系统学习电路分析的基本理论课件

电路第四版邱关源电路第四版邱关源1系统学习电路分析的基本理论电路问题可以分为两类：网络（电路）综合网络（电路）分析系统学习电路分析的基本理论电路问题可以分为两类：网络（电路）21、电路理论是电类专业的理论基础课重要的专业基础课2、本课程的结构通过电网络现代部分新成果经典部分交流电路直流电路控制信号分析信号处理信号产生信号1、电路理论是电类专业的理论基础课重要的专业基础课2、本课程3《电路分析基础》李翰荪《电路基本理论》美.狄苏尔、葛守仁《电路原理》江泽佳主要参考书《电路分析基础》李翰荪《电路基本理论》美4第一章电路模型与电路定理第一章电路模型与电路定理51-1电路和电路模型1-4电路元件1-2电流和电压的参考方向1-5电阻元件1-3电功率和能量1-10基尔霍夫定律1-6电容元件1-7电感元件1-9受控电源1-8电压源和电流源1-1电路和电路模型1-4电路元件1-2电流和电压的参考61、参考方向2、几种元件的基本概念3、基尔霍夫定律1、参考方向2、电流源、电压源、受控源的特性重点难点1、参考方向1、参考方向重点难点71-1电路和电路模型1-1电路和电路模型8一、电路1定义：电流的通路2电路的作用：1．提供能量2．传送及处理信号3．测量4．存储信息供电电路电话电路音响放大电路万用表电路存储器电路一、电路1定义：电流的通路2电路的作用：供电电路电9二、电路分析的描述量电流电量电压磁通功率能量二、电路分析的描述量电流电量电压磁通功率能量10三、电路模型耗能元件贮能元件供能元件近似模型描述1理想电路元件：定义：分类：具有某种确定的电或磁性质的假想元件，它们及其组合，可以反映出实际电路元件的电磁性质和电路的电磁现象。数学模型、集总元件三、电路模型耗能元件贮能元件供能元件近似模型描述1理11综述：电路模型是实际电路的抽象、近似、精确。2电路模型：定义：模型实例：建模因素:电路模型

实际电路

理想电路元件构成的抽象电路工作范围温度效应寄生效应综述：电路模型是实际电路的抽象、近似、精确。2电路模型：12四、集总电路(集总参数电路)1、集总元件电磁效应局限内部2、集总电路由集总元件构成的电路3、集总电路的特点和条件：电路的尺寸>>波长；反之,为分布参数电路集肤效应延时效应辐射效应i入=i出u确定理想电路元件i入=i出u确定在高频、超高频电子线路及电力传输线的分析中就不能采用集总模型如电阻元件为只消耗电能的元件，电容为只存储电场能量的元件，电感为只存储磁场能量的元件等。四、集总电路(集总参数电路)1、集总元件电磁效应局限内部2、13主要研究线性定常电路。4、分类：集总电路非线性线性时变定常(时不变)方法是：抽象化理想化模型化主要研究线性定常电路。4、分类：集总电路非线性线性时变定常(141-2电流和电压的参考方向1-2电流和电压的参考方向15一、引入参考方向的原因：二、电流的参考方向：具体难定有方向实向难判断!问题？时变us=u(t)2、实际方向的确定：1、定义：任选参考方向标注：箭头；双下标iab习惯上将正电荷运动方向规定为电流方向一、引入参考方向的原因：二、电流的参考方向：具体难定有方16三、电压的参考方向：2、实际方向的确定：1、定义：3、电动势问题：任选参考方向标注：极性；箭头；双下标uab三、电压的参考方向：2、实际方向的确定：1、定义：3、173、计算值的正负与参向结合起来考察才有意义四、关联参考方向五、说明1、参考方向是电路理论学习的难点2、参考方向一旦选定不可随意变更3、计算值的正负与参向结合起来考察才有意义四、关联参考方向181-3电功率和能量1-3电功率和能量19一、电流定义:为单位时间内通过导体横截面的电量其定义式为：符号:i(或I)单位:安培A分类:交流电流与直流电流一、电流定义:为单位时间内通过导体横截面的电量其定义式为：符20二、电压定义:符号:u(或U)单位:伏特V分类:交流电压与直流电压a、b两点间电压表征单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量。其定义式为：二、电压定义:符号:u(或U)单位:伏特V212．说明:当选取电压电流关联参向时三、功率1．定义单位时间内能量的变化率。单位:W(瓦)功率p(t)>0，为吸收功率(吸收能量)功率p(t)<0，为发出功率(发出能量)2．说明:当选取电压电流关联参向时三、功率1．定义单位时间22当选取电压电流为非关联参向时:功率p(t)>0，为吸收功率(吸收能量)功率p(t)<0，为发出功率(发出能量)定义:当选取电压电流为非关联参向时:功率p(t)>0，为23

