大学电路分析
大学物理中的电路分析
大学物理中的电路分析电路分析是大学物理中的重要内容之一，它研究的是电流、电压、电阻等在电路中的相互关系。
通过电路分析，我们能够深入理解电路中的各种现象和规律，并能进行电路设计和研究。
本文将从基本电路定律、电路分析方法和实际应用等方面，介绍大学物理中的电路分析。
一、基本电路定律1.欧姆定律欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）与电阻（R）的比值，即I=V/R。
这个简单的公式揭示了电路中电流的流动规律，为电路分析提供了基础。
2.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中的另一个重要定律，它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律，也称为电流守恒定律，它指出在电路中的任意节点处，流入节点的电流等于流出节点的电流。
这一定律描述了电流在节点处的分布和平衡。
基尔霍夫第二定律，也称为电压环路定律，它指出沿着闭合回路的电压之和等于零。
这一定律描述了电路中电压的分布和平衡。
通过欧姆定律和基尔霍夫定律，我们能够分析电路中的电流、电压和电阻之间的关系，解决复杂电路的问题。
二、电路分析方法1.串并联电路分析在电路分析中，我们经常会遇到串联电路和并联电路，它们是构成复杂电路的基本组成部分。
串联电路中的元件相互连接，电流相同，而电压则分担；并联电路中的元件电压相同，而电流则分担。
对于串联电路，我们可以利用串联电阻的法则，将电阻相加，计算总电阻。
对于并联电路，我们可以利用并联电阻的法则，将电阻取倒数相加，再取倒数，计算总电阻。
2.等效电路分析在电路分析中，等效电路是一种简化电路的方法，它能够将复杂的电路转化为等效的简单电路。
等效电阻可以将复杂的电路简化为仅含一个等效电阻的电路，而等效电压则可以将复杂电路简化为仅含一个等效电压源的电路。
通过等效电路的分析，我们能够更方便地计算复杂电路中的电流和电压，提高分析的效率。
三、实际应用电路分析不仅局限于理论研究，还有广泛的实际应用。
大学电工电子技术电路的分析方法
I + _E U R0
U=E-IR0 I U
U 伏安特性
E
I E/R0
10
2.3.2 电流源
1. 理想电流源 :
定义：通过的电流与两端的电压大小无关的 理想元件。
特点 （1）元件中的电流是固定的，不会因为 外电路的不同而不同。
（2）电源两端的电压由外电路决定。
电路模型：
Ia
Is
Uab
b
11
恒流源：若理想电流源的电流恒等于常数
I3
I1
I2
R1
R2
R3 U ab
若结点电压Uab已知， 则各支路电流：
b
I1= (Uab–E1)/R1
列KCL方程： 代入
I2= (Uab–E2)/R2 I3= Uab/R3
I1+I2+I3 =0
Uab E1 Uab E2 Uab 0
R1
R2
R3
结点电压：
Uab
E1 1
R1 E2 1
R2 1
4
2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.3.1电压源 1.理想电压源 : 定义：电压总是保持某个给定的时间函数，
与通过它的电流无关。 特点：(1）输出电 压是固定的，不会因为外电路的
不同而不同。
（2）电源中的电流由外电路决定。
5
电路模型:
Ia
Ia
+
E_
Uab
或者
E
+ _
Uab
b
b
恒压源：如果理想电压源的电压u(t)恒等于常 数U（u(t)=U），则称为恒压源。
是否能少列 一个方程?
例8
支路电流未知数少一个：
大学物理第1章电路及其分析方法
Part
06
实验与实践
电路实验的基本操作
实验准备
熟悉实验原理、目的和步骤，准 备好所需设备和材料。
实验报告
整理实验数据和结论，撰写实验 报告。
实验操作
按照实验步骤进行操作，注意观 察和记录实验数据。
数据处理
对实验数据进行处理和分析，得 出结论。
电路故障排查与维修
故障诊断 1
通过观察和测试确定故障 部位和原因。
三角形电路
三个端子不连接到一个公共点的电路。每个元件的电压是相 电压。
节点电压法与回路电流法
节点电压法
通过设定节点电压，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个节点 和少量元件的电路。
回路电流法
通过设定回路电流，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个回路 和少量元件的电路。
Part
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律 之一，它包括基尔霍夫电流定律和基尔 霍夫电压定律。
VS
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在任意一个闭合 电路中，流入节点的电流总和等于流出节 点的电流总和。数学表达式为：∑I入=∑I出。 基尔霍夫电压定律指出，在任意一个闭合 电路中，沿着闭合路径绕行一周，各段电 压的代数和等于零。数学表达式为：∑U=0。
大学物理第1章电路 及其分析方法
• 引言 • 电路的基本概念 • 欧姆定律与基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析方法 • 复杂电路的分析方法 • 实验与实践
目录
Part
01
引言
主题简介
电路及其分析方法
01
本章节主要介绍电路的基本概念、元件、电路模型以及分析方
法。
电路的重要性
大学物理中的电路与电流分析技巧
大学物理中的电路与电流分析技巧在大学物理中，电路与电流是一个非常重要的概念和领域。
