电路分析基础课件

1、2014.2电路分析基础第1页，共23页。历史的回顾目的、任务和方法参考文献主要内容和要求绪论具体要求第2页，共23页。历史的回顾电路分析属于电路理论的范畴，电路理论则属于电子学的范畴。电磁学的发展大致可以分为：自然电磁现象的观察和应用阶段对电磁现象进行定性实验阶段对电磁现象进行定量研究阶段建立统一的电磁场理论阶段第3页，共23页。古籍：“磁石召铁”、“顿牟缀芥”。11世纪：沈括梦溪笔谈“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。1785年，库仑库仑定律。1820年，奥斯特电流对磁针的作用。同年，安培磁现象的本质。1826年，欧姆欧姆定律。1831年，法拉第电磁感应现象。1833年，

2、楞次楞次定则。1844年，楞次和焦耳焦耳楞次定律。第4页，共23页。1834年，雅可比发明了电动机。之后多里沃多勃罗沃尔斯基发明了三相异步电动机和三相变压器，并首先采用了三相输电线。（电力）1864年，麦克斯韦统一的电磁场理论。1888年，赫兹验证了电磁场理论。1896年，马可尼和波波夫通信试验。（无线电技术）1883年，爱迪生热电子效应。1904年，弗莱明电子二极管。1907年，德福雷斯特电子三极管。1927年1936年，发明了旁热式阴极的二、三极管，之后又陆续出现了四极管、五极管、六极管、。（早期电子技术）第5页，共23页。1948年，巴丁、布拉特恩BJT（Ge）。1954年，肖克利BJT

3、（Si）。（晶体管）1956年，巴丁、布拉特恩、肖克利诺贝尔奖。1951年，肖克利提出FET设想。（场效应管）1958年，肖克利JFET。1960年，卡恩、阿特拉MOSFET。1959年，SSIC；1966年，MSIC；1969年，LSIC；1975年，VLSIC。 （电子技术）第6页，共23页。由美国宾夕法尼亚大学的莫克利和埃克特领导研制。1946年2月14日正式启用ENIAC（电子数值积分计算机）。ENIAC采用变速电子器件电子管作为基本逻辑部件。运算速度每秒可进行5000次加减运算，3毫秒一次乘法。它约3000立方英尺，重30吨，占地约170平方米。运行时耗电量很大，功耗25千瓦；存储容

4、量小。ENIAC仅运行了十年，1956年它被送进了博物馆。世界上第一台电子数字计算机ENIAC第7页，共23页。5000次加法/秒体重28吨占地170M218800只电子管1500个继电器耗电150KW第8页，共23页。第一代（19461956）电子管5千4万次/秒第二代（19571964）晶体管几十万百万次/秒第三代（19651970）集成电路百万几百万次/秒第四代（197190年代）集成电路几百万几亿次/秒 计算机发展的几个阶段第9页，共23页。计算机从“数字计算”到“信息处理”的转变信息压缩与全数字化带来了丰富多彩的多媒体技术以多媒体技术为基础的虚拟现实技术3S（GIS，GPS，RS）技

5、术实现的电子地图系统、全球定位系统、遥感监测系统网络技术实现的远程教育、远程医疗诊断系统无线接入技术（蓝牙技术、WAP）实现的手机上网、无线局域网（WLAN）电脑卡已由早期的光电卡、条码卡、磁卡发展到今天的IC卡、射频卡1998年美国副总统戈尔提出了“数字地球”的概念（数字化智能小区、数字化图书馆）第10页，共23页。CRAY-新一代计算机（未来的计算机） 中国超级计算机：国防科技大学研制的 “银河1号”、 “银河2号”和“银河3号”、国家智能计算机中心推出的“曙光1000”和“曙光2000”。银河1. 巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机，1975年世界上第一台超级计算机“Cray

6、-I”、“Cray-” 。超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。第11页，共23页。Altair 88002. 微型化计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器。第12页，共23页。3. 网络化计算机网络：计算机技术与通信技术结合的产物。计算机网络的发展动力：使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。第13页，共23页。4. 智能化“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 没有灵魂的机械来”。 笛卡尔（1637）DeepblueGarry Kasparov 人类第一个“工业机器人” 一头在纺织机

7、上挑纱的“驴”（1742年）第一代机器人机械手（1962年出现）第二代机器人具有“感觉”的机器人第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人”第14页，共23页。晶体管数目4004奔腾4420,000,0002,300 将电脑浓缩在一颗芯片上0.18微米芯片10微米芯片第15页，共23页。每18个月芯片能力增长一倍 计算机第一定律摩尔定律第16页，共23页。课程简介电路分析属于电路理论的范畴，电路理论则属于电子学的范畴。电路理论主要有两个分支：电路分析：核心内容是在已知电路结构及元件性质的条件下，找出输入（激励）与输出（响应）之间的关系。电路综合：核心内容是在已知输入和输出的条件下，求得电路结构

8、。本课程将要研究的只是电路分析的基本理论，具体电路只涉及线性、非时变电路。第17页，共23页。课程简介电路分析大体可以分为三类：电力：研究和产生电能和充分应用电能的科学。电子：研究新型器件和充分应用器件的科学。无线电：研究通讯、导航、遥控等的科学。电路分析则是从“三电”最基本的共性出发、研究电路的基本规律和分析方法。它是“计算机”、“电子”、“电信”、“通信”等专业的基础课程。既是技术课、又是理论课。第18页，共23页。研究线性、非时变电路的基本理论和基本分析方法，使学生掌握电路的基本理论、基本技能和基本方法，为后续课程及今后从事工程技术工作打下坚实的基础。课程的目的、任务和学习方法抓住物理概

9、念、基本理论、工作原理和分析方法。通过习题巩固和加深对所学知识的理解，并培养分析和解决问题的能力。通过实验（练习、操作、仿真）验证和巩固所学理论，训练实验技能，并培养严谨的科学态度和求实的工作作风。第19页，共23页。在电路分析中，线性电路的分析是基础，大量工程实际问题往往能够用线性电路模型描述，而且线性电路分析的理论和方法比较成熟，所用的数学工具也比较完备。主要内容：电阻电路分析、动态电路的时域分析和动态电路的相量分析和s域（频域）分析法三部分。其中：第一部分讲述电阻电路基本定理、基本分析方法和基本性质；第二部分讲述电容、电感元件的定义、特性，一阶动态电路分析；第三部分讲述电路的正弦稳态分析

10、方法。具体内容：chap1、2、3、4、5、6、7、8、10、11共10章。计划学时54+18学时。第20页，共23页。第一章 电路的基本概念和定律第二章 用网络等效简化电路分析第三章 网孔分析法和结点分析法第四章 网络定理第五章 理想变压器和运算放大器第六章 双口网络第七章 电容元件和电感元件第八章 一阶电路分析第九章 *二阶电路分析第十章 正弦稳态分析第十一章 正弦稳态的功率 三相电路第十二章 *网络函数和频率特性第十三章 *含耦合电感的电路分析第十四章 *动态电路的频域分析第21页，共23页。参考文献李瀚逊.电路分析基础M.北京:高等教育出版社,2006.第4版.李瀚逊.简明电路分析基础教学指导书M.北京:高等教育出版社,2003.Robert L.Boylestad.电路分析基础M.北京:高等教育出版社,2002.第九版(影印版).胡翔骏.电路分析M.北京:高等教育出版社,2007.第2版.胡翔骏.电路分析教学指导书M.北京:高等教育出版社,2007.第2版.第22页，共23页。具体要求纪律：遵守课堂纪律、维护教学秩