電路原理詳細(xì)講解演示文稿

電路原理詳細(xì)講解演示文稿當(dāng)前1頁，總共44頁。優(yōu)選電路原理詳細(xì)講解當(dāng)前2頁，總共44頁。參考書目：

李瀚蓀主編，《電路分析基礎(chǔ)》，

北京高等教育出版社，2004年；

周守昌主編，《電路原理》，

北京高等教育出版社，2002年5月；

胡翔俊主編，《電路分析》，

北京高等教育出版社，2001年6月。教材：《電路》（第五版）邱關(guān)源主編，

北京高等教育出版社，2006年。學(xué)時(shí)數(shù)：56學(xué)時(shí)理論課時(shí)；16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。當(dāng)前3頁，總共44頁。課程性質(zhì)新世紀(jì)來，電工、電子課程體系改革，創(chuàng)建了以電路、模電、信號(hào)與系統(tǒng)為主線，理論完整、工程實(shí)踐性強(qiáng)的課程和教學(xué)內(nèi)容新體系。《電路原理》是電路理論入門課。本課程是電路分析、網(wǎng)絡(luò)綜合與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工程學(xué)科，它屬于電（強(qiáng)電、弱電）類各專業(yè)共同的理論、技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前4頁，總共44頁。課程目的

通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電路的基本理論知識(shí)、分析計(jì)算的基本方法和初步的實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)有關(guān)課程提供理論支持，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電路理論打下初步的基礎(chǔ)。當(dāng)前5頁，總共44頁。課程教學(xué)方法與要求本課程理論授課采用板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方法、以教師講授為主，根據(jù)學(xué)生接受情況，適當(dāng)開展課堂練習(xí)、討論；根據(jù)學(xué)生作業(yè)情況，習(xí)題課講評(píng)普遍存在問題。要求學(xué)生課前自學(xué)、課外練習(xí)，能熟悉一種計(jì)算機(jī)輔助仿真設(shè)計(jì)軟件，通過理論教學(xué)――計(jì)算機(jī)仿真――實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等，以增加學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)前6頁，總共44頁。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件的介紹見附錄B、C(P524---543)1、PSpice電子線路仿真設(shè)計(jì)軟件。2、MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。

3、

Multisim

是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的專門用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的工具軟件，理念是“把實(shí)驗(yàn)室裝進(jìn)PC機(jī)中”，“軟件就是儀器”---虛擬儀器。當(dāng)前7頁，總共44頁。答疑時(shí)間與聯(lián)系方式答疑時(shí)間：每次上完理論課或?qū)嶒?yàn)課后。謝志宇老師的聯(lián)系方式：電話：

郵箱：QQ:623329793QQ郵箱：當(dāng)前8頁，總共44頁。課程成績(jī)考核方式理論成績(jī)100分制記分，由兩部分組成：期末考試成績(jī)占70%；平時(shí)成績(jī)占30%；每次實(shí)驗(yàn)班一組，每人每次實(shí)驗(yàn)100分，由三部分組成：預(yù)習(xí)報(bào)告10分、操作50分和實(shí)驗(yàn)報(bào)告40分。最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)是10次實(shí)驗(yàn)的平均分。當(dāng)前9頁，總共44頁。本課程的幾個(gè)基本概念電路電在日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究工作中廣泛應(yīng)用。如收錄機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、音響設(shè)備、計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)中都可以看到各種各樣的電路。當(dāng)前10頁，總共44頁。

電阻器電容器線圈電池運(yùn)算放大器晶體管當(dāng)前11頁，總共44頁。

低頻信號(hào)發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)前12頁，總共44頁。

實(shí)際電路的組成：由電阻器、電容器、電感線圈、變壓器、晶體管、運(yùn)算放大器、集成電路、傳輸線、電池、發(fā)電機(jī)和信號(hào)發(fā)生器等電氣器件和設(shè)備連接而成。實(shí)際電路：由電源（信號(hào)源）、中間環(huán)節(jié)與負(fù)載組成。

