最新邱关源罗先觉电路第五版全部课件ppt

电路邱关源第五版课件
新版电路邱关源第五版课件。深入浅出地介绍电路邱关源第五版，并解释了 它在电路领域中的重要性。
课件结构
1 简洁明了
以清晰的章节结构组织，便于学生理解和记 忆。
2 丰富多样
包含了大量图示、示例和习题，帮助学生更 好地掌握电路理论。
3 提供练习
每个章节都配有练习题，巩固学生对电路知 识的理解。
4 配套资源
提供网上电子版教材和课后答案，方便学生 自主学习。
电路邱关源第五版主要内容
电路基础
介绍电路的基本概念，如电压、 电流、电阻和功率。
电路元件
详细讲解电阻、电容、电感等 元件的特性和应用。
分析技术
探讨各种分析电路的技术和方 法，如基尔霍夫定律和节点法 则。
使用电路邱关源第五版的好处
1 全面性
2 易于理解
涵盖了电路领域的各个方面，从基础到高级。
讲解方式清晰简明，使学生更容易理解电际应用案例，帮助学生将理论 运用到实际问题中。
4 丰富资源
配有配套网上资源和习题，提供了学习和巩 固知识的机会。
电路邱关源第五版的应用案例
1
电子产品设计
讲解了如何设计和分析电子产品中的电路部分。
了解电路在不同领域中的应用，提高综合素养。
2
能源系统
介绍了电路在太阳能、风能等能源系统中的应用。
3
通信技术
讨论了电路在通信设备和网络中的应用和分析。
总结和要点
扎实基础知识
通过理解电路基础知识，为进一步学习奠定坚 实基础。
灵活应用能力
通过掌握电路分析技术，能够解决实际电路问 题。
深入实践经验
通过应用案例学习，培养实践能力和创新思维。
全面认知电路

R1 US
Ri
+
K(t=0) L uL
–
iL(0)iL(0)R U 1 SRI0
方程:
di L
Ri0
dt
t 0
i(t) Aep t
t >0
Ri
+
L uL
–
特征方程: Lp+R=0
特征根: p R L
代入初始值 i (0+)= I0
A= i(0+)= I0
得i(t)I0eptI0eR Lt t0
1 4
1 4
电
+
感
K 10V
L uL
iL -
10V
短 路
0+电路 1 4
10V
2A
电感用电 流源替代
10
iL(0
) 2A 14
+ u L (0)0 u L (0)0
uL 由换路定则:
-
iL(0+)= iL(0－) =2A
uL(0)248V
例３:
10A
动态电路的分析方法：
• 根据KVl、KCL和VCR建立微分方程： 描述动态电路的电路方程为微分方程；动态电路方程的阶数
等于电路中动态元件的个数。 • 求解微分方程：
本章采用时域分析法：经典法
工程中高阶微分方程应用计算机辅助分析求解。
二. 电路的初始条件
1.换路定则－独立初始条件的确定
电容的初始条件：
[][R L ][欧 亨 ][安 韦 欧 ][安 伏 欧 秒 ][秒 ]
= L/R
t
iL(t)I0e
t 0
时间常数 的大小反映了电路过渡过程时间的长短

di1 di2 u1 L1 M dt dt di1 di2 u2 M L2 dt dt i1 M i 2 _ + * u1 L1 L2 u2 _ * +
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写 出 图 示 电 路 电 压、 电 流 关 系 式
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例 已 知 R1 10 , L1 5 H , L2 2 H , M 1H, 求 u (t )和 u 2 (t )
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10.3
耦合电感的功率
当耦合电感中的施感电流变化时，将出现变化 的磁场，从而产生电场（互感电压），耦合电感通 过变化的电磁场进行电磁能的转换和传输，电磁能 从耦合电感一边传输到另一边。
例 求图示电路的复功率
j M +
S U
1 R1 I
* *
–
j L 1
j L 2
R2
I2


U 23 j L2 I 2 j M I 1 jω( L2 M ) I 2 j M I

I I1 I 2
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②异名端为共端的T型去耦等效 1
2 1 j M I I
* jL1 3

2
1
*
jL2
j(L1+M)
1 I
2 I2 j(L2+M)

