电路第五版第一章 ppt
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邱关源第五版电路第01章
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考勤、 考勤、纪律 期中考试） （期中考试） 平时作业
期末考试： ％ 期末考试：70％
闭卷
教材： 教材：
《电路》（第5版） 原著邱关源 修订罗先觉 电路》 高等教育出版社 纪律要求 学习要求
–作好预习和复习（包括一些普理、高数知识） 作好预习和复习（包括一些普理、高数知识） 作好预习和复习 –平时作业完成好，不要考前再准备 平时作业完成好， 平时作业完成好
绪论
课程定位 电路理论的发展简史 电路理论的应用 电路理论和“电路课程” 电路理论和“电路课程”
第一章
电路模型和电路定律
1.0 内容提要
目录
– – – – – – – – 1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量 1.4 电路元件 1.5 电阻元件 1.6 电压源和电流源 1.7 受控电源 1.8 基尔霍夫定律
B
U>0
U<0
1.2 电流和电压的参考方向
电压的参考方向
– 参考方向是任意指定的 – 一旦指定了参考方向，电压就成为代数量 一旦指定了参考方向， – 电压参考方向的表示
用箭头表示：箭头的指向为电压的参考方向 用箭头表示：箭头的指向为电压的参考方向 用正负级表示：箭头的指向为电压的参考方向 用正负级表示：箭头的指向为电压的参考方向 用双下标表示： 电压的参考方向由A指向B 用双下标表示：如UAB 电压的参考方向由A指向B
i A B
i =3
A i =-3
i B
iAB=3 iAB=-3
1.2 电流和电压的参考方向
电压的参考方向
u
A B
– 电压（电位）的定义、单位 电压（电位）的定义、 – 实际方向：电位真正降低的方向 实际方向： – 参考方向：假定的电位降低的方向 参考方向：
电路 第五版高等教育出版社 原著邱关源ppt电路复习提纲
电路复习提纲第一章、电路的模型和电路的定律1、参考方向的定义；2、关联参考方向的定义；3、电路元件吸收功率和发出功率的判断；4、理想电压源和理想电流源的电路符号及特性；5、受控源的分类、符号及特性；6、基尔霍夫定律（KCL、KVL）。
第二章、电阻电路的等效变换1、理解等效电路的概念；2、会求电阻的串并联电路的等效电阻；3、电阻的Y形连接和△连接的等效变换（R△=3R Y）；4、电压源和电流源的等效变换。
第三章、电阻电路的一般分析1、支路电流法；2、回路电流法；3、结点电压法；4、电路中KCL和KVL的独立方程数的判断。
第四章、电路定理1、叠加定理；2、戴维宁定理及诺顿定理。
第五章、含有运算放大器的电阻电路1、理想放大器的处理方法（理解“虚短”和“虚断”的概念，并会利用“虚短”和“虚断”分析和解决问题）；2、含有理想运算放大器的电路分析。
第六章、储能元件1、熟记电容、电感元件的VCR微积分关系式；2、会求电容（电感）元件的串联、并联等效电容（电感）。
第七章、一阶电路和二阶电路的时域分析1、会列写动态电路的微分方程；2、掌握换路定理及初始条件的确定；3、会用三要素法求解一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应。
第八章、相量法1、正弦量的表示方法及相位差；2、正弦量的相量表示法；3、掌握电路定理的相量表达式，并会用相量法求解正弦稳态电路的稳态响应。
第九章、正弦稳态电路的分析1、知道阻抗和导纳的概念及相互之间的等效变换；2、会从阻抗或导纳的表达式中判断电路的性质（阻性、容性、感性）；3、正弦稳态电路的分析。
第十章、含有耦合电感的电路1、耦合电感的T型去耦等效；2、理想变压器的条件及含有理想变压器电路的计算。
第十一章、电路的频率响应1、网络函数的定义并会计算电路系统的网络函数；2、串、并联电路谐振的概念及发生谐振的条件。
电子线路 非线性部分(第五版)冯军 谢嘉奎 绪论和第一章课件
8．小结
(1)非线性电子线路讨论的范围 除小信号放大器以外的其他功能电路——振荡器、功 放、调制器、解调器、混频器、倍频器。
(2)本课程讨论的内容——三类电路 ① 功率放大电路——在输入信号作用下，可将直流 电源提供的部分功率转换为按输入信号规律变化的输出信 号功率，并使输出信号的功率大于输入信号的功率。 ② 振荡电路——可在不加输入信号的情况下，稳定 地产生特定频率或特定频率范围的正弦波振荡信号。 ③ 波形变换和频率变换电路——能在输入信号作用 下产生与之波形和频谱不同的输出信号。包括：调制电路、 解调电路、混频电路和倍频电路。 本课程将顺序学习这三类电路。
例：非线性电阻：
① 直流电导 定义：
g0 Q IQ VQ
i v
意义：表明直流电流与直流电压间 的依存关系。 特点：其值是 VQ(或 IQ) 的非线性函数。 应用：直流分析。 ② 交流电导 定义：
gQ di dv
Q
图 0-2-1
i v
意义：伏安特性曲线上任一点的斜率，或该点上增量 电流与增量电压的比值。 特点：其值是 VQ(或 IQ)的非线性函数。 应用：交流分析。
(5)检波器 解调，从中频调幅波还原所传送的调制信号。
(6)低频放大器 小信号放大器 ＋ 功率放大器，作用：放大调制信号， 向扬声器提供所需的推动功率。
可见，有用信号在不 同频率上进行放大——超 外差接收机 。 特点：解调电路前包括混频器、本机振荡、中频放大 器等。 优点： 增益高，选择性好。 直接高放接收机：解调前仅包括高放，无混频器、本 机振荡、中频放大器等，增益低，选择性差。
三、不满足叠加定理
若 则 例 i = f(v)， i = f(v1 + v2) i = av2
第一章-电路及基本元器件PPT课件
图1-7