电压、电流取定关联参考方向，在任意时刻电路部分所吸收的能量为:四、电能符号——w（W）单位——焦(J)电压、电流取定关联参考方向，在任意时刻电路部分所吸收241-4电路元件1-4电路元件25电路元件是电路最基本的组成单元。电路元件按与外部连接的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。电路元件还可分为无源元件和有源元件，线性元件和非线性元件，时不变元件和时变元件电路元件是电路最基本的组成单元。电261-5电阻元件1-5电阻元件27

一个二端元件，如果在任意时刻的电压和电流之间的关系总可以由u-i平面上的一条过原点的曲线所决定，则此二端元件称为电阻元件。一、线性电阻元件1、定义:单位：R欧姆Ω;G西门子S电阻R(或电导G)元件符号：伏安特性(VAR)：(关联参向)一个二端元件，如果在任意时刻的电压和电流之间的关系总可以28非关联参向时：2．伏安特性线性非时变电阻(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，u与I成正比为一常数，并有R恒>0(2)非关联参向时：2．伏安特性线性非时变电阻(3)双向元件说明：29线性时变电阻显然:(1)过原点的直线(2)随时间改变3．功率功率关系能量关系线性时变电阻显然:(1)过原点的直线3．功率功率关系能量30非线性非时变电阻非线性时变电阻二、非线性电阻非线性非时变电阻非线性时变电阻二、非线性电阻311-6电容元件1-6电容元件32

一个二端元件，如果在任意时刻的电量和电压之间的关系总可以由q-u平面上的一条过原点的直线所决定，则此二端元件称为线性电容元件。1、定义:其中：C为电容，常数，单位为法拉F元件符号：定义式：(关联参向)一、线性非时变电容元件一个二端元件，如果在任意时刻的电量和电压之间的关系总可以332．库伏特性曲线电容C——表征元件储存电荷的能力的参数，不随电路情况变化。极板电容的大小取决于介电常数、极板相对的面积及极板间距。(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，成正比为一常数，并有C恒>0(2)2．库伏特性曲线电容C——表征元件储存电荷的能力的参数34二．线性非时变电容元件的基本关系注意：非关联参向1、电流电压关系：(关联参向)所以电容元件的伏安关系为因为，而，同时：二．线性非时变电容元件的基本关系注意：非关联参向1、电流电压352、功率能量关系：功率：当时，，电容放出能量，放电当时，，电容吸收能量，充电电容元件吸收的电能为当时，2、功率能量关系：功率：当363．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电容元件隔直通交，通高阻低其电压与初值有关3．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电容元件隔37(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t=t2：(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t38小结：电容元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件隔直通交，通高阻低无耗元件无源元件小结：电容元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件隔直通交391-7电感元件1-7电感元件40i、u、e选为关联参向，称之为全关联参向为线圈自身的电流产生，称为自感磁通为自感磁通链i为电感电流u为电感电压,也叫自感电压使i与满足右螺旋关系,称之为基础关联参向参考方向规定：e为自感电动势序：i、u、e选为关联参向，称之为全关联参向为线圈自身的电流产生41

