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1、目 录,第一章 电路的基本概念和定律,第二章 电阻电路的等效变换,第三章 电路分析的网络方程法,第四章 正弦交流电路,第五章 谐振与互感电路,第六章三相电路,第七章 非正弦周期电流电路,第八章 动态电路的时域分析,第九章 动态电路的复频域分析,第十章 二端口网络,第一章 电路分析的基本概念及定律,Chapter 1,教学目的 1.了解实际电路、理想电路元件和电路模型的概念。 2.熟练掌握电流、电压和电功率的概念。 3.理解电位、电动势和能量的概念。教学内容概述 主要介绍理想电路元件和电路模型的概念以及电路中常 用的物理量：电流、电压和电功率的概念。教学重点和难点 重点：电流、电压的参考方向及关
2、联参考方向和电功率 的计算。 难点：电功率的计算及对电路发出和吸收功率的判断。,Chapter 1,1-1实际电路和电路模型 一、实际电路实际电路元件：实际中电气元件的物理实体。如：电灯等。实际电路：由实际电路元件按一定方式连接起来的物理实体。如：日光灯等。,Chapter 1,电路的功能：完成能量传输、转换；信号处理、传递等。如：电力系统、广播电视等。二、理想电路元件、电路模型理想电路元件：是实际电气器件主要电磁特性的科学抽象。 如：电阻R：是模拟实际电气器件中消耗电能的特性并将其抽象出的理想电路元件； 电感L：是模拟实际电气器件中建立磁场的特性并将其抽象出的理想电路元件； 电容C：是模拟实
3、际电气器件中建立电场的特性并将其抽象出的理想电路元件；,Chapter 1,电路模型：由理想电路元件组成的电路。举例： 一实际线圈,Chapter 1,三、电路图电路图分为：原理图、装配图、电路模型图。 前两种用于工程中安装、检修和调试。原理图：只表示线路的接法。图形符号见表1-1；装配图：除表示电路的实际接法外，还画出有关部分的装 置与结构，反映出电路的几何尺寸和各元件实际形状。电路模型图：由理想电路元件通过一定的连接构成的图。电路元件符号见表1-2。,Chapter 1,Chapter 1,Chapter 1,举例,Chapter 1,四、电路的分类 1.集总参数电路：其电路的几何尺寸l0
4、,相同，i0 时,当i0 相同，u0 ，表示A点 电位高于参考点电位，反之亦然。,Chapter 1,三、电压电流的关联参考方向 电压电流的参考方向关系共4种：,分两类：（1）一致方向称为关联参考方向； （2）不一致方向称为非关联参考方向。,Chapter 1,说明：1.选用哪一种，原则上任意。习惯上： 无源元件取一致方向； 有源元件取不一致方向。2.u、i 参考方向一经确定，计算过程中不得改变。3.电路图中标出的方向均为参考方向。,Chapter 1,4.电动势的实际方向：由电源负极指向正极。 电动势的参考方向：人为规定。 电动势与电压的参考方向关系：,(a) u=e (b) u=e (c)
5、 u=-e,Chapter 1,四、电功率与电能1.电功率：单位时间电路消耗的能量。表为直流时,p=ui,功率随时间变化时，则有,即,将dw=udq，且dq=idt 代入得：,单位：瓦特（W),单位换算：,Chapter 1,u、i 方向与 p 的关系：（1）u、i 取关联参考方向时： p0为吸收功率， p0为发出功率， p0，吸收；w0， 发出。,Chapter 1,小结：,1.实际电路或实际电路元件可以用理想电路元件或理想电路元件组合的电路模型进行模拟。,2.电流、电压均有实际方向和参考方向之分，后者原则上可任意规定。同一支路二者参考方向有关联参考方向和非关联参考方向之分，一般无源元件取前
6、者，有源元件取后者。,3.判断元件吸收还是发出功率，和其电压、电流实际方向有关。,Chapter 1,教学目的 1.了解理想电路元件的分类和非线性电路元件的概念。 2.熟练掌握电阻、电感和电容元件的特点及电压电流关系式。 3.会计算电阻元件的功率和电感、电容的能量。教学内容概述 主要介绍理想电路元件R 、 L 、 C的特点以及常用的电压电流关系式和电功率及能量的计算公式。教学重点和难点 重点：电阻、电感和电容元件的特点及电压电流关系式。 难点：电感、电容元件电压电流关系的物理实质。,Chapter 1,1-3 电阻、电容、电感元件及其特性一、电阻元件1.定义：由u-i 平面的一条曲线确定的二端
7、元件在任一时刻 的电压电流关系，此二端元件称为二端电阻元件。 表为： f（u,i）=0 此曲线称为伏安特性曲线。,Chapter 1,2.分类：,Chapter 1,3.线性电阻（线性时不变电阻） 定义：元件上电压正比于电流， 该元件称为线性电阻。 表为,电阻元件的电路符号,u = R i,R,i,u,O,当u、i 取关联参考方向时，上式成立。单位：电压用V，电流用A，电阻为 电阻的V-A特性为过原点的直线。,Chapter 1,电导的定义：,Chapter 1,单位：电导为S，电阻为。,欧姆定律还可表为：,i =G u,或,单位：电导为S，电流用A，电压用V。,4.线性电阻元件吸收的功率任意
8、电路段u、i 取关联参考方向时，吸收的功率为：,Chapter 1,p = ui,将欧姆定律代入后得：,注意：欧姆定律及上式的使用条件为 u、i 取关联参考方向。 若取非关联参考方向，以上各式前加负号。,5.电阻元件吸收的电能 u、i 取关联参考方向时任意段电路吸收的电能为：,Chapter 1,直流时,i=I,上式为：,W=P(t-0)=Pt=RI2t=Gu2t,讨论： （1）电阻元件为耗能元件。 （2）R=0，为短路， R=，为开路。 （3）R为无源元件，电源供给u、i 时 ，WR0， 但R本身不产生能量。,Chapter 1,例12 某家用电器，一昼夜耗电1.8kWh,工作电压为220V
9、， 求该电器的功率和电阻值。解：,Chapter 1,二、电容元件电容元件符号如图示：,Chapter 1,1.定义：由q-u平面的一条曲线确定的二端元件。表为：,f（q, u）=0,2.分类：,与电阻元件类似,3.线性电容元件（线性时不变）定义：元件上电荷正比于电压，该元件称为线性电容。,q=Cu,Chapter 1,其中： q：正极板上的电荷。C u：电容电压（参考方向如图示）。V C：电容系数，简称电容（线性电容为常数）。F,可表为,电容的单位换算：,q-u 特性,u,C,q,O,Chapter 1,4.线性电容电压电流关系如图示,Chapter 1,得,表示：电容电流正比于电压对时间的变化率。该式还可表为：,若u(0)=0，则,即：电容电压在 t 时刻的值等于从0t电流对时间的积分。,单位：uV iA CF ts,u、i 取关联参考方向时，将q=Cu代入,5.电场能量 u、i 取关联参考方向时：,
