电路原理第一章直流

电路原理2012年秋季1Who谁来教？何冠男(博士)信息学院联系方式手机)

个人信箱:hegn@2What

学什么？第一章电路模型和电路定律第二章电阻电路的等效变换第三章电阻电路的一般分析第四章电路定理第五章含有运算放大器的电阻电路第七章一阶电路和二阶电路第八章相量法第九章

正弦稳态电路的分析第十章

含有耦合电感的电路第十一章电路的频率响应第十二章三相电路第十三章非正弦周期电流电路 第十四章

线性电路的复频域分析第十五章电路方程的矩阵形式第十六章二端口网络第十七章非线性电路简介

3How

如何学？四个环节：听课---动脑预习+复习作业---动笔实验---动手4教学安排：共64学时（4学分）教学(56学时)实验(8学时)教材及参考书：1、邱关源电路高等教育出版社（第５版或第４版）2、刘崇新等电路学习指导与习题分析高等教育出版社（５版）3、王仲奕等电路习题解析西安交大出版社（４版）4、向国菊等电路典型题解清华大学出版社

5成绩评定：作业、考勤及测验(20%)实验成绩(10%)期末考试(70%)6有关规定：1、课前预习指定章节；2、必须独立完成作业，严禁抄袭；3、在双周的第一次课课前，课代表收本班作业，按学号顺序排好交上来。7名人名言使身体健康，使思想专注，使经济充裕。勤奋：使心情开朗，8电学的发展史古籍中记载:“慈石召铁”“琥珀拾芥”现象;1785年---库仑定律(法国物理学家)1826年---欧姆定律(德国物理学家)1834年---第一台电动机(俄国雅可比)1844年---发明电报(美国莫尔斯)1876年---发明电话(美国贝尔)1895年---无线电通话(意大利俄国)1904年---二极管(美国弗莱明)1906年---三极管(美国德福雷斯)1958年---在6mm2硅片上集成计算机（ＩＣ）...航空、航天、通信（ＧＰＳ三Ｃ融合）、机器人、生产自动化．．．91.电压、电流的参考方向2.电路元件特性3.基尔霍夫定律

重点：第1章电路模型和电路定律（Circuitelementsandcircuitlaws)101.1电路和电路模型1.2电压和电流的参考方向1.3电路元件的功率和能量1.4电阻元件1.5电感元件1.6电容元件1.7电压源和电流源1.8受控电源1.9基尔霍夫定律第1章电路模型和电路定律（Circuitelementsandcircuitlaws)113负载

电路是为了传输、转换电能或传递、处理信号，由一些电气设备或元件按一定方式联结起来的电流通路。1电源一、电路的作用与组成1）.电能的传输与转换（电力系统）发电机升压变压器输电线降压变压器电灯电动机2中间环节1、电路的作用：1.1电路和电路模型（model)12一、电路的作用与组成2）.信号的传递与处理放大器话筒扬声器信号源负载2、电路的组成：1）电源(source)

：提供能量或信号（如：电池、发电机、信号源）；2）连接导线(line)：联通电路，输送电能；3）负载(load)：将电量转换为非电量（如：电机、电灯、扬声器）。1、电路的作用：13二、电路的模型（

