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电路原理基础第一章课件

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电路原理第一章

电路原理第一章


(2) 设电流参考方向如 (c) 并在c点画上接地符号 并在 点画上接地符号
q 4 I = = − = −2 A t 2
= = W W
ac
电位： 电位：
V V V
a
q
bc
=
8 + 12 4
= 5V
b
q
12 = 4
= 3V
c
= 0
(c为参考点 为参考点) 为参考点
U
ab
所以电压： 所以电压：
= V a − V b = 5 − 3 = 2V
dw ( t ) p (t) = dt
由： u ( t ) = d w ( t )
对于实际电路，根据它的电气特性， 对于实际电路，根据它的电气特性，由电路 元件来抽象出它的电路模型的过程称为电路 的建模。电路的建模时， 的建模。电路的建模时，常需要用到理想化 来化简电路； 来化简电路；另一方面还需注意电器部件在 不同工作条件下的电气特性不一定相同， 不同工作条件下的电气特性不一定相同，因 而相应的电路模型也会不同。 而相应的电路模型也会不同。
选择的参考方向不同， 选择的参考方向不同，则列出的电路方程也 不一样，得到方程的解也不尽相同， 不一样，得到方程的解也不尽相同，但这些 解应该是大小相等而只存在着符号的差异。 解应该是大小相等而只存在着符号的差异。 综合解的符号和参考方向， 综合解的符号和参考方向，这些不同的电路 方程的解所表示的实际电流或电压应该是完 全一致的。 全一致的。 习惯上，电阻、电容、 习惯上，电阻、电容、电感等元件支路上的 端电压和流经电流取为关联参考方向。 端电压和流经电流取为关联参考方向。
抽象的电路元件用来体现单纯的电性质： 抽象的电路元件用来体现单纯的电性质： 导线----导通电流 导线 导通电流 电源----提供电能 电源 提供电能 电阻----消耗电能 电阻 消耗电能 电容----以电场形式储存电能 电容 以电场形式储存电能 电感----以磁场形式储存电能 电感 以磁场形式储存电能 这样就可以用理想化的电路元件来表示实际物 理电器件的某一方面电磁特性， 理电器件的某一方面电磁特性，而以其组合在 电路模型中来综合表示该实际物理电器件及其 构成的电路。 构成的电路。
电路的基本原理(第一章)

电路的基本原理(第一章)


参考方向 实际方向
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I （负载）
若 P = UIa 0
I
+ + “发出功率”
-
U_ b
（电源）
(２)当U和I参考方向选择不一致的前提下
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I （负载）
若 P = UI 0
I
+
-
+
U_
“发出功率” （电源）
中间环节：连接电源和负载的部分，其传输和分 配电能的作用。例如：输电线路
举例：（电子电路，即信号电路）
放 大 器
电源 （信号源） 中间环节
负载
电路的作用之二：传递和处理信号。
1.2 电路模型
I
电 池
灯 泡
+ E
_
+
RU
_
电源
负载
理想电路元件：在一定条件下，突出其主要电磁性能， 忽略次要因素，将实际电路元件理想化
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于 由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节
点上电流的代数和为 0。 即： I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或：
I4
I I I I 0
1
3
2
4
克氏电流定律的依据：电流的连续性
克氏电流定律的扩展
电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例 I1 A
I
a
+
RO
+
U
E_
-
b
I=0
电路原理基础知识

电路原理基础知识


1. 定义：电压源电压或电流源电流不是给定的时
间函数， 而是受电路中某个支路的电压( 间函数 ， 而是受电路中某个支路的电压 或电流)的控制 的控制。 或电流 的控制。
2. 电路符号
+
–
受控电压源
受控电流源
3. 分类：根据控制量和被控制量是电压 或电流 分类：根据控制量和被控制量是电压u或电流 或电流i
(b) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关； 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；
直流： 直流：uS为常数 交流： 是确定的时间函数， 交流： uS是确定的时间函数，如 uS=Umsinωt
(c) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 通过它的电流是任意的，由外电路决定。
+
(3). 伏安特性
1 、 几个名词：(定义 几个名词： 定义 定义)
(1). 支路 (branch)：电路中通过同一电流的每个分支。 (b) ：电路中通过同一电流的每个分支。 a + + b=3 uS1 uS2 3 3 _ _ R3 2 n=2 1 1 2 R1 R2 l=3 b (2). 节点 (node): 三条或三条以上支路的连接点称为节点。( n ) 三条或三条以上支路的连接点称为节点。 (3). 回路 回路(loop)：由支路组成的闭合路径。( l ) ：由支路组成的闭合路径。 (4). 网孔 网孔(mesh)：对平面电路，每个网眼即为网孔。网孔是回 ： 平面电路，每个网眼即为网孔。 但回路不一定是网孔。 路，但回路不一定是网孔。
1.4
电阻元件
实际电阻器示例
R
(a)
实际电阻器示例
R
(c)
R
(b)
R1
R2
电路课件-第一章 电路模型与电路定理-PPT精选文档

