集总参数电路

第一章 集总参数电路中电压、电流的约束关系
电路模型 电路的物理量及其单位 电压、电流的参考方向 电阻元件、三种电源模型 元件伏安关系 基尔霍夫定律 (KCL、KVL)
基本概念
本章 主要 内容
基本定律 电路的 分析方法
分析电路 基本依据 支路 分析
支路电流法 支路电压法
§1-1 电路及集总电路模型
绪
第一章 第二章 第三章 第四章
论
（第十一、十二章不要求）
集总电路中电压 电流的约束关系 网孔分析和节点分析 叠加方法与网络函数 分解法及单口网络
2. 课程内容介绍
电阻电 路分析
第五章 电容元件和电感元件 第六章 一阶电路 第七章 二阶电路 第八章 阻抗和导纳 第九章 正弦稳态功率和能量 第十章 频率响应 多频正弦稳态电路
为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下， 常忽略实际电气部件的次要因素而突出其主要电磁性 质，把它抽象为理想电路元件（集总元件）。
理想电路元件 是指只显示单一电磁现象，并且可 以用数学方法精确定义的电路元件。 常见的理想电路 元件是电阻、电感、电容、理想电压源、理想电流源。 电阻元件：只表示消耗电能的元件 电容元件：只表示储存电场能量的元件
作业要求
1. 在认真复习的基础上，独立完成作业。 2. 作业要书写整洁，图要标绘清楚，答数要注明单位。 3. 每周一交作业。每次收1/2，每次交前一周的作业。
教材及参考书
第一篇 总论和电阻电路的分析
第一章 集总参数电路中电压、 电流的约束关系
1-1 电路及集总电路模型 1-2 电路变量 电流、电压及功率 1-3 基尔霍夫定律 1-4 电阻元件 1-5 ~ 1-7 电压源 电流源 受控源 1-8 分压公式和分流公式 1-9 两类约束 KCL、KVL方程的独立性 1-10 支路分析
绪
论
1. 课程性质 电类专业必修的技术基础课 适用专业 电子信息类各专业 课程的地位和任务
《电路分析基础》是电路理论的入门课程，是电类 各专业的技术基础课。它将着重阐述线性非时变电路的 基本概念，基本理论和基本分析方法，为后续课程打下 牢固的基础，是电类各专业本科生的核心课程之一。 通过本课程的学习，学生不但能获得电路分析的基 本知识，而且可以在抽象思维能力，分析计算能力，总 结归纳能力和实验动手能力诸方面得到提高。 本课程的先修课程是《高等数学》和《大学物理》。
信号源
2. 集总假设、元件模型
集总参数电路
（1）集总假设：在器件的尺寸远小于正常工作频率所对 应的波长时，可将它所反映的物理现象分别进行研究，即用 三种基本元件表示其三种物理现象，这就是集总假设。 采用集总假设的条件：实际电路的尺寸远小于电路工作 时其最高工作频率所对应的波长。 例如，我国电力用电的频率为 50 Hz，对应的波长为
1. 电路及其作用
电路是电流的通路，它是为某种需要由某些电工设备 或元件按一定方式组合起来的。电路的作用有两大类：
1.1
电能传输与转换
发电机 升压 输电线 降压 变压器 变压器 电灯 电动机

电源 传递与处理信号
话筒
中间环节
扬声器
放 大 器 负载
负载
话筒把声音(信息) 电信号 扬声器把电信号声音(信息)
3×108m/s c = = = 6×106m = 6000 km 50Hz f
对于以此为工作频率的实验室电气电子设备而言，其尺寸 远小于这一波长，可以按集总电路处理。
而对于远距离输电线来说，就必须考虑到电场、磁场沿电路 分布的现象，不能按集总电路来处理，而要用分布参数表征。
（2）理想元件（集总元件）
dw = u d q d w ud q u i 功率 p( t ) dt dt
大小和方向均不随时间变化的 u、i 称为直流电； 大小和方向随时间变化的 u、i 称为交流电。
i
0
u t
0
t
4. 电压和电流的参考方向
（1）实际方向
定义：单位正电荷由 a 点移动到 b 点所获得或失去 的能量，即 a、b 两点之间的电压。 单位：A (安培)，mA
u(t) = dw/dq
单位：V (伏特)，mV，kV
若a点电位低，b点电位高，则正电荷获得能量。 若a点电位高，b点电位低，则正电荷失去能量。
3. 功率
定义：在dt 时间内，若由 a 点转移到 b 点的正电荷为dq， 且由 a 到 b为电压降u，则正电荷失去的能量为
（3）电路模型
由集总（理想）电路元件组成的电路， 称为实际电路的电路模型。
1.1
K 开关
电 池
连接导线
ห้องสมุดไป่ตู้
US –
负载
+ R
R0
电路分析：给定电路结构及参数，分析电路的特性，即解 求电路各部分的电压、电流的过程，称为电路分析。
§1-2 电路变量 电流、电压及功率
1. 电流 (电流强度)：带电粒子的定向运动形成电流。 定义：单位时间内通过导体横截面的电量。 i(t) = dq/dt 2. 电压
动态电路 时域分析 动态电路 相量分析
绪
论
3. 教学方式： 讲课、实验、作业、答疑
答疑时间： 课前 9:00~10:00，另每周1位老师(网公布) 答疑地点： 教师休息室
4. 学时分配： 学分：3.5 = 2.5 + 1.0 （分别给成绩） 学时：56 （讲课：48学时，实验：8学时） 5. 教学要求： 认真听讲、积极思考、及时复习 6. 学习方法：
电感元件：只表示储存磁场能量的元件
（3）电路模型
实际的电路是由一些按需要起不同作用的元件或器件 所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电阻器等， 它们的电磁性质是很复杂的。
1.1
例如：一个白炽灯有电流通过时
消耗电能 （电阻性） R
i 产生磁场 储存磁场能量 L （电感性）
忽略L
R
为便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略 实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成 集总电路元件。
重点掌握基本概念、基本定律、 基本分析方法 抓住知识点之间的内在联系，进行阶段小结 多做练习、举一反三、熟能生巧
参 考 书
1. 李瀚荪，吴锡龙， 电路分析基础(第4版)学习指导， 高等教育出版社，2006.12 2. 周守昌, 电路原理(第2版), 高等教育出版社, 2009.2
3. 邱关源, 电路(第5版)，高等教育出版社，2006.5