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V； 导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置 ，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础 在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V； 导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置 ，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
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电工电子技术基础 在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)
+
+
_
（2） 电压、电流的参考方向关联；
+
u
P uS i
吸收功率，充当负载
_
物理意义： 电场力做功 ， 电源吸收功率。
例
计算图示电路各元件的功率。
R 5
5V
_
i
_
PR Ri 5 1 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
+
10V
uR
+
_ +
解
uR (10 5) 5V
i
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义： 电流的定义：
dW u dq
dq i dt
电功率：
dW u dq u i dt p u i dt dt dt
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
功率的单位：W (瓦) 能量的单位： J (焦)
二.判断元件是吸收功率还是发出功率
注
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 模型可以有不同的形式
例
§1-2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
电流方向？
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω 3Ω
10V
9V
1.2 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 实 际 方 向 正电荷运动的方向 高电位 低电位 (电位降低的方向) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位 kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
电路分析基础第五版第1章-电气
五、前后续课程及联系
高等数学
大学物理
电
线性代数
路
分
积分变换
析
复变函数
模拟电子技术 数字电子技术
（2）传输方式不同 强电以输电线路传输，弱电的传输有有线与无线之分。无线电则 以电磁波传输。
（3） 功率、电压及电流大小不同 强电功率以kW、MW计、电压以V、kV计，电流以A、kA计； 弱电功率以W、mW计，电压以V、mV计，电流以mA、A计， 因而其电路可以用印刷电路或集成电路构成。
两者既有联系又有区别，一般来说强电的处理对象是能源（电 力），特点是电压高、电流大、功率大、频率低，主要考虑的问 题是减少损耗、提高效率。弱电的处理对象主要是信息，即信息 的传送和控制，特点是电压低、电流小、功率小、频率高，主要 考虑的是信息传送的效果问题，如信息传送的保真度、速度、广 度、可靠性。
2：2种电路联接方式，串联 / 并联
4：4类电路元件
耗能元件：电阻/电导 供能元件：电压源/电流源 储能元件：电感（互感）/ 电容
能量转换元件：受控源、（理想）变压器
4：4种电路ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直流电阻电路 动态电路
正弦交流电路 分布参数电路
6：6个定理（定律） 6：6种分析电路方法
基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律 叠加定理 戴维南定理 诺顿定理 最大功率传递定理
①图论引入电路理论。 ②出现大量新的电路元件、有源器件。 ③电路分析和设计在计算机上的应用。
2. 电路理论研究的问题 （1） 电路分析（2）电路综合与设计（3） 电路的“故障诊断”
3. 研究热点与前沿课题 电路的故障诊断与自动检测、有源与开关电容电路、微电子
电路设计与应用、非线性电路的分析综合、器件建模和新器件 的创制、电路的数学综合、人工神经网络等。
电力电子技术王兆安第五版第一章英文课件
Power
V2关断而V3开通 时输入出负脉冲
图1-29 典型的直接耦合式GTO驱动电路
V3关断后电阻R3和R4 提供门极负偏压
11
1.7 Protection of power semiconductor devices
Protection circuits Overvoltage protection Overcurrent protection Snubber circuits—specific protection circuits that circuits— can limit du/dt or di/dt TurnTurn-on snubber TurnTurn-off snubber
Supplement: Practical Application Issues of Power Semiconductor Devices
Outline
Practical application issues of power semiconductor devices Gate drive circuit (Section 1.6 in the Chinese textbook) Protection of power semiconductor devices (Section 1.7 in the Chinese textbook) Series and parallel connections of power semiconductor devices (Section 1.8 in the Chinese textbook)
G
O
t
5V的负偏压
