绪 论一、课程定位 二、电路理论及相关科学技术的发展简史 三、电路理论的应用 四、电路理论和“电路”课程 电 路数字电子技术信号与系统模拟电子技术课程的主要内容一、电阻性电路分析Chapter1~5 二、动态电路分析Chapter6、7、11、14、16 三、正弦稳态电路分析Chapter8~10、12、13本课程的学习要求• 掌握基本概念、基本定理、基本分析 方法 • 培养独立分析、解决问题的能力 • 培养严谨、科学的作风和治学态度如何学好本课程？u抓住三个主要环节u处理好四个基本关系 课前预习 课堂听课 课后复习听课与笔记 作业与复习 自学与互学 理论与实践u掌握理论知识，大量演算习题u把握电路规律，注意知识内在联系u思考，讨论，实验，交流u完成课程总结u保持良好的课堂秩序u认真完成课后作业u积极完成实验教学内容知识点小节 分析方法小节 学习体会第1章 电路模型和电路定律 (Circuit Models and Laws)电路和电路模型1.1电阻元件1.5电流和电压的参考方向1.2电压源和电流源1.6电功率和能量1.3受控电源1.7电路元件1.4基尔霍夫定律1.8本章重点1. 电压、电流的参考方向4. 基尔霍夫定律：KCL、KVLl 重点：3. 电阻元件和电源元件的特性拓扑约束2. 功率计算、功率的吸收和释放元件约束（VCR）难点§1-1 电路和电路模型1.实际电路由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。
1.实际电路功能a 能量转换：实现电能的传输、分配与 转换； b 信号处理：实现电信号的传递、控制 与处理 a 借助于电压、电流来完成； b 建立在同一电路理论基础上共性组成电源（source） 负载（load）电源: 激励源(激励) 电压、电流:响应、输入 、输出例：电池、发电机 例：日光灯电力系统发电机升压变压器降压变压器电动机、电炉等输电线反映实际电路部件的主要电磁性质的理 想电路元件及其组合2. 电路模型l理想电路元件具有严格数学定义，用来模拟某一 电磁现象的元件l电路模型5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件1、具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一电路模型表示； 2、同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 电路模型可以有不同的形式例电感线圈的电路模型注意干电池干电池 BatteryBattery灯泡灯泡 LampLamp开关开关 SwitchSwitch导线导线 LineLine负载负载 LoadLoad 电源电源 SourceSource电路图+ _§1-2 电流和电压的参考方向 (Reference Direction)电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁通、磁通链、能量、功率等。
性电路分析中人 们主要关心的物理量是电流、电压和功率电压 电流 电荷 磁通 磁通链 能量 功率UIQΦΨWPu i q φ ψ w pl单位1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6AA(安培)、kA、mA、Al电流l电流强度带电粒子有规则的定向运动单位时间内通过导体横截面的电荷量1.电流的参考方向元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能: 实际方向 AB实际方向 AB对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时， 电流的实际方向往往很难事先判断l方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向i > 0i 0参考方向 U+–参考方向 U+–0，W>0 元件确实吸收功率和能量P0 吸收正功率 (实际吸收) p0 发出正功率 (实际发出) p0 W(t)>0 ：必须靠外界的电源供电才能表现出其外特性的器 件 P(t)<0 W(t)<0（Resistor）l电路符号1.线性电阻元件lu~i 关系u、i 取关联参考方向时，满足欧姆定律Rui+－R 称为电阻，单位： (Ohm)l 参数 G 称为电导，单位：S (Siemens) G = 1/R §1-5 电阻元件如果电阻上的电压与电流参考方向取非关联参 考方向，则公式中应冠以负号。
则欧姆定律写为u –R i i –G u公式和参考方向必须配套使用！Rui-+注意2.伏安特性 iu0aθUI(1:mu)(1:mi)iu0iu03.电阻的开路与短路l 短路l开路Ri u+–Ri u+–i11`Ri u+–11`i u+–4.功率和能量电阻元件在任何时刻总是消耗功率的p ui-Ri2-u2/R -Gu2-i2/GpuiRi2u2/RGu2i2/Gl 功 率 Rui -+Rui +-从 t0 到 t 电阻消耗的能量：l 能量5.其它非线性电阻元件或时变电阻元件或负电阻元件：电阻元件的伏安特性曲线位于2、4象限实际电阻器§1-6 电压源和电流源1.电压源重点l电路符号l伏安关系ui0其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其 值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源us(Us)i +_Su+_u外电路12us(t1)ui0Us发出l功率(Voltage Source and Current Source)R恒压不恒流 （端电压u与i无关，电流i由外电路确定）l特 点外电路电压源开路不允许例i +_Su电压源短路例 计算图示电路各元件的功率。
