《電路原理緒論》

第1章緒論1.1電路1.2電流和電壓1.3電路模型的建立和電路分析的基本觀點1.4電路用于信號處理1.6電路的分類1.5電路用于能量處理整理ppt1.1電路一、電路（circuits）電路主要由電源、負載、連接導線及開關等構成。電源（source）：提供能量或信號。負載（load）：將電能轉化為其他形式的能量，或對信號進行處理。導線（line）、開關（switch）等：將電源與負載接成通路。

電路是電工設備構成的整體，它為電流（current）的流通提供路徑。整理ppt二、為什么要學習電路？從學術的觀點來看電路是電氣工程（electricalengineering）的基礎。電路是計算機科學（computerscience）的基礎。從實際情況來看電路原理是許多高級課程的先修課程。熟練掌握電路原理對現(xiàn)實生活有幫助。整理ppt三、什么是電氣工程？國內習慣的歸類與統(tǒng)稱各學科領域國外習慣的歸類與統(tǒng)稱電氣工程電力工程電氣工程信息科學與技術(或電子信息科學與技術)控制工程通信工程電子工程……計算機科學與技術計算機科學計算機工程統(tǒng)稱：電氣工程與信息科學（或電氣電子信息科學）統(tǒng)稱：電氣工程與計算機科學（簡稱EECS、ECE）四、電路都有哪些作用？處理能量電能的產生、傳輸、分配……處理信號電信號的獲得、變換、放大……整理ppt電路原理相互融合的信息系統(tǒng)(無處不在的IT產業(yè))公共基礎專門技術應用領域電力系統(tǒng)(能量傳輸與處理)控制系統(tǒng)(信號反饋與處理)通信系統(tǒng)(信號傳輸與處理)信號處理系統(tǒng)*計算機系統(tǒng)電力電子技術(關注大功率)通信電路(關注高頻段)微電子技術(集成芯片設計)模擬電子線路數字電子線路信號與系統(tǒng)*：指各類信號處理課程，包括某些專業(yè)的專門課程（如生物醫(yī)學工程、核電子學等）。五、電路原理的后續(xù)課程整理ppt電路分析(analysis)電路理論（電路原理）實際電路電路模型分析求解方程（代數、常微分、偏微分）結果電路分析電路綜合電路綜合(synthesis)六、電路分析與電路綜合整理ppt根據電源性質直流電路交流電路根據負荷性質電阻電路動態(tài)電路根據感興趣的時段暫態(tài)分析穩(wěn)態(tài)分析七、如何看待電路返回目錄整理ppt1.2電流和電壓一、電流（current）帶電質點有規(guī)律的運動形成電流。電流的大小用電流強度表示。電流強度：單位時間內通過導體橫截面的電量。單位名稱：安[培]符號：A

（Ampere，安培；1775–1836，F(xiàn)rance）整理ppt電流的參考方向:實際方向實際方向參考方向：任意選定的一個方向即為電流的參考方向。i

參考方向AB整理ppt電流參考方向的兩種表示：用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向；用雙下標表示：如iAB

，電流的參考方向由A指向B。i

參考方向i

參考方向i>0i<0實際方向電流的參考方向與實際方向的關系:實際方向整理ppt例10V10ABI1II2

電路中電流I的大小為1A,其方向為從A流向B。（此為電流的實際方向）若參考方向如I1

所示，則I1=1A若參考方向如I2

所示，則I2=-1A因此，同一支路的電流可用兩種方法表示。整理ppt二、電壓（voltage）

電場中某兩點A、B間的電壓（降）UAB

等于將點電荷q從A點移至B點電場力所做的功WAB與該點電荷q的比值，即單位名稱：伏[特]符號：V

（Volt，伏特；1745–1827，Italian）AB整理ppt電壓（降）的參考方向：U>0參考方向U+–參考方向U+–<0U+實際方向–+實際方向–+實際方向–+實際方向–整理ppt電路中電壓UAB=10V，方向從A指向B（實際方向）。

若電壓參考方向如U1所示，電壓參考方向與實際方向相同，則U1

=10V。

若電壓參考方向如U2所示，電壓參考方向與實際方向相反，則U2

=-10V。U1例10V10AB

U2整理ppt電壓參考方向的三種表示方式：(3)用箭頭表示：箭頭指向為電壓（降）的參考方向。(1)用正負極性表示：由正極指向負極的方向為電（降）的參考方向。(2)用雙下標表示：如UAB，由A指向B的方向為電（降）的參考方向。UU+ABUAB整理ppt

關于參考方向的小結：（1）分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。

（2）

參考方向一經選定，必須在圖中相應位置標注（包括方向和符號），在計算過程中不得任意改變。+–Riuu=Ri+-Riuu=-Ri

（3）參考方向不同時，其表達式符號也不同，但實際方向不變。整理ppt（5）參考方向也稱為假定方向、正方向，以后討論均在參考方向下進行。（4）元件或支路的u，i通常采用相同的參考方向（以減少公式中負號）稱之為關聯(lián)參考方向。反之，稱為非關聯(lián)參考方向。+-iu+-iu關聯(lián)參考方向非關聯(lián)參考方向整理ppt