circuit

model）i当有电流通过时：L实际的电路元件或器件其电磁性质是很复杂的。例如：白炽灯(lamp)电压电场储存电场能量CC电流磁场储存磁场能量L14二、电路的模型iiRRLC工程上，为了简化计算，常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，而把它看成理想电路元件。15构造同手电菌筒的及电路呈模型16电源负载连接导线电路垮实体SUSR电路希模型用理想拐电路跨元件组成渔的电赚路，称为羞实际复电路材的电路歉模型。二、弓电路欧的模筑型17电压吧（U）、电流（I）、电荷饺（Q）、磁通橡（）、电功虏率（P）、电能纺量（W）等。在线彩性电蚕路分梳析中仔常用节电流皇、电啄压、阻电位印等。1)魔.电流I(cu尤rr蹲en叔t)：单位肺：A绩(安)筒(燃A体mp谋er菠e，安染培)2)款.电压U(vo域lt姻ag鬼e)：单位侦：V数(伏)(Vo宗lt，伏亚特)一、保电路泼中的信主要饱物理罪量1.信2电压温和电阻流的特参考颜方向(re踢fe丸re厚nc俘e舰di均re对ct期io牌n)18安培(A咱mp荐er女e)An趋dr葛e-拐Ma睡ri印e知Am站pe灭re跪(斑17瞒75吩-1旬83绑6)拼,形A瞎Fr饰en耐ch惨m妄at苦he窃ma番ti但ci岔an录a垂nd觉p凤hy绩si快ci惜st遥,糠la茧id徒t席he杏f竿ou愉nd佩at此io职n您of拉e阶le芹ct蕉ro晓dy夏na虏mi患cs疲.油He垮d丽ef贷in称ed猾t骡he系e活le猾ct丈ri读c俘cu冶rr栽en瓣t档an拍d任de懂ve嘉lo铺pe字d塌a半wa遮y厉to尽m房诚ea漏su威re泻i莲t尼in炭t眉he攻1朴82天0s沾.Bo下rn邮i舞nLy崇ou盘s,聋Fr章an酷ce带,在Am犹pe韵re绝a坦t奶ag鸡e瞎12紧m脱as寸te谁re殖d垃La构ti州n勿in水a杯f邪ew刚w乖ee尚ks邮,焰a薯s引he阁w红as拴i堡nt坐en披se胃ly牲i边nt照er牲es谷te阵d犹in集m发at颤he陕ma济ti夺cs谨a追nd普m没an请y炒of辜t尿he绵b歌es烧t够ma顷th忆em椅at寄ic乔al静w盗or雨ks武w焰er块e纱in柔L超at邪in碍.直He告w典as惩a君b渡ri网ll开ia例nt传s迁ci榆en祖ti庆st脚a导nd苍a绪p磁ro尖li钥fi巧c嘱wr另it掘er那.御He石f应or阀mu猜la新te佛d聚th颜e狮la给w蛮ofel磨ec耍tr差om刺ag蔬ne驻ti撤cs.巩He干i拦nv舍en惭te悬d色th太e妖el诵ec唉tr价om枣ag设ne锅t敬an土d叨th肌e膊am推me鲜te求r.贼T因he套u能ni痰t胃of订e域le刑ct蒜ri云c绵cu月rr浴en叼t,搁t桨he期a河mp旁er统e,众w青as材n窜am然ed碌a扎ft迹er浙h间im蛇.19Al鲜es悔sa屈nd酱ro餐A谋nt御on挥io隶V士ol榆ta赚(1蝴74虏5-按18锦27谁),汗a浮n茶It奥al泳ia间n撇ph多ys蹲ic案is灿t,璃i盈nv索en姥te仁d狭th米e览el乞ec勺tr巩ic迷b耽at到te搁ry拒–叶w补hi淋ch祥p辛ro扣vi宇de补d洽th笑e歇fi帝rs迫t狱co偷nt凝in他uo津us浑f概lo怪w纷of愁e革le合ct衡ri歇ci悄ty刊–过a睛nd盼t席he左c曾ap嗓ac吧it爆or大.伏特(V络ol磁ta剑)20当数率值过娘大或赖过小宿时，常用驼十进匹制的谦倍数尾表示冬。SI制中挎，一蜜些常冠用的妄十进松制倍惹数的垃表示负法：符号T恨G秆M杨k羡c绪mn细p中文惹太浑吉羽兆两千端厘雁毫垃微升纳然皮数量101210910610310–210–310–610–910–1抛221为分使析的瞎方便屠，常融在电蒜路中奋选某煮一点情为参偏考点吵，把拌任一胁点到涛参考冰点的其电压禾称为学该点省的电位。参考齿点的汉电位等则为颈零，蛙所以诱参考额点也捎称为零电侍位点。电位今用表示弯，单依位与搂电压疯相同牺，也杯是V(伏)。abcd设c点为门电位把参考名点，咏则c=打0a=Uac，b=Ubc，d=Udc3)拨.电位：22元件(导线)中电电流流蓝动的产实际泳方向散有两称种可千能。参考振方向：任意妹选定她一个筑方向很即为矛电流妻的参化考方经向。１、掉电流挑的参尚考方秘向二、方电路蒙中的坛参考扮方向(re溜fe据re焦nc陷e沃di陆re誓ct遭io必n)i蹄>集0i禾<怠0电流咬方向别的表资示方钟法：i箭头：双下标：

iAB或iBA实际方向实际方向i

参考方向AB元件23２.电压镇的参胖考方忠向u>0参考涨方向u+–+实际方向AB元件+u024电压蒜参考步方向档的三柜种表裕示方骂式：(1爷)用箭走头表异示：(2隔)用正尺负极翼性表亮示：(3枯)用双铺下标久表示诱：u+uABuAB25元件体的u，i通常贷采用绕相一致的参附考方绣向，皮称之锁为关联捕参考妙方向。+–iu+–iu关联参考啄方向非关益联参考画方向３.关联参考誉方向26元件1元件2元件3+++ii1i2试判旺断下料图中蠢的三瞒个元鄙件,哪个截是关疲联参府考方桥向?271.妙3电路剩元件铲的功腰率(po泊we猜r)一、电功政率：单位意时间退内电酒场力阿所做监的功绪。功率帖的单得位：W洋(瓦)辽(珠Wa悠tt，瓦特)能量锋的单来位：J剖(焦)饲(排Jo里ul贤e，焦耳)28二、功率砖的计颠算和倾判断u、i关联运参考久方向P>0吸收正功率(实际球吸收)P<0吸收负功率(实际积发出)+–iup=ui

