电路电子教案新.ppt

电 路 分 析 本课程的意义 学习方法 要求 参考书 《电路》—— 邱关源 高等教育出版社 《电路基础》——李翰荪 高等教育出版社 《电路原理》 ——江缉光 清华大学出版社 电路分析 主要内容 分析电路中的电磁现象和过程，研究电路定律、定理和电路的分析方法，这些知识是认识和分析实际电路理论基础，更是分析和设计电路的重要工具。 第一章 基尔霍夫定律和图的概念 一、电路的组成：电源（信号源），负载，传导， 控制。 例如：手电筒电路 二、电路模型 1.理想元件 理想电阻：表示消耗电能的特征。（resistor） 三、集总参数 1.集总参数条件 当电路元件的尺寸L远小于正常工作的波长λ,元件的尺寸与工作波长相比可忽略不计,元件的特性参数可用集总参数表示。 （3）电流的方向: 电流的正方向定义为正电荷移动的方向。 电流的参考方向（如右图）是人为设 定的方向，并在图上标出。一旦设定， 在分析 过程中不再变动。 一般在计算之前设定，可任意设， 并依照选定的参考方向去分析计算。 如果： i0电流的参考方向与真实方向一致； i0电流的参考方向与真实方向相反。 ２.电压 （1）定义 （3）电压的极性 电压的实际极性是高电位端到低电位端。 （4）电压与电位、参考点 参考点：当设定电路中某一点为参考点（电位是零）,则电路中各点的电位也就是该点到参考点电位。 ３．电流与电压的关联参考方向 当支路电流的参考方向与支路电压的参考方向一致时，即电流指向电压（电位降）的方向，称为关联参考方向。 ４.功率 （２）功率的单位 瓦特=焦耳/秒 毫瓦（mＷ）瓦特（Ｗ）千瓦（kＷ） 例:已知电压源支路，i=-2A， us=3V，求功率p。 例: 已知某支路电压电流参考方向如图示。 （1）如i=2mA,u=-5mV,求元件吸收的功率， （2）如u=-200V,元件吸收功率p=12kW,求电流。 §1-3基尔霍夫定律 集总参数假设下电路基本定律 １.基尔霍夫电流定律（ＫＣＬ）（Kirchhoff’s Current Law） 注:（１）ＫＣＬ说明了电流的连续性（电荷守恒） （２）ＫＣＬ说明了节点上各支路电流之间的制 约关系（线性相关），与支路特性无关 ２.基尔霍夫电压定律（ＫＶＬ）（Kirchhoff’s Voltage Law） 对回路L和时刻t，沿回路的所有支路电压的代数和为零。 关于kVL说明 １.ＫＶＬ说明了电路的能量守恒原理。 例1：图示为某电路的部分电路，各已知的电流 及元件值已标示在图中，求支路电流I，电阻R,和电压源电压us。 解：在原图电路上设节点a、b、c、d，封 闭曲面S及I1， I2， IR的参考方向。 对节点b列写KCL方程 对bcdb回路列写KVL方程 例2: 电路如图，选d点为参考点，求ua，uac的值。 若选b点为参考点，求ua，uac 。比较两结果，可得出什么结论？ (1)ud=0 因cd支路无电流uc=20V 设a-b-c-a回路电流i (2) ub=0 结论： 当选择的参考点不同，各点电位不同，但是两点之间的电压是不变的。 §1-4 图的概念 一、电路的图（图论中的图） 1.有向图和无向图 2.连通图与非连通图 4.子图 二 、树和余树 1 .树和树支 ◆树支 设节点数为n，树支数则是n-1,正好与独立节点数相同。 三、割集和基本割集、基本回路 1.割集 在连通图G中移去或切割一个边集的全部边，被切割的边集成为割集应满足两个条件: 2.基本割集 只有一条边是树支，其余边皆是连支的割集,称为基本割集。 KCL适用于割集 3．基本回路 KVL适用于基本回路 §1-5 基尔霍夫方程的独立性 一、KCL方程的独立性 2KCL的独立方程数 独立回路 在一组回路中,每一回路至少包含一条为其他回路所没有的支路,这组回路是相互独立的。 2KCL的独立方程数 §1-6 电路的独立变量 一、独立电流变量 二、独立电压变量 第二章 电路元件与电路的等效变换  §2-1 电阻元件与独立电源 §2-2等效二端网络电容元件 §2-3电阻的Y型网络和△型网络等效变换 §2-4含独立电源电路的等效变换 §2-5受控电源及含受控电源电路的分析 §2-1电阻元件与独立电源 电阻吸收的功率 二、电压源 ◆电压源是一种有源二端元件，是电池、发电机、信号源等电源的理想模型。 例如 2.实际电压源模型 伏-安关系 三、电流源 电流源是一个有源二端元件。是光电池