电路邱关源第五版绪论和第一章.ppt

电气信息类本科课程 《电路》 绪 论 一、课程地位和教学目的 地位：《电路》是电子、电气类相关专业一门专业基础课。 既是理论基础课又是技术基础课。 目的： 掌握电路的基本理论和基本分析方法，是后续课及专业课学习以及从事电路理论研究和技术实践工作的基础。 二、教学内容 1.经典电路理论 参数、元件和基本定律 直流电路分析方法和定理 过渡过程 正弦稳态电路 2.现代电路理论 *电路方程的矩阵形式 *二端口网络 *非线性电路 *运算放大器电路 状态方程 三、其它 1.学习方法: 概念和物理意义的理解 方法和概念的练习 2.出勤 3.作业：课堂练习、习题册 4.考试：期中考试 期末考试 5.成绩评定： 期末60%,平时成绩40%。 6.学习网站： /web/wangshangketang/dl/index.htm 第一章 电路模型和电路定律 本章主要内容 1.电路基本知识：电路模型、参考方向、电参数 2.电路元件：4/8 3.电路基本定律：KCL和KVL §1.1实际电路和电路模型 一、电路及电路理论 1、电路：元器件以一定方式连接起来构成的整体。 2、电路基本功能： 信号的产生和处理 功率的产生和处理 3、电路理论：研究电路运行、构成、检测等方面的基本规律的学科。分为电路的分析和综合两大方面。本课程只涉及分析。 二、实际电路 实际电路是由实际的电路元器件和实际连接线组成的电路。 “实际”是指物理存在。例如：元器件中的电阻器、电容器、二三极管，连接线中的电缆、敷铜线等，都是真实存在的。 最简单的实际电路实例是手电筒电路： 实 际 电 路 组 成 实 例：手电筒 图1-1手电筒电路由3部分组成：（1）是提供电能的能源,简称电源；（2）是用电装置，统称其为负载，它 三、电路模型 1.理想元件 引出：实际电路元件工作时物理过程十分复杂，无法用简单的数学表达式表示其完整电学特性。例如：电阻器的电流电压关系，主要服从欧姆定律，还受电容电感效应、温度等影响。为便于研究，忽略其中次要因素，电阻器就抽象为一个电流电压成正比的元件，该元件就称为理想电阻元件。 理想电路元件概念：具有某种理想电磁性质的假想元件，它反映实际元件的主要电磁性质，或以组合方式反应其性质。 理想元件的说明：有确定的数学表达式，每种均代表一种运算，从数学上看是一种算符。是电路的最小组成单元。 2.理想连接线：无电感、无电容、无电阻的导线。 3.电路模型：由理想元件和理想连接线组成的抽象电路。以模型符号绘成电路模型图，图1-3即为手电筒电路模型图。 电路模型强调了实际电路的主要特性，忽略其次要特性，使电路工程研究成为可能。 4.说明： 本课程以后提到的电路（网络）均指电路模型，元件均指理想元件。 本课程只讨论给定电路模型的分析问题，不涉及对实际器件的建模问题。 §1.2 电流、电压的参考方向 一、电路课程中的主要物理量 对电路中的电磁信号进行特征描述时涉及到如下一些物理量： 二、电流和电流参考方向 1.电流强度定义：单位时间内流过导体横截面的电量。数学表达式为i=dq/dt 式中dq 为通过导体横截面的电荷量，若dq/dt为常数，这种电流叫做恒定电流，也称直流电流，常用大写字母 I 表示。 电流的单位是安培（A），简称安。 2.电流的两个要素：大小、方向 二、电流和电流参考方向 3.电流的参考方向： 电流实际方向：实际正电荷运动的方向。 电流参考方向：假定正电荷运动的方向。 三、电压和电压参考极性 1.电压定义：电路中两点之间的电位（势）差， 用u表示 。 物理定义：ab两点间电压为单位正电荷由a点移动到b点所失去的位（势）能。数学表达式为uab =dw/dq 式中dq 为移动的电荷量，dw为变化的位能，恒定电压常用大写字母U表示。 电压的单位是伏特（V），简称伏。 2.电压的两个要素：大小、极性 三、电压和电压参考极性 电压的实际极性—电位真正降低的方向。 电压的参考极性—假设电位降低的方向。 四、 关联参考方向 当某元件或电路的电流参考方向是从电压参考方向的“+”极流向 “-”极时，称两者为关联参考方向；反之为非关联参考方向。 §1.3 电功率和电能量 一、元件吸收与释放能量 当电流实际方向由元件实际电压的+极（高电位）流向-极（低电位）时，电场力对电荷作正功，元件消耗（吸收）电能；反之，元件释放电能。 电路如图1所示, 若R、US、IS均大于零, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