實(shí)際電路的作用：

1）、實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。（強(qiáng)電）

2）、實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳輸、處理和存儲(chǔ)。（弱電）當(dāng)前13頁，總共44頁。電路理論就是研究電路中發(fā)生的電磁現(xiàn)象，用電流、電壓、電荷、磁通等物理量來描述其中的過程。主要計(jì)算電路中各電氣器件端子通過的電流、端子間的電壓。電路的兩種含義:

(1)實(shí)際電路;(2)電路模型。當(dāng)前14頁，總共44頁。

電路模型是實(shí)際電路抽象而成，它近似地反映實(shí)際電路的電氣特性。

電路模型由一些理想電路元件用理想導(dǎo)線連結(jié)而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連結(jié)就構(gòu)成不同特性的電路。

當(dāng)前15頁，總共44頁。

本課程主要討論電路模型，常簡(jiǎn)稱為電路，請(qǐng)注意加以區(qū)別。

電路模型的表示方法：

它表示(1)電路圖

(2)電路數(shù)據(jù)(表格或矩陣)(1)電路元件的特性

(2)元件間的連結(jié)關(guān)系當(dāng)前16頁，總共44頁。圖1－1手電筒電路常用電路圖來表示電路模型(a)實(shí)際電路(b)電原理圖(c)電路模型(d)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖當(dāng)前17頁，總共44頁。圖1－2晶體管放大電路(a)實(shí)際電路(b)電原理圖(c)電路模型(d)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖當(dāng)前18頁，總共44頁。電路元件（理想的電路元件簡(jiǎn)稱）電源（電壓源、電流源、受控電源）儲(chǔ)能元件（電容、電感）電阻元件理想導(dǎo)線分類：端子數(shù)---二端、三端、四端元件特性---線性、非線性參數(shù)特性---時(shí)變、時(shí)不變

無源、有源當(dāng)前19頁，總共44頁。當(dāng)前20頁，總共44頁。當(dāng)前21頁，總共44頁。

根據(jù)實(shí)際電路的幾何尺寸(d)與其工作信號(hào)波長(zhǎng)(λ)的關(guān)系，可以將它們分為兩大類：

(1)集總參數(shù)電路：滿足d<<λ條件的電路。

(2)分布參數(shù)電路：不滿足d<<λ條件的電路。說明：本書只討論集總參數(shù)電路,今后簡(jiǎn)稱為電路。集總參數(shù)元件、分布參數(shù)元件集總參數(shù)元件：在任何時(shí)刻，流入二端元件的一個(gè)端子的電流一定等于從另一端子流出的電流，兩個(gè)端子之間的電壓為單值量。當(dāng)前22頁，總共44頁。

電路模型近似地描述實(shí)際電路的電氣特性。根據(jù)實(shí)際電路的不同工作條件以及對(duì)模型精確度的不同要求，應(yīng)當(dāng)用不同的電路模型模擬同一實(shí)際電路?，F(xiàn)在以線圈為例加以說明。圖1－3線圈的幾種電路模型

(a)線圈的圖形符號(hào)(b)線圈通過低頻交流的模型

(c)線圈通過高頻交流的模型當(dāng)前23頁，總共44頁。

電路分析與網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)際電路電路模型計(jì)算分析電氣特性

電路分析

網(wǎng)絡(luò)綜合

目的：通過對(duì)電路模型的分析計(jì)算來預(yù)測(cè)實(shí)際電路的特性，從而改進(jìn)實(shí)際電路的電氣特性和設(shè)計(jì)出新的電路。

任務(wù)：掌握電路的基本理論和電路分析的方法。當(dāng)前24頁，總共44頁。電路ElectricCircuits電子與通信工程系

當(dāng)前25頁，總共44頁。第1章電路模型和電路定律(circuitmodel)(circuitlaws)

