华中科技大学电路理论.ppt

电路理论;和我联系;教 材;目 录;参考书目;参考书目;绪 言 ; 在电子技术领域内，信号、电路和系统是三个相互联系又有区别的基本成分。; 电路是对信号进行加工、处理的具体结构，组成各种各样的电路的元件有电阻、电容和电感等，若再加上半导体元件，尤其是目前的集成电路，可以组成更为复杂的电路。; 信号在电路中传输时，根据条件的不同存在两中不同的分析研究方法：电磁场理论的方法和电路理论的方法。 ; 电路理论近似地认为，热能消耗集中在电阻元件中，磁场能集中在电感元件中，电场能集中在电容元件中，联接元件的导线除了构成电流的通路外无任何其它能量的交换。 ; 电路理论包括电路分析及电路综合。 ;第一章 电路的基本概念和定律;1.1 电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 理想电源 1.4 电阻元件 1.5 电容元件 1.6 电感元件 1.7 基尔霍夫定律 1.8 受控源;1.1 电路模型;中间环节;1.1 电路模型;1.1 电路模型;电路元件的理想化;;1.1 电路模型;1.1 电路模型;1.2 电路的基本物理量;1.2 电路的基本物理量;与电流有关的几个名词;电流及其参考方向;电流及其参考方向; 例如在图示的二端元件中，每秒钟有2C正电荷由a点移动到b点。; 其中dq为由a点移动到b点的电荷量，单位为[仑](C)，dW为电荷移动过程中所获得或失去的能量其单位为焦[耳](J)，电压的单位为伏[特](V)。 ; 2. 将电路中任一点作为参考点，把a点到参考点的电压称为a点的电位，用符号va或Va表示。在集总参数电路中，元件端钮间的电压与路径无关，而仅与起点与终点的位置有关。电路中a点到b点的电压，就是a 点电位与b点电位之差，即:; 量值和方向均不随时间变化的电压，称为恒定电压或直流电压，一般用符号U表示。量值和方向随时间变化的电压，称为时变电压，一般用符号u表示。; 习惯上认为电压的实际方向是从高电位指向低电位。将高电位称为正极，低电位称为负极。与电流类似，电路中各电压的实际方向或极性往往不能事先确定，在分析电路时，必须规定电压的参考方向或参考极性，用“ + ”号和“ - ”号分别标注在电路图的a点和b点附近。若计算出的???压 uab(t)0，表明该时刻a点的电位比b点电位高；若电压 uab(t)0，表明该时刻a点的电位比b点电位低。; ① 对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图1－6所示。; ②为了电路分析和计算的方便，常采用电压电流的关联参考方向，也就是说，当电压的参考极性已经规定时，电流参考方向从“ + ”指向“ - ” ，当电流参考方向已经规定时，电压参考极性的“+”号标在电流参考方向的进入端， “-”号标在电流参考方向的流出端。;问题 在复杂电路中难于判断元件中物理量的 实际方向，如何解决？;下面讨论图示二端元件 和二端网络的功率。; 与电压电流是代数量一样，功率也是一个代数量。当p(t)0时，表明该时刻二端元件实际吸收（消耗）功率；当p(t)0时，表明该时刻二端元件实际发出（产生）功率。; 由于能量必须守恒，对于一个完整的电路来说，在任一时刻，所有元件吸收功率的总和必须为零。若电路由b个二端元件组成，且全部采用关联参考方向，则:;整理课件; 在实际应用中感到这些 SI 单位太大或太小时，可以加上表1-4中的国际单位制的词头，构成SI的十进倍数或分数单位。 ;;;电位：电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参考点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。;（1）电路中某一点的电位等于该点与参考点（电位为零）之间的电压 （2）参考点选得不同，电路中各点的电位值随着改变，但是任意两点间的电位差是不变的。;解;解;1.3 理想电源;2. 伏安特性;3. 理想电压源的开路与短路;二、理想电流源;2. 伏安特性;3. 理想电流源的短路与开路;1.4 电阻元件 (resistor); 伏安关系(VAR) （Volt Ampere Relation);(2) u, i非关联取向时;3. 功率和能量;二、非线性电阻元件;1.5 电容元件;电容的伏安关系;线性电容的VAR (设uc， ic 取关联参考方向);说明：;电容充放电形成电流：;微分形式VAR;例：如图(a)电路，uc(0)= -1V，C=0.5F，is(t)波形如图(b)，t=0时电流源开始对电容充电，求电容电压uc(t) ～t 波形。; 电容的储能;从t0到 t