电路原理第五版邱关源教案
电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第1章
课程名称：电路理论使用教材：电路(第五版). 邱关源原著.罗先觉修订.北京:高等教育出版社 2008.4专业班级:自动化08101-08103班授课时数:64课时授课教师:蔡明山授课时间:2009--2010学年第一学期主要参考文献：1、李瀚荪编．电路分析基础(第三版)．北京：高等教育出版社，20022、江泽佳主编．电路原理(第三版)．北京：高等教育出版社，19923、沈元隆主编．电路分析．北京：人民邮电出版社，20014、张永瑞主编．电路分析基础．西安：电子工业出版社，2003一、本课程的性质和作用电路理论课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要技术基础理论课，是所有强电专业和弱电专业的必修课。
电路理论是一门研究电路分析和网络综合与设计基本规律的基础工程学科。
电路分析是在电路给定、参数已知的条件下，通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性；网络综合是在给定电路技术指标的情况下，设计出电路并确定元件参数。
主要内容：介绍电路的基本概念和电路的分析方法，分析电路中的电磁现象，研究电路中的基本规律。
课程特点：理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。
教学目标：使学生掌握电路的基本概念、电路元件的特性、电路的基本定律和定理、一般电路的分析计算，掌握初步的实验技能，为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础；使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点；培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力。
前期知识基础：一定的高等数学、工程数学和大学物理（尤其是电磁学）等方面的知识；基本的分析问题和解决问题的能力。
二、本课程的任务与基本要求本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数，在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上，对电路进行分析和计算。
本课程的基本要求:1、掌握基尔霍夫定律，掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性，掌握电路变量电压、电流的参考方向。
2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算，掌握实际电源两种模型及其等效变换，熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。
电路第五版邱关源PPT学习教案
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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
-
-
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（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
电路(第五版). 邱关源原著 电路教案 第15章
第15章 电路方程的矩阵形式● 本章重点1、 了解图有关的概念；2、掌握与图的描述有关的三个矩阵；3、基本回路与基本割集的选择；4、状态方程的列写方法。
● 本章难点1、复杂电路建立状态方程。
● 教学方法本章主要讲述了图论中的基本概念、三个重要矩阵（关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵）及由此导出的KCL 、KVL 矩阵方程，最后，讲述了列写电路的状态方程的两种方法，即直观法和系统法。
对重点内容，课堂上不仅要把概念讲解透彻，并通过讲例题加以分析，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。
本章讲授共用4课时。
对回路电流方程、节点电压方程、割集电压方程和列表方程等内容以自学为主。
● 授课内容15.1割集 一、图的概念1，图(线图)：线段（支路）与点（节点）的集合。
2，有向图： 标出支路电压，电流参考方向的图。
3，连通图：任意两个节点间至少存在一条由支路构成的路径。
4，子图： 若图G1中所有支路和节点都属于图G ，就把G1称为G 的子图。
二、树、基本回路、割集65(a) (b)(c)565(d) (e) (f)1、树1）定义：在连通图G中，把所有的节点连通起来，但不包含任一闭合路径的部分线图称为一棵树。
①含所有节点，②不具有回路，③连通的，④为G的子图。
电路的图G如图(a)所示，图(b)为图G的一棵树，图(c)不是图G的树（未含所有节点）；图(d)不是图G的树（出现了回路）；图(e)不是图G的树（不是连通图）；图(f)不是图G的树（不是图G的子图）。
2）树支：属于一棵树的支路称为该树的数支。
树支数＝n－1＝独立节点数3）连支：不属于一棵树的支路称为该树的连支。
连支数＝b-(n-1)=独立回路数。