理解电路和电流的基本原理以及掌握相关的分析技巧对于学习物理的学生来说至关重要。
本文将介绍一些在大学物理中用于分析电路和电流的技巧，并提供一些实际应用的例子。
一、基本电路元件在电路分析中，有几种基本的电路元件需要了解，包括电阻、电容和电感。
电阻用于限制电流的流动，电容则储存电荷，而电感则储存磁能量。
这些元件在电路中起着不同的作用，并且它们的特性对于电路分析和设计非常重要。
二、欧姆定律欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一。
它表明电流与电压和电阻之间存在线性关系。
欧姆定律可以用以下公式表示：I = V/R其中，I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
根据欧姆定律，我们可以通过测量电压和电阻来计算电流的大小。
三、串联和并联电路在电路分析中，我们经常会遇到串联和并联电路。
串联电路是指电路中的元件依次连接的情况，而并联电路则是指电路中的元件平行连接的情况。
对于串联电路，电流在每个元件中保持不变，而电压则会随着元件的不同而分配。
而对于并联电路，则是电压在每个元件中保持不变，而电流则会随着元件的不同而分配。
通过了解串联和并联电路的特性，我们可以更好地设计和分析复杂的电路。
四、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中的重要工具之一。
它基于能量守恒和电荷守恒的原理，用于解决复杂电路中的电流和电压分布问题。
基尔霍夫定律可以分为两部分：基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律，也称为电流定律，可以表述为：流入某一节点的电流等于从该节点流出的电流之和。
这个定律可以用于解决并联电路中电流分配的问题。
基尔霍夫第二定律，也称为电压定律，可以表述为：沿着电路中任意闭合回路的电压之和等于零。
这个定律可以用于解决串联电路中电压分配的问题。
通过运用基尔霍夫定律，我们可以更好地理解和解决复杂电路中的电流和电压分布问题。
五、戴维南定律戴维南定律是电路分析中的另一个重要工具。
大学电路分析考试题及答案
大学电路分析考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在电路分析中，电压和电流的参考方向可以任意指定，但必须：A. 保持一致B. 相反C. 垂直D. 不相关答案：A2. 如果在一个串联电路中，电阻R1为100欧姆，R2为200欧姆，总电阻R总是多少？A. 50欧姆B. 150欧姆C. 300欧姆D. 400欧姆答案：D3. 理想电压源与理想电流源的主要区别在于：A. 理想电压源可以提供无限大的电流B. 理想电流源可以提供无限大的电压C. 理想电压源两端的电压保持恒定D. 理想电流源中的电流保持恒定答案：C4. 在交流电路中，电感L的阻抗Z_L与频率f的关系是：A. 正比B. 反比C. 不相关D. 先增加后减少答案：A5. 一个电路中包含一个5V的直流电源和一个1000uF的电容器，当电路稳定后，电容器两端的电压是多少？A. 0VB. 2.5VC. 5VD. 10V答案：C6. 在电路分析中，节点电压分析法是用来确定电路中：A. 所有元件的电流B. 所有节点的电压C. 所有元件的电压D. 所有支路的电流答案：B7. 对于一个简单的RLC串联交流电路，当电路的阻抗最小，电路呈现的是：A. 纯电阻性B. 纯电感性C. 纯电容性D. 无法确定答案：A8. 在电路中，如果一个元件的功率P为正值，这意味着：A. 元件吸收功率B. 元件提供功率C. 元件短路D. 元件断路答案：A9. 一个电路中，如果电流I为2A，电阻R为3欧姆，那么通过该电阻的功率P是多少？A. 4WB. 6WC. 12WD. 24W答案：C10. 在电路分析中，叠加定理适用于：A. 仅直流电路B. 仅交流电路C. 线性电路D. 非线性电路答案：C二、填空题（每题2分，共20分）11. 在电路分析中，基尔霍夫电流定律表明，任何电路节点的______等于进入该节点的电流之和。
答案：总电流12. 一个电路的功率因数（PF）是其实际功率与视在功率的______。
探究大学物理中的电路分析实验
探究大学物理中的电路分析实验电路分析实验是大学物理课程中的重要实践环节，通过对电路的分析与实验，可以帮助学生理解电学原理，掌握电路的基本知识与技能。
本文将从实验步骤、实验原理及实验结果等方面来探究大学物理中的电路分析实验。
一、实验步骤电路分析实验的步骤大致可以分为以下几个方面：1. 确定实验目标和所需实验器材。
2. 按照实验目标设计电路图，并连接电路。
3. 使用万用表或其他测量仪器测量电路中的电压、电流等参数。
4. 记录实验数据，并进行数据处理与分析。
5. 比较实验结果与理论计算结果，分析实验误差。
二、实验原理电路分析实验主要基于欧姆定律、基尔霍夫定律等电学原理进行分析。
欧姆定律指出电阻中的电流与电压成正比，通过测量电压和电流的关系可以计算电阻的数值。
基尔霍夫定律则提供了解决复杂电路的方法，根据节点电流守恒和回路电压守恒可以建立方程组求解电路中各元件的电流和电压。
三、实验结果与分析电路分析实验的结果与分析是实验的重要部分。
通常，在实验中我们会测量电路中的电压、电流，并根据所测得的数据计算电阻、功率等参数。
在进行数据处理时，需要注意数据的准确性和合理性，排除人为误差和仪器误差的影响。
在实验结果的分析中，可以比较实际测量值与理论计算值之间的差别，分析误差的来源和影响因素。
例如，可以通过计算实测电阻与理论电阻的差值来评估实验的准确度，同时也可以分析导线、接触点等因素对实验结果的影响。
四、实验的意义电路分析实验对于大学物理课程的教学具有重要的意义。