一个二端元件，如果在任意时刻的磁通和电流之间的关系总可以由-i平面上的一条过原点的直线所决定，则此二端元件称为线性电感元件。1、定义:其中：L为电感，常数，单位为亨利H。元件符号：定义式：一、线性非时变电感元件(关联参向)一个二端元件，如果在任意时刻的磁通和电流之间的关系总可以422．韦安特性曲线(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，成正比为一常数，并有L恒>0(2)电感L——表征元件线圈储存电磁能能力的参数，是不随电路情况变化的量。密绕长线圈L的大小取决于磁导率、线圈匝数、线圈截面积及长度。2．韦安特性曲线(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，成43楞次定律(1833)：

闭合回路中的感应电流具有确定的方向，总是企图使感应电流本身所产生的通过闭合回路面积的磁通量，去补偿或者说反抗引起感应电流的磁通量的改变。法拉弟电磁感应定律(1831)：不论什么原因使通过闭合回路面积的磁通量发生变化时，回路中将产生感应电动势，其与磁通量对时间的变化率的负值成正比。二．线性非时变电感元件的基本关系楞次定律(1833)：法拉弟电磁感应定律(1831)：二．线44二．线性非时变电感元件的基本关系1、电流电压关系：注意：非关联参向(关联参向)所以电感元件的伏安关系为同时：因为，而，二．线性非时变电感元件的基本关系1、电流电压关系：注意：非关452、功率能量关系：功率：当时，，电感放出能量当时，，电感吸收能量电感元件吸收的电能为：2、功率能量关系：功率：当时，463．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电感元件隔交通直，通低阻高其电流与初值有关3．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电感元件隔47(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t=t2：(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t48小结：电感元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件无耗元件无源元件隔交通直，通低阻高小结：电感元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件无耗元491-8电压源和电流源1-8电压源和电流源50一、电压源2．定义:端电压为定值或为一定的时间函数，与流过的电流无关。1．电路符号:电压源(一般)直流电压源一、电压源2．定义:1．电路符号:电压源直流51直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于0的理想情况不管i、R变化，u=us

给定(2)i=us/R，随R变化、,为无穷功率源4．实际电压源如图、有内阻，u将随i变化直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于0的理想情况不管525．直流情况理想实际5．直流情况理想实际535、注意：(1)电压源本身不再计及内阻(2)us=0，用短路代替5、注意：(1)电压源本身不再计及内阻(2)us=0，54二、电流源2．定义:端电流为定值或为一定的时间函数，与流过的电压无关。1．电路符号:电流源二、电流源2．定义:1．电路符号:电流源55直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于无穷大的理想情况不管u、R变化，

i=is

给定(2)

u=Ris

，随R变化、,为无穷功率源4．实际电流源如图、有内阻，i将随u变化Rbai+－uis

直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于无穷大的理想情况不565．直流情况i=Is-u/R

u

i

0

Is

u

i

0

Is理想Rbai+－uIs

实际5．直流情况i=Is-u/Ru575、注意：

Is=0，用开路代替Rbai+－uIs

三、说明：3、是非线性通常时变元件2、为独立源1、理想情况的理想元件5、注意：Is=0，用开路代替Rbai+581-9受控电源1-9受控电源59受控源为非独立源。它的电压(电流)受同一电路的其他支路的电压或电流控制，为它是一个四端元件。当控制关系成正比时，为线性受控源。其源端符号为：1．定义i1i2u1u2bce++__u2i1u1=0i1i2bcee三极管简化模型受控电流源受控电压源受控源为非独立源。它的电压(电流)受同一电路的60根据受控源是电压源还是电流源，以及电源是受电压控制还是受电流控制,可以分为四种类型：1)电压控制电压源(VCVS)：受控源为电压源，其电压受另一电压控制。i1=0u1u1i2u22)电流控制电压源(CCVS)：受控源为电流源，其电压受另一电流控制。i1u1=0ri1i2u22．分类根据受控源是电压源还是电流源，以及电源是受电压控制还613)

电压控制电流源(VCCS)：受控源为电流源，其电流受另一电压控制。4)