连支的集合称为余树、补树2、基本回路：在图G中选取一棵树后，由一条连支及相应的树支所构成的回路称为该树的基本回路(单连支回路)。
1）基本回路数=连支数。
2）基本回路的KVL方程相互独立。
3）不同的树对应于不同的基本回路。
电路原理第五版邱关源教案3Word版
电气与信息工程系教案第 3 次课授课时间 2017.9.4（教案续页）Z — 复阻抗；|Z| —复阻抗的模；z —阻抗角； R —电阻(阻抗的实部)；X —电抗(阻抗的虚部)。
转换关系：阻抗三角形 3.导纳对同一二端网络:当无源网络内为单个元件时有：4. RLC 并联电路由KCL ：zZ X j R C 1j L j R I U Z ϕ∠=+=ω-ω+== R X arctanφ X R |Z | z 22⎪⎩⎪⎨⎧=+=S φ|Y |UIY y ∠==定义导纳Z 1Y , Y 1Z ==GR 1U I Y === LB j L j 1U I Y =ω== CB jC j U I Y =ω==Y —复导纳；|Y| —复导纳的模；y —导纳角；G —电导(导纳的实部)；B —电纳(导纳的虚部)转换关系：导纳三角形例题: 对RL 串联电路作如下两次测量：（1）端口加90V 直流电压（）时，输入电流为3A ；（2）端口加的正弦电压90V 时，输入电流为1.8A 。
求R和L 的值。
C L R I I I I ++= U C j UL 1j U G ω+ω-= U )C j L 1j G ( ω+ω-=U )B B j(G [C L ++= U )B j G ( +=yY B j G L1j C j G U I Y ϕ∠=+=ω-ω+== G B arctanφ B G |Y | y 22⎪⎩⎪⎨⎧=+=0=ωHz f 50=题解8－13图解：由题意画电路如题解8－13图所示。
（1）当为90V 直流电压时，电感L 看作短路，则电阻（2）当为90V 交流电压时，设电流，根据相量法，有故根据，解得 例题：已知图示电路。
求和。
解：设为参考相量。
与同相位，超前s uΩ===30390i u R s su A I I 08.10∠=∠=8.18.130⨯+⨯=+=L L S jX I jX I R U 22308.190LS XU +⨯==Ω=-=4030)8.190(22L X L X L ω=Hf X X L L L127.0100402====ππωA I I 1021==I S U SU 1I S U 2I，相量图如题解8－16图所示。
电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第4章.
第4章 电路定理● 本章重点1、叠加定理的应用及注意事项；2、替代定理的含义；3、应用戴维南、诺顿定理分析电路；4、最大功率传输定理Maximum power transfer theorem 的内容。
● 本章难点1、含有受控源电路应用叠加定理；2、求解含有受控源电路的戴维南、诺顿等效电路。
● 教学方法本章讲述了电路理论的一些重要定理，共用6课时。
采用讲授为主，自学为辅的教学方法。
为使学生能理解定理内容，并应用定理来分析问题和解决问题。
在课堂上讲述了大量例题，课下布置一定的作业，使学生能学会学懂，由于课时量偏紧，对于定理的证明要求自学。
● 授课内容4.1 叠加定理 线性函数)(x f ：)()()(2121x f x f x x f +=+ —可加性Additivity)()(x af ax f = —齐次性Homogeneity )()()(2121x bf x af bx ax f +=+—叠加性Superposition（a 、b 为任意常数Arbitrary Constant ）一、定理对于任一线性网络，若同时受到多个独立电源的作用，则这些共同作用的电源在某条支路上所产生的电压或电流等于每个独立电源各自单独作用时，在该支路上所产生的电压或电流分量的代数和。
例1：试用叠加定理计算图4-1（a ）电路中3Ω电阻支路的电流I 。
图4-1（a ）二、注意事项（1）只适用于线性电路中求电压、电流，不适用于求功率；也不适用非线性电路；（2）某个独立电源单独作用时，其余独立电源全为零值，电压源用“短路”替代，电流源用“断路”替代；（3）受控源不可以单独作用，当每个独立源作用时均予以保留； （4）“代数和”指分量参考方向与原方向一致取正，不一致取负。
例2：电路如图4-2（a ），试用叠加法求U 和x I 。
图4-2（a ）解：第一步10V 电压源单独作用时如图4-2（b ）。
_2Ω 6V2I x +_26Ω'A 3I =-6V+ "A 3I =-2ΩΩ _'x I+_'图4-2（b ）''x x 3210I I += ⇒ 'x 2I A = （受控源须跟控制量作相应改变）'x '36V U I ==第二步3A 电流源单独作用时如图4-2（c ）。
邱关源-电路5版电子教案(高清珍藏版)-部分1
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。
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集总参数电路 2. 2.集总参数电路
由集总元件构成的电路 集总元件 集总条件 假定发生的电磁过程都集中在元 件内部进行。
d << λ
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；端子间的电压为单值量。
结论