通过实验，学生可以观察和测量电路中的各种现象和参数，巩固课堂所学的电学理论，培养实验操作能力和科学精神。
除此之外，电路分析实验还能够激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过实验，学生能够体验到科学研究中的思辨与乐趣，为以后的学习和研究打下坚实的基础。
总结：通过对大学物理中的电路分析实验的探究，我们了解到实验的步骤主要包括确定目标、设计电路、测量参数、数据处理与分析等。
大学电路分析知识点总结
大学电路分析知识点总结1. 基本电路及其分析基本电路是电路分析的基础，了解基本电路的性质和特点对于掌握电路分析具有重要意义。
常见的基本电路有电阻电路、电容电路和电感电路。
1.1 电阻电路电阻电路是由电阻元件构成的电路，它是电路分析中最基本的电路。
在直流电路中，由于电阻元件对直流电压和电流的作用是线性的，因此可以通过欧姆定律来分析电路。
欧姆定律描述了电阻元件电压和电流之间的关系：U=IR，其中U为电压，I为电流，R为电阻。
利用欧姆定律可以确定电路中各个元件的电压和电流，进行电路分析。
1.2 电容电路电容电路是由电容元件构成的电路，它在电路中的作用是存储电荷和能量。
在直流电路中，电容元件对直流电压的作用是开路的，对直流电流的作用是短路的，因此在直流电路中电容元件的作用通常可以忽略不计。
而在交流电路中，电容元件对交流电压和电流的作用是复杂的，需要通过复相分析或频域分析进行分析。
1.3 电感电路电感电路是由电感元件构成的电路，它在电路中的作用是存储能量。
与电容电路类似，电感元件在直流电路中的作用通常可以忽略不计，在交流电路中需要进行复相分析或频域分析。
2. 交流电路分析交流电路分析是电路分析中的重要内容，它研究交流电路中电压、电流和功率的关系，包括交流电路中的电压和电流的相位关系、频率响应等内容。
2.1 复数分析法交流电路分析中常用的方法之一是复数分析法，它利用复数来表示电路中的电压和电流，简化了交流电路的分析过程。
通过对电压和电流进行复数表示，可以方便地进行计算和分析。
2.2 频域分析频域分析是交流电路分析的另一种方法，它研究电路中的电压和电流随频率的变化。
通过频域分析，可以了解电路在不同频率下的响应特性，包括幅频特性、相频特性等。
3. 电路的等效变换电路的等效变换是电路分析中的重要内容，它可以帮助我们简化电路的分析和设计过程，提高电路的性能。
3.1 叠加原理叠加原理是电路分析中常用的方法之一，它利用线性电路的叠加性质，将复杂电路分解为若干简单电路的叠加，进而进行分析。
(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。
大学电路分析
0 LI ( j0 ) QL ( j0 ) QC ( j0 ) Q 2 RI ( j 0 ) P ( j 0 ) P ( j 0 )
2
谐振时电容或电感的无功功率 谐振时电阻消耗的有功功率
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例
+ u _ 解Biblioteka RL VC
一接收器的电路参数为：U=10V =5103 rad/s, 调C使电路中的 电流最大，Imax=200mA，测得 电容电压为600V，求R 、 L 、 C 及Q。
线性 网络
I 2 ( j ) U 2 ( j )
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U1 ( j )
I1 ( j ) U1 ( j )
激励是电压源
线性 网络
I 2 ( j ) U 2 ( j )
激励是电流源
U 2 ( j ) H ( j ) I 1 ( j )
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③谐振电路的有效工作频段
半功率点 声学研究表明，如信号功率不低于原 有最大值一半，人的听觉辨别不出。
1 2π LC
谐振频率
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串联电路实现谐振的方式：
(1) L C 不变，改变 0由电路参数决定，一个R L C串联电路只有一 个对应的0 , 当外加电源频率等于谐振频率时，电 路发生谐振。 (2)电源频率不变，改变 L 或 C ( 常改变C )。
3. RLC串联电路谐振时的特点
U1 / I1 和转移阻抗 U 2 / I1 。
解：首先画出网络的相量模型，如图(b)所示。用阻抗 串并联公式求得驱动点阻抗
1 R R jC 1 R 2 2C 2 j3RC U1 1 1 I1 jC jC 2 R 2C 2 2R jC
大学物理中的电路分析串联和并联电路的计算
大学物理中的电路分析串联和并联电路的计算大学物理中的电路分析：串联和并联电路的计算在大学物理学习中，电路分析是一个重要的内容。
电路分析涉及到串联和并联电路的计算，本文将对这两种电路进行详细介绍。
一、串联电路的计算串联电路是将电器元件依次连接在一个闭合电路中，电流在电器元件间是连续的，而电压则在电器元件间分配。
在串联电路中，电阻的总阻值等于各个电阻的阻值之和。
假设有两个串联的电阻R₁和R₂，电流I通过整个电路，根据欧姆定律，我们可以得到以下的计算公式：总电阻Rₜ = R₁ + R₂总电流I = U / Rₜ其中，U为电源的电压。
例如，如果有一个串联电路，其中R₁的阻值为2欧姆，R₂的阻值为3欧姆，电源电压U为6伏特，我们可以通过上述公式计算出：总电阻Rₜ = 2欧姆 + 3欧姆 = 5欧姆总电流I = 6伏特 / 5欧姆 = 1.2安培二、并联电路的计算并联电路是将电器元件同时连接在一个电路中，电压在电器元件间是连续的，而电流则在电器元件间分配。
