【正文】 在一定的條件下可把實際元件理想化 ,用其主要的電磁性質來代替 理想元件 : 電阻元件 ——消耗電能 R 電感元件 ——儲存磁能 L 電容元件 ——儲存電能 C 電池和發(fā)電機 ——供給電能 ——稱為理想元件 ——集中 (總 )參數(shù)元件。 11 電路和電路模型 一、電路 : 電流的通路叫電路 ,它是由若干電氣設備或器件按一定方式 結合起來的。 17 運算放大器 內容提要 :本章主要討論了電路的基本物理量 ,電路模型 ,電壓和電流的參考方向以及獨立電源、受控源等電路元件的基本概念。 13 基爾霍夫定律 ? 167。 喬賽亞 三、講授方式和課程安排 : ∴ 分講授、自學、詳講、略講相結合。 大學 ——是從問題的普遍性 (共性 )入手 ,建立物理量間的函數(shù)關系 → 得到其特殊性。 激 勵 :電源或信號源的電壓或電流 ,它推動電路工作 ,即 產(chǎn)生電路各部分電壓或電流的原因。 二、學習本課程目的 : 就是使學生獲得有關 電路分析 方面的基本理論、基本知識和基本 技能 ,為學習后續(xù)課程以及今后從事工程技術工作打好基礎。面向 21世紀的高等教育質量目標 ,概括地說 ,就是培養(yǎng)和造就全面適應新世紀的人才。 ? 它既是電子與電氣信息類專業(yè)課程體系中數(shù)學、物理學等基礎課的后續(xù)課程 ,又是后續(xù)技術基礎課 (高、低頻電子線路 ,信號與系統(tǒng) )和專業(yè)課 (通信原理等 )的基礎。它是由邏輯思維過渡到工程思維的橋梁課 ,在整個電子與電氣信息類專業(yè)的人才培養(yǎng)和課程體系中起著承前啟后的重要作用。要實現(xiàn)這個目標 ,研究型大學和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)是擺在我們面前的兩大任務。 本課程基本上是一個技術基礎理論課 ,是不可能講很多實際應用的。 響 應 :激勵在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流 ,即研究電路 中因果關系的學科。 例 :電流的概念 中學 :I —— I=q / t 單位時間內流過導體橫截面積的電量 ——直流。 平時講課配有配套習題 ,階段總結安排習題課。博尼爾 目 錄 ? 緒論 ? 第一章 :電路的基本概念 和基本定律 ? 167。 14 電阻元件 ? 167。著重闡述了集總電路中電壓和電流間的約束關系。 : (1)實現(xiàn)電能的傳輸和轉換 發(fā)電設備 ,變電 ,輸電設備 其他形式能量 ———〉 電能 ———〉 機械能 ,熱能 ,光能 ,化學能 (2)傳遞和處理信號 例 1:卡拉 OK 例 2:打電話 —— 將一個用戶的信息傳送給另一個用戶通過通 信系統(tǒng) —— 完成信息的傳遞和交換 此外還有收音機 ,電視 ,自動控制 …… 實際的電路都是由電氣設備和器件組成 如 :發(fā)電機、變壓器、電動、電池、晶體管、電阻、電容 …… 我們研究的不是這些實際設備而是 理想化了的元件 。 這些元件分別由相應的參數(shù)來表征。 一 :電流 : 電流的方向規(guī)定為正電荷運動的方向。 為正 ,則實際方向與參考方向一致。 參考方向是任意規(guī)定的。 例 :已知圖中 U1=6v,U2=4v 問 Uab=?哪點電位高？ 設 Uab= U1U2=6v4=10v b點電位高 電壓與電流參考方向一致 ,即 U、 I一致 在這樣的規(guī)定下當只標明電流參考向時 ,電壓降的參考向就不言而喻了。 ? 當指定電壓和電流為關聯(lián)參考方向時 ,元件所吸收的瞬時功率為 : iuab( ) ( ) ( )d w d w d qp t u t i td t d q d t? ? ? ? ? 與電壓、電流是代數(shù)量一樣 ,功率也是一個代數(shù)量。 由 和 的實際方向也可以判定某一元件是發(fā)出功率(電源 )還是吸收功率 (負載 )。 13 基爾霍夫定律 (克希荷夫定律 ) Ω定律 :線性電阻元件電流間約束關系的定律 基爾霍夫定律 :元件聯(lián)接時 ,支路電壓和支路電流滿足的約束關 系與元件本身無關。歐姆非常失望 ,他辭 去了在科隆的職務 ,又去當了幾年私人教師。 1849年他當上了慕尼黑大學物理教授。出于對他的敬意 ,電阻單位即以歐姆命名?；鶢柣? 夫定律和歐姆定律構成了電路分析理 論的基礎。本生 (Robert Bunsen)在光譜學方面合作 ,發(fā)現(xiàn)了元素銫 (1860年 )和元素銣 (1861年 )。簡單節(jié)點不計時只有兩個節(jié)點 a,b 元件的相互聯(lián)接給支路電流和電壓帶來的約束 ——基爾霍夫定律 (3)回路 :電路中任一閉合的路徑。 0??? CBA iii CBA iii ???例如 :對晶體三極管做一閉合面 通過這封閉面的電流的代數(shù)和為零 CBE III ??即 此閉合面 ——廣義節(jié)點 0??i對整個封閉面也有 CAABA iii ??對 A： 又如接成△或 y的發(fā)電機的三相繞組 0?? i對每一個節(jié)點 A,B,C來說均有 KCl定律揭示了電路中任一點處電流必須服從的規(guī)律 ,是電荷守恒定律的體現(xiàn)。 1 2 3 4 0u u u u? ? ? ? ?1 2 3 4u u u u? ? ?1 2 3 4 51 4 0 V , 8 0 V , 3 0 V , 9 0 V , 6 0 Vu u u u u? ? ? ? ?1 80 30 90 140u ? ? ? ?12 354ab cd+++++1u 2u 3u 4u5u 我們再將 式作另外一種移項處理 (135) 將數(shù)值代入 80+90=140+30,得 170=170。 (電壓升 ) 1 2 3 4 0u u u u? ? ? ? ?2 4 1 3u u u u? ? ? (1)U=EIR (2)由 KVL定律 : ΣU=0: 0??? EIRU OOIREU ??均有 : 可見 :(1)KCL是電荷守恒的結果 ,是任一點處電流必須服從的約束關系 KVL是電壓與路徑無關這一性質的反映 ,是任一回路內 電壓必須服從的約束關系。 167。(t′)dt′=P(t′) 在時間 [t0,t]內電阻元件消耗的熱能 : 中學已知 :Q=I178。39。與其并聯(lián)的電阻影響可去掉。 (2)其兩端電壓由與它相連的外電路決定。 解 :在圖示電路中 ,電壓源中的電流是由電流源決定的。 208=12w功率也應為其所吸收 u=iRL=2 2=4v 對電流源 :U、 i反相 ,發(fā)出功率 其兩端電壓為 4v,電壓源兩端電壓 10v,發(fā)出功率 20w, ∴ 功率平衡 負載吸收功率 167。 (２ ) 、表示同一電路內兩支路之間電流或電壓的控制關系。 CI CEU 例 (補充 ):電路如附圖 ,求電壓 . 2A5?3V20? uabc1u? ???ab cbuu、三極管的基極和發(fā)射極之間可以用輸入電阻來等效 .因三極管工作在放大區(qū) ,其 只受 的控制 , 三極管的集電極和發(fā)射極之