解发出吸收吸收满足：P（发）＝P（吸）i+_+_10V5V -+2.电流源l电路符号l伏安关系ui0其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其 值与它的两端电压u无关的元件叫理想电流源is(t1)ui0Is(发出)+_isui +_u外电路isl功率 l特 点恒流不恒压 （电流i与u无关，端电压u由外电路确定）R外电路 电流源开路 不允许电流源短路i+_uis3.正弦电压源（正弦电流源）例：例 计算图示电路各元件的功率解发出吸收满足：P（发）＝P（吸）u2Ai+_5V -+4.实际电源锌-锰干电池(1)干电池和钮扣电池（化学电源）锌-锰干电池电动势1.5V，仅取决于（糊状）化学材料， 其大小决定储存的能量，化学反应不可逆水银钮扣电池水银钮扣电池用固体化学材料，化学反应也不可逆蓄电池示意图(2)蓄电池（化学电源）电池电动势2V使用时，电池放电，当电解液浓度小 于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆3)太阳能电池（光能电源）一块硅太阳能电池电动势0.6V太阳光照射到P-N结 上，形成一个从N区流向P区的电流约 11%的光能转变为电能，故常用太阳能电池板硅太阳能电池示意图太阳能电池板直流稳压源变频器频率计函数发生器§1-7 受控电源(Controlled Source)2.电路符号+–受控电压源1.定义受控电流源输出的电压或电流不是给定的时间函数 ，而是受电路中某个地方的电压(或电流) 控制的电源，称受控源。
IbIc三极管3.分类g: 转移电导 ②电压控制电流源 ( VCCS )①电压控制电压源 ( VCVS ): 电压放大倍数 四端元件输出：受控部分输入：控制部分gu1_u1+i2u1+_u2 _u1++_重点④电流控制电流源 ( CCCS ) : 电流放大倍数③电流控制电压源 ( CCVS )r : 转移电阻 i1i2i1ri1+_u2i1+_4.受控源与独立源的比较①独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中 其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由 控制量决定②独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生 电压、电流，是实际电路电能或电信号的“源泉 ”；而受控源是反映电路中某处的电压或电流对 另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能 起“激励”作用，不能独立向外电路提供能量例+_u15Ω+_u2Ωgu1iiS图中iS=2A，VCCS的控制系数g=2S，求u解: u1=5 iS=10Vu=2gu1=40V例求图中电压u2解:u1=6V5i1+_u2 _i1++-3§1-8 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（KCL） 和基尔霍夫电压定律（KVL）。
它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总 参数电路的基本定律基尔霍夫定律与元件特性构 成了电路分析的基础重点（Kirchhoff’s Laws） 1.几个名词支路的连接点称为结点①支路电路中每一个两端元件就叫一条 支路 ②结点236145①③④②由支路组成的闭合路径③回路(branch)(node) (loop)2.基尔霍夫电流定律 (KCL)在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流 出（或流入）该结点电流的代数和等于零根据电流的参考方向，若流出结点的电流前面 取“+”号，则流入结点的电流前面取“-”号重点例①③④②⑤⑥i1i3i2i7i8i5i4 i6对结点①应用KCL有也可写为:S对结点② 对结点③ 对闭合面S通过一个闭合面的支路电流的代数和总是等于 零；或者说，流出闭合面的电流总是等于流入同一 闭合面的电流任意时刻，流出任一 结点的支路电流等于流入 该结点的支路电流掌握①KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；②KCL是对结点处支路电流加的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线 性无关； ③KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。
小结小结例求电流 i ?解:3.基尔霍夫电压定律 (KVL) 在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零在指定一个回路的绕行方向后，凡支路电压的 参考方向与回路的绕行方向一致者，该电压前面取 “+”号，支路电压的参考方向与回路的绕行方向 相反者，前面取“-”号重点例对指定回路应用KCL有也可写为:236145①③④②-+u4+-u1+-u5-u3++-u6+-u2①KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律;②KVL是对回路中的支路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还 是非线性无关； ③KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关小结小结4. KCL、KVL小结：① KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对回路电压的线性约束；② KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关；③ KCL表明在每一结点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)；④ KCL、KVL只适用于集总参数的电路例 如图所示电路，已知u1=u3=1V，u2=4V，u4=u5=2V，求ux解： 对Ⅰ回路有：对Ⅱ回路有：+–ux+–u5+–u6+–u1+–u4+–u2+–u3ⅠⅡIII例 如图所示电路中，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=10Ω，US1=3V， US2=1V 。
求电阻R1两端的电压U1–US2+–U1+–US1R1R2R3+–U2+–U3I1I3I2ⅠⅡ①②解： 对①结点有：对Ⅰ回路有：对Ⅱ回路有：例 如图，已知R1=2kΩ，R2=500Ω，R3=200Ω，uS=12V，电 流控制电流源的电流id=5i1求电阻R3两端的电压u3解：+–u2+–uSR1 R2R3i1idi2+–u3①②Ⅰ对①结点使用KCL有：对回路 I 使用KVL有：。