电路(第五版). 邱关源原著电路教案,第2章.

合集下载

电路章节2 邱关源第五版

.
.
.
.
i3
i2
i'3
i23
.
.
R2
i31 i12 R31 R23 R12
i'2
. .
.
Y形连接与形连接的等效变换 R3 R2 u12u31 R1R2+R2R3+R3R1 R1R2+R2R3+R3R1 R1 R3 i2 = u23 u12 R1R2+R2R3+R3R1 R1R2+R2R3+R3R1 R2 R1 i3 = u31 u23 R1R2+R2R3+R3R1 R1R2+R2R3+R3R1 对照上式和(2)式 R12 = R1R2+R2R3+R3R1 R3 Δ Y R23 = R1R2+R2R3+R3R1 R1 ∏ T R31= R1R2+R2R3+R3R1 R2
.
②
③
②
对Y形: u12 =R1i1-R2i2 , u23 =R2i2-R3i3 , i1+i2+i3 =0 (1)
i12 i31 , i2 i23 i12 , i3 i31 i23 , 对Δ 形: i1 u12 u31 u23 u12 u31 u23 (2) i1 , i2 , i3 R12 R31 R23 R12 R31 R23
等效变换的条件
§2-6 实际电源的两种模型及其等效变换
电源等效变换
a
R + uS -
外电路 b (a)
uS 1 iS ,G R R 1 uS Ri S , R G
a
iS
G

电路邱关源第五PPT学习教案

i 开路
O
+ +
i
i0 u0
i
u u
R ∞ 或 G 0
u
R
短路
– –
i0 u0
i
O
R 0 或 G ∞
第25页/共58页
返回上页下页
实际电阻器
第26页/共58页
返回上页下页
1-5 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。
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
第5页/共58页
返回上页下页
1-2 电流和电压的参考方向
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。
电路符号
i
_ +
uS
第27页/共58页
返回上页下页
理想电压源的电压、电流关系
①
电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。
②
通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。
例
i
+
u
R
S
-
外电路
u
i uS R
O
i 0 (R ∞)
i ∞ (R 0)
功率
3.功率和能量
R
i
+
u
R
i
-
u
ห้องสมุดไป่ตู้表明

电路第五版邱关源PPT学习教案

第26页/共87页
返回上页下页
例1-5 图为RC选频网络，求u1和u2同相位的条件及
解设：Z1=R+jXC, Z2=R//jXC
U 2
U1Z2 Z1 Z2
＋
u1
R jXC
U1 U 2
?
U1 U 2
Z1 Z2 Z2
1
Z1 Z2
jXC
－
＋
R
u2
－
Z1
R jX C
(R jX C )2
Z2 jRXC (R jX C )
Z
1 Y
1 G jB
G jB G2 B2
R
jX
R
G G2B2
,
X
B G2B2
| Y | 1 |Z|
,
φZ φ-2 RL串联电路如图，求在＝106rad/s时的等效并
联电路。
50
解 RL串联电路的阻抗为
XL L 106 0.06 103Ω 60Ω
Z R jXL (50 j60)Ω 78.1 50.2 Ω
-
-
第6页/共87页
返回上页下页
（3）L<1/C， X<0， Z <0，电路为容性，
电压落后电流。 U
Z
U
U R U
I
U2 R
U
2 X
U2 R
(UC
U L )2
I + U R -
UX
UC
L
等效电路
+
.
U
-
R 1
+U X
jCeq -
（UU4CL）电L压=U1与/R电C流，同XI=相0等路。，效电Z=0，电+-路U 为电IR阻性-U+， R

邱关源电路教案设计(2次课)

