基本電路知識

1、基本電路知識第1頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 電壓參考方向2、關(guān)聯(lián)參考方向+實際方向+實際方向+（參考方向）U+（參考方向）UU 0U 0+UI+UI關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向第2頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.2 基本電路元件1.2.1 理想電路元件 具有某種確定的電或磁性質(zhì)的假想元件，它們及它們的組合可以反映出實際電路元件的電磁性質(zhì)和電路的電磁想象 分為二端、三端、四端元件有源二端元件：電壓源、電流源無源二端元件：電阻、電容、電感等第3頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.2.2 電阻（resistor

2、）電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向 歐姆定律 (Ohms Law)u R iR 稱為電阻單位：歐(姆) 符號: R+uiui0線性電阻：伏安特性為一條過原點的直線第4頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.2.3 電容（ Capacitor） 對于線性電容，有 q =Cu C 稱為電容器的電容單位：F (法) (Farad，法拉) 常用F，pF等表示Ciu+線性電容庫伏（qu） 特性qu0第5頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 線性電容的電壓、電流關(guān)系Ciu+(1) i的大小與 u 的變化率成正比，與 u 的大小無關(guān)，電容兩端的電壓不能躍變；(3) 電容

3、元件是一種記憶元件；(2) 電容在直流電路中相當(dāng)于開路，有隔直作用；第6頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.2.4 電感 (inductor)Li+u變量: 電流 i , 磁鏈 L 的單位：亨（利） 符號：H (Henry）線性電感韋安（ i ）特性i0第7頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 (1) u的大小與 i 的變化率成正比，與 i 的大小無關(guān)， 流過電感的電流不能發(fā)生躍變；(3) 電感元件是一種記憶元件； (2)電感在直流電路中相當(dāng)于短路； 線性電感電壓、電流關(guān)系：Li+u第8頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二

4、 1.2.5 獨立電源（ independent source） 一、電壓源2 理想電壓源端電壓由電源本身決定，總保持為某給定的時間函數(shù)，與外電路無關(guān)；1 電路符號uS恒壓源伏安特性USui0第9頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 3 實際電壓源一個實際電壓源，可用一個理想電壓源uS與一個電阻Ri 串聯(lián)的支路模型來表征其特性。當(dāng)它向外電路提供電流時，它的端電壓u總是小于uS ，電流越大端電壓u越小。u=uS Ri iRi: 電源內(nèi)阻,一般很小。i+_uSRi+u_第10頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 二、電流源2 理想電流源1電路符號iS電流

5、由電源本身決定，總保持為某給定的時間函數(shù)，與外電路無關(guān)；恒流源伏安特性ISui0iSiu+_第11頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 3 實際電流源一個實際電流源，可用一個電流為 iS 的理想電流源和一個內(nèi)電導(dǎo) Gi 并聯(lián)的模型來表征其特性。當(dāng)它向外電路供給電流時，并不是全部流出，其中一部分將在內(nèi)部流動，隨著端電壓的增加，輸出電流減小。i=iS Gi uiGi+u_iSGi: 電源內(nèi)電導(dǎo),一般很小。第12頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.3 基爾霍夫定律（Kirchhoffs laws）基爾霍夫電流定律 (Kirchhoffs Curren

6、t LawKCL )基爾霍夫電壓定律(Kirchhoffs Voltage LawKVL )基爾霍夫定律與元件特性是電路分析的基礎(chǔ)。第13頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.3.1 幾個名詞1. 支路 (branch)：電路中流過同一電流的每個分支。 (b)2. 節(jié)點 (node): 支路的連接點稱為節(jié)點。( n ) 3. 回路(loop)：由支路組成的閉合路徑。( l )b=35. 網(wǎng)絡(luò)（network)：包含有較多元件的電路，電路和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)?；煊?。4. 網(wǎng)孔（mesh)：內(nèi)部不另含有支路的回路，網(wǎng)孔是是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。ab+_R1uS1+_uS2R2R3

7、l=3n=2123123第14頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.3.2 基爾霍夫電流定律 (KCL)1、基本內(nèi)容物理基礎(chǔ): 電荷守恒，電流連續(xù)性。i1+ i2 i3+ i4= 0i1+ i3= i2+ i4i1+i210(12)=0 i2=1A i1i4i2i3例 47i1= 0 i1= 3A 例7A4Ai110A-12Ai2第15頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 2、KCL的推廣ABiABiiABi3i2i1兩條支路電流大小相等，一個流入，一個流出。只有一條支路相連，則 i=0。第16頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，

8、星期二 1.3. 基爾霍夫電壓定律 (KVL)1、基本內(nèi)容R1I1US1+R2I2R3I3+R4I4+US4=0R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4順時針方向繞行:-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4第17頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 2、KVL推廣ABl1l2UAB (沿l1)=UAB (沿l2） 電路中任意兩點間的電壓等于兩點間任一條路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4AB第18頁，共24頁，2022年，5月20

9、日，12點32分，星期二 1.4 單口網(wǎng)絡(luò) a 無源單口網(wǎng)絡(luò) b a 有源單口網(wǎng)絡(luò)i1i3uSiSR1R2R3+i2i5i4bR4R1R3R5R2RL+UsR4N+U_I第19頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 單個二端元件為最簡單的單口網(wǎng)絡(luò) 等效單口網(wǎng)絡(luò)如果一個單口網(wǎng)絡(luò)N1的伏安關(guān)系和另一個單口網(wǎng)絡(luò)N2的伏安關(guān)系相同，則稱這兩個單口網(wǎng)絡(luò)互相等效R等效= U / I 一個無源電阻單口網(wǎng)絡(luò)可以用端口的入端電阻來等效。無源+U_IR等效+U_I第20頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 1.5 雙口網(wǎng)絡(luò)具有兩個端口，分無源雙口網(wǎng)絡(luò)和含源雙口網(wǎng)絡(luò) 輸入端

10、 輸出端1、輸入特性 2、輸出特性3、傳輸特性電壓傳輸函數(shù) 電流傳輸函數(shù)互阻傳輸函數(shù) 互導(dǎo)傳輸函數(shù)第21頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 受控電源 (非獨立源)(controlled source or dependent source)一. 定義：電壓源電壓或電流源電流不是給定函數(shù)，而是受電路中某個支路的電壓(或電流)的控制。電路符號+受控電壓源受控電流源第22頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 (1) 電流控制電流源 ( Current Controlled Current Source ) : 電流放大倍數(shù)r : 轉(zhuǎn)移電阻 u1=0 i2=b i1 u1=0u2=r i1二. 四種類型(2) 電流控制電壓源 ( Current Controlled Voltage Source )CCCSb i1+_u2i2+_u1i1i2i1CCVSr i1+_u2+_u1+_第23頁，共24頁，2022年，5月20日，12點32分，星期二 g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo) :電壓放大倍數(shù) i1=0i2=gu1 i1=0u2= u1(3) 電壓控制的電流源 ( Voltage Controlled Curre