电流控制电流源(CCCS)：受控源为电流源，其电流受另一电流控制。i1=0u1gu1i2u2u2i1u1=0i1i23)电压控制电流源(VCCS)：受控源为电流源，其电流受另623．讨论1、与独立源的区别3、控制量支路要明确标出均不能随意变移，且受控量的大小和方向均受其制约受控源能扮演独立源的角色受控源不直接起激励的作用2、与无源元件的区别当：I2=2A有：U2=6VU28V23416U2I1I2+_U3．讨论1、与独立源的区别3、控制量支路要明确标出均不能631-10基尔霍夫定律1-10基尔霍夫定律64这是电路分析的基石。支路约束关系我们已在前面进行过讨论，如R、L，C等的伏安关系，现将讨论电路整体的拓朴约束关系，推出电路的基本定律：引子：在集中参数电路中，电路支路的u、i要受到两类约束：支路约束：由元件特性造成拓朴约束：由元件联结方式造成基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电压定律(KVL)这是电路分析的基石。支路约束关系我们已在前面65名词、概念1.支路：电路中的每一个分支，称为支路。它是由若干个二端元件串联而成。2.节点：电路中三条或三条以上的支路相联结的点称为节点。基尔霍夫定律abcdI2I3一条支路中各部分都流过一个相同的电流，称为支路电流。如图中的ab、acb及adb共3条支路。I1如图中的I1、I2及I3共3个电流。图中共有a、b两个节点。abcdI2I3I1名词、概念1.支路：电路中的每一个分支，称为支路。它是由若66支路：电路中的每一个二端元件，称为一条支路。节点：支路的联结的点称为节点。如图中的ac、cb

、

ab、ad、及db共5条支路。如图中共有a、b、

c、

d四个节点。abcdI2I3I1关于支路、节点的严格定义：支路：电路中的每一个二端元件，称为一条支路。节点：支路的联结674.网孔：网孔是回路，是没有横跨支路的回路。如图电路:adbca、abca和abda共三个回路。如图电路:

abda和abca是网孔。adbca就不能认为是网孔。abcdI2I3I13.回路：是由一条或多条支路所组成的闭合电路。4.网孔：网孔是回路，是没有横跨支路的回路。如图电路:a68基尔霍夫电流定律：在集总参数电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路的电流代数和恒为零。acdI2I1I3bc定律(1)——KCL出正入负如图对于节点a：-I1-I2+I3=0电量守恒关系基尔霍夫电流定律：在集总参数电路中，任何时刻，对任69acdI2I1I3bc代数和的规定：1、各支路电流参向任意标定；3、电流本身的正负是规定参向后运算的结果千记：不能把电流本身的正负号与式中因参向确定的正负号相混淆。2、据参向定代数和，流出为正、流入为负-I1-I2+I3=0节点a：如I1=1A,I3=5A有I2=+4A如I1=1A,I3=-5A有I2=-6A-1-I2+(-5)=0acdI2I1I3bc代数和的规定：1、各支路电流参向任意标70KCL也可表述为，在任一瞬时，流向某一节点的电流之和等于由该节点流出的电流之和。即对节点a:

I1+I2=I3acdI2I1I3bcKCL也可表述为，在任一瞬时，流向某一节点的电流之和等于由71广义节点的KCL：如图：3个电阻的节点A、B和C可看成为广义节点。对于节点A、B及C，可分别列出KCL方程：IA＝IAB－ICAIB＝IBC－IABIC＝ICA－IBCIA+IB+IC=0即I=0ABCIABICAIBCIAIBIC有：IA+IB+IC=0说明：KCL适用于包围几个节点的封闭面-----广义节点。广义节点的KCL：如图：3个电阻的节点A、B和C可看72定律(2)——KVL基基尔霍夫电压定律：在集总参数电路中，任何时刻，对任一回路，所有支路的电压代数和恒为零。如电路中dabd回路，沿逆时针绕行方向cadbc回路顺时针绕行方向顺正逆负电场为保守力场acdU2U1U3bcR1R2R3Us1Us2基尔霍夫电压定律(KVL)是用来确定回路中各段电压间关系的。它应用于回路。定律(2)——KVL基基尔霍夫电压定律：在集总参数电路中，任73代数和的规定：1、各支路电压参向任意标定；3、电压本身的正负是规定参向后运算的结果千记：不能把电压本身的正负号与式中因参向确定的正负号相混淆。2、据参向定代数和，如U2=1V,US2=-3V有U3=-4V1+U3-(-3)=0acdU2U1U3bcR1R2R3Us1Us2如电路中abda回路，沿逆时针绕行方向先任定一个回路绕向，凡电压与之一致者为正、反之为负代数和的规定：1、各支路电压参向任意标定；3、电压本身的正负74基尔霍夫电压定律还可以叙述为：沿任一回路绕行一周，回路各段的电阻的电压降代数和等于电压源电位升的代数和。adI2I1I3bcR1R2R3US2USIac段(-I1R1),