复习要点：1.电路吸收或发出功率的判断（重点） 2.理想电压源（重点） 3.理想电流源（重点）
复习思考题，作业题
思考题： 1．电路吸收或发出功率的判断标准？ 2．电压源和电流源在实际应用中的注意事项？
作业: p25 练习题 1-1
实施情况及分析
标准文案大全
实用文档
电气与信息工程系教案
第 2 次课
当构成电路的器件以及电路本身的尺寸远小于电路工作时的电磁波的波长，或者说电磁波通过电路的时间可认为是瞬时的，这种理想电路元件称为集总元件或集总参数元件。
2、集总电路：由集总元件构成的电路称为集总电路。
例 1：日光灯，50Hz 工频情况下，电磁波长为 6000 公里，日光灯电路为集总电路，同样的波长对于远距离传输线来说，就是非集总电路。例 2：收音机收听北京音乐台 FM97.4MHz，取近似值 100MHz，电磁波波长 λ =?
直流模型
第一节课完 8 分钟
较低频率模型
标准文案大全
较高频率模型
实用文档
注意：a.必须考虑工作条件，并按不同的精度要求把给定工作情况下的主要物理功能反应出来。
b.不同的实际电路部件，只要具有相同的主要电磁性能，在一定条件下可用同一个模型表示。 3.结论： a.在不同的条件下，同一实际器件可能采用不同的模型； b.模型对电路的分析结果有很大的影响，模型取得复杂会造成分析困难，取得简单不足以反映所求解的真实情况。四、学习本课程需注意的几个问题 1．电路一般是指由理想电路元件构成的抽象电路或电路模型，而非实际电路； 2.理想电路元件简称为电路元件； 3.本书的“网络”（network）和“电路”（circuit）将不加区别地被引用； 4.在本书中，随时间变化的物理量一般用小写字母表示，如 u(u(t))、i(i(t))、q(q(t))等。不随时间变化的物理量一般用大写字母表示，如 U、I、Q 等。 5.本书所涉及的主要内容是电路分析，探讨电路的基础定律和定理，讨论各种计算方法，为学习电气工程技术、电子和信息工程技术等建立必要的理论基础。

电路原理(邱关源)习题解答第二章课件-电阻电路的等效变换练习

第二章电阻电路的等效变换“等效变换”在电路理论中是很重要的概念，电路等效变换的方法是电路问题分析中经常使用的方法。

所谓两个电路是互为等效的，是指（1）两个结构参数不同的电路再端子上有相同的电压、电流关系，因而可以互相代换；（2）代换的效果是不改变外电路（或电路中未被代换的部分）中的电压、电流和功率。

由此得出电路等效变换的条件是相互代换的两部分电路具有相同的伏安特性。

等效的对象是外接电路（或电路未变化部分）中的电压、电流和功率。

等效变换的目的是简化电路，方便地求出需要求的结果。

深刻地理解“等效变换”的思想，熟练掌握“等效变换”的方法在电路分析中是重要的。

2-1 电路如图所示，已知12100,2,8s u V R k R k ==Ω=Ω。

若：（1）38R k =Ω；（2）处开路）33(R R ∞=；（3）处短路）33(0R R =。

试求以上3种情况下电压2u 和电流23,i i 。

解：（1）2R 和3R 为并联，其等效电阻84R k ==Ω，则总电流 mA R R u i s 3504210011=+=+=分流有 mA i i i 333.86502132==== V i R u 667.666508222=⨯==（2）当∞=3R ，有03=imA u i s 10100212===V i R u 80108222=⨯==（3）03=R ，有0,022==u imA R u i s 50210013===2-2 电路如图所示，其中电阻、电压源和电流源均为已知，且为正值。

求：（1）电压2u 和电流2i ；（2）若电阻1R 增大，对哪些元件的电压、电流有影响？影响如何？解：（1）对于2R 和3R 来说，其余部分的电路可以用电流源s i 等效代换，如题解图（a ）所示。

因此有 32332R R i R i += 32322R R i R R u s+=（2）由于1R 和电流源串接支路对其余电路来说可以等效为一个电流源，如题解图（b ）所示。

