邱关源 电路5版电子教案(高清珍藏版)_部分1

目录退出1111、电路模型和电路定律4444、电路定理9999、正弦稳态电路的分析2222、电阻电路的等效变换3333、电阻电路的一般分析5555、含有运算放大器的电阻电路6666、储能元件7777、一阶电路和二阶电路的时域分析8888、相量法10101010、含有耦合电感的电路13131313、非正弦周期电流电路和信号的频谱11111111、电路的频率响应12121212、三相电路14141414、线性动态电路的复频域分析15151515、电路方程的矩阵形式16161616、二端口网络17171717、非线性电路18181818、均匀传输线附录AAAA磁路和铁心线圈主编单位：西安交通大学主编：王仲奕罗先觉技术制作：王仲奕主审：出版单位：高等教育出版社高等教育电子音像出版社2006年5月参编：陈燕刘崇新第1章电路模型和电路定律电路和电路模型1.11.11.11.1电阻元件1.51.51.51.5电流和电压的参考方向1.21.21.21.2电压源和电流源1.61.61.61.6电功率和能量1.31.31.31.3受控电源1.71.71.71.7电路元件1.41.41.41.4基尔霍夫定律1.81.81.81.8首页本章重点本章重点本章重点本章重点1.1.1.1.电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向3.3.3.3.基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律�重点重点重点重点：：：：�重点重点重点重点：：：：2.2.2.2.电阻元件和电源元件的特性电阻元件和电源元件的特性电阻元件和电源元件的特性电阻元件和电源元件的特性返回1.11.11.11.1电路和电路模型电路和电路模型电路和电路模型电路和电路模型1.1.1.1.实际电路实际电路实际电路实际电路功能功能功能功能aaaa能量的传输、分配与转换；能量的传输、分配与转换；能量的传输、分配与转换；能量的传输、分配与转换；bbbb信息的传递、控制与处理。信息的传递、控制与处理。信息的传递、控制与处理。信息的传递、控制与处理。建立在同一电路理论基础上。建立在同一电路理论基础上。建立在同一电路理论基础上。建立在同一电路理论基础上。由电工设备和电气器件按预期由电工设备和电气器件按预期由电工设备和电气器件按预期由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。目的连接构成的电流的通路。目的连接构成的电流的通路。目的连接构成的电流的通路。下页上页共性共性共性共性返回反映实际电路部件的主要电磁反映实际电路部件的主要电磁反映实际电路部件的主要电磁反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。性质的理想电路元件及其组合。性质的理想电路元件及其组合。性质的理想电路元件及其组合。2.2.2.2.电路模型电路模型电路模型电路模型sRLRsU10BASE-Twallplate导线电池开关灯泡电路图电路图电路图电路图�理想电路元件理想电路元件理想电路元件理想电路元件有某种确定的电磁性能的理想有某种确定的电磁性能的理想有某种确定的电磁性能的理想有某种确定的电磁性能的理想元件。元件。元件。元件。�电路模型电路模型电路模型电路模型下页上页返回5555种基本的理想电路元件：种基本的理想电路元件：种基本的理想电路元件：种基本的理想电路元件：电阻元件：电阻元件：电阻元件：电阻元件：表示消耗电能的元件表示消耗电能的元件表示消耗电能的元件表示消耗电能的元件电感元件：电感元件：电感元件：电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件表示产生磁场，储存磁场能量的元件表示产生磁场，储存磁场能量的元件表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：电容元件：电容元件：电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件表示产生电场，储存电场能量的元件表示产生电场，储存电场能量的元件表示产生电场，储存电场能量的元件电压源和电流源：电压源和电流源：电压源和电流源：电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成表示将其它形式的能量转变成表示将其它形式的能量转变成表示将其它形式的能量转变成电能的元件。电能的元件。电能的元件。电能的元件。①5种种种种基本理想电路元件有三个特征：基本理想电路元件有三个特征：基本理想电路元件有三个特征：基本理想电路元件有三个特征：（（（（aaaa））））只有两个端子；只有两个端子；只有两个端子；只有两个端子；（（（（bbbb））））可以用电压或电流按数学方式描述；可以用电压或电流按数学方式描述；可以用电压或电流按数学方式描述；可以用电压或电流按数学方式描述；（（（（cccc））））不能被分解为其他元件。不能被分解为其他元件。不能被分解为其他元件。不能被分解为其他元件。下页上页注意返回①①①①具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在在在在一定条件下可用同一电路模型表示；一定条件下可用同一电路模型表示；一定条件下可用同一电路模型表示；一定条件下可用同一电路模型表示；②②②②同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。下页上页例电感线圈的电路模型电感线圈的电路模型电感线圈的电路模型电感线圈的电路模型注意返回1.21.21.21.2电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。