课程名称:电路基础 课程性质:电路基础是电子信息类各专业的一门 重要的技术基础课程。 课程目的:掌握电路的基本原理及分析计算方法, 为学习电子信息类各专业的后续电类 课程准备必要的理论基础 课程任务:注重培养学生具有较强的思维能力、 创新能力、动手能力、及分析问题解 决问题的能力 学时学分:72/35 开课学期:秋季
课程名称：电路基础 课程性质：电路基础是电子信息类各专业的一门 重要的技术基础课程。 课程目的：掌握电路的基本原理及分析计算方法， 为学习电子信息类各专业的后续电类 课程准备必要的理论基础。 课程任务：注重培养学生具有较强的思维能力、 创新能力、动手能力、及分析问题解 决问题的能力。 学时学分：72/3.5 开课学期：秋季
一课程内容及要求 1.电路的基本概念及基本定律 主要内容:1)电路中的基本物理量、参考方向的概念 2)电路的基本定律。(基尔霍夫定律的应用) 3)组成电路的几个基本元件 2.直流电路 主要内容:1)电阻的串、并、混联、Y一联接及等效互换 2)电路分析常用定理(戴维南定理、节点电位等)及应用方法 3)受控源元件及受控源电路的分析 4)应用举例 3.电容元件与电感元件 主要内容:1)两种元件的伏安关系 2)电容器串、并联计算及其电容器串联时耐压条件分析
一.课程内容及要求： 1．电路的基本概念及基本定律 主要内容：1）电路中的基本物理量、参考方向的概念。 2）电路的基本定律。（基尔霍夫定律的应用） 3）组成电路的几个基本元件 2．直流电路 主要内容：1）电阻的串、并、混联、Y—联接及等效互换 2）电路分析常用定理（戴维南定理、节点电位等）及应用方法 3）受控源元件及受控源电路的分析 4）应用举例 3．电容元件与电感元件 主要内容：1）两种元件的伏安关系 2）电容器串、并联计算及其电容器串联时耐压条件分析
4.正弦交流电路 主要内容:1)正弦量的基本概念 2)三要素中的相位 3)相量分析法、作相量图的方法 4)R-L—C串联、并联的分析方法 5)功率的计算、提高功率因素的方法 6)三相交流电的定性分析、三相负载接线方式的确定 7)综合计算 5.谐振电路 主要内容:1)串联谐振、并联谐振电路的频率特性 2)通频带的概念 6.一阶动态电路分析: 主要内容:1)换路定律 2)三要素法 7.互感耦合电路 主要内容:1)互感电路的基本概念 2)理想变压器
4．正弦交流电路 主要内容：1)正弦量的基本概念 2)三要素中的相位 3)相量分析法、作相量图的方法 4)R—L—C串联、并联的分析方法 5)功率的计算、提高功率因素的方法 6)三相交流电的定性分析、三相负载接线方式的确定 7)综合计算 5．谐振电路 主要内容：1)串联谐振、并联谐振电路的频率特性 2)通频带的概念 6．一阶动态电路分析： 主要内容: 1)换路定律 2)三要素法 7．互感耦合电路 主要内容： 1)互感电路的基本概念 2)理想变压器
第一章电路的基本概念基本定律 本章阐述电路的基本概念及基础电路的分析知识,为后续 课程的学习奠定基础。 本章重点: 1)掌握参考方向 2)掌握电路的两类约束方程(KCL、KⅥ方程) 3)理解电压源、电流源的特性 本章目录: §1-1电路及电路模型 §1-2电路基本物理量(电路变量) §1-3电功率和电能 §1-4基尔霍夫定律 §1-5电阻元件 §1-6电压源和电流源 §1-7用电位的概念分析电路
第一章 电路的基本概念基本定律 本章阐述电路的基本概念及基础电路的分析知识，为后续 课程的学习奠定基础。 本章重点： 1）掌握参考方向 2）掌握电路的两类约束方程（KCL、KVL方程） 3）理解电压源、电流源的特性 本章目录： § 1-1 电路及电路模型 § 1-2 电路基本物理量（电路变量） § 1-3 电功率和电能 § 1-4 基尔霍夫定律 § 1-5 电阻元件 § 1-6 电压源和电流源 § 1-7 用电位的概念分析电路