电路邱关源第5版教案第2章

Rab R
返回
上页
下页
2.4 电阻的Y形连接和形连接的等效变换
1. 电阻的、Y形连接
包含
1 R1 R2 R b R3 R4
三端网络
a
1 R1
R12 2 R23
形网络
R31
3 R2
R3 3 Y形网络
返回
2
上页
下页
，Y 网络的变形：
型电路 ( 型)
T 型电路 (Y、星型)
②等效电阻消耗的功率等于各并联电阻消耗功率的总和
返回上页下页
3.电阻的串并联
电路中有电阻的串联，又有电阻的并联，这种连接方式称电阻的串并联。
例1 计算图示电路中各支路的电压和电流
i1 5 i1 5 + i2 i3 165V 18
6
i2 i3 6 165V 18 i5 4 i4 12 +
10
-
10 90 Req 1 10Ω 10 90 3
-
1 + 20V
4 90
3
3 9
i 20 / 10 2A
1
10 2 i1 0.2A 10 90
返回上页下页
P 90i12 90 (0.2)2 3.6W
例3 求负载电阻RL消耗的功率
②用分压方法做
U2 1 U4 U1 3V 2 4
I4 3 2R
返回上页下页
从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤： ①求出等效电阻或等效电导； ②应用欧姆定律求出总电压或总电流； ③应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！

邱关源电路教案

电气与信息工程系教案第 1 次课授课时间（教案续页）讲授与指导内容讲课、互动内容设计课时分配备注1.自我介绍2.课程介绍：（1）电路课的地位与作用；（2）电气工程及其自动化专业介绍及就业方向。

3.授课内容与学时分配：理论（36学时），试验是（12学时）4.考核方式：平时成绩（40分），考试成绩（60分）第一章电路模型和电路定律§1-1 电路和电路模型一、实际电路1.定义:为了某种需要，由电路部件（例如：电阻器、蓄电池等）和电路器件（例如：晶体管、集成电路等）相互连接而成的电流通路装置。

2．实际电路举例3.实际电路的主要作用：（1）电能的传输、分配与转换（2）传递和处理信号4.基本概念：（1）激励：电源或信号源产生的电压或电流，也称为输入。

（2）响应：由激励在电路各部分产生的电压和电流，也称为输出。

（3）电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路激励和响应之间的关系。

（4）电路理论：研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电荷、大家想一想为什么要学习电路课？今后本专业可以的就业方向。

从实际中举两三个实例，总结出实际电路的主要作用：（1）电能的传输、分配与转换；（2）传递和处理信号。

1分钟6分钟2分钟16分钟定条件下可用同一个模型表示。

3.结论：a.在不同的条件下，同一实际器件可能采用不同的模型；b.模型对电路的分析结果有很大的影响，模型取得复杂会造成分析困难，取得简单不足以反映所求解的真实情况。

四、学习本课程需注意的几个问题1．电路一般是指由理想电路元件构成的抽象电路或电路模型，而非实际电路；2.理想电路元件简称为电路元件；3.本书的“网络”（network ）和“电路”（circuit ）将不加区别地被引用；4.在本书中，随时间变化的物理量一般用小写字母表示，如u(u(t))、i(i(t))、q(q(t))等。