表示元件吸收的功率吸29功率运计算播实例P=六8×芒7=联56辨W消耗楼功率吵的电己路器王件：电阻梁（灯长泡等悲）：雅电能→热能电动龄机：豪电能→动能P=裂-资8×董7=查-爽56固W释放劲功率介的电等路器扯件：电泽池局：化未学能→电能发电誓机：劝机械慈能→电能AB7A+–8VAB7A+–8V30榜上述钞功率拴计算街不仅筹适用猾于元泥件，掠也适丝式用于窝任意锻二端气网络摄。及电车阻元擦件在俱电路郑中总俊是消婶耗(吸收)功率仙，而砌电源南在电睛路中绿可能下吸收燥，也妨可能晌发出胡功率机。+–5IURU1U2例U1=1毯0V，U2=5系V。试分皱别求读电源穿、电按阻的古功率相。解：I=UR/5携=(U1–U2)/室5=确(1援0–姥5)犹/5塞=1惠APR吸=URI=弄51肢=绸5荡WPU1=－U1I=－101获=－10说WPU2=U2I=颗51卖=辆5么WP发=磨10W，P吸=欧5+巩5=沃10WP发=P吸(功率毫守恒)31理想虽电路膛元件(id寻ea但lci拜rc趴ui柿t检el尺em雄en墓ts）理想电路元件理想电源崖元件理想无源圈元件理想电压源理想电流源电阻R电感L电容C32欧姆（Oh竖m）Ge蔬or款g豆Si么mo独n冤Oh平m鹊(1赠78呢9-液18罚54级)刃wa全s携th纵e乔Ge型rm能an优p卖hy碧si亮ci羽st轰w倍ho当i案n疏18育27午d拳is育co成ve油re嫌d缩慧th纪e遗la生w绑th果at急t塌he岔c控ur规re跟nt透f显lo乡丰w截th陆ro毁ug缺h摆a敏co毯nd血uc氏to膊r异is朴p稿ro患po慌rt赔io错na隆l撑to购t蕉he准v配ol晓ta穗ge废a容nd敲i悦nv妨er役se勿ly侨p所ro地po厕rt贸io逆na除l军to夺t仆he惨r乒es岭is芹ta孩nc吓e.练O锣hm奏w扛as被t讯he节n冻a铲pr沟of倍es柳so计r跪of须m兽at扇he吊ma寇ti真cs根i便n良Co具lo进gn屠e.杆H缠is矮w驼or励k续wa属s庭co盾ld联ly输r吊ec爸ei希ve纷d.疏T胳he却P群ru用ss夺ia估n洲mi勺ni牲st抓er哑o额f怠ed腐uc翅at电io撇n缠an跟no任un备ce序d匀th蓝at秤"浓a侨pr脸of龄es疫so琴r钟wh犹o望pr酬ea甘ch挥ed皮s射uc颠h侧he盟re察si王es沉w照as黎u捕nw忙or殖th束y眨to服t刚ea柄ch叔s多ci乏en哈ce监."锤O锈hm轨r薯es茫ig瞧ne票d堡hi世s帝po饿st景,沟we福nt棕i亮nt枕o牙ac捎ad庸em挽ic铸e宣xi田le汪f灾or鸟s托ev判er哀al酱y闹ea胶rs木,仙an班d竟th劈燕en捞l忌ef刘t光Pr信us扇si乒a珍an汗d哈be贩ca漂me丸a早p趴ro淘fe天ss帅or妥i户n培Ba任va催ri壶a.1.花4、电阻捏元件(re队si呼st匙or)331)电阻遥的外摆形图po班te氏nt盯io城me烈te帅rsSu遥rf舱ac保e买m泥ou型nt壁ed342)晕.符号电压凯与电护流的笑参考忽方向挤设定笋为关联参考驴方向绢时：RRiu+3)所.欧姆盒定律(Oh疾m’守s叛La绸w)uR蚊i若为非关联每参考金方向,则uR途i公式迈必须寄和参任考方俩向配已套使招用！35线性清电阻消的伏追安特柳性曲直线:Rtg线性峰电阻R是一恶个与卖电压侨和电而流无鹅关的色常数视。令G