cb段(-US1),

bd段(+

US2),

da段(I2R2)表达式为:即-I1R1+I2R2=-US1+US2直流：下降+,上升-上升+,下降-基尔霍夫电压定律还可以叙述为：沿任一回路绕行一周，回路各段的75注意：普通物理用的是电位升KVL适用于任何一个假想回路：如图这正是一段含源支路欧姆定律，即支路的电压等于支路上所有电压降的代数和aU1UbR1Us1注意：普通物理用的是电位升KVL适用于任何一个假想回路：如图763、说明：(3)从理论上讲，(KCL、KVL)+VAR

完全可解电路。

(2)适用于线性-非线性、时变-非时变电路。(1)是“定律”，但限于集总参数电路。3、说明：(3)从理论上讲，(KCL、KVL)+VA77电路第四版邱关源电路第四版邱关源78系统学习电路分析的基本理论电路问题可以分为两类：网络（电路）综合网络（电路）分析系统学习电路分析的基本理论电路问题可以分为两类：网络（电路）791、电路理论是电类专业的理论基础课重要的专业基础课2、本课程的结构通过电网络现代部分新成果经典部分交流电路直流电路控制信号分析信号处理信号产生信号1、电路理论是电类专业的理论基础课重要的专业基础课2、本课程80《电路分析基础》李翰荪《电路基本理论》美.狄苏尔、葛守仁《电路原理》江泽佳主要参考书《电路分析基础》李翰荪《电路基本理论》美81第一章电路模型与电路定理第一章电路模型与电路定理821-1电路和电路模型1-4电路元件1-2电流和电压的参考方向1-5电阻元件1-3电功率和能量1-10基尔霍夫定律1-6电容元件1-7电感元件1-9受控电源1-8电压源和电流源1-1电路和电路模型1-4电路元件1-2电流和电压的参考831、参考方向2、几种元件的基本概念3、基尔霍夫定律1、参考方向2、电流源、电压源、受控源的特性重点难点1、参考方向1、参考方向重点难点841-1电路和电路模型1-1电路和电路模型85一、电路1定义：电流的通路2电路的作用：1．提供能量2．传送及处理信号3．测量4．存储信息供电电路电话电路音响放大电路万用表电路存储器电路一、电路1定义：电流的通路2电路的作用：供电电路电86二、电路分析的描述量电流电量电压磁通功率能量二、电路分析的描述量电流电量电压磁通功率能量87三、电路模型耗能元件贮能元件供能元件近似模型描述1理想电路元件：定义：分类：具有某种确定的电或磁性质的假想元件，它们及其组合，可以反映出实际电路元件的电磁性质和电路的电磁现象。数学模型、集总元件三、电路模型耗能元件贮能元件供能元件近似模型描述1理88综述：电路模型是实际电路的抽象、近似、精确。2电路模型：定义：模型实例：建模因素:电路模型