不随时间变化的物理量一般用大写字母表示，如U 、I 、Q 等。

5.本书所涉及的主要内容是电路分析，探讨电路的基础定律和定理，讨论各种计算方法，为学习电气工程技术、电子和信息工程技术等建立必要的理论基础。

邱关源《电路》第五版第二章电阻电路的等效变换

a
10
10 10 10
b
10
Rab=5
b
10
§2-3 电阻的串联和并联求解等效电阻时必须注意：
* 首先搞清对何处等效；
* 分清串、并联关系；
* 可改画电路，原则是电阻相互联接关系不能改变，但电阻位置可变，尽量缩短无阻支路，逐步等效，逐步化简。 * 等电位点可以短路，电流为零的支路可以开路。特别注意电路中有无平衡电桥电路。
-
2
§2-5 电压源、电流源的串联和并联 4. 电流源与任意支路串联
iS R i + 1
+
uS
iS + u
1
u
-
2 iS
1
-2
+
u
-
2
§2-5 电压源、电流源的串联和并联 5. 举例
【例1】化简电路。
iS1 =1A
-ห้องสมุดไป่ตู้
+
uS1=2V
1
+
uS2=2V
R1=1
iS2=1A
R2=1
2
§2-6 实际电源的两种模型及其等效变换
2
2
iS
iS iS1 iS2 iSn
iS1 iS 1 iS2 iSn
显然只有电流源电流相等时，才允 2 许串联。
iS iS1 iS2 iSn
§2-5 电压源、电流源的串联和并联 3. 电压源与任意支路并联
+
uS
i R 1
+
uS
1 iS i
-
2 1
2
+
uS
i
3 R3 i3
i1

邱关源电路第五版电子教案

u 311.1cos(314t 60 )V
o

试用相量表示i, u . 解
I 10030 A,
o

U 220 60 V
o

例2
解
已知 I 5015 A, f 50Hz .
试写出电流的瞬时值表达式。
i 50 2cos(314t 15 ) A
返回上页下页
Im
F1+F2
F2
F1 o 图解法 Re o
F1 Re
-F2 F1-F2
返回上页下页
②乘除运算 —— 采用极坐标式若则:
F1=|F1| 1 ，F2=|F2| 2
F1 F2 F1 e F2 e
j1
j 2
F1 F2 e
jθ1
j(1 2 )
F1 F2 1 2
研究正弦电路的意义
1.正弦稳态电路在电力系统和电子技术领域占有十分重要的地位。
优 ①正弦函数是周期函数，其加、减、求导、点积分运算后仍是同频率的正弦函数；
②正弦信号容易产生、传送和使用。
返回上页下页
2.正弦信号是一种基本信号，任何非正弦周期信号可以分解为按正弦规律变化的分量。
f (t ) Ak cos( kwt k )
是一个正弦量有物理意义
j( w t Ψ )
结论任意一个正弦时间函数都
有唯一与其对应的复数函数。
i 2 Icos(w t Ψ ) F (t ) 2 Ie
返回
上页
下页
F(t) 还可以写成
复常数
F (t )
2 Ie e

电路(第五版).-邱关源原著-电路教案

第5章含有运算放大器的电阻电路●本章重点1、理想运算放大器的两个特性；2、节点法分析含理想运算放大器的电阻电路。

●本章难点分析电路时理解虚断、虚短的含义。

●教学方法本章是通过一些典型电路讲述了含运算放大器的电阻电路的分析方法。

采用讲授为主，自学为辅的教学方法。

共用2课时。

通过讲例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂。

●授课内容运算放大器是一种电压放大倍数很高的放大器，不仅可用来实现交流信号放大，而且可以实现直流信号放大，还能与其他元件组合来完成微分、积分等数学运算，因而称为运算放大器。

目前它的应用已远远超出了这些范围，是获得最广泛应用的多端元件之一。

5.1运算放大器的电路模型a端—－反相输入端：在o端输出时相位相反。

b端—－同相输入端：在o端输出时相位相同。

o baau_+o 端—－输出端A —－放大倍数，也称作“增益”（开环放大倍数：输入端不受o 端影响）。

''''''()o ao bo o o b a u Au u Au u u u A u u =-=⇒=+=-差动输入方式二、端口方程：()o b a u Au u =- 三、电路模型：i o ioR R R R ----输入电阻输出电阻高输入，低输出电阻，0,""0000,""a i b o b a b a i R i R u u u u a b A ≈⎫→∞⎬≈⎭→⎫-≈≈⎬→∞⎭理想状态下，虚断电流可以为，但不能把支路从电路里断开。

