第1章 电路分析概要

时间:2022-11-23 14:47:13 作者:壹号 字数:10494字

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第1章 电路的基本概念和基本定律 第2章 电路的基本分析方法 第3章 单相正弦交流电路的基本知识 第4章 相量分析法 第5章 谐振电路 第6章 互感耦合电路与变压器 第7章 三相电路 第8章 电路的暂态分析 第9章 非正弦周期电流电路 第10章 二端口网络 第11章 均匀传输线 第12章 拉普拉斯变换

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欢迎学习电路分析基础电路分析基础是通信、信息工程、计算机、 自动控制等专业的主干技术基础课程。通过本课程 的学习可使学生掌握电路的基本理论、基本分析方 法和进行电路实验的基本技能,为后续专业课程打 下必要的基础。

电路分析理论体系严谨,内容贴近实际,学生 在学习中不仅可学会一种思维方法,而且深入学习 能养成科学的学习作风,从而终生受益。 学习电路分析要求透彻理解其中的诸多重要概 念,掌握其基本定理、定律分析电路的方法,并能 运用它们分析和解决电路中的一些实际问题。

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第1章 电路的基本概念和基本定律1.1 电路 1.2 电路的 基本物理量 1.3 基尔 霍夫定律

1.6 直流电路 中的几个问题1.5 电路 的等效变换

1.4 电压源 和电流源

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本章学习目的及要求本章内容是贯穿全课程的重要理论 基础,要求在学习中给予足够的重视。 通过本章学习要求理解理想电路元件和 电路模型的概念;理解电压、电流、电 动势和电功率的概念;深刻理解和掌握 参考方向在电路分析中的应用;牢固掌 握基尔霍夫定律及其应用;深刻领会电 路等效和掌握电路等效的基本方法。

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1.1 电 路1.1.1 电路的组成及功能 电路——由实际元器件构成的电流的通路。 电源: 可将其他形式的能量转换成电能、向 电路提供电能的装置。 负载: 可将电能转换成其他形式的能量、在 电路中接收电能的设备。 中间环节: 电源和负载之间不可缺少的连接、 控制和保护部件统称为中间环节, 如导线、开关及各种继电器等。

电路组成

电路的功能

电力系统中 的电路可对电能进行传输、分配 和转换。 电子技术中 的电路可对电信号进行传递、变 换、储存和处理。

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1.1.2

电路模型

实际电气装置种类繁多,如自动控制设备,卫星接收 设备,邮电通信设备等;实际电路的几何尺寸相差甚大, 如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的, 而集成电路芯片小的如同指甲。 在电路分析中,为了方便于对实际电气装置的分析研 究,通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理, 即用抽象的理想电路元件及其组合近似地代替实际的器件, 从而构成了与实际电路相对应的电路模型。中间环节S开关 电 源 导线 负 载 R0

I

+RL U

电源

+ _US

负 载

电筒的实体电路

手电筒的电路模型

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实际电路器件品种多,电磁特性多元而复杂, 直接画在电路图中困难而繁琐,且不易定量描述。白炽灯电路消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征

R

由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素,因此 L 可以忽略。 白炽灯的电 路模型可表 示为:

i

产生磁场的电 特性可用电感 元件表征

L

R

理想电路元件是实际电路器件的理想化和近 似,其电特性惟一、精确,可定量分析和计算。

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理想电路元件分有有源和无源两大类无源二端元件 有源二端元件

+

IS US

R

L

C

电阻元件 只具耗能 的电特性

电感元件 只具有储 存磁能的 电特性

电容元件 只具有储 存电能的 电特性

理想电压源 输出电压恒 定,输出电 流由它和负 载共同决定

理想电流源 输出电流恒 定,两端电 压由它和负 载共同决定

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电路分析基本理论的主要任务就是寻求实际电路 共有的一般规律,电路模型则是用来探讨存在于具有 不同特性的、各种真实电路中共同规律的工具。

利用电路模型研究问题的特点1.主要针对由理想电路元件构成的集总参数电路, 其中电磁现象可以用数学方式来精确地分析和计算; 2.研究与实际电路相对应的电路模型,实质上就是 探讨各种实际电路共同遵循的基本规律。

集总参数电路元件的特征元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部进行 其次要因素可以忽略的理想电路元件;任何时刻从无 件两端流入和流出的电流恒等且元件端电压值确定。

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功 率 的 计 算1. u、i取关联参考方向 + i p吸 = u i例 U = 5V, I = - 1A

u

P吸= UI = 5× (-1) = -5 W p吸< 0 ,说明元件实际发出功率5W。

– 2. u、i取非关联参考方向 + u i

p吸 =- u i 例 U = 5V, I = - 1AP吸= -UI = -5× (-1) = 5 W p吸> 0 ,说明元件实际吸收功率5W。