電路第五版 邱關源 課件

電路第五版邱關源課件目錄電路的基本概念電路分析方法正弦穩(wěn)態(tài)電路分析三相電路非正弦周期電流電路一階動態(tài)電路分析01電路的基本概念Chapter電流電荷在導體中流動的現(xiàn)象稱為電流。電流的大小用單位時間內通過導體橫截面的電荷量來表示，通常用字母I表示。電壓電壓是電場力做功的量度，即電場中任意兩點間的電勢差。電壓的大小等于單位正電荷在電場力的作用下沿任意路徑從一點移動到另一點時所做的功，通常用字母U表示。電阻電阻是導體對電流的阻礙作用，表示導體對電流的阻力大小。電阻的大小等于電壓與電流的比值，通常用字母R表示。電流、電壓和電阻功率是單位時間內完成的功或轉換的能量，表示做功的快慢程度。電路中各元件的功率可以用電壓與電流的乘積來表示，即P=UI。能量是用來做功以克服一定阻力而使物體移動的物理量。在電路中，能量可以轉換為熱能、光能、電能等其他形式的能量。功率能量功率和能量

電路元件電阻器電阻器是一種常用的電子元件，用于限制電流的大小。電阻器的阻值大小可以通過改變導體長度、橫截面積或材料來調整。電容器電容器是一種儲存電荷的電子元件，由兩個平行板電極和絕緣材料構成。電容器的電容大小與電極面積、距離和介電常數(shù)有關。電感器電感器是一種儲存磁能的電子元件，由導線繞成線圈而成。電感器的電感大小與線圈的匝數(shù)、長度和直徑有關。02電路分析方法Chapter總結詞基爾霍夫定律是電路分析的基本定律，它包括電流定律和電壓定律，是解決電路問題的重要工具。詳細描述基爾霍夫電流定律（KCL）指出，對于電路中的任何節(jié)點，流入節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和?；鶢柣舴螂妷憾桑↘VL）則指出，對于電路中的任何閉合回路，回路上的電壓降之和等于零。這兩個定律是解決電路問題的基礎。基爾霍夫定律總結詞疊加定理是線性電路分析的基本定理之一，它表明在多個獨立源共同作用的線性電路中，任何一個元件的響應等于各個獨立源單獨作用于該元件所產生的響應的代數(shù)和。詳細描述疊加定理是線性電路分析的重要工具，它可以用來求解多個獨立源共同作用下的電路問題。通過應用疊加定理，可以將多個獨立源分別單獨作用于電路，然后將其對電路的影響（即電壓或電流）疊加起來，得到最終的響應。疊加定理總結詞戴維南定理和諾頓定理是電路分析中的兩個重要定理，它們可以將復雜電路等效為簡單電路，從而簡化電路分析過程。詳細描述戴維南定理指出，對于任何一個線性有源二端網絡，都可以用一個等效電源來代替它，其中等效電源的電動勢等于該二端網絡的開路電壓，等效電源的內阻等于該二端網絡中所有獨立源為零時的等效電阻。諾頓定理則與戴維南定理類似，它指出任何一個線性有源二端網絡可以用一個等效電流源和并聯(lián)電阻的組合來代替。通過應用這兩個定理，可以將復雜的電路等效為簡單的電路，從而簡化分析和計算過程。戴維南定理和諾頓定理03正弦穩(wěn)態(tài)電路分析Chapter正弦量是隨時間按正弦規(guī)律變化的量，如交流電的電壓、電流等。正弦量相量表示相量圖相量是一種用來表示正弦量的復數(shù)，其實部表示正弦量的幅度，虛部表示正弦量的初相角。通過相量圖可以直觀地表示正弦量的相位關系。030201正弦量及其相量表示阻抗是表示元件對交流電流阻礙作用的物理量，由電阻、感抗和容抗組成。阻抗導納是表示元件對交流電流響應的物理量，由電導、感導和容導組成。導納阻抗和導納在數(shù)值上是互為倒數(shù)的關系，即Z=1/Y。阻抗和導納的關系阻抗和導納01020304相量法通過將正弦量表示為相量，利用相量進行電路分析的方法。三種功率在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，有三種功率需要計算，分別是平均功率、無功功率和視在功率。串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振是兩種特殊的諧振現(xiàn)象，它們分別對應于串聯(lián)和并聯(lián)電路的諧振條件。功率因數(shù)功率因數(shù)是衡量交流電路功率利用效率的物理量，提高功率因數(shù)是電力電子技術的重要任務之一。正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法04三相電路Chapter由三個幅值相等、頻率相同、相位互差120度的正弦電壓源組成。三相電源分為對稱和不對稱兩類。對稱負載有星形和三角形連接方式，不對稱負載則可能存在單相或多相的連接方式。三相負載三相電源和三相負載在三相四線制中，相電壓是各相與中性點之間的電壓，線電壓是任意兩相之間的電壓。相電壓和線電壓相電流是各相負載中的電流，線電流是各相電源或各相導線中的電流。相電流和線電流將不對稱的三相系統(tǒng)分解為對稱的正序、負序和零序分量，然后分別對各分量進行分析。對稱分量法三相電路的分析方法無功功率表示電路與電源交換的功率，計算公式為$Q=frac{U_{線}I_{線}}{1.732}$。有功功率表示電路實際消耗的功率，計算公式為$P=frac{U_{線}I_{線}}{1.732}$。視在功率表示電路的總功率，計算公式為$S=sqrt{P^2+Q^2}$。三相功率05非正弦周期電流電路Chapter平均值法將非正弦周期函數(shù)表示為直流和交流成分的平均值，適用于分析線性非正弦周期電路。有效值和平均功率非正弦周期電流或電壓的有效值定義為與相同直流電流或電壓產生的平均功率相等的值，用于計算電路中的平均功率。傅里葉級數(shù)展開法將非正弦周期電流或電壓表示為傅里葉級數(shù)的形式，然后對每一個展開項分別進行計算。非正弦周期電流電路的分析方法01020304允許低頻信號通過，抑制高頻信號的濾波器。低通濾波器允許高頻信號通過，抑制低頻信號的濾波器。高通濾波器允許某一頻段的信號通過，抑制其他頻段信號的濾波器。帶通濾波器阻止某一頻段的信號通過，允許其他頻段信號的濾波器。帶阻濾波器濾波器將周期函數(shù)表示為無窮級數(shù)的三角函數(shù)之和的方法。將時域函數(shù)轉換為頻域函數(shù)的數(shù)學工具，用于分析信號的頻譜特性。傅里葉級數(shù)和傅里葉變換傅里葉變換傅里葉級數(shù)06一階動態(tài)電路分析Chapter定義根據電路的元件參數(shù)和連接關系，通過基爾霍夫定律和元件的動態(tài)方程推導得出。建立形式一階動態(tài)電路的微分方程一般形式為(Cfrac{du}{dt}+Ri=0)，其中(C)和(R)是電路的電容和電阻，(u)和(i)是電壓和電流。一階動態(tài)電路的微分方程是描述電路中電壓和電流隨時間變化的數(shù)學模型。一階動態(tài)電路的微分方程通過對方程進行求解，得到電壓和電流隨時間變化的規(guī)律。時域分析在求解前需要設定初始條件，即初始時刻的電壓和電流值。初始條件常用的求解方法有分離變量法、常數(shù)變易法和積分法等。求解方法一階動態(tài)電路的時域分析方法0