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1、电路分析基础电路分析基础章涛章涛 北北12-104? 李瀚荪编电路分析基础（第4版）李瀚荪编电路分析基础（第4版）教材与教学参考书教材与教学参考书? 参考经典教材:邱关源编电路参考经典教材:邱关源编电路 李瀚荪编简明电路分析基础李瀚荪编简明电路分析基础电路分析基础(教材)电路分析基础(教材)? 相关的学习指导书相关的学习指导书课堂:学习状况与出勤课堂:学习状况与出勤总成绩的70%总成绩的70%平时成绩组成平时成绩组成作业:集中点评作业:集中点评期末考试期末考试电路分析基础(教学要求)电路分析基础(教学要求)阶段测验阶段测验教学进度安排(见任课说明书)教学进度安排(见任课说明书)?课程位置及作用
2、课程位置及作用专业基础课专业基础课?课程特点课程特点内容多、基本概念多、习题多内容多、基本概念多、习题多电路分析基础电路分析基础本课程与相关课程的关系图本课程与相关课程的关系图大学语文高等数学普通物理电路分析基础信号与系统电子线路脉冲数字电路数字信号处理信息论与编码理论计算机数据通信原理通信原理非专业课专业 基础课专业课数 字 图 象 处 理频 谱 分 析 与 估 计自 适 应 信 号 处 理雷 达 信 号 处 理阵 列 信 号 处 理信号与信息处理卫 星 通 信移 动 通 信光 纤 通 信计 算 机 通 信接 入 网 技 术互 联 网 络程 控 交 换通信与信息系统?课程的发展状况课程的发展
3、状况经典电路理论形成于二十世纪初至经典电路理论形成于二十世纪初至60s 。经典的时域 分析于。经典的时域 分析于30s初已初步建立，并随着电力、通讯、控制三大系统 的要求发展到频域分析与电路综合。初已初步建立，并随着电力、通讯、控制三大系统 的要求发展到频域分析与电路综合。 六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随着电子革 命和计算机革命而飞跃发展，特点是：频域与时域相结合， 并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电容、数字滤波器、有源 网络综合、故障诊断等新的领域。六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随着电子革 命和计算机革命而飞跃发展，特点是：频域与时域相结合， 并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电
4、容、数字滤波器、有源 网络综合、故障诊断等新的领域。 作为首门电技术基础课，为学习电专业的专业基础课打 下基础；也是电气电子工程师的必备知识；学习本课程还将 有助于其他能力的培养（如严格的科学作风、抽象的思维能 力、实验研究能力、总结归纳能力等）。作为首门电技术基础课，为学习电专业的专业基础课打 下基础；也是电气电子工程师的必备知识；学习本课程还将 有助于其他能力的培养（如严格的科学作风、抽象的思维能 力、实验研究能力、总结归纳能力等）。电路分析基础电路分析基础?电路的基本概念电路的基本概念?电路的基本定理或定律电路的基本定理或定律?电路的基本分析方法电路的基本分析方法研究内容研究内容电路分析
5、基础电路分析基础? 集总参数电路假设集总参数电路假设 ? 电路变量电路变量 ? 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 ? 几种电路元件（伏安关系几种电路元件（伏安关系VCR） ? 分压公式、分流公式分压公式、分流公式 ? 两类约束两类约束 ? 支路分析支路分析Ch.1电路元件和电路定律电路元件和电路定律主要内容主要内容电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向基尔霍夫定律基尔霍夫定律重点内容重点内容Ch.1 电路元件和电路定律电路元件和电路定律电路元件特性电路元件特性分压电路、分流电路分压电路、分流电路电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设?提供能量：电网、电池提供能量：电网、电池?传送和处理信号
6、：音频、视频、放大传送和处理信号：音频、视频、放大?测量电路：电流计、功率表、电压表、欧姆表测量电路：电流计、功率表、电压表、欧姆表?存储信息：EPROM、RAM存储信息：EPROM、RAM电路的作用和组成电路的作用和组成电路的作用电路的作用电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电路：电工设备构成的整体，它为电流的流通提供路径电路：电工设备构成的整体，它为电流的流通提供路径电路组成：主要由电源、中间环节、负载构成电路组成：主要由电源、中间环节、负载构成 电源(source)：电源(source)：提供能量或信号（电池、发电机提供能量或信号（电池、发电机 、信号发生器）、信号发生器）
7、中间环节（intermediate）：中间环节（intermediate）：一般由导线、开一般由导线、开 关等构成，将电源与负载接成通路（传输线）关等构成，将电源与负载接成通路（传输线）?负载(load)：负载(load)：将电能转化为其它形式的能量，将电能转化为其它形式的能量， 或对信号进行处理（电阻、电容、晶体管）或对信号进行处理（电阻、电容、晶体管）电路的基本组成电路的基本组成低频信号发生器的内部结构低频信号发生器的内部结构电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电阻器电阻器电容器电容器线圈线圈电池电池运算放大器运算放大器晶体管晶体
8、管电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电路模型电路模型由理想元件及其组合代表实际电路元件，与实际 电路具有基本相同的电磁性质，称其为电路模型。由理想元件及其组合代表实际电路元件，与实际 电路具有基本相同的电磁性质，称其为电路模型。电路模型是由理想电路元件构成的。电路模型是由理想电路元件构成的。10BASE-T wall plate导线导线灯泡灯泡电池电池开关开关 iRSUfR电气图电气图 实际电路实际电路电路图 （电路模型）电路图 （电路模型）电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设集总参数元件与集总参数电路集总参数元件与集总参数电路 集总参数元件集总参数元件：只反映一种基