在分析電路問題時，常在電路中選一個點為參考點(referencepoint)，把任一點到參考點的電壓（降）稱為該點的電位。參考點的電位為零，參考點也稱為零電位點。電位用（或U）

表示，單位與電壓相同，也是V（伏）。abcd設c點為電位參考點，則c=0a=Uac，b=Ubc，d=Udc三、電位（potential）整理ppt兩點間電壓與電位的關系：仍設c點為電位參考點，c=0Uac

=a

，Udc=dUad=a–d前例結論：電路中任意兩點間的電壓等于該兩點間的電位差（potentialdifference）。abcd整理ppt例abc1.5V1.5V已知Uab=1.5V，Ubc=1.5V(1)以a點為參考點，a=0Uab=a–bb=

a–Uab=–1.5VUbc=b–cc=b–Ubc=–1.5–1.5=–3VUac=a–c=

0

–(–3)=3V(2)以b點為參考點，b=0Uab=

a–ba=

b+Uab=1.5VUbc=b–cc=b–Ubc=–1.5VUac=a–c=1.5

–(–1.5)=3V結論：電路中電位參考點可任意選擇；當選擇不同的電位參考點時，電路中各點電位將改變，但任意兩點間電壓保持不變。

整理ppt

外力（非靜電力）克服電場力把單位正電荷從負極經電源內部移到正極所作的功稱為電源的電動勢。e的單位與電壓相同，也是V（伏）

電壓UAB

表示A點到B點電位的降低（potentialdrop）電動勢eBA表示B點到A點電位的升高（potentialrise）所以BA四、電動勢（electromotiveforce）整理ppt五、端口（port）與二端口（two-port）

端口由一對端鈕構成，且滿足從一個端鈕流入的電流等于從另一個端鈕流出的電流。

當一個電路與外部電路通過兩個端口連接時稱此電路為二端口網絡。uii+-線性RLCM受控源i1i2i2i1u1u2+-+-返回目錄整理ppt1.3電路模型的建立和電路分析的基本觀點一、電路模型（circuitmodel）理想電路元件

由實際元件抽象出來具有某種單一電磁性質的假想元件。幾種基本的理想電路元件：電阻（resistor）元件：表示消耗電能的元件。

電感（inductor）元件：表示各種電感線圈產生磁場、儲存能量的作用。

電容（capacitor）元件：表示各種電容器產生電場、儲存能量的作用。

電源（source）元件：表示各種將其它形式的能量轉變成電能的元件。整理ppt2.

電路模型由理想電路元件組成的電路，其與實際電路具有基本相同的電磁性質。導線電池開關燈泡例實際電路電路模型整理ppt二、電路分析的基本觀點

抽象觀點

工程近似觀點

等效觀點返回目錄整理ppt1.4電路用于信號處理一、信號（signal）

信號是消息的表現(xiàn)形式。

消息是指運動或狀態(tài)變化的直接反應，即待傳輸與處理的原始對象。信號確定性信號隨機信號周期信號非周期信號離散信號連續(xù)信號數字信號抽樣信號模擬信號整理ppt二、周期信號的平均值

信號的平均值

信號的絕對平均值返回目錄整理ppt1.5電路用于能量處理一、功率（power）單位時間內電場力所做的功。功率的單位名稱：瓦[特]符號：W

（Watt，瓦特；1736–1819，British）能量的單位名稱：焦[耳]符號：J

（Joule，焦耳；1818–1889，British）整理ppt電壓、電流采用參考方向時功率的計算和判斷：1.u，i

取關聯(lián)參考方向P>0吸收正功率（實際吸收）P<0吸收負功率（實際發(fā)出）+–iu元件發(fā)出的功率

P發(fā)

=ui

P>0發(fā)出正功率（實際發(fā)出）P<0發(fā)出負功率（實際吸收）+–iu2.u，i

取非關聯(lián)參考方向P吸

=ui元件吸收的功率整理ppt+–5IURU1U2例

U1=10V，U2=5V。分別求電源、電阻的功率。I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1APR吸=URI=51=5WPU1發(fā)=U1I=101=10WPU2吸=U2I=51=5WP發(fā)=10W，P吸=5+5=10WP發(fā)=P吸

（功率守恒）整理ppt二、周期信號的有效值（effectivevalue）有效值也稱方均根值(root-meen-square，簡記為rms)W1=I2RTRi(t)電壓有效值整理ppt正弦電流、電壓的有效值：設i(t)=Imsin(t+y

)注意:只適用正弦量返回目錄整理ppt1.6電路的分類一、線性與非線性線性電路：負荷由線性電阻、線性受控源等線性元件構成的電路。用線性方程描述。非線性電路：負荷中包含非線性元件的電路。用非線性方程描述。非時變（定常）電路：

負荷由非時變元件構成的電路。時變電路：負荷中包含時變元件的電路。二、時變與非時變整理ppt例烏魯木齊發(fā)電站發(fā)出的正弦電磁