电路课件-第一章 电路模型与电路定理-PPT精选文档


重点：
1. 电压、电流的参考方向
2. 理想元件的电压、电流关系 （元件的VCR）
3. 基尔霍夫定律（KCL、KVL）
1.1 电路与电路模型
一 实际电路：由电工设备和电气器件按预期目的连接
构成的电流通路。
开关 灯泡
电 池
导线
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
实际电路的功能
重视听课；抓概念、抓基础、抓规律；课后复习; 重视作业、作业要认真、规范（必须画电路图； 给出主要的求解步骤），重视实验。
考试： 平时成绩：30%（作业、考勤） 期末成绩：70%
第1章 电路模型和电路定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 电功率和能量 1.4 电路元件 1.5 电阻元件 1.6 电压源和电流源 1.7 受控电源 1.8 基尔霍夫定律
电源
产生电流和电压
激励源（激励）： 唤起原因的能量；
发送信息给终端
激励（源） 响应
用户，为继续处 理提供所必须的
输入
输出
信息。 响应：对一定刺激
在电路分析中电源或信号源都称为电源。
所引起的反应。
电路中各处的电压、电流是在电源的作用下产生的， 因此电源又被称为激励源（激励）。
由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。
(1) 能量的传输与转换
12k器
输电线路
变压器 配电线路 用户
主要应用于电力系统中，往往又称为强电电路。
实际电路的功能
（2）信息的传递、控制与处理。
电磁波信号
传送、转换、加工、处理
高放 中放 检波 低放
电子电路
调幅收音机原理框图
电子技术发展
电路基础理论英文版课件第一章

电路基础理论英文版课件第一章

Measurement
Resistance is measured in ohms (Ω) using a ohmmeter.
Definition
Definition
Capacitance is the ability of a capacitor to store electrical energy. It is measured by the capacity of the capacitor to hold a charge.
详细描述
04
Analysis methods for circuits
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终呈现发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终呈现发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终呈现发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；单击此处添加正文 10*16
A circuit that allows the flow of AC current, typically used in household and industrial applications.
பைடு நூலகம்
Definition of Circuit
Components
01
Circuit components include resistors, capacitors, inductors, diodes, transistors, and power sources. These components are connected to form a complete circuit.
contents
目 录
电路原理ppt课件

电路原理ppt课件

在参考方向选定后，电流（或电压） 值才有正负之分。 对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。 例：
I
a
R
b
若 I = 5A ，则实际方向与参考方向一致， 若 I =－5A ，则实际方向与参考方向相反。
16
R
5、关联参考方向： i
+

u
-
当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流
i +
R
i – +
R
u
u = Ri
u
u = –Ri
–
19
1.3电功率和能量
1. 电功率
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
w

t
t0
u ( )i ( )d
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
20
的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压
为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
17
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、两部分电路电压电流参考方向 关联否？ 答： A 电压、电流参考方向非关联；
B 电压、电流参考方向关联。
－
18
小结：
(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 (2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包括方 向和符号），在计算过程中不得任意改变。 (3) 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。
－
P4吸 U 4 I 2 (4) 1 4W（实际发出）
浙江大学范承志电路原理课件第一章-基本概念