1.1電路和電路模型1.2電流和電壓的參考方向1.3電功率和能量1.5電阻元件1.6電壓源和電流源

1.7受控電源

1.8基爾霍夫定律

1.4電路元件

重點(diǎn)（emphases）：電壓、電流的參考方向(voltage¤treferencedirection)3.基爾霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)2.電路元件特性(circuitelements’

characters)當(dāng)前26頁，總共44頁?！?/p>

1.1電路和電路模型（circuitmodel）1.電路(實(shí)際)由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。電路主要由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線及開關(guān)等構(gòu)成。電源(source)：將電源與負(fù)載接成“通路”的裝置。(1)電路的組成能量或信號(hào)（u、i）的發(fā)生器。負(fù)載(load)：將電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的用電設(shè)備，或?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理的設(shè)備。導(dǎo)線(line)、開關(guān)（switch)：“激勵(lì)”(power)“響應(yīng)”（response）

當(dāng)前27頁，總共44頁。(2)電路的作用

具有能量(energy)的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；信息(information)的傳遞與處理；測(cè)量、控制等功能。當(dāng)前28頁，總共44頁。導(dǎo)線電池開關(guān)燈泡2.電路模型（circuitmodel）電路模型

反映實(shí)際電路部件的主要電磁性質(zhì)

的理想電路元件及其組合。電路模型實(shí)際電路圖當(dāng)前29頁，總共44頁。幾種基本的理想電路元件：電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件注意

具有相同的主要電磁性能的各實(shí)際電路部件，在一定條件下可用同一模型表示；同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其

模型可以有不同的形式理想電路元件idealcircuitelements具有確定的電、磁性質(zhì)并具有精確的數(shù)學(xué)定義的假想元件。當(dāng)前30頁，總共44頁。例（example

）：電燈、電爐等Rparallelconnectionseriesconnection當(dāng)前31頁，總共44頁。1.電流的參考方向(referencedirection)電流電流強(qiáng)度帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)?！?.2電流和電壓的參考方向(referencedirection)(Chargedparticle)單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量(crosssection)

電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷（electriccharge）、磁鏈、能量、電功率等。在線性（linear）電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。當(dāng)前32頁，總共44頁。

方向

單位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A元件(導(dǎo)線)中電流流動(dòng)的方向只有兩種可能:

實(shí)際方向?qū)嶋H方向AABB問題？question

復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷？(unit)規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。(positivecharge/negativecharage)當(dāng)前33頁，總共44頁。參考方向i

參考方向大小方向電流(矢量)ABi>0i<0電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：i

參考方向?qū)嶋H方向ABi

參考方向?qū)嶋H方向AB任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電流的參考方向。(vector/scalar）當(dāng)前34頁，總共44頁。電流參考方向的兩種表示：用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。用雙下標(biāo)表示：如

iAB

,電流的參考方向由A指向B。AB當(dāng)前35頁，總共44頁。電壓U

單位：V(伏)、kV、mV、V2.電壓的參考方向(voltagereferencedirection)單位正電荷q

從電路中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功（W）的大小。

電位

實(shí)際電壓方向電位真正降低減少的方向。單位正電荷q

從電路中一點(diǎn)移至參考點(diǎn)（＝0）時(shí)電場(chǎng)力做功的大小。（referencepoint）當(dāng)前36頁，總共44頁。例已知：4C正電荷由a點(diǎn)均勻移動(dòng)至b點(diǎn)電場(chǎng)力做功8J，由b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功為12J，(1)若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)的電位和電壓Uab、Ubc;(2)若以c點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值ac解(solution)b(1)以b點(diǎn)為電位參考點(diǎn)當(dāng)前37頁，總共44頁。abc解(2)結(jié)論（conclusions）：以c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)（1）電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；（2）參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；（3）當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。當(dāng)前38頁，總共44頁。問題?question

復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向往往不易判別，給實(shí)際電路問題的分析計(jì)算帶來困難。

電壓(降)的參考方向U<0>0U參考方向U+–+實(shí)際方向+實(shí)際方向參考方向U+–假設(shè)的電壓降低方向。當(dāng)前39頁，總共44頁。電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示(2)用正負(fù)極性表示(3)用雙下標(biāo)表示UU+ABUABsubscript當(dāng)前40頁，總共44頁。元件或支路的u，i采用相同的參考方向稱之為關(guān)聯(lián)參考方向。反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向3.關(guān)聯(lián)參考方向（interactioninreferencedirection）▲i+-+-iUU當(dāng)前41頁，總共44頁。注意：例ABA