§1-1电路及电路模型 一电路 1.实际电路:实际电路是由一些电气设备和元器件按一定方 式连接而成,实现某种功能的电流的通路,它具有传输电 处理信号、测量、控制、计算等功能。 2电能或电信号发生器称为电源(又叫激励源,输入);用 电设备称为负载;由激励在电路中产生的电压和电流称为 响应(或输出)。电路有时也称网络。 二电路模型:将实际电路中的电路元件用理想电路元件(电 阻元件、电容元件、电感元件、电流源、电压源)替代, 并用“理想导线”连接而成。 〈注〉电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路
§ 1-1 电路及电路模型 一.电路 1.实际电路：实际电路是由一些电气设备和元器件按一定方 式连接而成，实现某种功能的电流的通路，它具有传输电 能、处理信号、测量、控制、计算等功能。 2.电能或电信号发生器称为电源（又叫激励源，输入）；用 电设备称为负载；由激励在电路中产生的电压和电流称为 响应（或输出）。电路有时也称网络。 二.电路模型：将实际电路中的电路元件用理想电路元件（电 阻元件、电容元件、电感元件、电流源、电压源）替代， 并用“理想导线”连接而成。 〈注〉电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路
§1-2电路基本物理量(电路变量) 最常用的电路物理量: 电流 1.电荷的定向运动形成电流 2.电流强度:每单位时间内通过导体横截面的电量 用符号i表示,单位为安培(A),毫安(mA),微安(μA)等 3.电流分类:直流(DC):大小和方向不随时间变化,通常用I表示; 交流(AC):大小和方向随时间变化,通常用i表示; 4.电流方向:两端元件上任意选定一个方向,用实线箭头表示,或电流符 号带下标表示。 〈注〉电流的实际方向(习惯规定)是指正电荷运动的方向;参考方向 为分析电路的方便,人为假设的电流方向。 电流的实际方向是根据参考方向求出的,而用电流值的正负作为判另 的条件。如果计算电流为正值,则参考方向与实际方向一致;否则相反 未标示参考方向情况下求出的电流正负值是毫无意义的。 5.表示方法 或
§ 1-2 电路基本物理量（电路变量） 最常用的电路物理量： 一．电流 1. 电荷的定向运动形成电流。 2.电流强度：每单位时间内通过导体横截面的电量 用符号i表示，单位为安培（A），毫安（mA），微安（μA）等。 3.电流分类：直流（DC）：大小和方向不随时间变化，通常用I表示； 交流（AC）：大小和方向随时间变化，通常用i表示； 4.电流方向：两端元件上任意选定一个方向，用实线箭头表示，或电流符 号带下标表示。 〈注〉电流的实际方向（习惯规定）是指正电荷运动的方向；参考方向 为分析电路的方便，人为假设的电流方向。 电流的实际方向是根据参考方向求出的，而用电流值的正负作为判别 的条件。如果计算电流为正值，则参考方向与实际方向一致；否则相反。 未标示参考方向情况下求出的电流正负值是毫无意义的。 5．表示方法：
二.电压 电压也叫“电位差”,是指电路中a、b两点间单位正电荷由a点转移 到b 点时所获得或失去的能量,用符号u表示,单位为伏特(V) 1电压分类:直流电压(大小和极性都不随时间变化)用U表示 交流电压(大小和极性都随时间变化)用u表示 聘性电情程份向静线富奖,也哥发背的参 号表示。 〈注〉电压的真实极性规定正极指向负极,参考极性可以任意选定 如果在参考极性条件下求出的电压值为正,则“+”点电位高于“一” 点电 位;否则相反 3表示方法: 4.关联参考方向:如果指定流过元件电流的参考方向是从标以电压正极 性的一端指向负极性的一端,即两者的参考方向一致,称电压、电流 的这种参考方后 ab Abs 参考方向