浙江大学范承志电路原理课件第一章-基本概念

14
2）独立电流源
独立电流源端部流出一个恒定或随时间按一定规律变化的 电流，与电流源端部电压无关。
电路原理
1
电路原理课程介绍
1）电路原理是研究电路中发生的电磁现象，利用电路基本 理论和基本定律进行分析计算，是理工类本科生的一门重要 基础课程；
2）电路研究内容一般分类及应用方向：
a>.强电部分：电能输送分配、电网、电功率计算、效 率、电气安全等；
b>.弱电部分：电信号传输、处理、调制解调、滤波、畸 变分析、模拟和数字信号、电路特性等；
VCC
Titl e Siz e
B D a te : File : 5
7
2）为了对实际电路进行分析研究，把各种各样的实际电路 元件根据其主要物理性质，抽象成理想化的电路模型元件， 这些元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源元 件、受控源元件、二端口和多端元件等。
3）电路计算基本物理量及单位：
R A 3 /A N 3 / V R EF+R C 4 /SD I/ SD A
6 7
R A 4 /T0 C K I
R C 5 /SD O
R A 5 /A N 4 / SS
R C 6 /TX /C K
21
R B 0 /IN T
R C 7 /R X / D T
22
RB1
RB5
23
2
24 25
RB2 R B 3 /PG3M RB4
本课程学习所需的准备知识包括物理学、微积分、微分 方程、复变函数、线性代数、矩阵等。
3
电路原理课程介绍
主要教材：《电路原理》 机械工业出版社 范承志等
主要参考书：《Fundamentals of Electric Circuits》 Charles K. Alexander 清华大学出版社
数字电子电路第二版电子课件第一章数字电路基础

数字电子电路第二版电子课件第一章数字电路基础

3
§１—１ 数字信号与数字电路
4
第一章 数字电路基础
当人们在超市购物结账付款时，收银员只要把条形码扫描器对准货物上 的条形码一扫，计算机屏幕上立刻就会显示该物品的价格。这是因为条形 码经扫描器扫描后，会产生相应的“数字信号”，经计算机处理后就可以 显示为货物的名称及价格等信息，进而可刷卡付款，打印付款收据。超市 自动收款设备如图所示。
非逻辑开关电路
44
第一章 数字电路基础
图所示为非门逻辑符号。非门真值表见表。 非门的逻辑功能可概括为“有0出1，有1出0”。非门的逻辑表达式为：
该表达式读作Y等于A非。
非门真值表
非门逻辑符号
45
28
第一章 数字电路基础
几种常见的BCD码
29
第一章 数字电路基础
（1）8421BCD码 最常用的BCD码是8421BCD码。 （2）5421BCD码 5421BCD码也是一种有权码，从高位到低位分别是5、4、2、1。 （3）2421BCD码 2421BCD码也是一种有权码，从高位到低位的权分别是2、4、2、1。 （4）余3码 这是一种无权码，它是在相应的8421BCD码上加0011（3）得到的。
15
第一章 数字电路基础
用数字电路测量电动机转速的原理框图
16
第一章 数字电路基础
2. 四人抢答器 四人抢答器原理框图如图所示。
四人抢答器原理框图
17
第一章 数字电路基础
从以上两个电路的工作过程可以看出，数字电路大致包含数字信号的产 生与整形、编码、寄存、译码、显示等典型单元数字电路。
此外，为了将传感器转换而来的模拟信号转换成控制系统所需要的数字 信号，必须采用模数转换器（A/D Converter）。数字信号被处理后，通常 还要经过数模转换器（D/A Converter）恢复成模拟信号，去驱动执行元件， 如图所示。
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)

电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)


+
+
_
（2） 电压、电流的参考方向关联；
+
u
P uS i
吸收功率，充当负载
_
物理意义： 电场力做功 ， 电源吸收功率。
例
计算图示电路各元件的功率。
R 5
5V
_
i
_
PR Ri 5 1 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
+
10V
uR
+
_ +
解
uR (10 5) 5V
i
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义： 电流的定义：
dW u dq
dq i dt
电功率：
dW u dq u i dt p u i dt dt dt
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
功率的单位：W (瓦) 能量的单位： J (焦)
二.判断元件是吸收功率还是发出功率
注
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 模型可以有不同的形式
例
§1-2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
电流方向？
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω 3Ω
10V
9V
1.2 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 实 际 方 向 正电荷运动的方向 高电位 低电位 (电位降低的方向) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位 kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
电工基础完整ppt课件

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电工基础
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1
电工基础
目录 第一章 电路基础知识 第二章 直流电路 第三章 电容器 第四章 磁场与电磁感应 第五章 单相交流电路 第六章 三相交流电路
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2
电工基础
第一章 电路基础知识 1.1 电流和电压
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2. 独立回路的选择：
EU
#1 #2 #3
一般按网孔选择
4 解联立方程组
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32
根据未知数的正负决定电流的实际方向。
电工基支础 路电流法的优缺点
优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基尔霍夫定律 欧姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。
1. 叠加定理只适用于线性电路。
2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令U=0；
暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。
=
+
3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电
路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电
流的代数和。
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27
37
电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
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H N
l
38
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
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39
电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
电路 第一章

