电子电路基础第1章 直流电路分析基础
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直流电路分析基础直流电路分析是电子工程的基础内容之一,它涉及到了电流、电压、电阻以及一系列元器件在直流电路中的行为和特性。
本文将介绍直流电路的基本概念、基尔霍夫定律和欧姆定律,以及一些常见的直流电路分析方法。
一、直流电路基本概念直流电路是指电流方向不随时间变化的电路。
它由直流电源、电阻、电容和电感等元器件组成。
电流流向的箭头表示正方向,电流流过元器件时,会产生一定的电压和功耗。
二、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是直流电路分析的基础,在分析电路时,可以利用基尔霍夫定律来解决复杂电路中的各种电流、电压关系问题。
1.基尔霍夫第一定律(电流定律)基尔霍夫第一定律指出,在任何一个节点上,所有流入该节点的电流之和等于所有流出该节点的电流之和。
这可以表示为一个节点电流方程:ΣIin = ΣIout2.基尔霍夫第二定律(电压定律)基尔霍夫第二定律指出,在一个闭合回路中,电压源的代数和等于电阻元件两端电压的代数和。
这可以表示为一个回路电压方程:ΣV = ΣVsource三、欧姆定律欧姆定律是直流电路分析的基本法则之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律可以表示为以下公式:U = I * R其中,U表示电压(单位:伏特),I表示电流(单位:安培),R表示电阻(单位:欧姆)。
该公式告诉我们,电压等于电流乘以电阻。
四、常见的直流电路分析方法在实际应用中,常见的直流电路可以通过以下几种方法进行分析和求解。
1.串联电路分析串联电路是将电阻、电容或电感等元器件依次连接在一条路径上的电路。
串联电路的总电阻等于各个电阻之和,总电压等于各个电压之和。
2.并联电路分析并联电路是将电阻、电容或电感等元器件连接在多个平行路径上的电路。
并联电路的总电流等于各个路径上的电流之和,总电压相等。
3.电压分压器和电流分流器电压分压器和电流分流器是利用串联和并联电路的原理来实现对电路中电压和电流进行分配的电路。
根据电压分压和电流分流的公式,可以计算出分压和分流的比例。
电子技术基础一、 填空第一章 直流电路分析基础1.电路一般由 电源 、 负载 和 中间环 三部分组成。
2.电源是将 其他形式的能转换成电能 的装置。
3.负载是将 电能转换为其他形式的能 的设备。
4.电路的作用包括 能源转换 和 信号处理 两个方面。
5.交流电是指 大小和方向随时间变换而变化 的电压或电流。
6.数字信号是指 大小和方向不随时间变化而变化 的电压或电流信号。
7.模拟信号是指 大小和方向随时间连续变化 的电压或电流信号。
8.电路中的元件分为有源元件和无源元件,其中无源元件包括 电阻 、电感 和 电容 三种。
9.在电路中起激励作用的是独立电源,包括理想独立电流源 和 非理想电压源 。
10.电路中有两种电源,其中起激励作用的是独立电源,不起激励作用的是 受控 电源。
11. 一般来说,电流分为 直流 、 交流 和 随机电流 三种类型。
12.求出的功率如果大于0,表示该元件吸收功率 ;如果功率小于0,表示该元件 发出功率 。
13.一般来说,电压分为 直流电压 、 交流电压 和 随机电压 三种类型。
14.对于一个二端元件,在关联参考方向的时,该元件功率的计算公式习惯表示为 P=UI ;与此相反,在非关联参考方向的时,其功率计算公式习惯表示为 P= -UI 。
15.根据是否提供激励,电源分为 独立 和 受控 两种。
第二章 一阶过渡电路1.一阶过渡电路的全响应分析通常用三要素法,三要素分别指 初始值f (0) 、 稳态值f (∞) 和 时间常数τ 。
2.RC过渡电路中的时间常数的表达式为 τ=RC ;RL 过渡电路中的时间常数的表达式为τ=lR 。
3.根据是否有信号输入,一阶过渡电路分为 零输入 响应和 零状态 响应。
4.一阶电路的全响应既可以用零输入响应和零状态响应表示,也可用 多个暂态 和 多个稳态 表示。
第三章 正弦交流电1.正弦交流电源的三要素是指 振幅 、 频率 和 出相位 。
第1章 电路的基本概念和定律习题答案1-1 电路如图1-64所示,已知R 1=3Ω,R 2=6Ω,U =6V 。
求: (1)总电流强度I ;(2)电阻R 1上的电流I 1和R 2上的电流I 2。