实际电路

理想电路元件构成的抽象电路工作范围温度效应寄生效应综述：电路模型是实际电路的抽象、近似、精确。2电路模型：89四、集总电路(集总参数电路)1、集总元件电磁效应局限内部2、集总电路由集总元件构成的电路3、集总电路的特点和条件：电路的尺寸>>波长；反之,为分布参数电路集肤效应延时效应辐射效应i入=i出u确定理想电路元件i入=i出u确定在高频、超高频电子线路及电力传输线的分析中就不能采用集总模型如电阻元件为只消耗电能的元件，电容为只存储电场能量的元件，电感为只存储磁场能量的元件等。四、集总电路(集总参数电路)1、集总元件电磁效应局限内部2、90主要研究线性定常电路。4、分类：集总电路非线性线性时变定常(时不变)方法是：抽象化理想化模型化主要研究线性定常电路。4、分类：集总电路非线性线性时变定常(911-2电流和电压的参考方向1-2电流和电压的参考方向92一、引入参考方向的原因：二、电流的参考方向：具体难定有方向实向难判断!问题？时变us=u(t)2、实际方向的确定：1、定义：任选参考方向标注：箭头；双下标iab习惯上将正电荷运动方向规定为电流方向一、引入参考方向的原因：二、电流的参考方向：具体难定有方93三、电压的参考方向：2、实际方向的确定：1、定义：3、电动势问题：任选参考方向标注：极性；箭头；双下标uab三、电压的参考方向：2、实际方向的确定：1、定义：3、943、计算值的正负与参向结合起来考察才有意义四、关联参考方向五、说明1、参考方向是电路理论学习的难点2、参考方向一旦选定不可随意变更3、计算值的正负与参向结合起来考察才有意义四、关联参考方向951-3电功率和能量1-3电功率和能量96一、电流定义:为单位时间内通过导体横截面的电量其定义式为：符号:i(或I)单位:安培A分类:交流电流与直流电流一、电流定义:为单位时间内通过导体横截面的电量其定义式为：符97二、电压定义:符号:u(或U)单位:伏特V分类:交流电压与直流电压a、b两点间电压表征单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量。其定义式为：二、电压定义:符号:u(或U)单位:伏特V982．说明:当选取电压电流关联参向时三、功率1．定义单位时间内能量的变化率。单位:W(瓦)功率p(t)>0，为吸收功率(吸收能量)功率p(t)<0，为发出功率(发出能量)2．说明:当选取电压电流关联参向时三、功率1．定义单位时间99当选取电压电流为非关联参向时:功率p(t)>0，为吸收功率(吸收能量)功率p(t)<0，为发出功率(发出能量)定义:当选取电压电流为非关联参向时:功率p(t)>0，为100

电压、电流取定关联参考方向，在任意时刻电路部分所吸收的能量为:四、电能符号——w（W）单位——焦(J)电压、电流取定关联参考方向，在任意时刻电路部分所吸收1011-4电路元件1-4电路元件102电路元件是电路最基本的组成单元。电路元件按与外部连接的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。电路元件还可分为无源元件和有源元件，线性元件和非线性元件，时不变元件和时变元件电路元件是电路最基本的组成单元。电1031-5电阻元件1-5电阻元件104

一个二端元件，如果在任意时刻的电压和电流之间的关系总可以由u-i平面上的一条过原点的曲线所决定，则此二端元件称为电阻元件。一、线性电阻元件1、定义:单位：R欧姆Ω;G西门子S电阻R(或电导G)元件符号：伏安特性(VAR)：(关联参向)一个二端元件，如果在任意时刻的电压和电流之间的关系总可以105非关联参向时：2．伏安特性线性非时变电阻(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，u与I成正比为一常数，并有R恒>0(2)非关联参向时：2．伏安特性线性非时变电阻(3)双向元件说明：106线性时变电阻显然:(1)过原点的直线(2)随时间改变3．功率功率关系能量关系线性时变电阻显然:(1)过原点的直线3．功率功率关系能量107非线性非时变电阻非线性时变电阻二、非线性电阻非线性非时变电阻非线性时变电阻二、非线性电阻1081-6电容元件1-6电容元件109