电路 第一章

绪论1. “电路分析”是电类（强电、弱电）专业本科生必修的重要的是电气程专业的主本课程的地位修的一门重要的专业基础课。

是电气工程专业的主干技术基础课程。

通过对本课程的学习，使同学们基本论分析计算电路的掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的基本技能，为后续课程准备必要的电路知识知识。

前续课程高等数学大学物理等前续课程：高等数学、大学物理等。

后续课程：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等与系统等。

3.研究的内容●电路理论的研究体系：电路分析(analysis)：在给定的激励(excitation)下，求结构已知的电路的响应(response)。

激励给定响应待求？电路已知re电路综合(synthesis)：在特定的激励下，为了得到预期的响在特定的激励为得到预期的响应而研究如何构成所需的电路。

激励已知目标给定电路未知re●电路分析(analysis)研究内容：以电路模型为基础，编写描述电路的方程式，通过响应的求解、分析，认识已知电路的功能和特性。

根据所分析电路的不同可分为：1、电阻电路分析；2、动态电路分析；动态电路分析3、正弦稳态电路分析4、二端口网络二端口网络（简单电路）5. 教材及主要参考书1.教材：12006［］邱关源，《电路》，高等教育出版社，第五版，2.参考书：［2］汪缉光，刘秀成主编，《电路原理》（第二版），清华大学出版社。

［3］(美)尼尔森.《电路》.北京：电子工业出版社，20086. 具体要求及成绩评定⑴自主学习要求：⑵听课要积极主动⑶课后及时做思考题、作业，有问题及时课后时做考题作有问题时解决认真作业，必须独立完成；必须抄题目、画电路，电路图使用铅笔和尺子，下一节课前必须交上一节课的作业。

20 %平时成绩成绩评定标准：实验成绩期末考试20 %60 %（平时成绩：考勤、作业、课堂练习提问、答疑）第一章电路模型和电路定律第章电路模型和电路定律1.1电路和电路模型.1.2电流和电压的参考方向1.3电功率和能量1.4电路元件141.5电阻元件1.6电压源和电流源161.7受控电源1.8基尔霍夫定律教学目标１．牢固掌握电路模型和理想电路元件的特性。

电工基础周绍敏优质课件

额定电压——电气设备或元器件所允许施加旳最大电压。 额定电流——电气设备或元器件允许经过旳最大电流。 额定功率——在额定电压和额定电流下消耗旳功率，即允 许消耗旳最大功率。 额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下旳工作状 态，也称满载状态。 轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率旳工作状态， 轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。 过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率旳工 作状态，过载时电气设备很轻易被烧坏或造成严重事故。 轻载和过载都是不正常旳工作状态，一般是不允许出现旳。
第三节 电 阻
一、电阻元件 二、电阻与温度旳关系
一、电阻元件
电阻元件是对电流呈现阻碍作用旳耗能元件，例如灯泡、
电热炉等电器。
电阻定律
R l
S
——制成电阻旳材料电阻率，国际单位制为欧姆·米 ( ·m) ；
l ——绕制成电阻旳导线长度，国际单位制为米 (m) ；
S ——绕制成电阻旳导线横截面积，国际单位制为平方米 (m2) ；
四、电功率与电能
电功率是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出旳电能， P = UI 。
电能是指在一定旳时间内电路元件或设备吸收或发出旳电能 量，W = P ·t =UIt
1度(电) = 1 kW ·h = 3.6 106 J
为了确保电气设备和电路元件能够长久安全地正常工作，都 要求了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。
到 t2 时电阻值为 R2 ，则该电阻在 t1 ~ t2 温度范围内旳(平均)温度
系数为
R2 R1
R1( t2 t1 )
值伴随假温如度R2旳>升R高1 ，而则增大>；0假，如将
R R2
称为正温度系数电阻，即电阻