9、本电磁现象，且 可由数学方法加以精确定义。：只反映一种基本电磁现象，且 可由数学方法加以精确定义。 集总参数电路集总参数电路：由集总参数元件构成的电路。：由集总参数元件构成的电路。 集总假设(理想化):集总假设(理想化): 不考虑电场和磁场的相互作 用，不考虑电磁波的传播现象。不考虑电场和磁场的相互作 用，不考虑电磁波的传播现象。 集总假设条件集总假设条件：实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长：实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长。（不满足时为 分布参数电路，微波元器件、微波电路）。（不满足时为 分布参数电路，微波元器件、微波电路）。电路和电路模型、集总假设电路
10、和电路模型、集总假设fc=波长与频率关系波长与频率关系电力用电电力用电mfcHz,f610650=低频电路低频电路 mfcHz,kf5410110130030=高频电路高频电路 mfcHz,Mf10010303=甚高频及更高频率电路甚高频及更高频率电路mfcHz,Mf1030=电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设电路和电路模型、集总假设实际电路实际电路电路模型电路模型计算分析计算分析电气特性电气特性电路分析电路综合电路分析与电路综合电路分析与电路综合通过对电路模型的分析计算来通过对电路模型的分析计算来预测实际电路的特性预测实际电路的特性， 从而改进实际电路的
11、电气特性和设计出新的电路。， 从而改进实际电路的电气特性和设计出新的电路。电路模型是实际电路电路模型是实际电路抽象抽象而成，它近似地反映实际电 路的电气特性。而成，它近似地反映实际电 路的电气特性。SI单位：安（培）单位：安（培）A （Ampere）电流电流 (current)电流定义：电流定义：电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率电路变量电路变量描述电路电性能的可表示为时间函数的变量。描述电路电性能的可表示为时间函数的变量。 常用：电流、电压、功率常用：电流、电压、功率tqtidd)(=几个名词：恒定电流，直流（几个名词：恒定电流，直流（dc, DC）、时变电流）、时变电流、
12、交变电流，交流（交变电流，交流（ac, AC）方向：正电荷运动的方向方向：正电荷运动的方向电流的参考方向电流的参考方向参考方向参考方向：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。：任意选定的一个方向作为电流的参考方向。i 参考方向参考方向 例例I1 = 1A10V10 I1I1= - -1A10V10 I1电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率i ab电压电压(voltage)电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率SI单位：伏（特）单位：伏（特）V （Volt）电压定义：电压定义：qwtudd)(=几个名词：恒定电压，直流电压、时变电压、交 流电压几个名词：恒定电压，直
13、流电压、时变电压、交 流电压低电位（负极）、高电位（正极）低电位（负极）、高电位（正极）ab：失去能量，：失去能量，a高高b低，电压降低，电压降ab：获得能量，：获得能量，a低低b高，电压升高，电压升方向：高电位指向低电位方向：高电位指向低电位例例U1 = 10V10V10 + U110V10 +U1U1 = 10V电压的参考方向或参考极性电压的参考方向或参考极性电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率uab小结小结 分析电路前必须分析电路前必须选定选定电压和电流的电压和电流的参考方向参考方向。参考方向一经选定，必须在图中相应位置参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注标注 (包括
14、(包括 方向和符号方向和符号），在计算过程中不得任意改变。），在计算过程中不得任意改变。关联参考方向和非关联参考方向。关联参考方向和非关联参考方向。关联关联参考方向参考方向非关联非关联参考方向参考方向参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方 向下进行参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方 向下进行，不考虑实际方向。不考虑实际方向。uabiuabi电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率电功率（电功率（power）关联参考方向下定义关联参考方向下定义单位：瓦（特）单位：瓦（特）W电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率)()()(titut dqd qdwd t
15、 dwdtp=uabi能量传输方向能量传输方向p0)(tp0)( 0 吸收吸收5W功率负载性功率负载性例例 U = 5V， I = - -1AP= UI = 5 (- -1) = - -5 W例例 U = 5V， I = - -1AP= - -UI = - -5 (- -1) = 5 W电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率3A-5A2V4V(a) (b) (c)Pc = (4V) ( -5A) = -20W-2V-3APa= ( 2V) ( 3A) = 6WPb= ( -2V) ( -3A) = 6W例计算图中各元件吸收的功率例计算图中各元件吸收的功率当计算功率数值完毕之后，我
16、们要根据其定义的关联方向 结合数值符号来确定是器件是吸收功率还是提供功率。当计算功率数值完毕之后，我们要根据其定义的关联方向 结合数值符号来确定是器件是吸收功率还是提供功率。电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率电路变量 电流、电压、功率例例求图示电路中各方框 所代表的元件消耗或 产生的功率。已知：求图示电路中各方框 所代表的元件消耗或 产生的功率。已知： U1= 1V, U2 = -3V, U3 = 8V, U4= -4V, U5= 7V, U6= -3V I1 = 2A, I2= 1A, I3= -1A 解解WIUP221111=WIUP62) 3(122=