关心的物理量是电流、电压和功率。关心的物理量是电流、电压和功率。关心的物理量是电流、电压和功率。1.1.1.1.电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向tqtqtitddΔΔlim)(0Δdef==→�电流电流电流电流�电流强度电流强度电流强度电流强度带电粒子有规则的定向运动带电粒子有规则的定向运动带电粒子有规则的定向运动带电粒子有规则的定向运动单位时间内通过导体横截面的电荷量单位时间内通过导体横截面的电荷量单位时间内通过导体横截面的电荷量单位时间内通过导体横截面的电荷量下页上页返回�方向方向方向方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向�单位单位单位单位1kA=103A1mA=10-3A1µA=10-6AA（安培）、（安培）、（安培）、（安培）、kA、mA、µA元件元件元件元件((((导线导线导线导线))))中电流流动的实际方向只有两种可能中电流流动的实际方向只有两种可能中电流流动的实际方向只有两种可能中电流流动的实际方向只有两种可能::::⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕实际方向实际方向实际方向实际方向AB实际方向实际方向实际方向实际方向AB对于复杂电路或电路中的电流随时间变化对于复杂电路或电路中的电流随时间变化对于复杂电路或电路中的电流随时间变化对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。时，电流的实际方向往往很难事先判断。时，电流的实际方向往往很难事先判断。时，电流的实际方向往往很难事先判断。下页上页问题返回�参考方向参考方向参考方向参考方向大小大小大小大小方向方向方向方向((((正负）正负）正负）正负）电流电流电流电流((((代数量代数量代数量代数量))))任意假定一个正电荷运动的方任意假定一个正电荷运动的方任意假定一个正电荷运动的方任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。向即为电流的参考方向。向即为电流的参考方向。向即为电流的参考方向。iiii0000iiii0000实际方向实际方向实际方向实际方向实际方向实际方向实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：电流的参考方向与实际方向的关系：电流的参考方向与实际方向的关系：电流的参考方向与实际方向的关系：下页上页iiii参考方向参考方向参考方向参考方向ABiiii参考方向参考方向参考方向参考方向ABiiii参考方向参考方向参考方向参考方向AB表明返回电流参考方向的两种表示：电流参考方向的两种表示：电流参考方向的两种表示：电流参考方向的两种表示：••••用箭头表示：用箭头表示：用箭头表示：用箭头表示：箭头的指向为箭头的指向为箭头的指向为箭头的指向为电流的参考方向。电流的参考方向。电流的参考方向。电流的参考方向。••••用双下标表示：用双下标表示：用双下标表示：用双下标表示：如如如如iAB,,,,电流的参考方向由电流的参考方向由电流的参考方向由电流的参考方向由A指向指向指向指向B。。。。下页上页iiii参考方向参考方向参考方向参考方向ABiABAB返回�电压电压电压电压UqWUdddef=�单位单位单位单位2.2.2.2.电压的参考方向电压的参考方向电压的参考方向电压的参考方向单位正电荷单位正电荷单位正电荷单位正电荷q从电路中一点移至另从电路中一点移至另从电路中一点移至另从电路中一点移至另一点时电场力做功一点时电场力做功一点时电场力做功一点时电场力做功（W）的大小。的大小。的大小。的大小。�电位电位电位电位ϕ单位正电荷单位正电荷单位正电荷单位正电荷q从电路中一点移至参考从电路中一点移至参考从电路中一点移至参考从电路中一点移至参考点点点点（（（（ϕ＝0））））时电场力做功的大小。时电场力做功的大小。时电场力做功的大小。时电场力做功的大小。�实际电压方向实际电压方向实际电压方向实际电压方向电位真正降低的方向。电位真正降低的方向。电位真正降低的方向。电位真正降低的方向。下页上页V(伏)、kV、mV、µV返回例已知：已知：已知：已知：4C正电荷由正电荷由正电荷由正电荷由a点均匀移动点均匀移动点均匀移动点均匀移动至至至至b点电场力做功点电场力做功点电场力做功点电场力做功8J，由，由，由，由b点移点移点移点移动到动到动到动到c点电场力做功为点电场力做功为点电场力做功为点电场力做功为12J，，，，①①①①若以若以若以若以b点为参考点，求点为参考点，求点为参考点，求点为参考点，求a、b、c点的电位和电压点的电位和电压点的电位和电压点的电位和电压Uabab、、UUbcbc;;;;;;;;②②②②②②②②若以若以若以若以若以若以若以若以cc点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上点为参考点，再求以上各值。各值。各值。各值。各值。各值。各值。各值。解V248===qWabaϕ0=bϕV3412−=−=−==qWqWbccbcϕV202=−=−=baabUϕϕV3)3(0=−−=−=cbbcUϕϕ(1)(1)(1)(1)下页上页acb返回acb解V54128=+==qWacaϕ0=cϕV3412===qWbcbϕV235=−=−=baabUϕϕV303=−=−=cbbcUϕϕ(2)(2)(2)(2)下页上页结论电路中电位参考点可任意选择；参考点电路中电位参考点可任意选择；参考点电路中电位参考点可任意选择；参考点电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持