在并联电路中，电阻的倒数的总和等于各个电阻的倒数之和的倒数。
假设有两个并联的电阻R₁和R₂，电流I分别通过各个电阻，根据欧姆定律，我们可以得到以下的计算公式：总电阻倒数1/Rₜ = 1/R₁ + 1/R₂总电流I = U / Rₜ例如，如果有一个并联电路，其中R₁的阻值为2欧姆，R₂的阻值为3欧姆，电源电压U为6伏特，我们可以通过上述公式计算出：总电阻倒数1/Rₜ = 1/2欧姆 + 1/3欧姆 = 5/6欧姆总电流I = 6伏特 / (5/6欧姆) = 7.2安培总结：串联和并联电路是大学物理中电路分析的重要内容。
在串联电路中，电阻的总阻值等于各个电阻的阻值之和，而在并联电路中，电阻的倒数的总和等于各个电阻倒数之和的倒数。
通过这些计算，我们可以得到串联和并联电路中的总电阻和总电流。
电路分析在实际应用中具有广泛的用途，不仅在电子工程领域有重要的应用，也在其他学科领域有诸多应用。
大学电路分析试题及答案
大学电路分析试题及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 在电路中，电流的参考方向与电压的参考方向之间的关系是：A. 相同B. 相反C. 无关D. 以上都不对答案：B2. 理想电压源与理想电流源的主要区别在于：A. 电压源两端电压固定B. 电流源两端电流固定C. 电压源不能短路D. 电流源不能开路答案：B3. 在RLC串联电路中，当电路的阻抗最小，电路呈现纯电阻性时，电路处于：A. 谐振状态B. 过阻尼状态C. 欠阻尼状态D. 临界阻尼状态答案：A4. 一个电路的功率因数为0.8，若要提高功率因数，可以采用：A. 并联电容器B. 串联电容器C. 并联电感器D. 串联电感器答案：A5. 在电路中，若要测量电流，应将电流表：A. 串联在电路中B. 并联在电路中C. 直接接在电源两端D. 随意接在电路中答案：A6. 以下哪个元件不是线性元件？A. 电阻器B. 电容器C. 二极管D. 电感器答案：C二、填空题（每题5分，共20分）1. 在电路中，电压与电流的乘积称为______，单位是瓦特。
答案：功率2. 一个电路的总电阻为10Ω，通过的电流为2A，则该电路的总电压为______伏特。
答案：203. 电路中，当电流通过电阻时，电阻会发热，这种现象称为______效应。
答案：焦耳4. 在交流电路中，电压与电流的相位差为90度时，电路呈现______性。
答案：容性三、计算题（每题10分，共50分）1. 求一个由5Ω电阻和10mH电感串联组成的RL电路在50Hz交流电源下的阻抗值。
答案：阻抗Z = √(R^2 + (2πfL)^2) = √(5^2 + (2π*50*10*10^-3)^2) Ω2. 一个电路中包含一个10Ω电阻和一个10μF电容并联，求该电路在1kHz交流电源下的总阻抗。
答案：总阻抗Z = 1/(1/R + 1/(2πfC)) = 1/(1/10 +1/(2π*1000*10*10^-6)) Ω3. 一个电路的功率因数为0.6，已知电路的有功功率为1000W，求电路的视在功率。
大学《电路》分析试题库(有答案)
第1章 试题库一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分）1、电流所经过的路径叫做 电路 ，通常由 电源 、 负载 和 中间环节 三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行 传输 、 分配 和 转换 ；电子技术的电路主要功能则是对电信号进行 传递 、 变换 、 存储 和 处理 。
3、实际电路元件的电特性 单一 而 确切 ，理想电路元件的电特性则 多元 和 复杂 。
无源二端理想电路元件包括 电阻 元件、 电感 元件和 电容 元件。
4、由 理想电路 元件构成的、与实际电路相对应的电路称为 电路模型 ，这类电路只适用 集总 参数元件构成的低、中频电路的分析。
5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为 稳恒直流 电，大小和方向均随时间变化的电压和电流称为 交流 电，大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为 正弦交流 电。
6、 电压 是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中 两点电位 的差值。
7、 电位 具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。
8、衡量电源力作功本领的物理量称为 电动势 ，它只存在于 电源 内部，其参考方向规定由 电源正极高 电位指向 电源负极低 电位，与 电源端电压 的参考方向相反。
9、电流所做的功称为 电功 ，其单位有 焦耳 和 度 ；单位时间内电流所做的功称为 电功率 ，其单位有 瓦特 和 千瓦 。
10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作 关联 方向；而把电源上的电压和电流方向称为 非关联 方向。
11、 欧姆 定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关； 基尔霍夫 定律则是反映了电路的整体规律，其中 KCL 定律体现了电路中任意结点上汇集的所有 支路电流 的约束关系， KVL 定律体现了电路中任意回路上所有 元件上电压 的约束关系，具有普遍性。
大学电路分析基础实验-实验3
原因：稳压电源接线错误、导线断
现象2、无法测电流
原因：万用表表笔插错或保险管断
