电能的设备，能把其他形式的 能转换为电能 取用电能的设备，把电能转换 为其他形式的能
传输电能 接通、断开电路或保护电路不 被损坏
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电 路的状态
电路的状态一般有三种： 通路 电路各部分连接成闭合电路，电路中有电
定义：带电质点的有规则运动形成电流
大小计算：单位时间内通过导体横截面的电荷量
表达式
Iq t
单位：国际单位制 安培（A）
常用单位毫安(mA)微安(µA) 换算关系1A=103 mA=106 µA
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电路中基本物理量—电流
电流的方向
真实方向 正电荷运动的方向
（用箭头表示） 参考方向 是一种假定的方向 真实方向和参考方向的关系：
q1q2 r2
电路中的基本物理量---库仑定律
电荷间存在相互作用力： 同种电荷相互排斥；
异种电荷相互吸引。
库仑定律：
在真空中两个点电荷间的作用力， 与它们的电荷量的乘积成正比，与 它们的距离的平方成反比，作用力 的方向在它们的连接线上。
电路ppt课件
低的意义等。
组合逻辑电路分析和设计方法
组合逻辑电路的分析方法
介绍组合逻辑电路的分析方法，包括真值表、卡诺图等。
组合逻辑电路的设计方法
详细阐述组合逻辑电路的设计方法，包括从需求到电路图的设计流程、设计思路等。
组合逻辑电路中的竞争与冒险
介绍组合逻辑电路中的竞争与冒险现象，包括产生原因、影响及解决方法等。
相量法分析步骤
根据电路结构列出节点电压方程或回路电流方程，将各元件的阻抗或 导纳代入方程中求解，得到各支路电流和节点电压的相量形式。
CHAPTER 05
暂态过程及分析方法
换路定则及初始值确定
换路定则
在电路状态发生变化时，电路中各电感电流和电容电压不能突变，必须保持连续性。
初始值确定
根据换路定则，求出电路中各元件在换路瞬间的初始值，包括电感的初始电流和电容的初始电压等。
模拟信号运算处理功能
1 2
比例运算电路
利用集成运算放大器的放大作用，实现输入信号 的比例运算，如同相比例放大电路和反相比例放 大电路。
加法运算电路
将多个输入信号进行加法运算，输出信号的幅度 和相位可通过电阻进行调整。
3
积分和微分运算电路
利用集成运算放大器的积分和微分作用，实现输 入信号的积分和微分运算，如RC积分电路和RC 微分电路。
数字逻辑门电路与组合逻辑 电路
数字逻辑门电路基础知识
01
数字逻辑门电路的定义
介绍数字逻辑门电路的基本概念和定义，包括与门、或门、非门等。
02
数字逻辑门电路的符号
展示数字逻辑门电路的符号表示方法，包括电路图符号和逻辑符号等。
03
数字逻辑门电路的工作原理
详细解释数字逻辑门电路的工作原理，包括输入与输出的关系、电平高
电路基础-第1章 电路的基本概念
I
i
当它向外电路提供电流时，它的端电压U总是小于US ， 电流越大端电压U 越小。
31
实际电流源模型
BUCT
一个实际电流源，可用一个电流为 iS 的理想电流源和一个 内电导 Gs 并联的模型来表征其特性。Gs: 电源内电导,一般很小。 iS
Gs i I + u U _
U
iS=IS时，其外特性曲线如下：
#对于25W的灯泡，则电流 I=P/U=25/220=0.114A; #对于1000W的电炉子，则电流 I=P/U=1000/220=4.55A;
26
二、 理想电流源：
光电池、光电管 iS
BUCT
电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压u 无关。
电路符号:
特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关；
第一章 电路的基本概念 （ basic concepts of circuit )
重点：
1.电流和电压的参考方向
2. 电路元件特性
BUCT
3. 基尔霍夫定律
1
第一章 电路的基本概念
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电功率和电能量 1.4 无源二端元件 1.5 有源二端元件 1.6 受控源 1.7 运算放大器 1.8 基尔霍夫定律
1、等效电压源和等效电流源
电压源的串并联
串联: n个电压源的串联，可以用一个电压源等效替代。
例：
+ 12V _ _
º + 9V_ º
º
3V
+
º
28
电流源的串并联 并联：n个电流源的并联可以用一个电流源等效替代。 º iS1 iS2 iSk º iS º º
电路分析第1章 电路的基本概念与理论 89页PPT文档
a 水流
b
水塔
重力场
图1-6 水流与电流的类比
a
电场 电 流
b
1.2 电流、电位和电压