Power
iG O
正的门极电流
t
图1-28 推荐的GTO门极电压电流波形
第1章 电路的基本知识.ppt
来代替，如图1-24所示.这种实际电流源的伏安关系式为
（1-24）
图1-25为实际电流源的伏安特性曲线。其中，实际电流源 的开路电压UOC=R0′Is，短路电流ISC=IS。
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1.6 基尔霍夫定律
基尔霍夫定律(Kirchhoff's Law)是德国物理学家基尔霍 夫于1845年提出来的。基尔霍夫定律是电路中各电流、电 压都必须遵守的基本规律。基尔霍夫定律有两大定律:第一定 律，也叫电流定律(Kirchhoff's Current Law)，简写为 KCI;第二定律，也叫电压定律(Kirchhoff's Voltage Law)，简写为KVI。
线性电阻元件的图形符号如图1-9所示。在电压和电流参考
方向关联的情况下，其伏安特性曲线如图1-10所示，表达
式为
u=Ri
（1-10）
满足欧姆定律。其中，R为电阻元件，它一方面表示了这个 元件是电阻元件，另一方面也表示了该元件的参数。
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1. 3 电阻元件
线性电阻元件也可用另一个参数电导表征，电导用符号G表 示，其定义为
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1. 2 电路的主要物理量
我们规定电压降低的方向为电压的实际方向。其表示方法有 三种，如图1-3所示，且都表示电压的参考方向由A指向B。
对于任意一个元件的电流或电压参考方向可以独立设定。如 果电流和电压的参考方向相同，则称为关联参考方向，如图 1-4(a)所示;如果电流和电压的参考方向不相同，则称为非 关联参考方向，如图1-4(b)所示。
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1.5 电压源和电流源
1.5.2电流源
理想电流源是一种能给电路提供稳定电流的理想元件。理想 电流源输出的电流始终保持恒定值Is或为给定的时间函数is， 而与加在它上面的电压无关，简称电流源。实际电路元件中 的光电池，其输出电压受外电路的影响很大，但输出的电流 却近似恒定，可近似地视为电流源。常用的晶体管也可看作 输出电流受控制的电流源。电流源在电路中的图形符号如图 1-18所示，其中Is和is、为电流源的源电流，箭头表示其参 考方向。
电路 邱关源第五版通用课件
时域分析法
时域分析法是一种基于微分方 程或差分方程的方法，直接在 时间域内对非正弦周期电压和 电流进行分析，可以更直观地 了解电路的工作过程。
复数分析法
复数分析法是一种基于复数运 算的方法，通过将实数域中的 非正弦周期电压和电流转换为 复数域进行分析，可以简化计 算过程。
非正弦周期电流电路的功率
非正弦周期功率的概念
总结词
网孔电流法是一种求解电路中电压和电流的方法，通过设置网孔电流并利用基尔 霍夫定律建立方程式求解。
详细描述
网孔电流法的基本思想是将电路中的网孔电流作为未知数，根据基尔霍夫电压定 律建立网孔电压方程，然后求解网孔电流。通过网孔电流法，我们可以得到电路 中各支路的电流和电压。
叠加定理
总结词
叠加定理是一种求解线性电路中电压和电流的方法，它基于 线性电路的性质，即多个激励源共同作用时，各激励源分别 产生的响应可以叠加起来得到总响应。
在正弦稳态电路中，有功功率是指电 路中消耗的功率，其计算公式为 $P=UIcostheta$，其中$U$和$I$分 别为电压和电流的有效值，$theta$ 为电压与电流之间的相位差。无功功 率是指电路中交换的功率，其计算公 式为$Q=UIsintheta$。有功功率和 无功功率都是标量，但无功功率带有 符号。
非正弦周期功率是指非正弦周期电压和电流在一定时间内 所做的功或所消耗的能量，其计算需要考虑电压和电流的 有效值和相位差等因素。
非正弦周期功率的计算方法
非正弦周期功率可以通过计算电压和电流的有效值之积， 再乘以时间得到。也可以通过傅里叶级数展开的方法，分 别计算各次谐波的功率再求和得到。
非正弦周期功率的测量方法
电场力对电荷所做的功，通常用符号U表示。电压的 大小等于电场力把单位正电荷从一点移动到另一点 所做的功。
邱关源《电路》第五版 第一章 电路模型和电路定律
i
u
0
i
§1-6 电压源和电流源
2. 电流源(Current Sources)
1）电流源的定义 元件的电流与电压无关，电流保持为某给定
的时间函数，这样一个二端元件称为电流源。
电流源是一个理想二端元件。
§1-6 电压源和电流源
is
+
电流源符号：
u
-
电流源的伏安特性曲线： u
u
is(t1) is=Is
4. 短路(Short Circuit)和开路(Open Circuit) isc i=0 i u
R
u=0 R=0
uoc R=
短路：R = 0 (G )
开路：G = 0 ( R )
u = 0,电流为任意值isc。 i = 0, 电压为任意值uoc。 u u
0
i
0
i
§1-6电压源和电流源
电压源和电流源是有源元件。 1. 电压源(Voltage Sources)
1) 电压源的定义
电压源是一个二端元件，元件的电压与通过 它的电流无关，电压保持为某给定的时间函数。
§1-6 电压源和电流源
电压源符号： I
+
i us
-
U
电压源的伏安特性曲线：
u
U
u
us(t1)
0
i
0
i
§1-6 电压源和电流源
gu1
2
+
u
-
§1-8 基尔霍夫定律
Introduction
20
40
40
120 V
I
160 V
5
§1-8 基尔霍夫定律 Gustav Robert Kirchhoff (1824－1887） He is famous among chemists, physicists , and engineers. Kirchhoff’s two laws is stated in 1847 when he studied in the University of Konigsberg .