现象3、接入电路后电压下降
原因：稳流电流太小
六、常见实验错误
现象4、电路上电压、电流不正确 原因：电路接线错误 电源顺序、极性接反 电阻数值不对 连线错误（如短接电位器） 现象5、电阻测量不正确 原因：未完全断电测量 现象6、等效电阻不吻合 原因：电源去掉后，应加一条短接线
U（V）
3、测量有源二端网络的开路电压： 用直接测量方法测量有源二端网络的开路电压UOC ，将测量结果填入表4-2。
表4-2
直接测量法
UOC =
Ri=
开路短路法
UOC =
I=
Ri=
半电压法
UOC=
1/2 UOC =
Ri=
带载法(RL= )
UOC =
URL=
Ri=
端口电压法
U=
I=
Ri=
1
注意RL与Ri不能相差太大
2
半电压法 半电压法是带载法的特例。 测量电路如图。调节负载电阻RL，当电压URL为开路电压UOC的一半时，此时负载电阻RL即为所求的入端电阻Ri。
当Ri太大时，带载法和半电压法的测量误差会加大
01
02
直接测量法和（4）端口电压法 把有源二端网络中的所有独立电源置零，网络中只有电阻。然后可以用欧姆表直接测量（直接测量法）；也可以在端口处外加一个给定电压u，测得流入端口的电流I，则R=u/I（端口电压法）。
3
补偿法 当含源二端网络的入端电阻Ri与电压表内阻Rv相比不可以忽略时,会给测量结果带来一定的误差。 采用补偿电路测量电压时，可以排除仪表内阻对测量结果的影响。电流表数值为0。 补偿法测量电路
(大学物理电路分析基础)第2章电路分析的等效变换
受控源的等效变换
总结词
受控源的等效变换是指将一个受控源用一个等效的理想受控源来表示。
详细描述
受控源是一种特殊的电源，其输出电压或电流受其他电路变量的控制。在电路分析中，受控源的等效 变换通常是将一个实际的受控源用一个等效的理想受控源来表示，以便于分析。这种变换的关键在于 理解受控源的控制关系，并正确地将其转换为相应的理想受控源。
电阻的并联等效变换
总结词
当两个或多个电阻以各自的一端相接时，它们形成一个并联 电路。并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
详细描述
在并联等效变换中，我们将多个并联电阻视为一个整体，用 一个总电阻表示。总电阻的倒数等于所有并联电阻的倒数之 和。这种等效变换同样有助于简化电路分析，特别是在处理 复杂电路时，能够快速找到总电阻值。
电压源和电流源的等效变换
将电压源转换为电流源，或将电流源转换为电压源，以便 于分析含有电源的电路。
要点二
电源串并联等效变换
将多个电源串联或并联转换为单一的等效电源，简化电路 分析。
输入电阻的等效变换
输入电阻的定义
01
输入电阻是指在电路的输入端所呈现的电阻抗，用于衡量电路
对输入信号的阻碍作用。
输入电阻的计算
电阻的混联等效变换
总结词
在电路中，可能既有串联电阻也有并联电阻 ，这样的电路称为混联电路。混联等效变换 要求我们同时考虑串联和并联电阻的等效变 换，以简化电路。
详细描述
在混联等效变换中，我们需要综合考虑串联 和并联电阻的等效变换。首先对串联部分进 行等效变换，然后对并联部分进行等效变换 ，最后将两者结合起来得到简化后的电路结 构。这种等效变换要求我们熟练掌握串联和 并联的等效变换方法，以便在复杂的电路分
大学电路分析基础教案设计
课程名称：电路分析基础授课班级：电子信息工程1班授课时间：2课时教学目标：1. 知识目标：使学生掌握电路分析的基本概念、基本元件、等效变换、基本分析方法、基本定理等基本理论。
2. 能力目标：培养学生运用所学知识分析和解决实际电路问题的能力。
3. 素质目标：培养学生的科学思维能力、严谨的科学态度和团队协作精神。
教学内容：1. 电路的基本概念及基本元件2. 等效变换3. 基本分析方法4. 基本定理教学重点：1. 电路的基本概念及基本元件2. 基本分析方法3. 基本定理教学难点：1. 基本分析方法的运用2. 基本定理的应用教学过程：一、导入1. 回顾高中物理中的电路知识，激发学生对电路分析的兴趣。
2. 介绍电路分析在电子技术、通信工程等领域的应用。
二、教学内容1. 电路的基本概念及基本元件- 介绍电路的基本概念，如电流、电压、电阻等。
- 讲解基本元件，如电阻、电容、电感等，及其特性。
2. 等效变换- 介绍等效变换的概念和意义。
- 讲解串并联电阻、串并联电容、串并联电感的等效变换方法。
3. 基本分析方法- 介绍支路电流法、节点分析法、网孔分析法等基本分析方法。
- 讲解各方法的应用步骤和注意事项。
4. 基本定理- 介绍基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理、诺顿定理等基本定理。
- 讲解各定理的应用条件和步骤。
三、案例分析1. 通过实例讲解基本分析方法的应用。
2. 引导学生运用基本定理解决实际问题。
四、课堂练习1. 给出电路图，要求学生运用所学知识进行分析。
2. 指导学生进行小组讨论，共同解决电路问题。
五、总结1. 回顾本节课所学内容，强调重点和难点。
2. 布置课后作业，巩固所学知识。
教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与程度和互动情况。
2. 课后作业：检查学生对所学知识的掌握程度。
3. 期中、期末考试：全面评估学生对电路分析基础知识的掌握情况。
大学物理电路分析第一章
注意
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 ③参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压 、电流的实际方向不变。
20
1.3
1.电功率
电功率和能量