一个二端元件，如果在任意时刻的电量和电压之间的关系总可以由q-u平面上的一条过原点的直线所决定，则此二端元件称为线性电容元件。1、定义:其中：C为电容，常数，单位为法拉F元件符号：定义式：(关联参向)一、线性非时变电容元件一个二端元件，如果在任意时刻的电量和电压之间的关系总可以1102．库伏特性曲线电容C——表征元件储存电荷的能力的参数，不随电路情况变化。极板电容的大小取决于介电常数、极板相对的面积及极板间距。(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，成正比为一常数，并有C恒>0(2)2．库伏特性曲线电容C——表征元件储存电荷的能力的参数111二．线性非时变电容元件的基本关系注意：非关联参向1、电流电压关系：(关联参向)所以电容元件的伏安关系为因为，而，同时：二．线性非时变电容元件的基本关系注意：非关联参向1、电流电压1122、功率能量关系：功率：当时，，电容放出能量，放电当时，，电容吸收能量，充电电容元件吸收的电能为当时，2、功率能量关系：功率：当1133．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电容元件隔直通交，通高阻低其电压与初值有关3．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电容元件隔114(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t=t2：(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t115小结：电容元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件隔直通交，通高阻低无耗元件无源元件小结：电容元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件隔直通交1161-7电感元件1-7电感元件117i、u、e选为关联参向，称之为全关联参向为线圈自身的电流产生，称为自感磁通为自感磁通链i为电感电流u为电感电压,也叫自感电压使i与满足右螺旋关系,称之为基础关联参向参考方向规定：e为自感电动势序：i、u、e选为关联参向，称之为全关联参向为线圈自身的电流产生118

一个二端元件，如果在任意时刻的磁通和电流之间的关系总可以由-i平面上的一条过原点的直线所决定，则此二端元件称为线性电感元件。1、定义:其中：L为电感，常数，单位为亨利H。元件符号：定义式：一、线性非时变电感元件(关联参向)一个二端元件，如果在任意时刻的磁通和电流之间的关系总可以1192．韦安特性曲线(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，成正比为一常数，并有L恒>0(2)电感L——表征元件线圈储存电磁能能力的参数，是不随电路情况变化的量。密绕长线圈L的大小取决于磁导率、线圈匝数、线圈截面积及长度。2．韦安特性曲线(3)双向元件说明：(1)精确的数学定义，成120楞次定律(1833)：

闭合回路中的感应电流具有确定的方向，总是企图使感应电流本身所产生的通过闭合回路面积的磁通量，去补偿或者说反抗引起感应电流的磁通量的改变。法拉弟电磁感应定律(1831)：不论什么原因使通过闭合回路面积的磁通量发生变化时，回路中将产生感应电动势，其与磁通量对时间的变化率的负值成正比。二．线性非时变电感元件的基本关系楞次定律(1833)：法拉弟电磁感应定律(1831)：二．线121二．线性非时变电感元件的基本关系1、电流电压关系：注意：非关联参向(关联参向)所以电感元件的伏安关系为同时：因为，而，二．线性非时变电感元件的基本关系1、电流电压关系：注意：非关1222、功率能量关系：功率：当时，，电感放出能量当时，，电感吸收能量电感元件吸收的电能为：2、功率能量关系：功率：当时，1233．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电感元件隔交通直，通低阻高其电流与初值有关3．特性分析：(1)动态特性:(2)记忆特性:电感元件隔124(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t=t2：(3)无源、无耗、储能特性：当t=t0：当t=t1：当t125小结：电感元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件无耗元件无源元件隔交通直，通低阻高小结：电感元件储能元件记忆元件动态元件惯性元件无耗元1261-8电压源和电流源1-8电压源和电流源127一、电压源2．定义:端电压为定值或为一定的时间函数，与流过的电流无关。1．电路符号:电压源(一般)直流电压源一、电压源2．定义:1．电路符号:电压源直流128直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于0的理想情况不管i、R变化，u=us