电工基础(第五版)第一章电路基础知识
电能传输示意图
二是进行信息的传递和处理。
扩音器电路示意图 电路在生产生活中的应用
三、电路图 1.电路原理图
用电气符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简称电路图或原理图。它主要反 映电路中各元件之间的连接关系,并不考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。
手电筒电路原理图
电风扇电路原理图
2.原理框图
电导率 电阻率的倒数称为电导率，用符号σ 表示，单位为西门子/米(S/m)，它表示电流通过 的难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。
典型物质的电阻率
有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它们的导电性能受外界条件的影响很大， 温度的变化、光照的变化、掺入微量其他物质等都可能使其导电性能发生显著的变化，这类物 体称为半导体。
禁止用湿手去拔插头或扳动电气开关，也不要用湿毛巾去擦拭带电的电气设备等，以 免触电。
一旦发生电线或电气设备起火，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火，应迅 速切断电源，使用不导电的干粉灭火器等进行灭火。
电路的组成
电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。 负载是消耗电能的装置, 也称为用电器。负载的作用是把电能转换为其他形式的能量。 控制装置及导线用于连接电源和负载,使它们构成电流的通路,把电源的能量输送给负 载,并根据需要控制电路的通、断。 保护装置保证电路的安全运行。
二、电路的基本功能
电路的基本功能有两大类。 一是进行能量的传输、分配和转换。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
二是进行信息的传递和处理。
扩音器电路示意图 电路在生产生活中的应用
三、电路图 1.电路原理图
用电气符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简称电路图或原理图。它主要反 映电路中各元件之间的连接关系,并不考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。
手电筒电路原理图
电风扇电路原理图
2.原理框图
电导率 电阻率的倒数称为电导率，用符号σ 表示，单位为西门子/米(S/m)，它表示电流通过 的难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。
典型物质的电阻率
有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它们的导电性能受外界条件的影响很大， 温度的变化、光照的变化、掺入微量其他物质等都可能使其导电性能发生显著的变化，这类物 体称为半导体。
禁止用湿手去拔插头或扳动电气开关，也不要用湿毛巾去擦拭带电的电气设备等，以 免触电。
一旦发生电线或电气设备起火，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火，应迅 速切断电源，使用不导电的干粉灭火器等进行灭火。
电路的组成
电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。 负载是消耗电能的装置, 也称为用电器。负载的作用是把电能转换为其他形式的能量。 控制装置及导线用于连接电源和负载,使它们构成电流的通路,把电源的能量输送给负 载,并根据需要控制电路的通、断。 保护装置保证电路的安全运行。
二、电路的基本功能
电路的基本功能有两大类。 一是进行能量的传输、分配和转换。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
《电路》邱关源第五版第一章课件
件组成的电路。
欧姆定律的应用非常广泛， 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律，我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$，以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题，例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系，包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系，即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一，它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中，电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小，通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中，电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成，其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度，表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ，表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量，表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