U bc = ϕb − ϕc = 3 − 0 = 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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问题 复杂电路或交变电路中，两点间电压的实
际方向往往不易判别，给实际电路问题的 分析计算带来困难。 (降)的参考方向 电压( � 电压 参考方向 U 实际方向 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – +
任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 R � 电路符号
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� u～i 关系
满足欧姆定律
u = Ri R=u i i = u R = Gu
u、i 取关联 参考方向
u
0
伏安特 性为一 i 条过原 点的直 线
i
R
+
� 单位
u
－
R 称为电阻，单位：Ω (Ohm) G 称为电导，单位：S (Siemens)
电阻元件 电压源和电流源 受控电源 基尔霍夫定律
首页
： � 重点 重点 重点： ： � 重点： 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻元件和电源元件的特性 3. 基尔霍夫定律
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。
邱关源电路教案(34次课))
电气与信息工程系教案第3次课授课时间（1）标定各元件电压参考方向（2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针. 2、扩展的基尔霍夫电压定律KVL 既可用于任何闭合回路，也可用于其它任何不闭合路径（广义回路）。
注意：（1）KVL 是对回路电压间的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关（2）KVL 方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。
例1：图5任意元件构成的回路。
已知5,4,3AB BC DA U V U V U V ==-=-，DAU ABU BCU ABCCDU图5解：由KVL 知：0AB BC DA CD U U U U +++=故：CD AB BC DA U U U U =---=-5-（-4）-（-3）=2V 应用扩展的KVL 知：0AB BC CA U U U ++=故：5(4)1CA AB BC U U U V =--=---=-例2：图6所示电路中，电阻123121,2,2,3,2S S R R R U V U V =Ω=Ω=Ω==。
求3U 。
1S U 2S U 1R 2R 3R 1I 2I 3I 3U 1U 2U图6解：由KVL 得：11333S U U U U =-=-，22332S U U U U =-=-33331212312332,,122U U U U U UI I I R R R --======（教案末页）电气与信息工程系教案第4次课授课时间2014.09.04（教案续页）（教案末页）。
邱关源电路第五版电子教案
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
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Im
F1+F2
F2
F1 o 图解法 Re o
F1 Re
-F2 F1-F2
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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。
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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
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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。
电路第五版邱关源原著电路教案第15章
第15章电路方程的矩阵形式●本章重点1、了解图有关的概念；2、掌握与图的描述有关的三个矩阵；3、基本回路与基本割集的选择；4、状态方程的列写方法。
●本章难点1、复杂电路建立状态方程。
●教学方法本章主要讲述了图论中的基本概念、三个重要矩阵（关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵）及由此导出的KCL、KVL矩阵方程，最后，讲述了列写电路的状态方程的两种方法，即直观法和系统法。
对重点内容，课堂上不仅要把概念讲解透彻，并通过讲例题加以分析，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。
本章讲授共用4课时。
对回路电流方程、节点电压方程、割集电压方程和列表方程等内容以自学为主。
●授课内容15.1割集一、图的概念1，图(线图)：线段（支路）与点（节点）的集合。
2，有向图：标出支路电压，电流参考方向的图。
3，连通图：任意两个节点间至少存在一条由支路构成的路径。