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
WR t pdξ t uidξ
t t
0 0
u
0 i
4.电阻的开路与短路
开路
uu
i
i R
i0
R or G 0
0
u0
+ +
––
短路
u i
33
i0 u0 R 0 or G
实际电阻器
34
1.6 电压源和电流源
1.理想电压源
定义 其两端电压总能保持定值或一定 的时间函数，其值与流过它的电 流 i 无关的元件叫理想电压源。 i 电路符号
吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
表示元件发出的功率
i
P>0 发出正功率 (实际发出)
+
P<0 发出负功率 (实际吸收)
22
例
+
U1 － + 1 － U4 4
U6 － 6 + U5 5 － I3
I1
+ 2 U2 － + U3 3
求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或产生的功率。
B
18
3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为 关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
i
大学大一电路分析知识点
大学大一电路分析知识点在大学大一学习电路分析课程时，我们需要掌握一些基本的电路分析知识点，这些知识点是理解和解决电路问题的基础。
下面我将介绍一些重要的电路分析知识点。
1. 电流和电压电路中的电流和电压是最基本的概念。
电流是电荷在单位时间内通过某一截面的数量，通常用字母I表示，单位是安培（A）。
电压是电势差，表示电荷在电路中流动时所具有的能量，通常用字母V表示，单位是伏特（V）。
2. 电阻和电阻定律电阻是电路中阻碍电流流动的元件，通常用字母R表示，单位是欧姆（Ω）。
根据欧姆定律，电流通过一个电阻的大小与电压成正比，与电阻成反比。
欧姆定律的数学表达式为V = IR，其中V 代表电压，I代表电流，R代表电阻。
3. 并联和串联电路并联电路是指电路中的元件按照平行的方式连接。
在并联电路中，电流分流，各个元件之间的电压相同。
而串联电路是指电路中的元件按照连续的方式连接。
在串联电路中，电流不变，各个元件之间的电压相加。
4. 电路中的功率功率是衡量电路中能量转化速率的物理量。
根据功率的定义，可以将功率表示为电流和电压的乘积。
在直流电路中，功率可以简化为P = IV，其中P代表功率，I代表电流，V代表电压。
5. 电路中的电源电路中的电源是提供电流和电压的设备。
常见的电源有直流电源和交流电源。
直流电源提供恒定的电流和电压，而交流电源则产生周期性变化的电流和电压。
6. 电路中的二端口网络二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的电路。
常见的二端口网络有电压放大器、电流放大器和滤波器等。
二端口网络的特性可以通过参数来描述，例如电压增益、电流增益和输入电阻等。
7. 电路的分析方法在电路分析中，有几种常见的分析方法。
其中最基本的是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，电路中所有流入一个节点的电流之和等于所有流出该节点的电流之和。
基尔霍夫电压定律指出，电路中任意闭合回路中电压的代数和为零。
除了基尔霍夫定律外，还可以使用网孔分析法和节点电压分析法来解决复杂电路的问题。
大学电路知识点总结归纳
大学电路知识点总结归纳导言电路是电子技术的基础，它涉及到电子领域中的许多重要概念和理论，是电子工程学习的重要一环。
本文旨在对大学电路知识点进行总结和归纳，帮助读者更好地理解电路理论，提高电子技术的应用能力。
一、基本电路理论1. 电路基本概念电路是由电器元件和连接它们的导线组成的一个电气网络。
电器元件包括电阻、电容、电感和电源等，它们是电路的基本组成部分。
2. 电压、电流、电阻电压是电路的驱动力，表示电荷在电路中的运动势能。
电流是电荷在电路中的实际运动方式，是表示电荷运动强度的物理量。
电阻是电路中阻碍电流通过的元件，是电流大小的反应。
3. 基本电路定律奎特定律陈述了电路中电流和电压的关系，即电流和电压成正比，且方向相同。
基尔霍夫定律则是电路中电流和电压的能量守恒定律，它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
4. 电路分析方法电路分析是电子技术的一个重要概念，包括直流电路和交流电路两种。
在直流电路中，常用的分析方法有节点分析法、网孔分析法和电压分割法。
在交流电路中，常用的分析方法是复数法和相量法。
二、电阻电路1. 电阻的基本特性电阻是电路中的基本元件，它的性质决定了电路的基本特性。
电阻的大小与电阻材料的导电性质有关，电阻与导线的长度、截面积以及材质有关。
2. 串联电阻和并联电阻串联电阻是将多个电阻依次连接在一起，而并联电阻是将多个电阻共同连接在一起。
串联电阻的总电阻为各个电阻之和，而并联电阻的总电阻则为它们的乘积除以它们的和。
3. 电阻的功率和能量电阻中产生的功率是电流与电压的乘积，能够将电能转换为热能。
电阻的能量也是由电流和电压共同决定，它的大小与电流和电压的平方成正比。
三、电容电路1. 电容的基本特性电容是电路中具有存储电荷和能量的元件，它的大小与导体间的距离和电介质的介电常数有关，电容的表示单位是法拉。
2. 串联电容和并联电容串联电容是将多个电容依次连接在一起，而并联电容是将多个电容共同连接在一起。
《大学电路分析》课件
磁力线穿过某一平面的 量。
磁路中的阻碍磁通量作 用的阻力。
表示物质导磁能力的物 理量。
