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1、电路原理,主讲教师：姬敬,绪 论,本课程的地位,电路原理是通信、信息工程、计算机、自控等电子类专业的主干技术基础课。要通过本课程的学习使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的基本技能，为后续课程准备必要的电路知识。,其中许多重要概念要求透彻理解，不少基本分析方法要求牢固掌握。,该课程不仅理论体系严谨，内容引人入胜，而且会从中学会一种思维方法，养成一种科学作风，使人终生受益。,本课程的内容,以电路模型为基础，编写描述电路的方程式，通过响应的求解、分析，认识已知电路的功能和特性。根据所分析电路的不同可分为：,主要参考书,邱关源编 电路 高教出版社周长源编 电路分析基础 高教出版
2、社燕庆明编 电路分析教程 高教出版社,如何学好本课程？,抓住二个主要环节,处理好三个基本关系,课堂听课 课后复习,教学配合，评教评学,听课与笔记作业与复习自学与互学,第一章 集总电路中电压、电流的约束关系,1.1 电路模型,1.2 电路变量,1.3 连接约束关系,1.4 元件约束关系,1.5 两类约束分析电路,主要内容：,第 1 节 电路模型,一. 实际电路与电路模型,求 I=? PL=?,电路分析的目的：通过求解响应，认识已知电路的功能和固有属性。（技术指标）,实际电路：是由实际电气器件互相连接而成，是构成各 种电子系统的基本构件。,电路模型：是由理想电路元件与理想导线互相连接而成。,实际电
3、路,电路模型,实际器件（电阻器，电容器， 电感线圈，晶体管，集成电路等）,电路元件（电阻元件，电容元件， 电感元件，受控源，理想运放等）,抽象 近似 严格定义,器件建模： 1. 保留主要电磁特性,2. 一个器件可多个元件模型表示,集总化条件：,二. 集总参数电路,设实际电路的最大尺寸为l ，电路中的电磁信号（电压或电流）的波长为，则电路的集总化条件可 以表示为 l ,用光速c去除不等式的两边，可得 0，则真实方向与参考方向一致。若i0，则真实方向与参考方向一致。若u0，元件吸收能量； 当p0，元件吸收能量； 当p 0 p 0 w 0 通常“电阻” 指线性非负电阻值的电阻元件无源元件。,电阻元件
4、的功率和能量,(u和i取关联参考方向),注意电阻两端的电压与电流为非关联参考方向，因此，功率实际取值与参考方向的选取无关。,例 已知：R=2（），u=5(V) 求：i，p = ?,解:,由 u = R i 得,二. 独立电源,独立电源是在电路中能独立提供能量的元件， 常作为信号源输入或称为激励。,电压源（理想电压源）,在任意时刻，元件两端的电压为一个确定值，与流过其电流无关。,时变： u= us(t) 直流： u=Us,电流源（理想电流源）,在任意时刻，流过元件 的电流为一个确定值， 与其端电压无关。,时变： i = is(t) 直流： i = Is,光电池和某些电子电路的特性可以用电流源表征
5、,（3）独立源为有源元件，可提供能量。（注意也可以从外电 路接收能量）,（1）独立源可以纳入一般电阻元件，但特性曲线不过原点， 不服从欧姆定律。通常与电阻区别对待。,（2）电压源上的电流（或电流源上的电压）取决于外电路。,讨论,两种实际电源模型的等效转换 （有伴电源）,(a),(b),is= us / R,us= R is,注意：1. R= 0 以及 R= 时转换不成立 2. 转换中注意电源极性,三. 受控源,受控源：元件的电压（或电流）受其它支路上电压或电流控制。,受控电压源：元件的电压与控制量 X 成比例关系，电流为任意值。,受控电流源：元件的电流与控制量 X 成比例关系，电压为任意值。,
6、控制量x 可以是某支路的电压或电流， 控制支路与受控支路构成双端口元件模型，共有4种组合：,VCVS,VCCS,CCVS,CCCS,(1)受控源与独立源不同，其电源值依赖于其他变量， 一般不能单独作为电路的激励源。,讨论,(2)受控源是有源元件，在一定条件下可以向电路提供 能量。,(3)受控源在特定条件下又表现出线性元件的性质。,(4)在列写电路方程时受控源可以先作为独立源处理。,(5)受控源可以构成实际电子器件和集成运算放大器等 的小信号模型。,第5节 用两类约束求解电路,一. 支路变量法（2b法、1b法）,电路分析( b条支路、n个节点）,分析目的：完全确定电路各个支路电压和电流，共2b个变量,分析依据：相互独立的两类约束条件，共得到2b个独立方程（KCL:n-1个方程、KVL:b-n+1个方程、VAR:b个方程）,观察法直接列方程求取支路变量,1. 确定必要的变量，标出其参考方向,2. 列写必要的方程,3. 从已知量逐步求出未知量,请同学们课后自学该部分内容。,解： 在电路中标出电流变量 i1、 i2、 i3 的参考方向,例 求：开路电压 uab=?,对节点c应用KCL： i2 i1 i3 = 0 i2 = i1 = i,
