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,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,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
2、模型） 相 互连接而成的电路。如：,电路模型,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：,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：,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p0，表示元件（或电路）吸收的功率； 若p0，表示元件（或
3、电路）发出的功率。,1.2 电路基本元件 1.2.1 电阻元件,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。,1.2.2 电感元件,线性电感有如下特点：,（1）其磁链正比于产生磁链的电流i，即=Li，L 是一个 正实常数。它与、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
4、一种储能元件。,1.2.3 电容元件,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。,1.2.4 电源元件和实际电源模型 理想电压源：,理想电流源:,实际电压源模型： uoc=us , i sc=u s/R s,实际电流源模型： isc=iS , uoc =isR s,1.2.5 受控源 VCVS: i1
5、=0, u2 =u1 VCCS: i1=0, i2=gu1 CCVS: u1=0, u2=ri1 CCCS: u1=0, i2=i1,1.3 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,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=0,1.4 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
6、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。,1.4.2 等效分析法 电阻的串联,串联等效电阻R=Rkuk=uRk/R, k=1,2,np1:p2=R1:R2=u1:u2,电阻的并联,并联等效电导G=Gkik=uGk=iGk/Gi1:i2=p1:p2=G1:G2,电阻的-等效变换,形电阻=形电阻两两乘积之和/形不相邻电阻 形电阻=形相邻电阻的乘积/形电阻之和,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）,理想电压源的串联 us=us1+us2+usn=usk ,理想电流源的并联 is=is1+is2+isn =isk,实际电源模型的等效变换,