1.2.2 电位与电压
电压，也称为电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势 不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作 用从a点移动到b点所做的功，或者是a点与b点的电位差。
电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向（电压降），即有
负载/元器件
a I /i
b
(b) 非关联方向
图1-7 电压与电流的关联方向
1.3 直流电和交流电
1.3.1 直流电
把方向和大小都不随时间变化的电流或电压称为“直流电”，用字符 “DC-Direct Current”表示。
I /U 10
I /U 10
0
t
(a)直流电流/电压
0
t
(b)脉动电流/电压
图1-8 直流电与脉动电示意图
6.根据元件特性的不同，分为线性电路与非线性电路。
1.1电路
1.1.2 电路的分类
综上所述，尽管各种电路的构成不尽相同，功能千差万别，但有三个主 要角色——电阻、电感和电容却是每个电路不可或缺的组成部件。对由 它们构成的电路的研究，是分析其它电路的前提和基础，因此，“电路 分析”课程的主要内容就是介绍由基本电路元件电阻、电感和电容构成 的线性电路的分析方法。
1.4 电阻、电感、电容及其模型
1.4.1 电阻器及其模型
电阻在电路中主要用于： 限流、分压、分流、阻抗变换、电流信号和电压信号的相互转换等。
无论是在直流电路还是交流电路中，当电流流过电阻时，电阻都会通 过发热的形式消耗电能，因此，它也是一个耗能元件，
电路分析基础全套课件完整版ppt教程
2020/5/10
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第1章 电路的基本概念和定律
电路的组成：由电源、负载和中间环节所组成。 电源：是向电路提供能量和信号的元件。如电池、发电机等； 负载：是使用电能和输出信号的器件。如电灯、电炉、显像管
等；
中间环节：是把电源和负载连接在一起。如导线、开关、电视
机内部电路等。
电路举例：
开关
电池
灯泡
手电筒实际电路
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第1章 电路的基本概念和定律
1.1.2 电路图
• 电路原理图：
是为分析电路而将电路中的元器件用电路模型与符号来代 替实物而画的电路图。
如下图是手电筒的电路原理图。
开关
S
电池
E 灯泡
S
+
US
-
R
R0
（a） 实物图
（b） 原理图
（c） 电路模型图
实际电路与电路模型
电流的实际方向
电流的参考方向 i
i>0
电流的参考方向 i
i<0
电流参考方向和实际方向的关系
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第1章 电路的基本概念和定律
5．电流的分类
直流电流，简称直流（DC或dc）
交流电流，简称交流（AC或ac）
i
i
t
恒定直流电流
i
T
2
O
Tt
正弦交流电流
O
Tt
脉动直流电流
i
O
t
无规律变化交流电流
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1.2.2
第1章 电路的基本概念和定律
电压
• 1. 电压的定义与单位：
• 在电路中，电荷能定向移动是因为电路存在电场。在电场 力的作用下,把单位正电荷从电路的a点移到b点所做的功， 称为从a→b的电压。即：
《电路基础电子教案》课件
《电路基础电子教案》PPT课件第一章：电路基本概念1.1 电路的定义与组成介绍电路的定义：电流流动的路径解释电路的组成：电源、导线、用电器、开关1.2 电路的分类直流电路：电流方向不变交流电路：电流方向周期性变化1.3 电路的状态开路：电路中断，电流无法流动短路：电路两点之间直接连接，电流极大第二章：电路元件2.1 电阻定义：阻碍电流流动的元件单位：欧姆（Ω）2.2 电容定义：储存电荷的元件单位：法拉（F）2.3 电感定义：阻碍电流变化的一种元件单位：亨利（H）第三章：电压与电流3.1 电压定义：电势差的度量单位：伏特（V）3.2 电流定义：单位时间内电荷流动的数量单位：安培（A）3.3 欧姆定律表达式：U = IR解释：电压（U）等于电流（I）乘以电阻（R）第四章：简单电路分析4.1 串联电路特点：电流相同，电压分配公式：U = U1 + U2 + + Un4.2 并联电路特点：电压相同，电流分配公式：I = I1 + I2 + + In4.3 串并联电路分析：串并联电路的电压和电流分配规律第五章：电路图与测量5.1 电路图介绍电路图的符号和表示方法练习绘制简单电路图5.2 