一、电路基本概念和定律教学基本要求1. 理解电压与电流参考方向的意义；2. 能正确应用电路的基本定律；3. 了解电路的三种状态及额定值的意义；4. 会计算电路中某点的电位；5. 树立电流源的概念，并能与电压源进行等效变换；6. 掌握支路电流法、结点电压法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法；7．建立暂态和稳态的概念，了解过渡过程对电路产生的不利影响和在实际中的应用；8．掌握换路定律及初始值的确定；9．掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应的含义及其变化规律；10．熟练掌握三要素法。
学习要点1. 概念1）电流、电压的参考方向参考方向是在分析与计算电路时，任意假设的电压或电流方向。
一般在电路图中标出的电压或电流方向均为参考方向。
在分析与计算电路时按所选参考方向列方程。
2）参考方向与实际方向的关系当选定参考方向之后，电压或电流值才有正负之分：当所选参考方向与电压或电流实际方向一致时，电压或电流值为正值；当所选参考方向与电压或电流实际方向相反时，电压或电流值为负值。
3）电源与负载若元件的电压与电流的实际方向相反，则元件为电源，发出功率。
若元件的电压与电流的实际方向相同，则元件为负载，取用功率。
4）负载的大小负载的大小指负载取用功率的多少。
负载取用的功率越大则负载越大。
通常负载都是与电源并联的。
若电源端电压基本恒定，当负载增加时，负载取用的电流和功率都增加。
在此种情况下，负载增加即指负载电流增加或负载电阻减小；负载大即指负载电流大或负载电阻小。
5）电位电路中某点的电位等于该点与参考点（电位为零）之间的电压。
在分析电子线路时经常用到电位的概念。
计算某点的电位就是计算某点与参考点之间的电压。
6）理想电压源（恒压源）与理想电流源（恒流源）理想电压源（恒压源）：内阻R0＝0 的电压源。
特点：① 输出电压恒定；② 输出电流由外电路决定。
理想电流源（恒流源）：内阻R0＝∞ 的电流源。
特点：① 输出电流恒定；② 输出电压由外电路决定。
2. 基本定律和定理1）欧姆定律若取电压与电流的参考方向一致，则有U = IR若取电压与电流的参考方向相反，则有U = -IR2）基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律，反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。
基尔霍夫电流定律通常应用于结点，也可推广应用于闭合的封闭面。
3）基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律，反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。
基尔霍夫电压定律通常应用于闭合回路，也可推广应用于开口电路，本课程许多章节都要用到基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电压定律的几种表述方式：① 表达式沿回路绕行一周，回路中各段电压的代数和等于零。
电压的参考方向与回路绕行方向一致时取正号（即电位降取正号）。
电压的参考方向与回路绕行方向相反时取负号（即电位升取负号）。
②表达式沿回路绕行一周，回路中电阻压降的代数和等于回路中电动势的代数和。
电流或电动势的参考方向与回路绕行方向一致时取正号。
电流或电动势的参考方向与回路绕行方向相反时取负号。
③表达式电位升之和= 电位降之和沿回路绕行一周，则电位升之和等于电位降之和。
4）叠加原理在多个独立电源共同作用的线性电路中，任何一条支路的电流(或电压）等于各个电源分别作用时在此支路所产生的电流（或电压）的代数和。
5）戴维宁定理任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压源来代替。
等效电压源的电动势E等于该有源二端网络的开路电压；内阻R O 等于该有源二端网络中所有电源除去（即将各理想电压源短路、各理想电流源开路）后的无源二端网络端口间的等效电阻。
3. 基本分析方法1) 电源的等效变换法利用电压源和电流源的等效变换条件，化简电路后进行计算。
2) 支路电流法以支路电流为求解对象，直接应用基尔霍夫定律，分别对结点和回路列出所需的方程组，然后解出各支路电流。
解题步骤(设支路数为b,结点数为n):① 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出绕行方向。
② 应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电流方程。
③ 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）。
④ 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。
3) 结点电压法（只含两个结点的电路）式中：当E 和I S的参考方向与结点电压的参考方向相反时取正，当E和I S的参考方向与结点电压的参考方向相同时取负。
分母是各支路电导之和（不包含与恒流源串联的电阻）。
4) 叠加法（应用叠加原理计算线性电路中支路电流或电压）利用叠加原理可以将一个多电源的电路简化成若干个单电源的电路。
在应用叠加原理时应注意以下几点：①叠加定理只能用于分析计算线性电路电流或电压，但不能用来计算功率P。
② 不作用电源的处理：电压源E短路，即令E=0；电流源I s 开路，即令 I s=0。
但其内阻保留在原支路中。
③ 叠加时，若单个电源单独作用时的电流和电压分量的参考方向与总电流和电压的参考方向一致时项前取正号；不一致时项前取负号。
5) 当只需要计算复杂电路中的某一条支路电流（或电压）时，常采用戴维宁定理。
在计算等效电压源的电动势和等效内阻时，一定要将待求支路断开。
