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电路与电子学基础 ( 周树南编制）

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28 diapositives · 471 Views · Nov 15, 2014

电路与电子学基础 ( 周树南编制）. 前 言 一 . 课程的地位和特点 二 . 学习的目的及任务 三 . 理论教学和实验教学安排 四 . 教学方式 、 方法 五 . 教学参考书 第一章 电路分析导论 1.1 电路及其模型 1.2 电路基本元件 1.3 基尔霍夫定律 1.4 等效变换 1.1 电路及其模型. 第一章 电路分析导论. 1.1 电路及其模型 1.2 电路基本元件 1.3 基尔霍夫定律 1.4 等效变换. 1.1 电路及其模型.

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  1. 电路与电子学基础(周树南编制） 前 言 一.课程的地位和特点 二. 学习的目的及任务 三. 理论教学和实验教学安排 四. 教学方式、方法 五. 教学参考书 第一章 电路分析导论 1.1 电路及其模型 1.2 电路基本元件 1.3 基尔霍夫定律 1.4 等效变换 1.1 电路及其模型

  2. 第一章 电路分析导论 • 1.1 电路及其模型1.2 电路基本元件1.3 基尔霍夫定律1.4 等效变换

  3. 1.1 电路及其模型 • 1.1.1 电路的作用，组成与模型 • 作用：实现电能的传输与分配或电信号的传输 • 与处理。 • 组成：必须有电源和负载，两者由导线连接成闭 • 合电路。 • 模型：由具有单一电磁现象的理想电路元件或它 • 们的组合（即实际电路器件的模型） 相 • 互连接而成的电路。如：

  4. 电路模型

  5. 1.1.2 电路分析的基本变量 电流（电压）的参考方向：参考方向可以任意选择。 但一经选定，就不再改变。分析电路时，在选定 参考方向下，要根据电量计算结果值的正或负来 确定它的实际方向：

  6. 电位电路图：电路的工作状态，可以通过电路各点 的 电位反映出来。特别是在电子电路的分析中， 经常要计算、检测各点的电位。所 以，电子电 路图中经常采用电位电路图的画法。如：

  7. 功率的计算： • 当u、i采用关联参考方向时，p=ui; • 而当u、i采用非关联参考方向时，则p=-ui。 • 规定两种情况下, 算得的功率值: • 若p＞0，表示元件（或电路）吸收的功率； • 若p＜0，表示元件（或电路）发出的功率。

  8. 1.2 电路基本元件1.2.1 电阻元件

  9. 线性定常电阻的特点： （1）端电压u与通过的电流i成正比，R是常数。  （2）双向性：伏安特性以原点对称。  （3）耗能性：它的功率总是消耗的。说明电阻不仅是无 源元件，而且是耗能元件。  （4）无记忆性。

  10. 1.2.2 电感元件

  11. 线性电感有如下特点： • （1）其磁链ψ正比于产生磁链的电流i，即ψ=Li，L 是一个 • 正实常数。它与ψ、i无关。 • （2）双向性：韦安特性以原点对称。 •  • （3）动态性：线性电感的电压与该时刻电流的变化率有关 • （成正比），而与该时刻的电流无关。所以，称它是动 • 态元件。 • （4）记忆性：电感电流有“记忆”电感电压的作用。 • （5）储能性：电感是一种储能元件。

  12. 1.2.3 电容元件

  13. 线性电容有如下特点： • （1）q正比于u，即q=Cu，C是一个常量，称为电容量。 • （2）双向性：库伏特性以原点对称，说明特性与端钮接法无 • 关。 • （3）动态性：任一时刻通过电容的电流取决于该时刻电容两 • 端电压的变化率(成正比)，而与该时刻的电压无关。 • （4）记忆性：电容电压有“记忆”电容电流的作用。 •  • (5) 储能性：电容是储能元件，也是一无源元件。

  14. 1.2.4 电源元件和实际电源模型 理想电压源：

  15. 理想电流源:

  16. 实际电压源模型：uoc=us , i sc=u s/R s

  17. 实际电流源模型：isc=iS , uoc =isR s

  18. 1.2.5 受控源VCVS: i1=0, u2 =μu1 VCCS: i1=0, i2=gu1 CCVS: u1=0, u2=ri1 CCCS: u1=0, i2=βi1

  19. 1.3 基尔霍夫定律1.3.1 基尔霍夫电流定律(KCL) • 任一集中参数电路中，在任一时刻，通过任一节点的电流的 • 代数和等于零。即：∑ik=0 或∑i入＝ ∑i出

  20. 1.3.2 基尔霍夫电压定律(KVL)对于任一集中参数电路中的任一回路，在任一时刻，沿着回路的所有支路电压的代数和为零：∑uk=0

  21. 1.4 等效变换1.4.1 等效和等效变换 等效变换是指，当电路中的某一部分用一个新的电路结构（称为等效电路）代替后，未被代替部分的电压和电流均应保持不变，即等效电路以外部分电压、电流的伏安关系不变，也即对等效电路外部伏安特性等效。

  22. 1.4.2 等效分析法 电阻的串联 • 串联等效电阻R=∑Rk • uk=uRk/R, k=1,2,…,n • p1:p2…=R1:R2…=u1:u2…

  23. 电阻的并联 • 并联等效电导G=∑Gk • ik=uGk=iGk/G • i1:i2…=p1:p2…=G1:G2…

  24. 电阻的ㄚ-△等效变换 △形电阻=ㄚ形电阻两两乘积之和/ㄚ形不相邻电阻 ㄚ形电阻=△形相邻电阻的乘积/△形电阻之和

  25. 输入电阻Rin=u/i （u,i取关联参考方向时）Rin=-u/i（u,i取非关联参考方向时）

  26. 理想电压源的串联us=us1+us2+…+usn=∑usk 

  27. 理想电流源的并联is=is1+is2+…+isn =∑isk

  28. 实际电源模型的等效变换