清华大学电路原理于歆杰课件6-1.ppt

清华大学电路原理教学组 * 清华大学电路原理教学组 * 清华大学电路原理教学组 * 清华大学电路原理教学组 第1章 绪论 1. 1 电路 1. 2 电流和电压 1. 3 电路模型的建立和电路分析的基本观点 1. 4 电路用于信号处理 1. 6 电路的分类 1. 5 电路用于能量处理 清华大学电路原理教学组 1.1 电路 一、电路 （circuits） 电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。 电源（source）：提供能量或信号。 负载（load）：将电能转化为其他形式的能量，或对信号进行处理。 导线（line）、开关（switch）等：将电源与负载接成通路。 电路是电工设备构成的整体，它为电流（current）的流通提供路径。 清华大学电路原理教学组 二、为什么要学习电路？ 从学术的观点来看 电路是电气工程（electrical engineering）的基础。 电路是计算机科学（computer science）的基础。 从实际情况来看 电路原理是许多高级课程的先修课程。 熟练掌握电路原理对现实生活有帮助。 三、什么是电气工程？ 国内习惯的归类与统称 各学科领域 国外习惯的归类与统称 电气工程 电力工程 电气工程 信息科学与技术 (或电子信息科学与技术) 控制工程 通信工程 电子工程 … … 计算机科学与技术 计算机科学 计算机工程 统称：电气工程与信息科学 （或电气电子信息科学） 统称：电气工程与计算机科学 （简称EECS、ECE） 四、电路都有哪些作用？ 处理能量 电能的产生、传输、分配…… 处理信号 电信号的获得、变换、放大…… 电路原理 相互融合的信息系统 (无处不在的IT产业) 公共 基础 专门 技术 应用 领域 电力系统 (能量传输与处理) 控制系统 (信号反馈与处理) 通信系统 (信号传输与处理) 信号处理系统* 计算机系统 电力电子技术 (关注大功率) 通信电路 (关注高频段) 微电子技术 (集成芯片设计) 模拟电子线路 数字电子线路 信号与系统 *：指各类信号处理课程，包括某些专业的专门课程（如生物医学工程、核电子学等）。 五、电路原理的后续课程 清华大学电路原理教学组 电路分析(analysis) 电路理论（电路原理） 实际电路 电路模型 分析 求解方程 （代数、常微分、偏微分） 结果 电路分析 电路综合 电路综合(synthesis) 六、电路分析与电路综合 清华大学电路原理教学组 根据电源性质 直流电路 交流电路 根据负荷性质 电阻电路 动态电路 根据感兴趣的时段 暂态分析 稳态分析 七、如何看待电路 返回目录 清华大学电路原理教学组 1.2 电流和电压 一、 电流 （current） 带电质点有规律的运动形成电流。 电流的大小用电流强度表示。 电流强度：单位时间内通过导体横截面的电量。 单位名称：安[培] 符号：A （Ampere，安培；1775 –1836，France） 清华大学电路原理教学组 电流的参考方向: ? 实际方向 实际方向 ? 参考方向：任意选定的一个方向即为电流的参考方向。 i 参考方向 A B 清华大学电路原理教学组 电流参考方向的两种表示： ? 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向； ? 用双下标表示：如 iAB ，电流的参考方向由A指向B。 i 参考方向 i 参考方向 i 0 i 0 实际方向 电流的参考方向与实际方向的关系: 实际方向 清华大学电路原理教学组 例 10V 10? A B I1 I I2 电路中电流 I 的大小为1A, 其方向为从A流向B。 （此为电流的实际方向） 若参考方向如 I1 所示，则I1=1A 若参考方向如 I2 所示，则I2= -1A 因此，同一支路的电流可用两种方法表示。 清华大学电路原理教学组 二、 电压 （voltage） 电场中某两点A、B间的电压（降）UAB 等于将点电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与该点电荷q的比值，即 单位名称： 伏[特] 符号：V （Volt，伏特；1745 – 1827，Italian） A B 清华大学电路原理教学组 电压（降）的参考方向： U 0 参考方向 U + – 参考方向 U + – 0 U + 实际方向 – + 实际方向 – + 实际方向 – + 实际方向 – 清华大学电路原理教学组 电路中电压UAB=10V，方向 从A指向B（实际方向）。 若电压参考方向如 U1 所示，电压参考方向与实际方向相同，则 U1 =10V。 若电压参考方向如 U2 所示，电