虚短，但不能在电路中将、两点短接。

四、常用接法理想化：u a ≈0。

“虚地”：可把a 点电位用0代入，但不能直接作接地处理。

5.2含理想运放的电路分析分析方法：节点电压法。

采用概念：“虚短”，“虚断”，“虚地”。

避免问题：对含有运放输出端的节点不予列方程。

_o ao uao。

+__+a ub u0i ≈i R R0u+__ +a ub ua ii R R0u求解次序：由最末一级的运放输入端开始，逐渐前移。

电路原理第五版邱关源教案

感抗的性质：表示限制电流的能力；感抗和频率成正比。
相量表达式
3. 电容元件VCR的相量形式
时域形式：
相量形式：
相量关系：
容抗与容纳
相量表达式
4. 基尔霍夫定律的相量形式
同频率的正弦量加减可以用对应的相量形式来进行计算。因此，在正弦电流电路中，KCL和KVL可用相应的相量形式表示：
流入某一结点的所有正弦电流用相量表示时仍满足KCL；而任一回路所有支路正弦电压用相量表示时仍满足KVL。
第2次课授课时间
（教案续页）
讲授与指导内容
讲课、互动内容设计
课时
分配
备注
1. 问题的提出
电路方程是微分方程：
两个正弦量的相加：如KCL、KVL方程运算：
同频的正弦量相加仍得到同频的正弦量，所以，只需确定初相位和有效值。因此采用
3.正弦量的相量表示
造一个复函数
对 F(t) 取实部
任意一个正弦时间函数都有唯一与其对应的复数函数。
F(t) 还可以写成
注意：相量的模表示正弦量的有效值
相量的幅角表示正弦量的初相位
同样可以建立正弦电压与相量的对应关系：
例题：已知
试用相量表示i, u .
例题：
试写出电流的瞬时值表达式。
4. 相量法的应用
1、同频率正弦量的加减
同频正弦量的加减运算变为对应相量的加减运算。
例题
正弦量的微分、积分运算
相量法的优点：
例题：试判断下列表达式的正、误。
复习导入
新课教学
例题讲授
课堂练习
第二部分新课
课堂练习
5分钟
15分钟
10分钟
第一节课完
10分钟
第二节课完

(完整word)电路(第五版). 邱关源原著电路教案,第2章.

第2章电阻电路resistor network 的等效变换equivalent transformation● 本章重点1、实际电源的两种模型及等效变换;2、输入电阻input resistance 的概念及求解。

● 本章难点1、电阻电路的Y/△等效变换;2、含受控源的一端口网络输入电阻的求解。

● 教学方法本章是等效变换法的基本内容，主要讲述了电路等效变换的概念、元件的串联和并联、Y/△等效变换、电源的等效变换及一端口输入电阻的计算。

共用4课时。

本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法。

对重点内容和难点内容，课堂上不仅要把概念讲解透彻，还要针对例题加以分析，课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并牢固掌握.对于元件的串联和并联相对较简单的内容简单讲解；对于含受控源的电路及一端口输入电阻的求解则占用课时较多；Y/△变换的等效公式的推导要求自学。

● 授课内容2。

1等效变换equivalent transformation 的概念concept（二端网络）i =i ’二端网络）+ + __ u u若两个二端网络Two-terminal network N 1和N 2，当它们与同一个外部电路External circuitry 相接，在相接端点处的电压、电流关系完全相同时，则称N 1和N 2为相互等效的二端网络．2。

2 电阻的串联in series 、并联in parallel 和混联一、电阻的串联1、特征:流过同一电流（用于以后判断是否为串联)2、KVL ：iR u u u u u k R k ⋅==++∑3213、等效电阻Equivalent resistor ：∑=k eq R R4、分压公式：u R R u eqkk =5、功率：2iR P k k =∑=k P P二、电阻的并联1、特征:承受同一个电压2、KCL: ∑=++k i i i i 321 分流不分压，分流电路u 2 u 1 iR 3 R eqiR 1 G 1i 1 (R eq)G equ G R ui k kk ==u G i k )(∑= ∑=k eq G G 3、等效电导：∑=k eq G G 4、分流公式：i G G u G i eqkk k == 5、功率：2u G P k k =∑=kP P并联串联↔↔↔,,i u G R三、电阻的混联13232R R R R R R eq ++=321321)(R R R R R R R eq ++⋅+=桥式电路 Bridge Circuit ：每个节点联接三条支路平衡电桥Balanced Bridge ：R 1﹒R 4=R 22.3 电阻的Y —⊿等效变换1、三端网络的等效概念若两个三端网络的电压u 13、u 23与电流i 1、i 2之间的关系完全相同时，则称这两个三端网络对外R 13R 4123 Y+ -u 23互为等效。