4. 暂态分析要点1．当电路的参数、结构和输入信号的突然改变或电路的接通和断开即换路时，会引起电路稳定状态的变化，电路从一种稳定状态变化到另一种稳定状态的过程称为过渡过程。
产生过渡过程的根本原因在于能量不能突变。
2．换路定律：表明在换路瞬间电容电压和电感电流不能突变，可用于确定变化过程的初始值。
其它量的初始值则根据换路后的电路利用欧姆定律及KCL、KCV确定。
若换路后，表明电路发生了电场能变化；若表明电路发生了磁场能变化。
3．任何只含有一个储能元件的线性电路，或可等效为一储能元件的线性电路，都可用一阶常系数微分方程，故称为一阶电路，其暂态分析可用经典法或三要素法。
4．一阶零输入响应为储能元件储能作用的结果，各响应随时间按指数规律衰减；零状态响应为外施激励作用的结果，各响应随时间按指数规律增长；全响应为外施激励和储能元件储能共同作用的结果，各响应随时间的变化规律将由初始值和稳态值的比较决定。
5．三要素法是求解暂态过程的三个要素：和时间常数，然后代入一般解的表达式，即：使用三要素法应注意以下问题，暂态过程中的任何响应都可用三要素法分析，只是确定初始值可由换路定律得到，其它量的初始值则根据换路后电路求得；对非单回路的一阶电路求时间常数时，要先求出储能元件以外的有源二端网络的戴维宁等效电路中的电阻R，然后再求RC电路的时间常数 =RC，或RL 电路中的时间常数 =L/R。
常见问题解答1. 在应用基尔霍夫电压定律时应注意哪些问题？答：1）首先要选定电压、电流或电动势的参考方向。
对某一元件的电压、电流一般取参考方向一致。
对直流电动势一般取其实际方向作为电动势的参考方向，而电动势两端电压的参考方向则从电动势的正极指向负极。
2）其次选定回路绕行方向。
因回路电压方程中各项前的符号由各元件电压、电流或电动势的参考方向与回路绕行方向的关系确定。
3）沿回路绕行一周，回路中有几个元件，方程中就应包含几项，注意不能漏写理想电流源的端电压。
如在下例中不论对回路1 还是对回路2列回路电压方程，所列方程均应包含4项。
例：2. 在确定回路电压方程中各项前的符号时应注意哪些问题？答：1）使用表达式对回路1，由KVL有：I1R1-I2R2 = E1-E2对回路2，由KVL有：I2R2＋I3R3＋U S = E2等式一边为电阻压降之和，等式的另一边为电动势之和。
一般规定：电动势E和电流I的参考方向与回路绕行方向一致者取正号。
电动势E和I的参考方向与回路绕行方向不一致者取负号。
2）使用表达式一般规定：电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号。
电压的参考方向与回路绕行方向不一致者取负号。
对回路1，由KVL有：I1R1－I2R2＋E2－E1= 0对回路2，由KVL有：I2R2＋I3R3＋U S－E2= 0式中电阻的电压可用电流和电阻的乘积表示，取电压与电流的参考方向一致。
电动势两端电压的参考方向从电动势的正极指向负极与电动势的参考方向相反。
3）使用表达式一般规定：电流或电动势的参考方向与回路绕行方向一致者取正号。
电流或电动势的参考方向与回路绕行方向不一致者取负号。
在列写方程时回路中所有的电阻电压都写在等式的一边，而回路中所有的电动势都写在等式的另一边。
对回路1，由KVL有：I1R1－I2R2 = E1－E2对回路2，由KVL有：I2R2＋I3R3 = E2－U S3. 进行电源等效变换时，变换前后电压源电动势的参考方向与电流源电流的参考方向有何关系？答：变换前后电压源电动势的参考方向与电流源电流的参考方向应一致。
即电流源电流的参考方向应从电压源电动势的负极指向正极。
4. 理想电压源与理想电流源能进行等效变换吗？答：不能。
5. 应用叠加原理时，不作用的电源应如何处理？答：应将不作用的理想电压源短路、不作用的理想电流源开路。
电流源单独作用电压源单独作用6. 试求图中 a、b 点的电位。
解：求电路中某点的电位即求该点与参考点之间的电压。
电流的参考方向如图所示，求 Va 即求a 点与参考点之间的电压，从a 点出发,沿R3、E2、R2到参考点，应用KVL可列出方程（流过R2的电流为0）V a = -IR3 + E2 = -1×4 +10 = 6V根据电压与路径无关的性质，从a 点出发，沿E3、R1、E2、R2到参考点，也可求出 V a 。
应用KVL可列出方程V a = - E3 + IR1+ E2 = -6 +1×2 +10 = 6V求 Vb 即求b 点与参考点之间的电压，从b 点出发，沿E1、E2、R2到参考点，应用KVL可列出方程V b = - E1 + E2 = -5 +10 = 5V7. 应用叠加原理求图示电路中理想电流源的端电压和流过4 电阻的电流。
解：所求电压与电流的参考方向如图所示，本题图中有两个电源，根据叠加原理它们分别单独作用时得出图(a)、图(b)两个电路。
对图（a ）电路可解得：对图（b ）电路可解得：根据叠加原理：8. 电路如下图所示，已知电动势E=18V，电流源电流I S=10A，R1=R2=6W，R3=R4=3W，R5=8W。
试用戴维宁定理求电流I。
解：应用戴维宁定理关键是求出等效电压源的电动势E 和内阻Ro。
1) 求等效电压源的电动势E =U o(开路电压)将待求支路断开，对应的电路如图（a）所示，在本题中用叠加原理求开路电压 U o较为简单。
（a ）当电动势E 单独作用时，电路如右下图所示当电流源电流IS 单独作用时，电路如右下图所示。
=10（6//3+ 3//6）= 40V则 Uo = U"o+ U´0= －６＋40=34V2) 求等效内阻Ro将图（a ）电路中所有电源除去，可得图(b)所示无源网络Ro = R1// R4+ R3// R2= 6//3+ 3//6= 4图（b ）3）戴维宁等效电路如图（c ）所示所求电流图（c ） 二、正弦交流电路基本要求1． 理解和掌握正弦交流电路的基本概念和正弦量的表示方法；2． 会用相量法分析计算简单的正弦交流电路；3． 理解和掌握正弦交流电路的功率及计算；4．了解提高功率因数的意义和方法；5．搞清谐振的条件和特征。