变压器的工作原理
变压器利用电磁感应原理，将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压 等级的交流电能。
变压器由两个绕组组成，一个称为初级绕组，另一个称为次级绕组。当交流电压施 加在初级绕组上时，产生交变磁场，次级绕组感应出相应的电压。
掌握电路的基本概念 和元件特性
培养学生对电路分析 的兴趣和独立思考能 力
学会运用电路分析方 法和定理解决实际问 题
02
电路分析基础
电路的基本概念
总结词
理解电路的基本构成和功能
详细描述
介绍电路的定义、组成和功能，以及电路的基本组成元素，如电源、电阻、电 容、电感等。
电路元件
总结词
掌握常见电路元件的特性和应用
THANKS
感谢观看
节点分析法
总结词
一种求解电路中支路电流的方法。
详细描述
节点分析法是通过列写节点电流方程来求解电路中支路电流的一种方法。首先将电路中的节点进行编 号，然后根据基尔霍夫电流定律列出每个节点的电流方程，最后求解这些方程得出支路电流的值。
04
交流电路分析
正弦交流电
定义
正弦交流电是指随时间按正弦规律变化的电压和 电流。
07
电机与控制
电动机的工作原理
电动机概述
电动机是一种将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各种工业和 日常生活中。
工作原理
电动机通过磁场和电流相互作用产生转矩，从而使电机旋转。根据 电流的相数，电动机可以分为单相和三相电动机。
结构组成
电动机由定子（静止部分）和转子（旋转部分）组成。定子包括绕组 和铁芯，转子包括导条和转子铁芯。
探讨大学物理中的电路分析实验结果
探讨大学物理中的电路分析实验结果在大学物理课程中，电路分析实验是学生们熟悉电路原理和掌握基本电路分析技巧的重要环节之一。
通过实验，我们可以观察电路中电流、电压等物理量的变化，并通过实验结果来验证电路理论。
本文将对大学物理中常见的电路分析实验结果进行探讨，包括电流-电压关系、电阻的测量方法、电容和电感的充放电过程等。
1. 电流-电压关系在电路分析实验中，我们常常需要通过测量电流和电压之间的关系来验证欧姆定律。
欧姆定律表明，电阻中的电流与通过其两端的电压成正比。
我们可以通过构建不同电阻的串联电路或并联电路，测量电流和电压，并绘制电流-电压关系曲线，来验证该定律。
在实验中，我们可以使用示波器或万用表来测量电压和电流。
选择合适的测量仪器，确保测量结果的准确性。
在实验过程中，需要注意电路的连接正确、电源的稳定以及测量仪器的校准。
2. 电阻的测量方法电阻是电路中常见的元件，我们需要准确地测量电路中的电阻值。
在电路分析实验中，有几种常用的电阻测量方法：(1) 数字万用表法：使用数字万用表直接测量电阻值。
在实验中，我们会选择合适的量程，并将电阻测量引线正确连接到被测电阻的两端。
(2) 桥式测量法：利用桥式电路进行电阻测量，例如维尔斯通电桥。
桥式测量法相对准确，适用于测量较小的电阻值。
(3) 数字示波器法：使用数字示波器测量电阻。
通过绘制电阻的电流-电压关系曲线，可以准确测量电阻值，并通过曲线的斜率来反映电阻的大小。
3. 电容和电感的充放电过程电容和电感是电路中的两种储能元件，它们在电路分析实验中的充放电过程较为常见。
在实验中，我们可以通过观察电容和电感充放电的电压变化规律来研究其特性。
(1) 电容的充放电：将电容与电源相连，电容开始充电。
当电容充满时，电源与电容断开，电容开始放电。
实验中我们可以通过示波器或电压表观察电容充放电的电压变化趋势，并绘制相应的图像。
(2) 电感的充放电：将电感与电源相连，电感开始充电。
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3 10
8
3 0.956A
4-9 求图示电路的戴维宁和诺顿等效电路
2 2 1A 3V
+
_
I 4
解: +a uoc _ b
求开路电压uac：
设uac的参考方向如图所示， 由KVL列方程：
2 4I 3 2I 1 0
解得： I 1 A
C
)] I [ R j( X L X C )] I ( R jX ) I
U 1 Z R jL j R jX Z z I C
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Z — 复阻抗；|Z| —复阻抗的模；z —阻抗角； R —电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)。
z u i 阻抗角
U Z I
欧姆定律的相 量形式
阻抗模
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下 页
当无源网络内为单个元件时有：
I
U
I
R
U
I
C
+
+ -
-
U
-
+
L
U U 1 Z R Z j jX C I I C U Z j L jX L I
例3-1
Ia 60Ω +
180V
如图电路，试用网孔电流法求各支路电流
Ib 20Ω I1 + 70V – Ic 40Ω I2 I3 Id 解： 取网孔电流如图 R11 (60 20) 80 40Ω
+
–
20V -
R22 (20 40) 60 R33 (40 40) 80 R12 R21 20
把电压源短路求内阻一Req：
Req 5 5 10
+ _
10
a
5V
画出戴维宁等效电路如图(d2)所示。 (d2)
b
5-1 要求电路的输出为-u0=3u1+0.2u2，已知R3=10k，求R1和R2。
解 : 根据“虚断”， 有：0 i 故：i i1 i2
u0 u u1 u u2 u 即： R3 R1 R2
－
u
－
