电路分析基础(1)

上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。

(2) 在正确理解电位意义的基础上，求解电路各点电位。

(3) 加强电压源的概念，建立电流源的概念。

(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态，强化额定值概念。

(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。

(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前，首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向（这些假设的方向，又名参考方向），如图1-1-1所示。

3R I图1-1-1根据这些正方向，应用电路的定理、定律列写方程（方程组），求解后若为正值．．，说明假设的方向与实际的方向相同；求解后若为负值．．，说明假设的方向与实际方向相反。

对于电路中的某个（些）已知的方向，有两种可能，其一是实际的方向，其二也是正方向，这要看题目本身的说明。

2电路中的电位计算求解电路某点的电位，必须首先确定参考点，令该点电位为零，记为“⊥”， 电路其余各点与之比较，高者为正（电位），低者为负（电位），如图1-1-2所示：U图 1-1-2设C 为参考点，则：c 点的电位： V C =0(V) a 点的电位： V a = +6 (V) b 点的电位： V b =-9 (V)ab 两点间的电压：U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性（参考点一旦设定，某点的电位是唯一的）。

·电位具有相对性（参考点选择不同，某点的电位也不同）。

·任意两点间的电位差叫电压，例如U ab = V a - V b ，显然电压具有单值性和绝对性（与参考点选择无关） 1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路（元件）的欧姆定律。

在图1-1-3中，U ab = R ·I （取关联正方向）。

电路基础试题一一．简答题：1. 图示电路，已知U S1=12V ，US 2=3V ，R 1=3Ω，R 2=9Ω，R 3=10Ω，求U ab 。

（5分）Uab=12V2. 已知：U1=12V ， U3=16V ， R1=2Ω， R2=4Ω，R3=4Ω， R4=4Ω， R5=5Ω， IS=3A 求I=？（5分）解：I= – 0.2A3. 图示电路，若2V 电压源发出的功率为1W ，求电阻R 的值和1V 电压源发出的功率（5分）解：R=2Ω，P=0.5W4. 利用叠加定理求图示电路的电压U 。

（5分）1V ＋－ ＋ U －解：U=6V5. 图2所示电路，已知A t t i V t t u s )60cos(24)(,)cos(2100)(︒-==ωω，求电压源发出的平均功率。

（5分）P=400W二．综合计算题：解：2、用节点法求图示电路中的u （15分）解：u=-3V1．用网孔法求解 i 1， i 2 ， i 3 （15分） 11223312303565350323535350l l l l l i A i i A i i A i i i A =-===-==+=-解：解：U=16V3．电路如图所示，开关在t =0时闭合，闭合前电路已处于稳态，已知U 1=6 V ，U 2=10V ，R 1=3k Ω，R 2=6k Ω，R 3=2k Ω，C =1μF ，求开关闭合后的i 2（t ）（15分）4．用等效电源定理（戴维南、诺顿定理）求电压U （15分）5．求电路各支路的复功率。

（15分） o o 236(37.1)1001882j 1424 VA S =∠-⨯∠=-发2*2*111236()768j 1920 VA 10j 25S U Y ===++吸2*22 1113j3345 VA S U Y ==-吸310271(),062t i t e A t --=-≥。

教案授课题目（章、节）第1章电路模型和电路定律1-1 电路及电路模型；1-2电流、电压的参考方向；1-3电功率和能量授课方式理论课授课时间学时 2教学目标掌握集总参数电路模型、电压和电流参考方向及关联参考方向等概念。

深刻理解电压、电流、功率、能量等物理量的意义相互之间的关系。

教学方法重点和难点重点：1.电路与电路模型；2.电流和电压的参考方向；3.吸收功率与输出功率难点：1.电流和电压的参考方向；2.关联参考方向；3.吸收功率与输出功率的判断教学内容1.课程介绍：（1）电路分析基础课的地位与作用；（2）课程性质特点，学习方法2.授课内容与学时分配：理论（48学时）3.考核项目：考勤、作业、考试4.考核方式：平时成绩（30分），考试成绩（70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）传递和处理信号教学内容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、电压、磁通等物理量描述其过程。

注意：电路理论主要是计算电路中各部件、器件的端子电流和端子间的电压，一般不涉及内部发生的物理过程。

本书讨论的电路不是实际电路，而是其电路模型。

（因为实际电路形式多样而且复杂，为了便于分析和计算常把实际电路抽象成电路模型）二、电路模型1.概念：实际电路的电路模型是由理想电路元件相互连接而成的电路。

2.理想电路元件：有某种确定的电磁性能的假想元件，具有精确的数学定义。

3.5种理想电路元件主要有：（1）电阻元件R：表示消耗电能的元件。

d ()d ()()()()d d q t u t q t C u t i t C t t=⋅⇒==第一章1. 参考电压和参考电流的表示方法。

(1)电流参考方向的两种表示：A ）用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。

(图中标出箭头）B ）用双下标表示：如 i AB , 电流的参考方向由A 指向B 。

(图中标出A 、B ）(2) 参考电压方向: 即电压假定的正方向，通常用一个箭头、“+”、”-”极性或“双下标”表示。

（3）电路中两点间的电压降就等于这两点的电位差，即U ab = V a - V b 2. 关联参考方向和非关联参考方向的定义若二端元件上的电压的参考方向与电流的参考方向一致（即参考电流从参考电压的正极流向负极），则称之为关联参考方向。

否则为非关联参考方向。

3. 关联参考方向和非关联参考方向下功率的计算公式：（1）u, i 取关联参考方向：p = u i （2）u, i 取非关联参考方向：p =- ui按此方法，如果计算结果p>0，表示元件吸收功率或消耗功率；p<0，表示发出功率或产生功率。

关联参考方向和非关联参考方向下欧姆定律的表达式：（1）电压与电流取关联参考方向: u = Ri （2）电压与电流取非关联参考方向: u =–Ri 。

4．电容元件 （1）伏安特性（2）两端的电压与与电路对电容的充电过去状况有关（3）关联参考方向下电容元件吸收的功率 （4）电容元件的功率与储能d ()()()()()d C u t p t u t i t C u t t=⋅=⋅21()d d ()2C C W p t t C u u C u t ==⋅=⋅⎰⎰5．电感元件（1）电感元件的电压-电流关系——伏安特性（2）电感两端的电压与流过的电流无关,而与电流的变化率成正比（3）电感元件的功率与储能6．实际电压源随着输出电流的增大，端电压将下降，可以用理想电压源U S 和一个内阻R 0串联来等效。