欧姆定律的应用非常广泛， 它可以帮助我们计算电流、
电压和电阻等电路参数。
通过欧姆定律，我们可以计算出 电流 $I = frac{V}{R}$ 或 $V = IR$，以及电阻 $R = frac{V}{I}$。 这些公式可以帮助我们解决电路 中的各种问题，例如计算功率、
分析电路的动态响应等。
基尔霍夫定律
描述了电路中电流和电压 的约束关系，包括电流定 律和电压定律。
功率守恒定律
描述了电路中功率的约束 关系，即任意电路中输入 功率等于输出功率。
03
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
详细描述
总结词
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基 本的定律之一，它描述了电 路中电压、电流和电阻之间
的关系。
欧姆定律是指在一个线性电阻元 件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。这个定律适 用于金属导体和电解液等线性元
动态变化
暂态过程中，电路中的电压和电流会随时间动态变化。
持续时间短
暂态过程的时间常数很小，通常在微秒或毫秒级别。
能量转换
暂态过程中，电路中的储能元件会进行能量的转换和传递 。
一阶电路的暂态过程
01
一阶电路的数学模 型
一阶电路由一个电容或一个电感 组成，其数学模型可以用微分方 程表示。
02
一阶电路的暂态过 程分析
电压
电场力做功的量度，表示为V 。
电功率
表示电场力做功快慢的物理量 ，表示为P。
电能量
表示电荷在电场中做功本领大 小的物理量，表示为W。
02
电路的状态和元件的约束关系
电流和电压
电路第五版 邱关源 ppt
2. 电路模型
开关 白炽灯
电 池
导线
电路图
Rs
RL
Us
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
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5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成
件内部进行。
集总条件 d
注意集总参数电路中u、i 可以是时间的函数，
但与空间坐标无关。因此，任何时刻，流入两 端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的 电流；端子间的电压为确定值。
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例 两线传输线的等效电路。
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足：
l
集总参 数电路
z
i i
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
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2.电压的参考方向
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至另
一点时电场力作功（W）的大小。
u
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏[特])、kV、mV、V
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例2-1
p uiS
iS
u
①电压、电流的参考方向非关联。
_
p uiS 0
发出功率，起电源作用。
②电压、电流的参考方向关联。
p uiS 0
吸收功率，充当负载。
iS
电路课件第一章(第五版邱关源)
叠加定理
总结词
叠加定理是一种将复杂电路问题分解为多个简单电路问题的方法，通过分别求解 各个简单电路问题，最后得到复杂电路的总响应。
详细描述
叠加定理的基本思想是将原电路分解为多个独立电源的简单电路，分别求解各个 简单电路的响应，然后将各个响应叠加起来得到原电路的总响应。这种方法适用 于任何线性时不变电路，可以大大简化复杂电路的分析过程。
正弦稳态电路的分析方法
总结词
正弦稳态电路的分析方法主要包括相量法、阻抗法和导纳法等。
详细描述
相量法是一种将正弦波形的电压和电流表示为复数形式的方法，通过相量图可以直观地分析电路的相 位和幅度关系。阻抗法和导纳法则是将电路中的元件表示为阻抗或导纳的形式，通过代数运算来求解 电路的电压和电流。
正弦稳态电路的功率
过渡过程的特性
过渡过程的特性包括时间常数、最大值、 最小值、稳态值等，这些特性可以通过计
算或实验得到。
过渡过程的计算
过渡过程的计算需要使用动态电路的微分 方程，通过求解微分方程可以得到过渡过 程中电压和电流的变化情况。
过渡过程的应用
过渡过程的应用包括信号处理、控制系统、 通信系统等领域，通过研究过渡过程可以 更好地理解和控制系统的动态行为。0102Fra bibliotek0304
电阻器
限制电流流动，将电能转换为 热能。
电容器
储存电荷，具有隔直通交的特 性。
电感器
储存磁能，具有隔交通直的特 性。
二极管
单向导电，用于整流、开关等 应用。
电路的基本物理量
电流
电压
功率
电阻
单位时间内流过导体的 电荷量，用符号I表示。
电场力将单位正电荷从 一点移动到另一点所做 的功，用符号U表示。
电路 第五版 课件
2、 矩阵加法的运算规律 、 (1) A + B = B + A; (2) ( A + B ) + C = A + ( B + C ).
− a12 − a 22 ⋯ − am1
⋯ − a1 n ⋯ − a2 n = (− aij ), ⋯ ⋯ ⋯ − a mn
(4) A + (− A) = 0, A − B = A + (− B ).