4，子图：若图G1中所有支路和节点都属于图G，就把G1称为G的子图。
二、树、基本回路、割集(a) (b) (c)(d) (e) (f)1、树1）定义：在连通图G中，把所有的节点连通起来，但不包含任一闭合路径的部分线图称为一棵树。
①含所有节点，②不具有回路，③连通的，④为G的子图。
电路的图G如图(a)所示，图(b)为图G的一棵树，图(c)不是图G的树（未含所有节点）；图(d)不是图G的树（出现了回路）；图(e)不是图G的树（不是连通图）；图(f)不是图G的树（不是图G的子图）。
2）树支：属于一棵树的支路称为该树的数支。
树支数＝n－1＝独立节点数3）连支：不属于一棵树的支路称为该树的连支。
连支数＝b-(n-1)=独立回路数。
连支的集合称为余树、补树2、基本回路：在图G中选取一棵树后，由一条连支及相应的树支所构成的回路称为该树的基本回路(单连支回路)。
1）基本回路数=连支数。
2）基本回路的KVL方程相互独立。
3）不同的树对应于不同的基本回路。
3、割集：图G中所有被切割支路的集合同时满足下列两个条件时称为割集。
电路原理第五版邱关源教案
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
《电路》邱关源第五版第一章课件
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
电路第五版邱关源原著电路教案第11章
第十一章三相电路一、教学基本要求1、掌握三相电路的概念及对称三相电路的计算方法2、了解不对称三相电路的概念3、会计算三相电路的功率二、教学重点与难点1. 教学重点： (1).三相电路的概念；(2). 星形连接、三角形连接下的线电压（电流）与相电压（电流）的关系(3). 对称三相电路归结为一相电路的计算方法(4). 三相电路的功率分析(5). 不对称三相电路的概念2．教学难点：(1).三相电路的计算及相量图的应用(2).三线三相制电路功率测量的二瓦特计法三、本章与其它章节的联系：三相电路可以看成是三个同频率正弦电源作用下的正弦电流电路，对它的计算，第九章正弦电流电路中所阐述的方法完全适用。
四、学时安排总学时：6五、教学内容§11.1三相电路三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差120°的正弦电动势作为供电电源的电路。
三相电力系统由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。
三相电路具有如下优点：（1）发电方面：比单项电源可提高功率50％；（2）输电方面：比单项输电节省钢材25％；（3）配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载；（4）运电设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维护方便等优点。
以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。
研究三相电路要注意其特殊性，即：（1）特殊的电源；（2）特殊的负载；（3）特殊的连接；（4）特殊的求解方式。
1. 对称三相电源通常由三相同步发电机产生对称三相电源。
如图11.1所示，其中三相绕组在空间互差120°，当转子以均匀角速度ω转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成图11.2 所示的对称三相电源。
其中A、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端。
图 11.1 图 11.2三相电源的瞬时值表达式为：为参考正弦量，三相电压波形图如图 11.3 所示。
式中以 A 相电压 uA图 11.3 图 11.4三相电源的相量表示为可以用图 11.4 所示的相量图表示。
电路第五版邱关源(高等教育出版社)
BUCT
一个无源二端电阻网络可以用端口的入端电阻来等效。
I +º U_ º
I 无 等效 º+
源
U_
º
R等效 R等效= U / I
2
一、 电阻串联 ( Series Connection of Resistors ) BUCT
1. 电路特点: R1
Rk
Rn
i
+ u1 _ + uk _ + un _
+
BUCT
+ 3 _
i1 1
1 1
1
B
+1 21 _
方法： i2 1、电源等效
变换法 2、叠加定理
即 1/Req= 1/R1+1/R2+…+1/Rn 用电导 G =1 / R 表示：
Geq=G1+G2+…+Gk+…+Gn= Gk= 1/Rk
等效电导等于并联的各电导之和
8
3. 并联电阻的电流分配
由 ik u / Rk Gk 即 电流分配与电导成正比 i u / Req Geq
知
ik
(b) 总电流等于流过各并联电阻的电流之和 (KCL)。
i = i1+ i2+ …+ ik+ …+ in
7
2. 等效电阻Req
i
i
+
i1 i2
ik
in 等效
+
u R1 R2RkRn来自u__
BUCT
Req
由KCL: i = i1+ i2+ …+ ik+ …+in= u / Req 故有 u/Req= i = u/R1 +u/R2 + …+ u/Rn= u(1/R1+1/R2+…+1/Rn)
电路(第五版). 邱关源原著 电路教案 第9章
第9章正弦稳态电路分析●本章重点1、阻抗和导纳的概念及电路阻抗的计算；2、相量法分析计算电路；3、平均功率、无功功率、视在功率及复功率的理解；4、最大功率；5、谐振的条件及特点的理解。