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j M
+
S U
1 R1 I
* *
–
j L 1

j L 2

R2
I2

( R1 jω L1 )I 1 j M I 2 U S

1 C

t RC
e
t 0
t RC
C
1 C
+ uc
-
uc R

1 RC
uc ( 0 )
t 0
1 C
e
uC
uc
1 C

t RC
注意
e d uc dt
(t )
1 RC

t RC
t 0
e
iC
ic C
(t )
(t )
1 RC
1
t
例2
R
+ uL iL (0 ) 0
f(0)(t)



同理有：
f ( t ) ( t t 0 ) d t f ( t 0 )
(t)
(1) f(0)
f(t) t
* f(t)在 t0 处连续
0
二. 单位冲激响应
(t)
h(t)
零状态
1. 冲激函数作用于储能元件 当把一个单位冲激电流 i ( t ) （其单位为A）加到初始电 压为零且C=1F 的电容上，则电容电压u c为
dt 0
0

uc R
dt 0 ( t ) dt
0

=0
=1
uc (0 )

C [ u c ( 0 ) u c ( 0 )] 1
1 C
uC (0 )

电容中的冲激电流使电容电压发生跳变
b. t > 0+ 零输入响应（RC放电）
ic R

uc
ic
4. 单位冲激函数δ(t)对时间的积分等于单位阶跃函数ε(t)，即

②用分压方法做
U2 1 U4 = = U1 = 3V 2 4
I4 = − 3 2R
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从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤： 从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤： 求出等效电阻或等效电导； ①求出等效电阻或等效电导； 应用欧姆定律求出总电压或总电流； ②应用欧姆定律求出总电压或总电流； 应用欧姆定律或分压、 ③应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电 流和电压 以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！ 以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！
u23YR1−u12YR3 i2Y = R1R2 + R2R3 + R3R1 (3) i2∆ =u23∆ /R23 – u12∆ /R12 (1)
i1∆ =u12∆ /R12 – u31∆ /R31
u31YR2 − u23YR1 i3Y = R1R2 + R2R3 + R3R1
i3∆ =u31∆ /R31 – u23∆ /R23
无 源
无 源 一 端 口
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2.两端电路等效的概念 2.两端电路等效的概念
两个两端电路，端口具有相同的电压、 两个两端电路，端口具有相同的电压、电流 关系,则称它们是等效的电路。 关系,则称它们是等效的电路。
B
i
+ u -
等效
C
i
+ u -
电路中的电流、 对A电路中的电流、电压和功率而言，满足： 电路中的电流 电压和功率而言，满足：
Rab = R
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电阻的Y形连接和 形连接和∆形 2.4 电阻的 形连接和 形连 接的等效变换 接的等效变换
电阻的∆ 1. 电阻的 、Y形连接 形

R3
- R1il1+ (R1 +R3) il2 =-uS1
uS1 –
uS2 –
b
总结：
R11=R1+R2 回路1的自电阻，等于回路1中所有电阻之和
R22=R1+R3 回路2的自电阻，等于回路2中所有电阻之和 自电阻总为正
R12= R21= –R1 回路1、回路2之间的互电阻 当两个回路电流流过相关支路方向相同时，互电阻 取正号；否则为负号。
其中:
R11il1+R12il1+ …+R1l ill=uSl1 R21il1…+R22il1+ …+R2l ill=uSl2 Rl1il1+Rl2il1+ …+Rll ill=uSll
Rkk:自电阻(为正) + : 流过互阻的两个回路电流方向相同
Rjk:互电阻 - : 流过互阻的两个回路电流方向相反 0 : 无关
线性组合表示，来求得电路的解。
a
图中有两个网孔，支路电流 i1
i2
i3
可表示为：
R1
R2
i1 im1
i3 im2
+ im1 + im2
uS1
uS2
R3
i2 im2 im1
–
–
b
列写的方程
各支路电流可以表示为有关网孔电流的代数和，所以
KCL自动满足。因此网孔电流法是对个网孔列写KVL方
i1
i2
i3
R1
R2
+ im1 +
im2
R3
uS1
uS2
–
–
b
总结：
R11=R1+R2 网孔1的自电阻。等于网孔1中所有电阻之和 R22=R2+R3 网孔2的自电阻。等于网孔2中所有电阻之和

