《電路原理》詳細講解課件

《電路原理》課程介紹

《電路原理》課程是工科學(xué)生先修完《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理（電磁學(xué)）》等基礎(chǔ)課程后，開設(shè)的一門十分重要的理論基礎(chǔ)課，是電氣、控制、電子、信息類專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)化接受電類課程學(xué)習(xí)的共同必修課程。1精選2021版課件參考書目：

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)時數(shù)：56學(xué)時理論課時；16學(xué)時實驗課時。2精選2021版課件課程性質(zhì)新世紀來，電工、電子課程體系改革，創(chuàng)建了以電路、模電、信號與系統(tǒng)為主線，理論完整、工程實踐性強的課程和教學(xué)內(nèi)容新體系?！峨娐吩怼肥请娐防碚撊腴T課。本課程是電路分析、網(wǎng)絡(luò)綜合與設(shè)計的基礎(chǔ)工程學(xué)科，它屬于電（強電、弱電）類各專業(yè)共同的理論、技術(shù)基礎(chǔ)。3精選2021版課件課程目的

通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電路的基本理論知識、分析計算的基本方法和初步的實驗技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)有關(guān)課程提供理論支持，并為進一步學(xué)習(xí)電路理論打下初步的基礎(chǔ)。4精選2021版課件課程教學(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)，能熟悉一種計算機輔助仿真設(shè)計軟件，通過理論教學(xué)――計算機仿真――實驗驗證等，以增加學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。5精選2021版課件計算機輔助教學(xué)軟件的介紹見附錄B、C(P524---543)1、PSpice電子線路仿真設(shè)計軟件。2、MATLAB是矩陣實驗室，標(biāo)準計算軟件。

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)計的工具軟件，理念是“把實驗室裝進PC機中”，“軟件就是儀器”---虛擬儀器。6精選2021版課件答疑時間與聯(lián)系方式答疑時間：每次上完理論課或?qū)嶒炚n后。謝志宇老師的聯(lián)系方式：電話/p>

郵箱：xiexiezhiyu@126.comQQ:623329793QQ郵箱：623329793@7精選2021版課件課程成績考核方式理論成績100分制記分，由兩部分組成：期末考試成績占70%；平時成績占30%；每次實驗班一組，每人每次實驗100分，由三部分組成：預(yù)習(xí)報告10分、操作50分和實驗報告40分。最終實驗成績是10次實驗的平均分。8精選2021版課件本課程的幾個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、電視機、錄像機、音響設(shè)備、計算機、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。9精選2021版課件

電阻器電容器線圈電池運算放大器晶體管10精選2021版課件

低頻信號發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)11精選2021版課件

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

實際電路的作用：

1）、實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。（強電）

2）、實現(xiàn)電信號的傳輸、處理和存儲。（弱電）12精選2021版課件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)實際電路;(2)電路模型。13精選2021版課件

電路模型是實際電路抽象而成，它近似地反映實際電路的電氣特性。

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。

14精選2021版課件

本課程主要討論電路模型，常簡稱為電路，請注意加以區(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15精選2021版課件圖1－1手電筒電路常用電路圖來表示電路模型(a)實際電路(b)電原理圖(c)電路模型(d)拓撲結(jié)構(gòu)圖16精選2021版課件圖1－2晶體管放大電路(a)實際電路(b)電原理圖(c)電路模型(d)拓撲結(jié)構(gòu)圖17精選2021版課件電路元件（理想的電路元件簡稱）電源（電壓源、電流源、受控電源）儲能元件（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---時變、時不變

無源、有源18精選2021版課件19精選2021版課件20精選2021版課件

根據(jù)實際電路的幾何尺寸(d)與其工作信號波長(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：在任何時刻，流入二端元件的一個端子的電流一定等于從另一端子流出的電流，兩個端子之間的電壓為單值量。21精選2021版課件

電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據(jù)實際電路的不同工作條件以及對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(b)線圈通過低頻交流的模型

(c)線圈通過高頻交流的模型22精選2021版課件

電路分析與網(wǎng)絡(luò)綜合實際電路電路模型計算分析電氣特性

電路分析

網(wǎng)絡(luò)綜合

目的：通過對電路模型的分析計算來預(yù)測實際電路的特性，從而改進實際電路的電氣特性和設(shè)計出新的電路。

任務(wù)：掌握電路的基本理論和電路分析的方法。23精選2021版課件電路ElectricCircuits電子與通信工程系

24精選2021版課件第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（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)25精選2021版課件§

1.1電路和電路模型（circuitmodel）1.電路(實際)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、負載、連接導(dǎo)線及開關(guān)等構(gòu)成。電源(source)：將電源與負載接成“通路”的裝置。(1)電路的組成能量或信號（u、i）的發(fā)生器。負載(load)：將電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的用電設(shè)備，或?qū)π盘栠M行處理的設(shè)備。導(dǎo)線(line)、開關(guān)（switch)：“激勵”(power)“響應(yīng)”（response）

26精選2021版課件(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；測量、控制等功能。27精選2021版課件導(dǎo)線電池開關(guān)燈泡2.電路模型（circuitmodel）電路模型

反映實際電路部件的主要電磁性質(zhì)

的理想電路元件及其組合。電路模型實際電路圖28精選2021版課件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，儲存磁場能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場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際電路部件，在一定條件下可用同一模型表示；同一實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。29精選2021版課件例（example

）：電燈、電爐等Rparallelconnectionseriesconnection30精選2021版課件1.電流的參考方向(referencedirection)電流電流強度帶電粒子有規(guī)則的定向運動?！?.2電流和電壓的參考方向(referencedirection)(Chargedparticle)單位時間內(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。31精選2021版課件

方向

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

實際方向?qū)嶋H方向

AABB問題？question

復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，電流的實際方向往往很難事先判斷？(unit)規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向。(positivecharge/negativecharage)32精選2021版課件參考方向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任意假定一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。(vector/scalar）33精選2021版課件電流參考方向的兩種表示：

用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向。

用雙下標(biāo)表示：如

iAB

,電流的參考方向由A指向B。AB34精選2021版課件電壓U

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

從電路中一點移至另一點時電場力做功（W）的大小。

電位

實際電壓方向電位真正降低減少的方向。單位正電荷q

從電路中一點移至參考點（＝0）時電場力做功的大小。（referencepoint）35精選2021版課件例已知：4C正電荷由a點均勻移動至b點電場力做功8J，由b點移動到c點電場力做功為12J，(1)若以b點為參考點，求a、b、c點的電位和電壓Uab、Ubc;(2)若以c點為參考點，再求以上各值ac解(solution)b(1)以b點為電位參考點36精選2021版課件abc解(2)結(jié)論（conclusions）：以c點為電位參考點（1）電路中電位參考點可任意選擇；（2）參考點一經(jīng)選定，電路中各點的電位值就是唯一的；（3）當(dāng)選擇不同的電位參考點時，電路中各點電位值將改變，但任意兩點間電壓保持不變。37精選2021版課件問題?question

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

電壓(降)的參考方向U<0>0U參考方向U+–+實際方向+實際方向參考方向U+–假設(shè)的電壓降低方向。38精選2021版課件電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示(2)用正負極性表示(3)用雙下標(biāo)表示UU+ABUABsubscript39精選2021版課件元件或支路的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+-+-iUU40精選2021版課件注意：例ABABi＋－U電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：A、B兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？答：A電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；

B電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。(1)分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。(2)參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注

(包括方向和符號），在計算過程中不得任意改變。（3）參考方向不同時，其表達式相差一負號，但實際方向不變。