●本章难点1、相量图求解电路；2、提高功率因数的计算；3、含有谐振电路的计算。
●教学方法本章是正弦稳态电路分析的重要内容，通过举例较详细地讲述了相量法的解析方法和几何方法；对阻抗和导纳的概念、如何求解及两者间的关系也要详细讲解；对正弦稳态电路有关功率的概念、公式以及所代表的含义要讲解透彻，通过例题讲清楚提高功率因数的方法和意义；对谐振这部分内容主要讲述串联谐振，并联谐振按两者间的对偶关系加以理解。
本章主要采用课堂讲授的教学方法，共用8课时。
●授课内容9.1 阻抗和导纳一、阻抗1．定义：在正弦稳态无源二端网络端钮处的电压相量与电流相量之比定义为该二端网络的阻抗，记为Z ，注意：此时电压相量U 与电流相量I 的参考方向向内部关联。
uiU U Z I Iψψ∠==∠ （复数）阻抗()Ω z j Z R X ψ=∠=+其中 ()UZ I=Ω —阻抗Z的模，即阻抗的值。
Z u i ϕψψ=-—阻抗Z 的阻抗角z cos ()R Z ϕ=Ω —阻抗Z 的电阻分量z sin ()X Z ϕ=Ω —阻抗Z 的电抗分量 阻抗三角形电阻元件的阻抗：在电压和电流关联参考方向下电阻的伏安关系的相量形式为R R U R I=R I 与R U共线则R R RU Z R I ==电感元件的阻抗： 在电压和电流关联参考方向下电感的伏安关系的相量形式为L L j U L I ω= 则 L L L Lj j U Z L X I ω===U U Z I=-RX|Z |Z ϕR UR IUL U电容的阻抗： 在电压和电流关联参考方向下电容的伏安关系的相量形式为C CC CC j 11j j I C U U I I C C ωωω===- 则 CC C C1jj U Z X C I ω=-=C 1X Cω=-—容抗 2. 欧姆定律的相量形式 U Z I =电阻、电感、电容的串联阻抗：在电压和电流关联参考方向下，电阻、电感、电容的串联，得到等效阻抗eq ZR L C eq R L C1L C Z Z I Z IZ IU Z Z Z Z I I R j L R jX jX R jX Z j Cωϕω++===++=++=++=+=∠其中：阻抗Z 的模为||Z =阻抗角分别为 1/LCZXL Carctgarctg arctgRRRXXωωϕ+-===。
电路(第五版).-邱关源原著-电路教案
电路(第五版).-邱关源原著-电路教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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一、电路符号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 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 A u 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，A o b a a + _ a u _ + A b + _ b u -15V 0u _ + +__+a _+ +a ub u a ii R()b a A u u - Ro 0u b i0,""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。
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（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。
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。
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：
1.把时域问题变为复数问题
2.把时域问题变为复数问题
3.可以把直流电路的分析方法直接用于交流电路
电路定律的相量形式
1. 电阻元件VCR的相量形式
时域形式：
相量形式：
相量关系：
2. 电感元件VCR的相量形式
时域形式：
相量形式：
相量关系：
感抗和感纳
XL=?L=2?fL，称为感抗，单位为? (欧姆)
BL=-1/? L =-1/2?fL， 称为感纳，单位为 S
电气与信息工程系教案
课程名称
电路原理
院 系
电气与信息工程系
班级、层次
任课教师
职务
授课方式
理论
学时
2
授课题目（章，节）
8-3向量法基础
8-2电路定律的向量形式
基本教材
(或主要参考书)
《电路原理》邱关源、罗先觉
《电路学习指导与习题分析》刘崇新、罗的方法和规则
2、掌握阻抗和导纳的概念和电路定理的向量形式，学会相关运算
教学重点与难点：
重点：
1.正弦量的相量表示
2.阻抗导纳
3. 电路定理的相量形式
难点：1.正弦量的相量表示
2.电路定理的相量形式
3.阻抗导纳
教学过程设计：
复习导入-----新课讲授------例题讲解-----课堂练习与竞答-----总结与作业
教学方法及手段：
主要理念：任务教学、生动课堂。
具体方法：讲授、示范、练习、竞答、设疑讨论
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
（教案末页）
小 结
1、正弦量的向量表示方法和运算规则
2、阻抗和导纳的概念
3、电路定理的向量形式和相关计算
复 习 思 考
题，作业题
第8章书后习题
实施情况
及分析