1/RG称为电导电导的单位：S(西)(Siemens，西门子)ui0线性麻电阻惑元件海的伏驶安特捞性为一条犯过原滔点的去直线则欧姆定律可表示为iGu

.36电阻蹄的额造定功教率与座电阻慈值无守关，枣主要殊取决钢于其动组成秒材料召、尺袜寸及肌形状哗。10V120例：下图信电路贡中电器阻选冰多大能功率娇的？P=详U2/R谜=1偏00固/1详20办=0鞠.8这33接W选择烤大于0.胳83张3W的临壁近数毙值，燥即1W的电免阻即键可。4)括.电阻仪的功掌率Riu+p吸uii2Ru2/骡R375)欺.电阻丹的用阳途1、限酬制电池流；2、分煤压；3、电紧位器→收音幕机中饿调节精音量月；4、与些其它禾元件榜构成络滤波按电路吐、移思相电型路等婚等。381)西.理想妥电压估源：特点梨：(a驴)电源叠两端齐电压宁由电谷源本吧身决香定,与外裙电路撤无关；(b分)通过份它的泼电流厕是任幕意的续，由林外电传路决茶定。直流居：US为常幻玉数交流抖：uS是确定叼的时公间函良数，读如uS=Umsi急nt电路锁符号:uS+_i电源利两端献电压男为uS，其展值与委流过苏它的末电流i无关琴。USui0u~i关系*1.奇5、理想鱼电源雪元件(so捎ur宋ce)39例：US+–RIu若直流京电源灭电压US=1雅0V，#对于R=1的负碌载，错则电医流I=慢U/话R=谎10梅/1详=10皮A;#对于R=10的负目载，索则电夹流I=铅U/洞R=炊10毙/1悬0=1A;若交汽流电键源电代压为22却0V，#对于25荷W的灯识泡，阴则电贴流I=宪P/肺U=迹25厌/2斧20政=0灾.1镰14爽A;#对于10荐00超W的电苏炉子弟，则兵电流I=萍P/密U=掩10叮00尺/2抵20趴=4将.5刑5A蹈;(b犬)通过失它的尽电流丘是任就意的志，由农外电催路决演定。40(a急)电源勉电流勇由电乔源本秆身决斯定，赞与外锦电路扣无关唱；(b泛)电源量两端浮电压是任妨意的冠，由霞外电总路决较定。直流每：iS为常诉数交流天：iS是确定纹的时裂间函纲数，薄如iS=Imsi油ntiS+_uISui0V~i关系2)闻.理想投电流妖源：电源煮输出门电流终为iS，其欧值与区此电农源的狱端电饿压u无关哄。特点藏：电路更符号:*411.蛛6受控停电源(非独卵立源)(co即nt机ro新ll帅ed六so凑ur岗ce掩or别de恩pe罩nd友en遭t宋so棍ur惊ce)1.定义：电临压源声电压堤或电骂流源袋电流拿不是锣给定川的时口间函寒数，宾而是有受电表路中科某个桌支路染的电是压(或电秋流)的控沉制。电路夏符号+–受控悦电压易源受控辈电流涌源42例:一个鼻三极刑管可专以用CC车CS模型苹来表科示ibib控制部分受控部分RcibRbicic=ib432.分类犯：根炮据控谢制量零和被味控制查量是坏电压u或电另流i，受控种源可奴分为厘四种练类型拼：+–电压控制电压源+–电流控制电压源电压控制电流源电流控制电流源44+-12V-+5V5A5A5A3A+-12V3A+-12V+-12V利用悄独立棕电源惰的定嘉义，悠说明豆哪些原互连遇是允闷许的扯？哪编些由轿于理痛想独化立电嚼源的鸡影响搬违反庸了约饼束？45哪些形互连往正确早？+_+_+_+_463.受控腥源与筋独立辛源的丛比较(1泊)独立窄源电卵压(或电秧流)由电片源本郑身决拔定，爸与电职路中剧其它彼电压图、电细流无耍关，饶而受乔控源谦电压(或电棚流)直接茫由控烦制量情决定羽。(2右)独立尝源作腾为电煤路中远“激嘱励”拳，在蕉电路个中产视生电缎压、与电流直，而盛受控粉源只为是反烘映输剂出端修与输赢入端爱的关尝系，句在电引路中伍不能垃作为既“激浇励”列。47一详、几伴个名摆词：1.支路(br纺an某ch)：电路绘中通煤过同投一电倍流的盒每个羊分支。(b)2.节点(no薪de):三条么及以匆上支果路的截连接韵点称算为节废点。(n)3.回路(lo络op)：由支芦路组茎成的迟闭合撕路径那。(l)b=3123ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=21231.渗7基尔撇霍夫套定律(Ki枕rc油hh睬of成f’轿s及l余aw许s)48二、基尔霍夫电流定律（KCL）：在任一时刻，流出(流入)任一节点的各支路电流的代数和为零。即电路慢中各亡支