[课件]电路基础第二版PPT
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电路基础第 二版课件
教材 《电路基础》（第二版） 吴大正 西安电子科技大学出版社2000 参考书 《电路分析基础》（第三版）李翰荪 高等教育出版社1993 《电路》 （第四版）邱关源 高等教育出版社1999
目
录
1、电路模型及定律 2、电阻及电源 3、电阻电路（含源）的等效变换 4、电阻电路一般分析方法
u与i对元件2 非关联
ຫໍສະໝຸດ Baidu
4、电压说明
1、今后，电路图中只标电压的参考极性。在没 有标参考极性的情况下，电压的正、负无意义。 2、电压的参考极性可任意指定，一般用“+”、 “-”号在电路图中标出，有时也用双下标表示，如 uab表示a端为“+”极，b端为“-”极。 3、电路图中不标示电压/电流参考方向时，说明 电压/电流参考方向与电流/电压关联。
如果电路复杂或电 源为交流电源，则电流 的实际方向难以标出。
交流电路中电流方向是随时 间变化的。
4、 电流总结 1、今后，电路图上只标参考方向。电流的参考方向
是任意指定的，一般用箭头在电路图中标出，也可 以用双下标表示；如iab表示电流的参考方向是由a到b。
2、电流是个既具有大小又有方向的代数量。在未设
如各种电感线圈，可以用理想电感来反 映其储存磁能的特征；
集中参数电路(lumped circuit)与 6、 分布参数电路(distributed circuit)微波与电磁场
电路几何尺寸l 远小于其工作时电磁波波长λ的电 路称为集中参数电路，否则称为分布参数电路。
例（1）电力输电线，其工作频率为50Hz，相应波长为 6000km，故30km长的输电线，可以看作是集中参数电路。
它将电源提供的能量转换为其 他形式的能量；
2、 实际电路的组成
③连接电源与负载而传输电
能的金属导线，简称导线。 电源、负载、导线是任何实际电路都不可缺少的三个 组成部分。
电路模型 3、
实际电路在运行过程中的 表现相当复杂，如：一个手电 筒，电池和灯泡要在数学上精 确描述相当困难。 为了用数学的方法从理论 上判断电路的主要性能，必须 对实际器件在一定条件下，忽 略其次要性质，按其主要性质 加以理想化，从而得到一系列 理想化元件。
电流的方向 3、
实际方向——规定为正电荷运动的方向。 参考方向——假定正电荷运动的方向。
规定：若参考方向与实际方向方向一致，电流为正值， 反 之，电流为负值。
为什么要引入参考方向？
判断R3上电流I3的方向？
R 1 U S R 4 I I1 I3? I2 R 2 R 3 R 5
参考方向假设说明两点： 1、原则上可任意设定； 2、习惯上： A、凡是一眼可看出电流方 向的，将此方向为参考方向； B、对于看不出方向的，可 任意设定。
（2）而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率为108Hz的 数量级，如10频道，其工作频率约为200MHz，相应工作波长为 1.5m，此时0.2m长的传输线也是分布参数电路。
电路分析
O
t
为了定量地描述电路的性能，电路中 引入一些物理量作为电路变量；通常分为 两类：基本变量和复合变量。电流、电压 由于易测量而常被选为基本变量。复合变 量包括功率和能量等。 一般它们都是时间t的函数。
3、 关联参考方向
电流和电压的参考方向可任意假定，而且二 者是相互独立的。 若选取电流i的参考方向从电压u的“+”极经过 元件A本身流向“-”极，则称电压u与电流i对该元 件取关联参考方向。否则，称u与i对A是非关联的。
iA iB A B uB
i 1 u 2
uA与iA关联 uB与iB非关联
uA
u与i对元件1 关联
S
U
S
R RS 电 源 的 模 型 手 电 筒 的 电 路 图
这种理想化的元件称为实际器件的“器件模型”。
4、 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；
L 低频 电路中 L R 高频 宇航器 电路 中 L R
更高 频电路 中
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。
14、电路方程的矩阵形式
第七章 非线性电路
15、非线性电路
第1 章
1.1 1.2
电路的基本规律
1.5 1.6 电源 不含源电路等效
