【正文】 力、實驗研究能力都有重要的作用。面向 21世紀(jì)的高等教育質(zhì)量目標(biāo) ,概括地說 ,就是培養(yǎng)和造就全面適應(yīng)新世紀(jì)的人才。為此必須加快教育改革的步伐。 二、學(xué)習(xí)本課程目的 : 就是使學(xué)生獲得有關(guān) 電路分析 方面的基本理論、基本知識和基本 技能 ,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及今后從事工程技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。我們培養(yǎng)的是高等專業(yè)人才 ,一定要有雄厚的理論基礎(chǔ)和廣博的專業(yè)知識 ,而不是技工 ,不能一進門就講基本操作 ,也不能是講一條理論就有一條應(yīng)用 ,這樣的理論是淺薄的 ,我們是要學(xué)會高瞻遠矚。 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(xué)習(xí)方法 : “電學(xué)”部分的聯(lián)系與不同 ,是在其基礎(chǔ)上的 延續(xù)和加深。 大學(xué) ——是從問題的普遍性 (共性 )入手 ,建立物理量間的函數(shù)關(guān)系 → 得到其特殊性。 大學(xué) :ｉ＝ｄｑ／ｄｔ ——電流是電荷隨時間的變化率 ,是時 間的函數(shù)。 三、講授方式和課程安排 : ∴ 分講授、自學(xué)、詳講、略講相結(jié)合。 參考書目 : 《 電路分析 》 李瀚蓀 北京理工大學(xué) 《 電 路 》 上 邱關(guān)源 西安交通大學(xué) 《 電工學(xué) 》 上 秦曾煌 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 《 電工學(xué) 》 上 羅守信 浙江大學(xué) 第一章 電路的基本概念和基本定律 —— 人們想要成功 ,但卻常?；乇軉栴}。 喬賽亞 11 電路與電路模型 ? 167。 13 基爾霍夫定律 ? 167。 15 獨立電源 ? 167。 17 運算放大器 內(nèi)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。這是分析集總參數(shù)電路的基本依據(jù)。 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(shè)備或器件按一定方式 結(jié)合起來的。 信 源 變 換 器 信 道 反 變 換 信 宿噪 聲 微 波 、 光 纜 載 波 、 衛(wèi) 星 ? ?主 叫被 叫V / F F / V由于電磁能量的相互轉(zhuǎn)換 (變化的磁場 〈 =====〉 變化的電場 ), 許多設(shè)備的性質(zhì)往往比較復(fù)雜 ,表現(xiàn)出兩重性或多重性。 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(zhì)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。 根據(jù)端子數(shù)目不同理想元件可分為 : 二端元件 :電阻、電容、電感等 三端元件 :晶體管、場效應(yīng)管等 四端元件 :變壓器 二、電路模型 : 由理想元件 (集總參數(shù)元件 )組成的抽象電路 ——電路模型。 12 電流、電壓的參考方向及功率 組成電路的基本物理量是電流、電壓和功率 ,中學(xué)我們都認(rèn)為它 們是不隨時間而變化的 ,實際上它們都是時間的函數(shù) ,一般用小 寫字母 I、 u、 p表示。 在復(fù)雜的交流電路中 ,有時某一支路電流的方向很難一下子確定 ,例如圖 121。 1I 2I的 方 向 ？1R 2R圖 121 電流參考方向示例圖 當(dāng)計算值為負 ,則實際方向與參考方向相反 。 