ic 电容充放电形成电流： + uc –
+ –
C
(1) uc>0，duc/dt>0，则ic>0，q ，正向充电 (电流流向正极板)； (2) uc>0，duc/dt<0，则ic<0，q ，正向放电 (电流由正极板流出)； (3) uc<0，duc/dt<0，则ic<0，q，反向充电 (电流流向负极板)； (4) uc<0，duc/dt>0，则ic>0，q ，反向放电 (电流由负极板流出)；
1 2 WL (t ) LiL (t ) 2
从t0 到t 电感储能的变化量：
1 2 1 2 1 2 1 2 WL LiL (t ) LiL (t0 ) (t ) (t0 ) 2 2 2L 2L
注：电感是非耗能元件，它本身不消耗能量，而是起存储转换磁场能
的作用。 电感的储能只与其电流iL有关，与其电压无关。故电感电流iL(t) 是表征电感储能状态的物理量，称为电感的状态变量。
即：uc(0+)= uc(0-)
可推广到：uc(t0+)= uc(t0-)
4. 电容的储能 + uc ic
p吸 (t ) uc (t )ic (t )
C
ic duc C dt
〉0，表吸收功率，转化 为电场能储存
〈0，表释放所存储的电场能
电容储能：
t
故电容是非耗能元件，它本身不消 耗能，起存储、转化电场能的作用。
某时刻t 电感的储能： t t di 1 2 1 2 1 2 WL (t ) LiL L d LiL ( ) LiL (t ) LiL () d 2 2 2
若iL ( ) 0

R 2 (ω0 L) 2 Z (ω0 ) R0 L R RC
谐振(resonance)是正弦电路在特定条件下所产生的一种 特殊物理现象，作为电路计算没有新内容，主要分析谐振电 路的特点。
9. 7 串联电路的谐振
一、 谐振的定义 I R +

j L
1 jω C
U _
Z R j(ωL 1 ) R jX Z| φ | ωC 1 当ωL , 即 X 0 感性 ωC
1 当ωL , ωC 即 X0 容性
谐振： 当满足一定条件(对RLC串联电路，使 L=1/ C)， 电路 中电压、电流同相，电路的这种状态称为谐振。
串联谐振：ω 0 L 1 0C
ω0 f0 1 LC 1 2π LC
谐振角频率 (resonant angular frequency) 谐振频率 (resonant frequency)
通常收音机选台，即选择不同频率的信号，就采用改变C 使电路达到谐振。
三、RLC串联电路谐振时的特点
1. U 与 I 同相 .

2. 入端阻抗Z为纯电阻，即Z=R。电路中阻抗值|Z|最小。
3. 电流I达到最大值I0=U/R (U一定)。 根据这个特征来判断电路 是否发生了串联谐振。 + I
O

0
T0 1 / f 0 2π LC 谐振周期 (resonant period)
二、使RLC串联电路发生谐振的条件 1. L C 不变，改变 。 0由电路本身的参数决定，一个 R L C 串联电路只能有一 个对应的0 , 当外加频率等于谐振频率时，电路发生谐振。
2. 电源频率不变，改变 L 或 C ( 常改变C )。

G3uS 3 G2 G3

iS1 G2 G3

b1iS1
b2uS 2
b3uS3

i (1)
2

i(2)
2

i(3)
2
i3

(un1
uS3 )G3

( G2 G2 G3
)uS 2

( G3 G2 G3
G3 )uS3

iS1 G2 G3

i (1)
3

i(2)
3

i(3)
a
50 +
50 Isc
(2) 求等效电阻Req 用开路电压、短路电流法
40V –
b
Isc 40 / 100 0.4A
Req

Uoc I sc
10 / 0.4
25
a
Req
+ Uoc
–
25 IL 5
－
10V
50V
＋
b
IL

Uoc 50 25 5

60 30

2A
PL

求电流源的电压和发出 的功率
＋
2 ＋ 2A u
10V
3 －
3
10V电源作用： u(1) (3 2) 10 2V －
55
2
2A电源作用：u(2) 2 3 2 2 4.8V 5
u 6.8V P 6.8 2 13.6W
为两个简 单电路
＋ 画出分 电路图 10V
1
1
R1
i2
i3
R2
+
= R3