电路和电路模型
电流、电压和功率 基尔霍夫定律 电阻元件
1.3
1.4
1.7
1.8
含源电路等效
习题
1、 电路(circuit)
由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。 ①提供电能的能源,简称电源； ②用电装置，统称其为负载。
i a
N u
b
电路中，电场力将单位正电荷从某点a移到另一点b所做的 功，称为两点间的电压。电压的单位：伏[特] (V)。
2、 电压的极性（方向）
实际极性：规定两点间电压的高电位端为“+”极，低电位端 为“-”极。两点电位降的方向也称为电压的方向。 参考极性：假设的电压“+”极和“-”极。 若参考极性与实际极性一致，电压为正值，反之，电压为负值。
定参考方向的情况下，讨论电流的正负毫无意义。
3、交流电（Alternating Current，简写AC）
是指大小和方向都发生周期性变化的电流 直流电（Direct Current ，简写DC） 是指方向不随时间发生改变的电流，但电流大小可 能不固定，而产生波形。
1、 电压的定义
u lim W dW dq q 0 q
5、 几种常见的理想化元件（器件模型）
①理想电阻元件：只消耗电能，
如电阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电 阻来反映其消耗电能的这一主要特征；
R 理想电阻模型符号
②理想电容元件：只储存电能，
如各种电容器，可以用理想电容来反映 其储存电能的特征；
C
理想电容模型符号
L 理想电感模型符号
③理想电感元件：只储存磁能，
第一章 电路的基本规律
第二章 电阻电路分析
5、电路定理 6、动态元件（电容、电感）
第三章 动态电路 7、一阶、二阶电路时域分析
8、相量法 第四章 正弦稳态分析 9、互感耦合电路 10、变压器
电力电子系统
11、三相电路 信号与系统 第五章 电路的频率响应和谐振现象 12、电路的频率响应 微波与电磁场 13、二端口网络 第六章 二端口电路
1、 电流的形成
在电场力作用下，电荷有规 则的定向移动形成 电流，用 i (t) 或i表示。单位：安[培]（A）。
s
自由电子
E
2、电流的大小---电流强度，简称电流 q ( t) d( q t) i ( t)lim d t t 0 t
式中dq 为通过导体横截面的电荷量，电荷的单位：库[仑]（C）。
教材 《电路基础》（第二版） 吴大正 西安电子科技大学出版社2000 参考书 《电路分析基础》（第三版）李翰荪 高等教育出版社1993 《电路》 （第四版）邱关源 高等教育出版社1999
目
录
1、电路模型及定律 2、电阻及电源 3、电阻电路（含源）的等效变换 4、电阻电路一般分析方法
u与i对元件2 非关联
ຫໍສະໝຸດ Baidu
4、电压说明
1、今后，电路图中只标电压的参考极性。在没 有标参考极性的情况下，电压的正、负无意义。 2、电压的参考极性可任意指定，一般用“+”、 “-”号在电路图中标出，有时也用双下标表示，如 uab表示a端为“+”极，b端为“-”极。 3、电路图中不标示电压/电流参考方向时，说明 电压/电流参考方向与电流/电压关联。
如果电路复杂或电 源为交流电源，则电流 的实际方向难以标出。
交流电路中电流方向是随时 间变化的。
4、 电流总结 1、今后，电路图上只标参考方向。电流的参考方向
是任意指定的，一般用箭头在电路图中标出，也可 以用双下标表示；如iab表示电流的参考方向是由a到b。
2、电流是个既具有大小又有方向的代数量。在未设
如各种电感线圈，可以用理想电感来反 映其储存磁能的特征；
集中参数电路(lumped circuit)与 6、 分布参数电路(distributed circuit)微波与电磁场
电路几何尺寸l 远小于其工作时电磁波波长λ的电 路称为集中参数电路，否则称为分布参数电路。
例（1）电力输电线，其工作频率为50Hz，相应波长为 6000km，故30km长的输电线，可以看作是集中参数电路。
它将电源提供的能量转换为其 他形式的能量；
2、 实际电路的组成
③连接电源与负载而传输电
能的金属导线，简称导线。 电源、负载、导线是任何实际电路都不可缺少的三个 组成部分。
电路模型 3、
实际电路在运行过程中的 表现相当复杂，如：一个手电 筒，电池和灯泡要在数学上精 确描述相当困难。 为了用数学的方法从理论 上判断电路的主要性能，必须 对实际器件在一定条件下，忽 略其次要性质，按其主要性质 加以理想化，从而得到一系列 理想化元件。