电工基础知识新版.ppt


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4
第一章 电工基础知识
二、电路的基本功能
电路的基本功能有两大类。 一是进行能量的传输、分配和转换。
电能传输示意图
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5
第一章 电工基础知识
二是进行信息的传递和处理。
扩音器电路示意图
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电路6 在生产生活中的应用
第一章 电工基础知识
三、电路图 1.电路原理图
用电气符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简 称电路图或原理图。它主要反映电路中各元件之间的连接关 系,并不考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。
电路中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电
压,即Uab=Ua-Ub,故电压又称电位差。
电路中某点的电位与参考点的选择有关，但两点间的 电位差与参考点的选择无关。
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24
第一章 电工基础知识
3. 电动势 电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极所
做的功称为电源的电动势，用E 表示，单位为伏特(V)。
手电筒电路原理图 .精品课件.
电风扇电路原理图 7
第一章 电工基础知识
2.原理框图 原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等 来表示电路工作原理和构成概况的电路图。
框图
框图主要用来体现电路的大致组成情况和工作流程,更多 应用于描述较为复杂的电气系统。
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8
第一章 电工基础知识
3.印制电路图 由于电路板的制作一般先要用印刷油漆的方法将需要保留 铜箔处覆盖,所以这种电路元件的安装图称为印制电路图。
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16
第一章 电工基础知识
稳恒直流电
脉动直流电
交流电
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电工与电子技术基础(第四版) - 第一章 - 直流电路

（1）全电路欧姆定律全电路是含有电源的闭合电路，如图所示，包括电源、用电器和导线等。电源内部的电路称为内电路，如发电机的绕组、蓄电池内的电解质溶液等。电源内部的电阻称为内电阻，简称内阻。
1—3 简单电路的分析
电源电动势E= U内＋U外
2．全电路欧姆定律和电源的外特性
图中折线上各点表示电路中各处对应的电位。
2-汽车单线制电路
1-一例最简单的电路图
1—1 电路的基本概念
二、电路图
上图1和图2所示电路的原理图
1．电路原理图
电路原理图简称原理图，它主要反映电路中各元器件之间的连接关系，并不考虑各元器件的实际大小和相互之间的位置关系。例如，上图1和图2所示电路的原理图如图所示。
1—1 电路的基本概念
汽车电气系统框图
电阻的并联电路及其等效电路a)电阻的并联电路 b)等效电路
2．电阻的并联
把两个或两个以上的电阻并列地连接起来，由同一电压供电，就组成了并联电路。图所示为由两个电阻组成的并联电路及其等效电路。
1—3 简单电路的分析
电阻并联电路的特点
2．电阻的并联
电阻串联电路的特点见表。
1—3 简单电路的分析
1—2 电路的基本物理量
二、电压、电位和电动势
1．电压
电路中有电流流动是电场力做功的结果两点间的电压，用Uab表示。电压的单位为伏特，简称伏（V）。
1—2 电路的基本物理量
水位与电位的比较a)水压与水流（水泵的作用是保持水位差）b)电压与电流（电源的作用是保持电位差）
1—2 电路的基本物理量
常用直流电流表a)指针式直流电流表 b) 数字式直流电流表
2．电流的测量
（1）对交流电流、直流电流应分别使用交流电流表（或万用表交流电流挡）、直流电流表（或万用表直流电流挡）测量。常用直流电流表如图所示。

电工电子学全 ppt课件

输入 X 系 统 输出 Y
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向 §1.1.3 电路的功率和能量 §1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件 §1.2.2 电容元件 §1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)