3 (1 2 3) 2 = (1 × 3 + 2 × 2 + 3 × 1) = (10). 1
(2)只有一行的矩阵 (2)只有一行的矩阵 A = (a1 , a2 ,⋯, an ), 称为 行矩阵( 行向量). 行矩阵(或行向量). a1 a2 只有一列的矩阵 B = , 称为列矩阵(或列向量). 称为列矩阵 列矩阵( 列向量). ⋮ a n
2010年11月12日 2010年11月12日1时9分
七、矩阵与矩阵相乘
１、定义 设 A = ( aij ) m×s , B = (bij ) s×n , 规定 C = AB , 其中
cij = ai 1b1 j + ai 2b2 j + ⋯ + ais bsj
b1 j s b2 j = ( ai 1 , ai 2 , ⋯ , ais ) = ∑ aik bkj ⋮ k =1 bsj (i = 1,2,⋯ m; j = 1,2,⋯, n ),
2010年11月12日 2010年11月12日1时9分
设有两个m × n 矩阵 A = (a ij ), B = (bij ),那末矩阵 A与B 的和记作 与 的和记作A+B ，规定为
电路邱关源第五版课件
导线
连接电路中的各个元件，传输电流 。
04
电路元件
电阻器
限制电流，将电能转换为热能。
电容器
储存电荷，具有隔直流、阻交流的特性。
电感器
储存磁能，具有隔交流、阻直流的特性。
二极管
单向导电，主要用于整流和检波。
电路的基本物理量
电流
单位时间内流过导体的电荷量 ，表示电荷移动的速度。
电压
电场中两点之间的电势差，表 示电场力做功的能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
戴维南定理
总结词
戴维南定理是一种将复杂电路等效为简单电路的方法，通过应用该定理，可以简化电路 分析过程。
详细描述
戴维南定理指出，任何一个线性有源二端网络可以用一个电源来代替，电源的电动势等 于网络中独立源的电动势和独立电源的代数和，而电源的内阻等于网络中所有元件电阻 的总和。通过应用戴维南定理，我们可以将复杂的电路等效为简单的电源和电阻模型，
有效值与峰值
有效值是描述正弦交流电热效应的等 效值，而峰值则是正弦交流电的最大 值。
正弦稳态电路的分析方法
相量法
通过引入复数相量来描述正弦交流电，从而 简化计算过程。
功率与功率因数
功率是描述电路传输能量的能力，而功率因 数则是反映电路效率的指标。
阻抗与导纳
阻抗和导纳是描述电路对正弦交流电的阻碍 和导引能力的物理量。
三相功率
三相功率的计算
三相功率是三相电路中各相功率的总和 ，计算公式为$P = frac{1}{3} times (P_1 + P_2 + P_3)$。其中$P_1, P_2, P_3$分 别为三相的功率。
VS
三相功率的测量
测量三相功率可以使用三相功率表，它能 够同时测量三相电路中的功率，并计算总 功率。在电力系统中，三相功率的平衡对 于保证系统的稳定运行非常重要。
连接电路中的各个元件，传输电流 。
04
电路元件
电阻器
限制电流，将电能转换为热能。
电容器
储存电荷，具有隔直流、阻交流的特性。
电感器
储存磁能，具有隔交流、阻直流的特性。
二极管
单向导电，主要用于整流和检波。
电路的基本物理量
电流
单位时间内流过导体的电荷量 ，表示电荷移动的速度。
电压
电场中两点之间的电势差，表 示电场力做功的能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
戴维南定理
总结词
戴维南定理是一种将复杂电路等效为简单电路的方法，通过应用该定理，可以简化电路 分析过程。
详细描述
戴维南定理指出，任何一个线性有源二端网络可以用一个电源来代替，电源的电动势等 于网络中独立源的电动势和独立电源的代数和，而电源的内阻等于网络中所有元件电阻 的总和。通过应用戴维南定理，我们可以将复杂的电路等效为简单的电源和电阻模型，
有效值与峰值
有效值是描述正弦交流电热效应的等 效值，而峰值则是正弦交流电的最大 值。
正弦稳态电路的分析方法
相量法
通过引入复数相量来描述正弦交流电，从而 简化计算过程。
功率与功率因数
功率是描述电路传输能量的能力，而功率因 数则是反映电路效率的指标。
阻抗与导纳
阻抗和导纳是描述电路对正弦交流电的阻碍 和导引能力的物理量。
三相功率
三相功率的计算
三相功率是三相电路中各相功率的总和 ，计算公式为$P = frac{1}{3} times (P_1 + P_2 + P_3)$。其中$P_1, P_2, P_3$分 别为三相的功率。
VS
三相功率的测量
测量三相功率可以使用三相功率表，它能 够同时测量三相电路中的功率，并计算总 功率。在电力系统中，三相功率的平衡对 于保证系统的稳定运行非常重要。
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单位
电位真正降低的方向。
V (伏[特])、kV、mV、V
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例2-1
a
b
已知：4C正电荷由a点均匀移动 至b点电场力作功8J，由b点移 动到c点电场力作功为12J，
①若以b点为参考点，求a、b、c 点的电位和电压uab、u bc;
c
解
(1)
b 0
②若以c点为参考点，再求以上 各值。
P6 U 6 I3 (3) (1)W 3W（吸收）
注意
对一完整的电路，满足：发出的功率＝吸收的功率
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1-4 电路元件
1. 电路元件
是电路中最基本的组成单元。 5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。 注意 如果表征元件端子特性的数学关系式是线 性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性 元件。
1.实际电路
功能 由电工设备和电气器件按预期
目的连接构成的电流的通路。
(a) 能量的传输、分配与转换； (b) 信息的传递、控制与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上。
返 回
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2. 电路模型
开关
电路图
白炽灯
10BASE-T wall plate
电 池 导线
Rs
RL
Us
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。
参考方向
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
i A
参考方向 B
表明 电流(代数量)
大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
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电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 i A 参考方向 B
电路符号
iS
+
_
u
理想电流源的电压、电流关系
①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无 关；与它两端电压的方向、大小无关。
返 回 上 页 下 页
②电流源两端的电压由电源及外电路共 同决定。 直流电流源的 伏安特性曲线
u
iS
i
例
O
+
u
iS
R
u RiS
u 0 ( R 0)
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度
带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt
def
返 回
上 页
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单位
例 两线传输线的等效电路。
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足：
l
z
i i + u (t ) -
集总参 数电路
L
i (t )
R
C
返 回
上 页
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当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足： z
i i
l
分布参 数电路
等效电路为：
L0 z
+
R0 z
L0 z
+
R0 z
i( z, t )
Wab 8 a V2V ubc b c [0 (3)]V 3 V q 4 Wcb Wbc 12 c V 3 V q q 4