解:总电阻:Ω26+36×3+2121==R R R R R=总电流:A 326==R U I=A 236+36+2121=⨯I=R R R =I A 136+33+2112=⨯I=R R R =I1-2 电路如图1-65所示,已知U S =100V ,R 1=2kΩ,R 2=8kΩ,在下列三种情况下,分别求电阻R 2两端的电压及R 2、R 3中通过的电流:(1)R 3=8kΩ; (2)R 3=∞(开路); (3)R 3=0(短路)。
解:(1)当R 3=8kΩ时,总电阻:k Ω68888232321=+⨯+=++=R R R R R RmA 350k Ω6V 100S ==R U I=mA 3253508+88+3232=⨯I=R R R =I mA 3253508+88+3223=⨯I=R R R =IV 32003258222=⨯=R =I U (2)当R 3=∞(开路)时:I 3 = 0A mA108+2100+21S 2==R R U =I图1-64 习题1-1图图1-65 习题1-2图V 80108222=⨯=R =I U(3)当R 3=0(短路)时:I 2 = 0A ,U 2 = 0V ;mA 50k Ω2V1001S 3==R U =I1-3 图1-66所示的各元件均为负载(消耗电能),其电压、电流的参考方向如图中所示。
已知各元件端电压的绝对值为5V ,通过的电流绝对值为4A 。
(1)若电压参考方向与真实方向相同,判断电流的正负; (2)若电流的参考方向与真实方向相同,判断电压的正负。
(a) (b) (c) (d)图1-66 习题1-3图解:(1)若电压参考方向与真实方向相同时: 图(a ):电压与电流参考方向关联,电流为正I =4A ; 图(b ):电压与电流参考方向非关联,电流为负I =-4A ; 图(c ):电压与电流参考方向关联,电流为正I =4A ; 图(d ):电压与电流参考方向非关联,电流为负I =-4A 。
第一章电路分析基础(一)学习目的与要求本章介绍电路的基础知识,主要内容有:电路的基本概念和基本定律;电阻、电感和电容的元件特性;电源元件的伏安特性;电阻的串联电路与并联电路;电路的基本定律及基本分析方法;正弦交流电的基本概念及分析计算等。
本章重点内容是电路的基本定律和电路的基本分析方法。
难点是电感和电容的元件特性、正弦交流电的分析计算。
本章总的要求:深刻理解欧姆定律和基尔霍夫定律的概念;掌握利用叠加原理分析电路的方法;理解正弦交流电的基本概念;了解复数的基本运算;掌握计算正弦交流电路的相量分析法。
建议本章学习时间是16学时。
(二)课程内容1.电路的基本概念2.电阻、电感和电容3.电源元件4.串联电路与并联电路5.直流电路分析与计算6.正弦交流电路(三)考核知识点与考核要求1.电路的基本概念考核知识点(1)电路的组成与作用(2)直流电与交流电的概念(3)模拟信号与数字信号的概念(4)电路的基本物理量及其参考方向考核要求(1)识记:直流电与交流电的区别、数字信号与模拟信号(2)领会:电流、电压等基本物理量的概念及参考方向的意义2. 电阻、电感和电容考核知识点(1)电阻元件的伏安关系(2)电感元件的伏安关系(3)电容元件的伏安关系考核要求(1)识记:电阻、电感和电容元件的伏安关系:电感和电容元件的储能形式(2)领会:电感元件具有阻碍电流变化的性质和电容元件的隔直通交作用(3)简单应用:电阻元件在电路中的功率情况及电路的功率平衡3.电源元件考核知识点(1)理想电压源和实际电压源的伏安特性(2)理想电流源和实际电流源的伏安特性考核要求(1)识记:理想电压源和理想电流源的表示符号(2)领会:理想电压源、电流源和实际电压源、电流源的伏安特性4.串联电路与并联电路考核知识点(1)电阻串联的分压公式(2)电阻并联的分流公式考核要求(1)识记:串联电路与并联电路的结构及等效变换(2)领会:串联电路的分压公式与并联电路的分流公式5.直流电路分析与计算考核知识点(1)关联和非关联情况下的欧姆定律应用(2)KCL、KVL的应用(3)利用叠加原理分析计算电路考核要求(1)领会:关联和非关联情况下的欧姆定律作用(2)简单应用:KCL、KVL的应用(3)综合应用:利用叠加原理分析计算电路6.正弦交流电路考核知识点(1)正弦交流电的三要素(2)正弦交流电的瞬时值表达式、波形图及相量表达式(3)相量的基本运算(4)正弦交流电路的简单分析与计算考核要求(1)识记:正弦交流电的三要素(2)领会:正弦交流电的瞬时值表达式、波形图及相量表达式(3)简单应用:相量的基本运算第二章放大电路原理(一)学习目的与要求本章内容介绍了模拟电子技术的相关知识,主要内容有:半导体器件介绍;基本放大器工作原理;多级与差动放大器;放大器中的负反馈等。