《电路原理》邱关源ppt课件

i(t)deΔ flti m0Δ Δqt ddqt
单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时 电场力做功（W）的大小
U
def
dW
dq
为什么要设电流参考方
向？
简单电a 路
+
+
I
U
E
Uab
－
b－
I1 R1
R2 I2
复杂＋ 电路
U6
I3
－
IS
I4
R3
R4
电流的实际方向 可知
各电I5流＋ 的US 实－ 际方向 未知
(b) 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合, 相当于开路元件
(4). 理想电流源的短路与开路
i
(a) 短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电流
+
源被短路。
iS
u
R (b) 开路：R，i= iS ，u 。若强
_
迫断开电流源回路，电路模型为病
i为有限值时，u=0。
当R=，视其为开路。
u为有限值时，i=0。 * 理想导线的电阻值为零。
5.其他电阻元件
负电阻: (negative resistance)，在u、i 取关联参考方向时，负电阻的电压、
电流关系位于Ⅱ、Ⅳ象限，即R<0，G<0 。负电阻将输出电功率（电功率
小于零），对外提供电能。所以负电阻是一种有源元件(active element)。
例 i
＋
AU B
－
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、两部分电路电压电流参考方向 关联否？
答： A 电压、电流参考方向非关联；
B 电压、电流参考方向关联。
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电路——由实际元器件构成的电流的通路。
电路组成
电源：可将其他形式的能量转换成电能、向 电路提供电能的装置。
负载： 可将电能转换成其他形式的能量、在 电路中接收电能的设备。
中间环节： 电源和负载之间不可缺少的连接、
控制和保护部件统称为中间环节， 如导线、开关及各种继电器等。
一些术语 响应： 由激励而在电路中产生的电压和电流。
第一章 电路的基本概念与电路的基本定律
§1-1 电路模型及参考方向 §1-2 常用电路元件及电功率 §1-3 电压源、电流源模型及其等效变换 §1-4 受控电源 §1-5 基尔霍夫定律 §1-6 电阻的串联和并联 §1-7 电阻电路的等效变换和输入电阻
§1-1 电路模型及参考方向
1.电路的组成及功能
如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的，而集成电路芯片 小的如同指甲。
在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研
究，通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，
即用抽象的理想电路元件及其组合近似地代替实际的器件，
从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
中间环节
S
I
开关
电
源
负
导线
载
电源
… 线性：
体现在伏安特性为一条直线
课后作业： 1.实际使用的各种电阻型式（图
片）、性能及其使用场合 2.电阻的识别方法（器件上所标
数字或颜色的含义） ：直插式和贴片 式
2.功率和能量
功率： iR
+
u
p吸 –ui –(–R i ) i i 2 R –u(–u/ R) = u2/ R
能量：可用功表示。从t0 到 t电阻消耗的能量
电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但 是任意两点间的电压不变。
6.关联参考方向
（1）关联参考方向 电流的参考方向与电压的参考方向一
致 （2）非关联参考方向
a IR b
U
U IR
（3）欧姆定律 U,I关联参考方向时
a IR b
U
U=I·R
U,I非关联参考方向时
U
U=-I·R
IR
若电压电流为关联参考方向，则只标出一个变量的 参考方向即可
如图电路，若I=1A，则表示实际电流方 向与参考方向一致，若I=－1A，则表示 实际电流方向与参考方向相反。
I
1V
1
I=1A
I
1V
1
I=－1A
注意以下两点： 若某支路未事先标注电流方向，则讨论该 支路电流的正负毫无意义。
即电流的正负必须对应特定的参考方 向才有实际意义
以后求解电路时，应首先标明电流的 参考方向
A
10 + 5
3 I
2
I= 3+2 =3A
C
D
UC = 3 3 = 9 V
+
–
UD= 3 2= – 6 V
10 V–
5V
UCD = VC VD = 15 V
B
+
以 B 为参考点时
UC = 10 V
小结：
UD = – 5 V UCD = UC – UD= 15 V
电路中某一点的电位等于该点到参考点的电压；
t
t
WR
pdξ
t0
uidξ
t0
+
3.开路和短路
i u
R
当 R = 0 (G = )，视其为短路。
i为有限值时，u = 0。 u
–
当 R = (G = 0 )，视其为开路。
