第1章直流稳态电路

用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模 拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的 电路模型。
电路的建模过程
实际电路
抽象 近似
实际器件（电阻器、电容器、 电感线圈、晶体管、集成电路等）
器件建模： 1.保留主要电磁特性 2.一个器件可由多个元件模型表示
电路模型
理想电路元件（电阻元件、电容元件、 电感元件、电源、理想运放等）
E _
电工技术
Ia +
RU _
(2) 参考方向的表示方法
b
电流：
I
箭标 aR b
电压： 正负极性 a
+ U–
b
双下标 Iab
双下标 Uab
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(3) 实际方向与参考方向的关系
电工技术
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
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电工技术
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备
或电路元件按一定方式组合而成。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
话筒 放 扬声器 大 器
例： I aR b
+U–
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
模拟电 子技术
电工技术
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图
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Байду номын сангаас
电工技术
三、如何学好电工电子技术
课程特点：内容多且广、学时相对少
1、注意掌握“三基”： 基本原理、基本分析方法、基本应用
电路图中，各种电路元 为是无电阻的理想导体。
件都用规定的图形符号
开关用来控制电路的通
表示。
断。
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电工技术
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
电压 U
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)
上篇：电路分析基础 ——直流电路（1）；交流电路 （2 ）。 磁路与电机——磁路和变压器（4）；电动机（4）； 继电接触器控制（5）
下篇：模拟电子技术——半导体器件（6）；放大器 （7）；运算放大器（8）
数字电子技术——组合电路（9）；时序电路（10）
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二、电工电子技术的发展与应用电工技术
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)
kV 、V、mV、 μV
注意：它们是标量，规定方向是为了便于电路的计算。
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2. 电路基本物理量的参考方向
(1) 参考方向
在分析与计算电路时，对电量任 +
意假定的方向。一种分析方法。
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
负载
提供能源
直流电源
激励：电源或信号源的电压或电流，推动电路工作;
响应: 由激励所产生的电压和电流; 电路分析：在电路结构、电源和负载等参数已知的 条件下，讨论激励和响应之间的关系。
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电工技术
为了便于用数学方法分析电路，将实际电路模型化，
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电工技术
本章要求: 1.首先讨论电路的基本概念和基本定律，如电 路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定 律、电源的工作状态以及电路中点位的概念及 计算等； 2.其次讨论几种常用的电路分析方法，如支路 电流法、叠加定理、电压源模型与电流源模型 等效变换和戴维宁定理。
发 展
现 状
1785年，库仑确定电荷间的作用力； 1826年，欧姆提出“欧姆定律”； 1831年，法拉第发现电磁感应现象；
快速发展 原因
1834年，雅可比造出第一台电动机；
1864年，麦克斯韦提出电磁波理论； 1895年，马可尼和波波夫实现第一次无线电通信； 1904年，弗莱明发明第一只电子管（二极管）；
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2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
电工技术
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
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2.电路的组成部分
信号处理：
电工技术
信号源:
放大、调谐、检波等
2、注重综合分析与设计 注重工程化素质培养
3、提高学习效率、培养自学能力 课堂、答疑、作业、自学、讨论、实验
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电工技术
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的组成 1.2 电路的基本物理量及其参考方向 1.3 电阻元件 1.4 电容元件 1.5 电感元件 1.6 电源元件 1.7 基尔霍夫定律 1.8 电压源与电流源的等效变换 1.9 支路电流法 1.10 尼尔曼定理 1.10 叠加原理 1.11 戴维南定理
电工技术
电工学
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绪论
电工技术
一、课程的地位和主要内容
电工电子技术——研究电工技术和电子技术
的理论及其应用的科学技术。
电工电子技术 （电工学）
电路分析基础
电工技术
（上篇） 磁路与电机
电子技术
（下篇）
模拟电子技术 数字电子技术
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电工技术
电能 易转换
1946年，诞生第一台电子计算机； 1947年，贝尔实验室发明第一只晶体管； 1958年，德克萨斯公司发明第一块集成电路。
易传输 易控制
：
容量大型化 器件小型化 设计自动化
功率电子技术 微电子技术 EDA技术
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电工电子技术的典型应用
干扰、噪声、漂移、非线性
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手电筒的电路模型
电工技术
手电筒由电池、灯泡、
IS
开关和筒体组成。
+
E
+
开关
电池是电源元件，其参
–U
Ro
–
电池
导线
R 灯泡
数为电动势 E 和内阻Ro； 灯泡主要具有消耗电能
的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R；
今后分析的都是指电
筒体用来连接电池和灯
路模型，简称电路。在 泡，其电阻忽略不计，认