电路原理第五版邱关源教案3Word版
- 格式:docx
- 大小:80.86 KB
- 文档页数:10
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。
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 =-2Ω _'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 )。
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。
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。
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。
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。
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 :
z
Z X j R C 1j L j R I U Z ϕ∠=+=ω-ω+== R X arctan
φ X R |Z | z 2
2⎪⎩⎪⎨⎧=+=S φ|Y |U
I
Y y ∠==
定义导纳Z 1
Y , Y 1Z ==
G
R 1U I Y === L
B j L j 1U I Y =ω== C
B j
C 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 U
L 1j U G ω+ω-= U )C j L 1j G ( ω+ω-=
U )B B j(G [C L ++= U )B j G ( +=y
Y B j G L
1
j C j G U I Y ϕ∠=+=ω-ω+== G B arctan
φ B G |Y | y 2
2⎪⎩⎪⎨⎧=+=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 u
Ω
===30390i u R s s
u A I I 08.10∠=∠=8
.18.130⨯+⨯=+=L L S jX I jX I R U 2
2
308.190L
S X
U +⨯==Ω
=-=4030)8.190
(22L X L X L ω=H
f X X L L L
127.010040
2===
=
ππωA I I 1021==I S U S
U 1I S U 2I
,相量图如题解8-16图所示。
由图可知
题
解8-16
图
题解8-16图
由电路图知 故
和分别为
S U 90I I I 101010222
221=+=+= 451arctan arctan
1
2
===I I Z ϕV
RI U S 10010101=⨯==S
U I
V U S
0100∠=A I I Z
45210∠=∠=ϕ
(教案末页)
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。