电流的方向 3、
实际方向——规定为正电荷运动的方向。 参考方向——假定正电荷运动的方向。
规定：若参考方向与实际方向方向一致，电流为正值， 反 之，电流为负值。
为什么要引入参考方向？
判断R3上电流I3的方向？
R 1 U S R 4 I I1 I3? I2 R 2 R 3 R 5
参考方向假设说明两点： 1、原则上可任意设定； 2、习惯上： A、凡是一眼可看出电流方 向的，将此方向为参考方向； B、对于看不出方向的，可 任意设定。
（2）而对于电视天线及其传输线来说，其工作频率为108Hz的 数量级，如10频道，其工作频率约为200MHz，相应工作波长为 1.5m，此时0.2m长的传输线也是分布参数电路。
电路分析
O
t
为了定量地描述电路的性能，电路中 引入一些物理量作为电路变量；通常分为 两类：基本变量和复合变量。电流、电压 由于易测量而常被选为基本变量。复合变 量包括功率和能量等。 一般它们都是时间t的函数。
3、 关联参考方向
电流和电压的参考方向可任意假定，而且二 者是相互独立的。 若选取电流i的参考方向从电压u的“+”极经过 元件A本身流向“-”极，则称电压u与电流i对该元 件取关联参考方向。否则，称u与i对A是非关联的。
iA iB A B uB
i 1 u 2
uA与iA关联 uB与iB非关联
uA
u与i对元件1 关联
S
U
S
R RS 电 源 的 模 型 手 电 筒 的 电 路 图
这种理想化的元件称为实际器件的“器件模型”。
4、 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；
L 低频 电路中 L R 高频 宇航器 电路 中 L R
更高 频电路 中
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。
14、电路方程的矩阵形式
第七章 非线性电路
15、非线性电路
第1 章
1.1 1.2
电路的基本规律
1.5 1.6 电源 不含源电路等效
电路和电路模型
电流、电压和功率 基尔霍夫定律 电阻元件
1.3
1.4
1.7
1.8
含源电路等效
习题
1、 电路(circuit)
由电器件相互连接所构成的电流通路称为电路。 ①提供电能的能源,简称电源； ②用电装置，统称其为负载。
i a
N u
b
电路中，电场力将单位正电荷从某点a移到另一点b所做的 功，称为两点间的电压。电压的单位：伏[特] (V)。
2、 电压的极性（方向）
实际极性：规定两点间电压的高电位端为“+”极，低电位端 为“-”极。两点电位降的方向也称为电压的方向。 参考极性：假设的电压“+”极和“-”极。 若参考极性与实际极性一致，电压为正值，反之，电压为负值。
定参考方向的情况下，讨论电流的正负毫无意义。
3、交流电（Alternating Current，简写AC）
是指大小和方向都发生周期性变化的电流 直流电（Direct Current ，简写DC） 是指方向不随时间发生改变的电流，但电流大小可 能不固定，而产生波形。
1、 电压的定义
u lim W dW dq q 0 q
5、 几种常见的理想化元件（器件模型）
①理想电阻元件：只消耗电能，
如电阻器、灯泡、电炉等，可以用理想电 阻来反映其消耗电能的这一主要特征；
R 理想电阻模型符号
②理想电容元件：只储存电能，
如各种电容器，可以用理想电容来反映 其储存电能的特征；
C
理想电容模型符号
L 理想电感模型符号
③理想电感元件：只储存磁能，
第一章 电路的基本规律
第二章 电阻电路分析
5、电路定理 6、动态元件（电容、电感）
第三章 动态电路 7、一阶、二阶电路时域分析
8、相量法 第四章 正弦稳态分析 9、互感耦合电路 10、变压器
电力电子系统
11、三相电路 信号与系统 第五章 电路的频率响应和谐振现象 12、电路的频率响应 微波与电磁场 13、二端口网络 第六章 二端口电路
1、 电流的形成
在电场力作用下，电荷有规 则的定向移动形成 电流，用 i (t) 或i表示。单位：安[培]（A）。
s
自由电子
E
2、电流的大小---电流强度，简称电流 q ( t) d( q t) i ( t)lim d t t 0 t
式中dq 为通过导体横截面的电荷量，电荷的单位：库[仑]（C）。