u为有限值时，i = 0。 u
0
i
短路
0
i
开路
三、 电容元件
1. 元件特性
i
+
+
u
C
–
–
对于线性电容，有 q =Cu
def q C
1.电阻元件
伏安特性
0
i
(1) 电压与电流取关联参考方向
iR
+
u
R—电阻 单位：欧（姆） Ω
u R i 欧姆定律
G=1/R
G—电导 单位：西门子 S
i Gu
(2) 电压与电流取非关联参考方向
iR
+
u
则欧姆定律写为
u –Ri 或
i –Gu
公式必须和参考方向配套使用！
对应的实际器件： 灯泡 电热丝 电阻器
如何表示电压的参考方向呢？
方式1：用正负极性表示 方式2：用箭头表示。
R1 10k
u
V1 5
+ R53k -
R4 7k
R2 5k R3 1k
若u>0，真实方 向与假设的参 考方向一致。
若u<0，真实方 向与假设的参 考方向相反
电路中各点电位的计算
a
+ US_1
b
R1
R2
I3 R3
c
电路中某一点的电位是 指由这一点到参考点的电压
学习电路原理要求透彻理解其中的诸多重要概 念，掌握其基本定理、定律分析电路的方法，并能 运用它们分析和解决电路中的一些实际问题。
目录
第一章 电路的基本概念与电路的基本定律 第二章 电路的基本分析方法 第三章 电路定理 第四章 电路仿真入门 第五章 动态电路分析 第六章 正弦交流电路分析
第七章 含耦合电感的电路 第八章 三相交流电路 第九章 非正弦交流电路 第十章 二端口网络 第十一章 非线性电路简介
若换成20W的节能灯，那么能节省多少电能？
还有哪些用电器，耗能如何？
2.功率的计算
（1）u, i 取关联参考方向
+
i u
p吸 = u i 例 U = 5V， I = - 1A P吸= UI = 5(-1) = -5 W
p吸< 0
–
（2） u, i 取非关联参考方向
实际发出5W
+
i u
p发 = u i 例 U = 5V， I = - 1A P发= UI = 5(-1) = -5 W
+ 元件的电压与电流具有动态关系，因此电容
u
C 元件是一个动态元件。当电压不随时间变化
–
– 时，电流为零。故电容在直流情况下其两端
电压值恒定，相当于开路，或者说电容有隔
断直流（简称隔直）的作用。
（2） 电容电压具有“记忆”功
能
u( t
)
1 C
t
idξ
u(t
)0
1 C
tt0idξ
ic C
uc
从上式看出，电容元件的电压除与t0到 t 的电流值有关外， 还 与 u(t0) 值有关，因此，电容元件是一种记忆元件。
_
US2 电路的参考点可以任意选取
+ 通常认为参考点的电位为零
d
若以d为参考点，则: 简
Ua = US1
化 电
Ub = I3 R3
路
Uc = – US2
a R1
+US1
b R2
R3
c – US2
d
例：电路如图所示，分别以A、B 为参考点计算C 和D 点
的电位及C 和 D两点之间的电压。 [解] 以A为参考点时
电流的参考方向任选，一经选定则不再变 更
5.电压及参考方向
(1)电压
电路中a,b两点间的电压定义为单位正电荷由a点
移到b点所获得或失去的能量，即
u(t)=dw/dq
若正电荷由a移到b失去能量，a为高电位,b为低电位,a
为正，b为负。（物体由高度a处移到b处)
若正电荷由a移到b获得能量，a为低电位,b为高电位。
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？
何为关联参 考方向？
何谓“电路模 型”？
何谓理想电 路元件？其 中“理想” 二字在实际 电路的含义？
集总参数 元件有何 特征？
学好本课程，应注意抓好两个主要环节：认真
听课、细心复习。还要处理好三个基本关系：听课 与笔记、作业与复习、自学与互学。
§1-2 常用电路元件及电功率
p发< 0
实际吸收5W
–
3.电源和负载
根据功率的正负来区分电源和负载 电压与电流取关联参考方向时 p>0，说明电路吸收（消耗）功率，负载 p<0，说明电路释放（供给）功率，电源 电压与电流取非关联参考方向时 ？？？
通常电源取非关联参考方向，负载取关联参考方 向
二、 电阻元件
u
我们研究线性定常元件
一、 电功率 二、 电阻元件 三、 电容元件 四、 电感元件
1.电功率
一、 电功率
p dw dw dq ui dt dq dt
功率p的单位名称：瓦（特） 符号（W）
能量w的单位名称：焦（耳) 符号（J） 能量w的常用单位：千瓦时，度 1kWh=3.6×106J
家里有一盏40W的灯，那么我们每天开5个小时，30天所 消耗的电能是多少？
激励： 电源又称为激励源（激励）。 根据激励和响应之间的的因果关系， 把激励称为输入，响应称为输出。
电路的功能
电力系统中 的电路可对电能进行传输、分配 和转换。
电子技术中 的电路可对电信号进行传递、变 换、储存和处理。
2.电路模型
实际电气装置种类繁多
如自动控制设备，卫星接收设备，邮电通信设备等；
实际电路的几何尺寸相差甚大
3.能量
di
（1） 在关联参考方向下
p ui Cu dt
（2） 从 t = - 到 t 时刻，电容元件吸收的电场能量为
WC
t
u( )i( )d
t Cu( ) du( ) d
d
C u(t) u( )du( ) 1 Cu2 (t) 1 Cu2 ()