给定(2)i=us/R，随R变化、,为无穷功率源4．实际电压源如图、有内阻，u将随i变化直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于0的理想情况不管1295．直流情况理想实际5．直流情况理想实际1305、注意：(1)电压源本身不再计及内阻(2)us=0，用短路代替5、注意：(1)电压源本身不再计及内阻(2)us=0，131二、电流源2．定义:端电流为定值或为一定的时间函数，与流过的电压无关。1．电路符号:电流源二、电流源2．定义:1．电路符号:电流源132直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于无穷大的理想情况不管u、R变化，

i=is

给定(2)

u=Ris

，随R变化、,为无穷功率源4．实际电流源如图、有内阻，i将随u变化Rbai+－uis

直流伏安特性曲线3．特性(3)是内阻等于无穷大的理想情况不1335．直流情况i=Is-u/R

u

i

0

Is

u

i

0

Is理想Rbai+－uIs

实际5．直流情况i=Is-u/Ru1345、注意：

Is=0，用开路代替Rbai+－uIs

三、说明：3、是非线性通常时变元件2、为独立源1、理想情况的理想元件5、注意：Is=0，用开路代替Rbai+1351-9受控电源1-9受控电源136受控源为非独立源。它的电压(电流)受同一电路的其他支路的电压或电流控制，为它是一个四端元件。当控制关系成正比时，为线性受控源。其源端符号为：1．定义i1i2u1u2bce++__u2i1u1=0i1i2bcee三极管简化模型受控电流源受控电压源受控源为非独立源。它的电压(电流)受同一电路的137根据受控源是电压源还是电流源，以及电源是受电压控制还是受电流控制,可以分为四种类型：1)电压控制电压源(VCVS)：受控源为电压源，其电压受另一电压控制。i1=0u1u1i2u22)电流控制电压源(CCVS)：受控源为电流源，其电压受另一电流控制。i1u1=0ri1i2u22．分类根据受控源是电压源还是电流源，以及电源是受电压控制还1383)

电压控制电流源(VCCS)：受控源为电流源，其电流受另一电压控制。4)

电流控制电流源(CCCS)：受控源为电流源，其电流受另一电流控制。i1=0u1gu1i2u2u2i1u1=0i1i23)电压控制电流源(VCCS)：受控源为电流源，其电流受另1393．讨论1、与独立源的区别3、控制量支路要明确标出均不能随意变移，且受控量的大小和方向均受其制约受控源能扮演独立源的角色受控源不直接起激励的作用2、与无源元件的区别当：I2=2A有：U2=6VU28V23416U2I1I2+_U3．讨论1、与独立源的区别3、控制量支路要明确标出均不能1401-10基尔霍夫定律1-10基尔霍夫定律141这是电路分析的基石。支路约束关系我们已在前面进行过讨论，如R、L，C等的伏安关系，现将讨论电路整体的拓朴约束关系，推出电路的基本定律：引子：在集中参数电路中，电路支路的u、i要受到两类约束：支路约束：由元件特性造成拓朴约束：由元件联结方式造成基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电压定律(KVL)这是电路分析的基石。支路约束关系我们已在前面142名词、概念1.支路：电路中的每一个分支，称为支路。它是由若干个二端元件串联而成。2.节点：电路中三条或三条以上的支路相联结的点称为节点。基尔霍夫定律abcdI2I3一条支路中各部分都流过一个相同的电流，称为支路电流。如图中的ab、acb及adb共3条支路。I1如图中的I1、I2及I3共3个电流。图中共有a、b两个节点。abcdI2I3I1名词、概念1.支路：电路中的每一个分支，称为支路。它是由若143支路：电路中的每一个二端元件，称为一条支路。节点：支路的联结的点称为节点。如图中的ac、cb

、

ab、ad、及db共5条支路。如图中共有a、b、

c、

d四个节点。abcdI2I3I1关于支路、节点的严格定义：支路：电路中的每一个二端元件，称为一条支路。节点：支路的联结1444.网孔：网孔是回路，是没有横跨支路的回路。如图电路:adbca、abca和abda共三个回路。如图电路:

abda和abca是网孔。adbca就不能认为是网孔。abcdI2I3I13.回路：是由一条或多条支路所组成的闭合电路。4.网孔