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RC (1 1) 1 2s
全响应：
Байду номын сангаас
uC (t ) 11 Ae
0.5t
0.5t
V
1 1 1A +
uC (t ) 11 10e
V
duC － 0.5 t iC (t ) 5e A dt 0.5t u(t ) 11 1 iC uC 12 5e V
返 回 上 页 下 页
例1 已知：t=0 时合开关，求换路后的uC(t)
uc (V)
1A 2 + 3F 1 uC
2
0.667 0
解
uC (0 ) uC (0 ) 2V
t
uC (t ) uC () [uC (0 ) uC ()]e
uC 0.667 (2 0.667)e
0.6H
24V
－
(t ) 6e20t A 零输入响应：iL
24 零状态响应： iL (t ) (1 e20t )A 12
全响应：
iL (t ) 6e
20t
2(1 e ) 2 4e A
20t 20t
返 回 上 页 下 页
或求出稳态分量： iL () 24 / 12 2A 全响应： iL (t ) 2 Ae
0.5t
2 uC () (2 // 1) 1 0.667 V ReqC 3 2 s 3 t
0.5t
0.667 1.33e
返 回
t0
下 页
上 页
9.1
1. 阻抗
+
阻抗和导纳
I
+
正弦稳态情况下
U
def
I
无源 线性 网络
U
-
Z
U Z | Z | φz I
I a I1 2A Ib I1 I 2 0.5A
I c I 2 I3 1.5A I d I3 1A
3-7 用支路电流法求i5 解：本题电路有4个结点，6条支路，
因此有独立结点3个，独立回路3个。 设各支路电流和独立回路绕行方向 如图所示。 KCL方程： 结点① ： i1 i2 i6 0 结点②： i2 i3 i4 0
> 1/C ，X>0， z>0，电路为感性，
电压超前电流。 相量图：一般选电流为参考向量， i 0
电压 三角 形 U
z
UL
UC UX
2 2 2 U U R U X U R (U L U C )2 + UR -
等效电路 +
R
UR
I
-
+ U X j Leq 上 页 下 页
uS6 i6 R6 i2 R2 + Ⅰ ② i3 i4
_
R4 i5
③
i1 Ⅱ R1
R3
Ⅲ
+ u _ S3
R5
应用行列式法求解上面方程组：
20 10 8 24 4 4 5104 20 20 10 40 24 4 20 4880 20
10
8
i5 i l 3
返 回
上 页
下 页
f (t ) f (t ) [ f (0 ) f (0 )]e 直流激励时： f (t ) f (0 ) f ()
A
t
f (t ) f () [ f (0 ) f ()]e
t
用t→的稳态电路求解 f ( ) 稳态解 三要素 f (0 ) 初始值 用0+等效电路求解 时间常数 注意 分析一阶电路问题转为求解电路的三 个要素的问题。
t
t
(t 0)
零输入响应
uc
全响应
U0
零状态响应
0
返 回
t
零输入响应
上 页 下 页
例1 t=0 时 ,开关k打开，求t >0后的iL、uL。
解 这是RL电路全响应问题，
有： iL (0 ) iL (0 )
8
+ S(t=0) –
4 + uL iL
24 / 4 6A L / R 0.6 /12 1/ 20s
z=0，电路为电阻性，
UL
UC
电压与电流同相。
I
UR
I 等效电路
+ -U
R
-
UR
下 页
+
返 回
上 页
例
已知：R=15, L=0.3mH, C=0.2F,
u 5 2cos (t 60 ), f 3 10 4 Hz .
返 回
（3）L<1/C，
X<0， z <0，电路为容性，
电压落后电流。 U U 2 U 2 U 2 (U U )2 R X R C L I z UR U I + UR X U + L 等效电路 R + U . 1 UX U UC jCeq （4）L=1/C ，X=0，
联立求解上述方程，得电流： i5 0.956A
3-8 用网孔电流法求i5 解：设网孔电流为il1，il2，il3，其绕
行方向如图所示。US6=40V，US3=20V。 ① 列写网孔方程：
20il 1 10il 2 8il 3 40 10il 1 24il 2 4il 3 20 8il 1 4il 2 20il 3 20
20t
A
代入初值有：
6＝2＋A
A=4
例2 t=0时 ,开关K闭合，求t >0后的iC、uC及电 流源两端的电压。 uC (0 ) 1V, C 1F ) (
解 这是RC电路全响 应问题，有： 稳态分量：
uC () 10 1 11V
1 + 10V –
1 + uC
1
1A +
零输入响应
全响应
S(t=0) R + US C – uC (0－)=U0
= 零状态响应 + 零输入响应
S(t=0) R + US C – uC (0－)= 0 S(t=0) R
+
+ US C – uC (0－)=U0
返 回 上 页 下 页
uC U S (1 e ) U0e
零状态响应 US
根据“虚短” 有： u
R3 u1 i1 R1 ① i
u2
+ i2 + _
_
+ + u0 _
R2
i+
u1 u2 u0 u1 u2 u0 R3 R R 代入上式后得： 2 1 R3 R1 R2 R R 代入已知条件得： 3u1 0.2u2 3 u1 3 u2 R1 R2 R3 R R3 故： 3 R1 3 3.33k 0.2 R2 50k R1 3 R2
①着眼于电路的两种工作状态
稳态解 物理概念清晰 全响应 = 强制分量(稳态解)+自由分量(暂态解) uc
US
u C'
uc uC" 暂态解 全解
t
U0
0 U0 -US