测量工具介绍多用电表、示波器等测量工具的使用方法5.3 测量电路参数测量电压、电流、电阻等电路参数的方法和技巧《电路基础电子教案》PPT课件第六章：复杂电路分析6.1 串并联电路的进一步分析分析多个电阻的串并联组合应用节点电压法与网孔电流法6.2 独立源与受控源独立源：电压源与电流源受控源：电压控制电压源、电流控制电流源、电压控制电流源、电流控制电压源6.3 频率响应分析交流稳态分析交流小信号分析第七章：电路仿真软件使用7.1 电路仿真软件介绍常见电路仿真软件：Multisim、Proteus、LTspice等软件功能与操作界面简介7.2 电路仿真原理仿真电路的搭建与测试观察电路性能与参数变化7.3 仿真实验案例利用仿真软件完成简单的电路实验分析实验结果与实际电路的差异第八章：交流电路8.1 交流电的基本概念交流电的定义与特点交流电的频率、周期与角频率8.2 阻抗与导纳阻抗的定义与计算导纳的定义与计算8.3 交流电路的功率分析有功功率、无功功率与视在功率功率因数的计算与改善第九章：电路设计与制作9.1 电路设计的基本步骤确定电路功能与性能指标选择电路元件与参数9.2 电路原理图设计与绘制利用绘图工具完成电路原理图设计检查电路图的正确性与可行性9.3 电路制作与调试制作电路板（PCB）进行电路焊接与组装调试电路与测试性能第十章：电路实验与创新10.1 电路实验完成一系列电路实验测量与分析实验数据10.2 电路创新设计与实践结合所学知识进行电路创新设计制作创新电路实物与演示《电路基础电子教案》PPT课件第十一章：数字电路基础11.1 数字电路概述数字电路的特点与分类数字逻辑与模拟逻辑的区别11.2 数字逻辑门与门、或门、非门、异或门等的基本原理与真值表逻辑门电路的实现与仿真11.3 组合逻辑电路半加器、全加器、编码器、译码器等的设计与分析组合逻辑电路的应用实例第十二章：时序逻辑电路12.1 触发器基本触发器：SR触发器、JK触发器、T触发器、CP触发器触发器的真值表与功能描述12.2 时序逻辑电路的设计计数器、寄存器等时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的仿真与测试12.3 数字电路设计工具介绍可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）等设计工具第十三章：模拟电路基础13.1 模拟电路概述模拟电路的特点与分类模拟信号与数字信号的区别13.2 模拟电路元件电阻、电容、电感等的基本特性与使用operational amplifier（运算放大器）的应用13.3 模拟信号处理滤波器、放大器等模拟信号处理电路的设计与分析第十四章：集成电路14.1 集成电路概述集成电路的类型与结构集成电路的制造工艺14.2 集成电路的封装与测试集成电路的封装形式与特点集成电路的测试方法与设备14.3 集成电路的应用微处理器、存储器、接口电路等集成电路的应用实例第十五章：电路与现代技术15.1 电路与现代科技的关系电路技术在现代通信、计算机、家电等领域的应用15.2 电路发展趋势微电子技术、光电子技术、生物电子技术等的发展趋势15.3 电路技术的社会影响电路技术对人类生活的影响电路技术的可持续发展与环境保护重点和难点解析。
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精选课件
4
第1章 电路的基本概念
§ 1 电路与电路图 ················06
§ 2 电路的基本物理量 ············11
§ 3 电路元件······················17
§ 4 电路的基本定律···············36
定义：消耗电能的元件
表示字母： R 、 r
i
R i
分类：线性电阻 非线性电阻
o
uo
u
电阻元件中的能量：
w
t
iudt
ti2Rdt
量纲：欧姆（ ）
0
பைடு நூலகம்
0
精选课件
17
第1章 电路的基本概念
二、电感元件
定义：储存磁场能量的元件
表示字母：L
分类：
空心电感（线性）、铁心电感（非线性）本章介绍线性电感
i
+
-
表示字母：I 、i
量纲：安培（A）
定义式： I Q t
i limq dq t0 t dt
参考方向：规定电流流动的方向
I
I
a
Ia b b
R
R
R
精选课件
11
第1章 电路的基本概念
二、电压
定义：场力在外电路将单位正电荷从一点移到另一 点所作的功
表示字母：U、u
定义式：
ul
w q
l
dl
量纲：伏特（V）
R R
L
L C
精选课件
8
第1章 电路的基本概念
3、电路图
定义：由理想电路元件联接成的平面或立体图形即 为电路图。
名词：
支路：无分支的一段电路。按支路中是否有电源， 支路分为含源支路与无源支路