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uab a b (2 0)V 2 V
解
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a V 5V q 4 Wbc 12 b V 3V q 4
①只适用于线性电阻( R 为常数）。 ②如电阻上的电压与电流参考方向非关 联，公式中应冠以负号。 ③说明线性电阻是无记忆、双向性的元 件。 i R
则欧姆定律写为
u
+
i –G u
u –R i
公式和参考方向必须配套使用！
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3.功率和能量
功率
i
R
+
i
u
R
+
p u i i2R u2 / R
uab a b (5 3)V 2 V
c
结论
ubc b c (3 0)V 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
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C0 z C0 z
u ( z, t )
-
i( z z, t ) u(z z,t )
-
返 回
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1-5 电阻元件
1.定义
电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可 用u - i平面上的一条曲线来描述： u 伏安 特性 i O
f (u, i) 0
2.线性时不变电阻元件
任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 R 电路符号
用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。 A
iAB
B
返 回
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2.电压的参考方向
电位
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至参考 点（＝0）时电场力作功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力作功（W）的大小。
dW u dq
def
实际电压方向
5V
吸收 吸收
p10V uSi 10 1W 10 W 发出
p5V uSi 5 1W 5W
pR Ri 5 1W 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
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+ +
i
_ uR +
R 5Ω
_
10V
2.理想电流源
定义
其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。
u
(2)用正、负极性表示：
+
(3)用双下标表示：
u
A
uAB
B
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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为关 联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
i
+ u
关联参考方向
i
u
非关联参考方向
+
返 回
上 页
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例2-2
＋
i
B
A
u
－
电压、电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压、电 流参考方向是否关联？
p u i (–R i) i
–i2 R - u2/ R
-
u
表明 电阻元件在任何时刻总是吸收功率的。
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能量
从 t0 到 t 电阻吸收的能量：
WR t pdξ t uidξ
t t
0 0
u
O
4.电阻的开路与短路
开路
i
uu
i
i
i0
u0
u
O
+ +
R
R ∞ 或 G 0
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u-i 关系
满足欧姆定律 u
O
u Ri R u i i u R Gu
u、i 取关联 参考方向
i
伏安特 性曲线 为一条 过原点 的直线
i
R
+
单位
u
－
R 称为电阻，单位： (欧[姆]) G 称为电导，单位：S (西[门子])
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注意
欧姆定律
uS
电场力作功，电源吸收功率。 u 物理意义： _ _
+
+
+
p uSi 0
发出功率，起电源作用
②电压、电流参考方向关联。
p uSi 0
吸收功率，充当负载。
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例6-1 计算图示电路各元件的功率。
解
uR (10 5)V 5V uR 5 i A 1A R 5
（b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
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注意
②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一 定条件下可用同一电路模型表示。 ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 模型可以有不同的形式。
例 电感线圈的电路模型
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1-2 电流和电压的参考方向
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电路模型 理想电路元件
5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征：
（a）只有两个端子；
求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或发出的功率。
2 U2
－ +
已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 。
电位真正降低的方向。
V (伏[特])、kV、mV、V
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例2-1
a
b
已知：4C正电荷由a点均匀移动 至b点电场力作功8J，由b点移 动到c点电场力作功为12J，
①若以b点为参考点，求a、b、c 点的电位和电压uab、u bc;
c
解
(1)
b 0
②若以c点为参考点，再求以上 各值。
P6 U 6 I3 (3) (1)W 3W（吸收）
注意
对一完整的电路，满足：发出的功率＝吸收的功率
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1-4 电路元件
1. 电路元件
是电路中最基本的组成单元。 5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。 注意 如果表征元件端子特性的数学关系式是线 性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性 元件。
1.实际电路
功能 由电工设备和电气器件按预期
目的连接构成的电流的通路。
(a) 能量的传输、分配与转换； (b) 信息的传递、控制与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上。
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2. 电路模型
开关
电路图
白炽灯
10BASE-T wall plate
电 池 导线
Rs
RL
Us
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。 有某种确定的电磁性能的理想 元件。
参考方向
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
i A
参考方向 B
表明 电流(代数量)