二．电压： 电压也叫“电位差”，是指电路中a、b两点间单位正电荷由a点转移 到b 点时所获得或失去的能量，用符号u表示，单位为伏特（V） 1.电压分类：直流电压（大小和极性都不随时间变化）用U表示 交流电压（大小和极性都随时间变化）用u 表示 2.电压极性：与电流相似，在分析计算电路时，也要预先假定电压的参 考方向，电压的参考方向可以用实线箭头表示，也可以用“+”、“-” 号表示。 〈注〉电压的真实极性规定正极指向负极， 参考极性可以任意选定。 如果在参考极性条件下求出的电压值为正，则“＋”点电位高于“－” 点电 位；否则相反。 3.表示方法： 4.关联参考方向：如果指定流过元件电流的参考方向是从标以电压正极 性的一端指向负极性的一端，即两者的参考方向一致，称电压、电流 的这种参考方向为关联参考方向；否则称为非关联参考方向
§13电功率和电能 电功率 1.功率:单位时间内电场力所做的功,用符号p表示,单位为瓦特,简 称瓦(W) d Was dt- as z 直流:P=U 2.吸收功率和发出(产生)功率 P=±U 在关联参考方向条件下,P>0电路消耗功率;P<0电路发出功率 〈注〉U、I取关联方向时,P=Ul;取非关联方向时P=-U 功率的S单位为W(瓦),1w=1VA 电能 从t到t的时间内,元件吸收(或发出)的电能用W表示为: W 2i dt 直流 W≡Pt=UIt 单位:焦耳,简称焦(J) 1KWh=1度
§ 1-3 电功率和电能 一．电功率 1．功率：单位时间内电场力所做的功，用符号p表示，单位为瓦特，简 称瓦（w）。 直流: P = UI 2．吸收功率和发出（产生）功率 P = ±UI 在关联参考方向条件下，P > 0 电路消耗功率；P < 0电路发出功率。 〈注〉U、 I 取关联方向时，P = UI；取非关联方向时P = -UI 功率的SI单位为w（瓦），1w=1V·A 二．电能 从t0到t的时间内，元件吸收（或发出）的电能用W表示为： 直流 W = Pt = UIt 单位：焦耳，简称焦(J) 1KWh = 1度
§14基尔霍夫定律 电路名词 1.节点:电路中3个或3个以上两端元件联接的点,称为节点。 2.支路:电路中通过同一电流的每一个分支,(或联接于两个节点之 间的一段电路)称为支路。 3.回路:电路中任一闭合的路径,称为回路 4.网孔:回路内不含有其它支路的回路。 例:图示电路中每个方框代表一元件 节点数N=2 支路B=3 回路数L=3 网孔数M=2
§ 1-4 基尔霍夫定律 一．电路名词 1．节点：电路中3个或3个以上两端元件联接的点，称为节点。 2．支路：电路中通过同一电流的每一个分支，（或联接于两个节点之 间的一段电路）称为支路。 3．回路：电路中任一闭合的路径，称为回路 4．网孔：回路内不含有其它支路的回路。 例：图示电路中每个方框代表一元件 节点数 N = 2 支路 B = 3 回路数 L = 3 网孔数 M = 2
基尔霍夫定律 1.基尔霍夫电流定律(KCL) 对于电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或)流进该节点的所 有支路电流的代数和恒等于零。 ∑i=0 〈注〉1).列写KCL方程时,根据各支路电流的参考方向,以流入为 正或流出为正均可。 2).KCL可推广运用于电路中的任一假设的闭合面 3).KCL表达了电路中支路电流间的约束关系。(只与电路联 接有关,而与元件组成无关) 〈解题要点〉A.首先标出电流(或电压)的参考方向。 B.针对节点N列写KCL方程。 [例]: Ie l1+l3+l5-12-14=0 Ib+
二．基尔霍夫定律 1．基尔霍夫电流定律（KCL） 对于电路中的任一节点，在任一时刻，流出（或）流进该节点的所 有支路电流的代数和恒等于零。 Σi =0 〈注〉1）．列写KCL方程时，根据各支路电流的参考方向，以流入为 正或流出为正均可。 2）．KCL可推广运用于电路中的任一假设的闭合面。 3）．KCL表达了电路中支路电流间的约束关系。（只与电路联 接有关，而与元件组成无关） 〈解题要点〉A. 首先标出电流（或电压）的参考方向。 B．针对节点N列写KCL方程。 [例]： I1 + I3 + I5 – I2 – I4 = 0 Ie = Ib + Ic