节点：三条或三条以上支路的联接点 回路：由几条支路构成的闭合电路 网孔：中间不包含其它支路的回路
精选课件
9
第1章 电路的基本概念
参考方向：
U
+U-
a U ab b
R
R
精选课件
R
12
第1章 电路的基本概念
三、电位
定义：电路中任意一点指向电位参考点的电压
表示字母：U、u
量纲：伏特（V）
定义式：
uA
0 dl
A
电位参考点：规定的零电位点，用⊥表示。因为
B 0 B 0 0
u A B A d l A d l 0d l A d l B d l u A u B
电路中两点之间的电压等于两点之间的电位差
精选课件
13
第1章 电路的基本概念
四、电动势
定义：电源力在电源内部将单位正电荷从电源 负极板移到电源正极板所作的功
表示字母：E、e
精选课件
14
第1章 电路的基本概念
五、电能 定义：场力移动正电荷所作的功
表示字母：W、w
定义式： WqUItUIU t
量纲：焦耳（J）
u
eL L
-
+
实际电感线圈
理想电感线圈
由右手螺旋定则分别确定磁通与感应电动势的方向,
如上图所示。
精选课件
18
第1章 电路的基本概念
N匝线圈的感应电动势为
eL
Nd
dt
d
dt
公式中： N 是磁通链
由于线圈中磁通的大小与励磁电流的数值有关，所以 线圈的感应电动势可以改写为：
e L N d d t N d d t d d i i N d d i d d t i L d d t i
《电路与电子技术》
北京印刷学院
精选课件
1
电路分析部分
第1章 电路的基本概念 第2章 电路的分析方法 第3章 正弦交流电路 第4章 三相电路 第5章 暂态分析
精选课件
2
模拟电路部分
第6章 二极管及整流电路 第7章 晶体管及放大电路 第8章 反馈放大电路 第9章 运算放大电路
精选课件
3
数字电路部分
按照定义，图示电路中包含有6条支路、4个节点、7个 回路、3个网孔
I1
节点1
I2
I6
R1
网孔1 R6
R2
网孔2
+
E1 -
节点2
I4
R4 I3
节点3 网孔3
+ I5 - E2
节点4
R5
R3
+E3
精选课件
10
第1章 电路的基本概念
§2 电路的基本物理量
一、电流强度（简称电流）
定义：单位时间内通过导体截面的电量
磁能转换为电能补充到电路中以阻碍电流减小；
3）电流为恒定直流时，i=I，dI/dt=0, eL=0,线圈对
直流短路
精选课件
21
第1章 电路的基本概念
3、电感元件中的能量
w L0 tu idt0 tLd dtiidt0 iL idi1 2L i2
精选课件
22
第1章 电路的基本概念
三、电容元件
§ 5 电路的工作状态···············42
§ 6 元件的串联与并联 ············45
§ 7 电位的计算····················52
精选课件
5
第1章 电路的基本概念
§1 电路与电路图
一、电路 定义：电流的通路 组成：电源、负载、导线及控制电器
电源：负责对电路提供电能 负载：将电能转换为其它形式的能量 导线及控制电器：传输及分配电能
得到电感量： L N d di
量纲：亨利（H）
精选课件
19
第1章 电路的基本概念
1、电感元件的电压-电流关系
在电感元件中有： u eL 0
得到：
u
eL
L
di dt
则电感电流为:
1t
10
1t
1t
i L u d t L u d t L 0 u d t I0 L 0 u d t
定义：储存电场能量的元件
表示字母：C
精选课件
15
第1章 电路的基本概念
六、电功率
定义：单位时间内电路各部分转换的电能，或电路 中能量的转换率
表示字母：P、p
量纲：瓦特（W）
定义式 ： PWIUt IU tt
计算公式： PIU
符号规定：电压与电流参考方向一致为正、相反为负
精选课件
16
第1章 电路的基本概念
§3 电路元件
一、电阻元件
R
精选课件
6
第1章 电路的基本概念
二、理想元件
1、定义： 只含有一种电路参数的元件，如下图所
示的电阻元件R、电感元件L、电容元件C
R
L
C
精选课件
7
第1章 电路的基本概念
2、实际元件的理想化
保留元件的主要特性，忽略其次要特性并用理想元件表示 的过程称为元件的理想化。
一个实际的电感线圈，保留线圈电感及线圈内阻，忽略线 圈的匝间等效电容，就可以将实际电感线圈用一个理想电感元 件与一个理想电阻元件的串联结构来表示，如下图所示。
公式中: I0 是电流的初始值，如果电感元件原本没有储能， 则电流的初始值 I0=0。
精选课件
20
第1章 电路的基本概念
2、感应电动势对电流的影响
电感元件中的感应电动势对电感电流有影响，如:
1）电流增大，di / dt > 0, eL<0，电感线圈将电能转
换为磁能储存在电感线圈中以阻碍电流增大；
2）电流减小，di / dt < 0, eL>0，电感线圈将储存的