在分析和計算電路時 ,事先選定某一方向為電流正方向 ,電流的方 向和大小卻是隨時間變化的 ,無法用一個箭頭來表示。 上例中規(guī)定 I2參考方向由左向右 :→ 若計算值為 +I——實際“ → ” I——實際“ ← ” 表示電流正方向： a→b baab II ??參考方向表示法 : ① 用箭頭 → ② 用雙下標(biāo) 2I1I 2I的 方 向 ？1R 2R二、電壓 : 電壓的實際方向是高電位指向低電位。 當(dāng)取電壓的參考方向與實際方向一致 :“+” 當(dāng)取電壓的參考方向與實際方向相反 :“” 大小相等 方向相反 數(shù)值上 ==把單位正電荷由負極板通過電源內(nèi)部移到正極板非靜電力所作的功。② 雙下標(biāo) 對于電源外部 :電壓 :由高電位 → 低電位 電源內(nèi)部 :電動勢 :由低 → 高 電動勢的實際方向 設(shè) Uba= U2U1=4+6=10v b點電位高 注 :做題時只考慮參考方向 ,然后代入數(shù)值 ,再考慮實際方向。 三、關(guān)聯(lián)參考向 : 功 率 ? 電路在工作狀態(tài)下總伴隨有能量的流動。如圖 124所示的方框 ,它可能是一個元件、一個電源 ,或是電路中的某一部分 ,它可能發(fā)出功率也可能吸收功率。與電壓、電流是代數(shù)量一樣 ,功率也是一個代數(shù)量。 當(dāng) 時 ,表示該時刻該部分 發(fā)出功率 ,提供能量。 當(dāng) 和 的 實際方向相反 ,電流從“＋”極流出 ,則該元件 發(fā)出 功率 ,起 電源 的作用。 ( ) 0pt ?( ) 0pt ?u iiiuu+ ++ui167。 名詞簡介 : (1)支路 :聯(lián)接于電路中的每一個二端元件 ,即一個元件代表一 條支路 ,每一條支路代表一個電路元件 ——便于用網(wǎng)絡(luò)拓撲表示。他的這些工作最 初曾不被某些批評者所接受 ,連柏林學(xué)會也沒 有注意到它的重要性。 隨研究電路工作的進展 ,人們逐漸認(rèn)識到歐姆定律的重要性 ,歐姆本人的聲譽也大大提高。 1841年倫敦皇家學(xué)會授予他勛章。 ? 歐姆出生于巴伐利亞的埃爾蘭根 ,有著艱苦的童年 ,歐姆一生從事電學(xué)的研究 ,建立了著名的歐姆定律。 1849年 ,慕尼黑大學(xué)授予他物理學(xué)首席教授職位。他在晚年還寫了光學(xué)方面的教科書。 ? 基爾霍夫 (全名 :Gustav Robert Kirchhoff,1824～ 1887),德國物理 學(xué)家 ,1847年提出了兩個電路網(wǎng)絡(luò)中 電壓與電流關(guān)系的基本定律。 ? 基爾霍夫出生于東普魯士 Konigsberg一個律師的家庭。它與德國化學(xué)家羅伯特 基爾霍夫輻射定律也為他增添了榮譽。 cb、 db——含源支路 ,其余無源 (2)節(jié)點 :兩條或兩條以上支路的聯(lián)接點 ,右圖有 4個節(jié) 點 ,僅關(guān)聯(lián)兩個支路的節(jié)點 ,2個節(jié)點間的通路 —— 支路 簡單節(jié)點 :例 c,d。上圖有三個回路 (4)網(wǎng)孔 :不含支路的回路 ,上圖有兩個網(wǎng)孔 它是用來確定一個節(jié)點上各支路電流間關(guān)系的定律 一、基爾霍夫電流定律 (KCL定律 )(基爾霍夫第一定律 ) : ?? ? 入出 II0?? I251251 0 iiiiii ????? 或: 在集總電路中，任何時刻，對任一節(jié)點，所有支路 電流的代數(shù)和 ≡0。也可流入為“ +”,流出為“ ” : KCL定律不僅適用于節(jié)點 ,也適用于電路中任一假定的閉合面。 二、基爾霍夫電壓定律 (KVL定律 )(克希荷夫第二定律 ) : 沿任一閉合回路繞行一周 ,整個回路各部分的電位差 (電壓 )的代數(shù)和等于零 : ΣU=0 ——第一種表達 方向 參考方向與繞行方向一致，電壓為“ +” 參考方向與繞行方向相反，電壓為“ ” 12 354ab cd+++++1u 2u 3u