1、清华大学电路原理教学组,第1章 绪论,1. 1 电路,1. 2 电流和电压,1. 3 电路模型的建立和电路分析的基本观点,1. 4 电路用于信号处理,1. 6 电路的分类,1. 5 电路用于能量处理,清华大学电路原理教学组,1.1 电路,一、电路 （circuits）,电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。,电源（source）：提供能量或信号。,负载（load）：将电能转化为其他形式的能量，或对信号进行处理。,导线（line）、开关（switch）等：将电源与负载接成通路。,电路是电工设备构成的整体，它为电流（current）的流通提供路径。,清华大学电路原理教学组,二、为什么要学习电
2、路？,从学术的观点来看电路是电气工程（electrical engineering）的基础。电路是计算机科学（computer science）的基础。从实际情况来看电路原理是许多高级课程的先修课程。熟练掌握电路原理对现实生活有帮助。,三、什么是电气工程？,四、电路都有哪些作用？,处理能量 电能的产生、传输、分配处理信号 电信号的获得、变换、放大,电路原理,*：指各类信号处理课程，包括某些专业的专门课程（如生物医学工程、核电子学等）。,五、电路原理的后续课程,清华大学电路原理教学组,电路分析(analysis),电路理论（电路原理）,实际电路,电路模型,分析,求解方程（代数、常微分、偏微分）,
3、结果,电路分析,电路综合,电路综合(synthesis),六、电路分析与电路综合,清华大学电路原理教学组,根据电源性质,直流电路,交流电路,根据负荷性质,电阻电路,动态电路,根据感兴趣的时段,暂态分析,稳态分析,七、如何看待电路,返回目录,清华大学电路原理教学组,1.2 电流和电压,一、 电流 （current）,带电质点有规律的运动形成电流。,电流的大小用电流强度表示。电流强度：单位时间内通过导体横截面的电量。,单位名称：安培 符号：A （Ampere，安培；1775 1836，France）,清华大学电路原理教学组,电流的参考方向:,实际方向,实际方向,参考方向：任意选定的一个方向即为电流
4、的参考方向。,i 参考方向,清华大学电路原理教学组,电流参考方向的两种表示：, 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向；, 用双下标表示：如 iAB ，电流的参考方向由A指向B。,i 参考方向,i 参考方向,i 0,i 0 吸收正功率 （实际吸收）,P0 发出正功率 （实际发出）,P0 发出负功率 （实际吸收）,2. u， i 取非关联参考方向,清华大学电路原理教学组,例 U1=10V， U2=5V。 分别求电源、电阻的功率。,I=UR/5=(U1U2)/5=(105)/5=1 A,PR吸= URI = 51 = 5 W,PU1发= U1I = 101 = 10 W,PU2吸= U2I = 5
5、1 = 5 W,P发= 10 W， P吸= 5+5=10 WP发=P吸 （功率守恒）,清华大学电路原理教学组,二、 周期信号的有效值（effective value）,有效值也称方均根值(root-meen-square，简记为rms),W1=I 2RT,电压有效值,清华大学电路原理教学组,正弦电流、电压的有效值：,设 i(t)=Imsin( t + y ),注意:只适用正弦量,返回目录,清华大学电路原理教学组,1.6 电路的分类,一、 线性与非线性,线性电路：负荷由线性电阻、线性受控源等线性元件构成的电路。用线性方程描述。,非线性电路：负荷中包含非线性元件的电路。用非线性方程描述。,非时变（定常）电路： 负荷由非时变元件构成的电路。,时变电路：负荷中包含时变元件的电路。,二、 时变与非时变,例 乌鲁木齐发电站发出的正弦电磁波需要多少时间才能传输到长沙 ？,50Hz的正弦波周期为20ms。经过10ms以后，乌鲁木齐发出的电磁波刚刚到达长沙，而此时乌鲁木齐发电机的电压与长沙的电压正好反相！,关键在哪里？,50Hz电磁波的波长 = 3 108 0.02=6000 km,如果电路尺寸的远小于其工作电磁波的波长 ，则可将该电路建模为集总参数电路。否则只能建模为分布参数电路。,三、 集总参数与分布参数,返回目录,End,