邱关源第五版电路第02章

例2-2
2.5 电压源和电流源的串联和并联
理想电压源的串联和并联
– 串联注意参考方向
一致取+ 不一致取一致取+。不一致取-
+ uS1_ + uS2_
+º uS _ º
us = us1 +us2 = ∑usk
uS
等效电路
+ _
º +
_
– us仍是理想电压源，电流由外电路决定仍是理想电压源，
2.5 电压源和电流源的串联和并联
n
2.3 电阻的串联和并联
功率
p1 = Gu2 ,K, pk = Gku2 ,K, pn = Gnu2 1
p1 :Kpk :Kpn = G :KGk :KGn 1
p总 = G u2 = (G +K+ Gk +KGn )u2 eq 1 = Gu2 +K+ Gku2 +KGnu2 1 = p +K+ pk +K+ pn 1
由式(2)解得：由式(2)解得： (2)解得
u12Y R3 −u31Y R2 i1Y = RR2 + R2R3 + R3R 1 1 u23Y R1−u12Y R3 i2Y = R R2 + R2R3 + R3R 1 1 u31Y R2 −u23Y R 1 i3Y = R R2 + R2R3 + R3R 1 1
•并联电路的总电导等于各分电导之和。（即等效电阻并联电路的总电导等于各分电导之和。（即等效电阻并联电路的总电导等于各分电导之和。（小于任一并联电阻）——特别记住两电阻并联公式小于任一并联电阻）——特别记住两电阻并联公式 •电流与电导成正比，因此并联电阻电路可作分流电路电流与电导成正比，电流与电导成正比 •注意参考方向注意参考方向并联等效电导：并联等效电导：

《电路》邱关源g(第五版)第2章

注意事项
替代定理只适用于线性电路，且替代过程中应注意电压和电流的参考方向。
戴维南定理与诺顿定理
戴维南定理
任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效替代。其中，电压源的电压等于该网络开路时的端电压，电阻等于该网络中所有独立源置零时的等效电阻。
诺顿定理
任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电流源和一个电阻的并联组合来等效替代。其中，电流源的电流等于该网络短路时的端电流，电阻的求法与戴维南定理相同。
意满足定理的条件。同时，最大功率传输并不意味着效率最高，因此在
实际设计中还需要考虑其他因素。
05 含有运算放大器的电阻电路
运算放大器的电路模型
理想运算放大器模型
输入电阻无穷大，输出电阻为零，开环电压增益无穷大。
实际运算放限增益等非理想因素。
运算放大器的主要参数
包括增益、带宽、输入阻抗、输出阻抗、共模抑制比等。
比例电路的分析
同相比例电路
输出电压与输入电压同相，且放大倍数为正，通过反馈电阻和输入电阻的比例关系实现。
反相比例电路
输出电压与输入电压反相，且放大倍数为负，同样通过反馈电阻和输入电阻的比例关系实现。
比例电路的应用
信号放大、衰减、电压跟随等。
KVL（基尔霍夫电压定律）在集总电路中，任何时刻，沿任意回路，所有支路电压的代数和恒等于零。
3
独立方程数
对于具有n个节点和b条支路的电路，独立的KCL 方程数为(n-1)，独立的KVL方程数为(b-n+1)。
支路电流法
支路电流
在电路中选择每条支路作为一个独立回路，以支路电流为未知量列写方程求解的方法。