大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
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电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 i A 参考方向 B
电路符号
iS
+
_
u
理想电流源的电压、电流关系
①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无 关；与它两端电压的方向、大小无关。
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②电流源两端的电压由电源及外电路共 同决定。 直流电流源的 伏安特性曲线
u
iS
i
例
O
+
u
iS
R
u RiS
u 0 ( R 0)
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度
带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt
def
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单位
例 两线传输线的等效电路。
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足：
l
z
i i + u (t ) -
集总参 数电路
L
i (t )
R
C
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当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足： z
i i
l
分布参 数电路
等效电路为：
L0 z
+
R0 z
L0 z
+
R0 z
i( z, t )
Wab 8 a V2V ubc b c [0 (3)]V 3 V q 4 Wcb Wbc 12 c V 3 V q q 4
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uab a b (2 0)V 2 V
解
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a V 5V q 4 Wbc 12 b V 3V q 4
①只适用于线性电阻( R 为常数）。 ②如电阻上的电压与电流参考方向非关 联，公式中应冠以负号。 ③说明线性电阻是无记忆、双向性的元 件。 i R
则欧姆定律写为
u
+
i –G u
u –R i
公式和参考方向必须配套使用！
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3.功率和能量
功率
i
R
+
i
u
R
+
p u i i2R u2 / R
uab a b (5 3)V 2 V
c
结论
ubc b c (3 0)V 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。
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C0 z C0 z
u ( z, t )
-
i( z z, t ) u(z z,t )
-
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1-5 电阻元件
1.定义
电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可 用u - i平面上的一条曲线来描述： u 伏安 特性 i O
f (u, i) 0
2.线性时不变电阻元件
任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 R 电路符号
用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。 A
iAB
B
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2.电压的参考方向
电位
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至参考 点（＝0）时电场力作功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另 一点时电场力作功（W）的大小。
dW u dq
def
实际电压方向
5V
吸收 吸收
p10V uSi 10 1W 10 W 发出
p5V uSi 5 1W 5W
pR Ri 5 1W 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
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+ +
i
_ uR +
R 5Ω
_
10V
2.理想电流源
定义
其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。
u
(2)用正、负极性表示：
+
(3)用双下标表示：
u
A
uAB
B
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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为关 联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
i
+ u
关联参考方向
i
u
非关联参考方向
+
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例2-2
＋
i
B
A
u
－
电压、电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压、电 流参考方向是否关联？
p u i (–R i) i
–i2 R - u2/ R
-
u
表明 电阻元件在任何时刻总是吸收功率的。
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能量
从 t0 到 t 电阻吸收的能量：
WR t pdξ t uidξ
t t
0 0
u
O
4.电阻的开路与短路
开路
i
uu
i
i
i0
u0
u
O
+ +
R
R ∞ 或 G 0
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u-i 关系
满足欧姆定律 u
O
u Ri R u i i u R Gu
u、i 取关联 参考方向
i
伏安特 性曲线 为一条 过原点 的直线
i
R
+
单位
u
－
R 称为电阻，单位： (欧[姆]) G 称为电导，单位：S (西[门子])
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注意
欧姆定律
uS
电场力作功，电源吸收功率。 u 物理意义： _ _
+
+
+
p uSi 0
发出功率，起电源作用
②电压、电流参考方向关联。
p uSi 0
吸收功率，充当负载。
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例6-1 计算图示电路各元件的功率。
解
uR (10 5)V 5V uR 5 i A 1A R 5
（b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
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注意
②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一 定条件下可用同一电路模型表示。 ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 模型可以有不同的形式。
例 电感线圈的电路模型
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1-2 电流和电压的参考方向
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电路模型 理想电路元件
5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征：
（a）只有两个端子；
求图示电路中各 方框所代表的元件吸 收或发出的功率。
2 U2
－ +
已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 。