电路第五版邱关源课件

电路第五版邱关源课件contents目录绪论电阻电路的等效变换线性电阻电路的分析方法正弦稳态电路的分析三相交流电路的分析非正弦周期电流电路的分析动态电路的分析01绪论电路是由各种元件按照一定的规则和方式连接起来，以实现特定功能的系统。电路的定义电路的组成电路的功能电路通常由电源、负载、导线、开关等基本元件组成。电路可以实现电能的传输、分配、转换等功能。030201电路的基本概念电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，用符号I表示。电流电压是电场力对单位正电荷在电场中移动所做的功，用符号U表示。电压功率是单位时间内所消耗或产生的电能，用符号P表示。功率电路的基本物理量

电路的基本元件电阻电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的元件，用符号R表示。电容电容是表示电容器储存电荷能力的元件，用符号C表示。电感电感是表示线圈产生磁场能力的元件，用符号L表示。通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻的阻值成反比。欧姆定律在电路中，任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和；任意一个闭合回路中，各段电压的代数和等于零。基尔霍夫定律电路的基本定律02电阻电路的等效变换在电路中，如果两个电路元件或电路在端口处具有相同的电压和电流，则它们是等效的。通过等效变换可以简化电路，减少计算量，提高电路分析的效率。等效变换的概念等效变换的意义等效变换定义在电路中，多个电阻依次连接，称为电阻串联。电阻串联在电路中，多个电阻并列连接，称为电阻并联。电阻并联串联时总电阻等于各电阻之和，电流处处相等；并联时总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，电压相等。串联和并联的特点电阻的串联和并联电源串联01在电路中，多个电源依次连接，称为电源串联。电源并联02在电路中，多个电源并列连接，称为电源并联。电源串联和并联的特点03串联时总电动势等于各电源电动势之和，总电流等于各电源电流之和；并联时总电动势等于各电源电动势，总电流等于各支路电流之和。电源的串联和并联是电路的基本定律之一，包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律。基尔霍夫定律以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列方程求解的方法。支路电流法以节点电压为未知量，根据基尔霍夫定律列方程求解的方法。节点电压法线性电阻电路中，多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压等于各个电源单独作用时的响应的线性组合。叠加定理线性电阻电路的分析方法03线性电阻电路的分析方法总结词通过求解电路中各支路的电流来分析电路的方法。详细描述支路电流法是电路分析的基本方法之一，通过设定各支路的电流为未知量，并根据基尔霍夫定律建立方程组，求解得到各支路的电流。支路电流法以网孔电流为未知量，通过基尔霍夫定律建立方程组进行求解的方法。总结词网孔电流法适用于平面电路的分析，通过设定网孔电流为未知量，并根据基尔霍夫定律建立方程组，求解得到网孔电流，进而得到其他电路变量的值。详细描述网孔电流法总结词以节点电压为未知量，通过基尔霍夫定律建立方程组进行求解的方法。详细描述节点电压法适用于平面电路的分析，通过设定节点电压为未知量，并根据基尔霍夫定律建立方程组，求解得到节点电压，进而得到其他电路变量的值。节点电压法总结词叠加定理是线性电路的基本定理之一，用于求解线性电路中的各个响应；戴维南定理是求解线性有源二端网络的重要方法。详细描述叠加定理指出，在线性电路中，多个激励同时作用于电路时，各激励单独作用产生的响应的叠加等于总响应；戴维南定理指出，任何一个线性有源二端网络都可以等效为一个电压源和一个电阻的串联组合。叠加定理和戴维南定理04正弦稳态电路的分析随时间按正弦规律变化的量，如交流电压、电流等。正弦量正弦量每秒变化的次数，单位为赫兹（Hz）。频率ω=2πf，其中f为频率。角频率正弦量的基本概念正弦量的相量表示法相量用复数表示的正弦量，其实部为该量的幅值，虚部为其初相。相量图用相量形式表示正弦量随时间变化的过程。相量法利用相量形式表示正弦稳态电路中的电压、电流等物理量，进行电路分析。电路模型将交流电路中的元件用相量形式表示，建立电路模型。阻抗正弦稳态电路中各元件对电流的阻碍作用，用复数表示。正弦稳态电路的分析方法无功功率电路中与电源交换的功率，单位为乏（var）。视在功率电路中电压和电流的幅值之积，单位为伏安（VA）。有功功率电路中实际消耗的功率，单位为瓦特（W）。正弦稳态电路的功率计算05三相交流电路的分析03相位互差120度三相交流电源的相位互差120度，即$\theta_1=\frac{2\pi}{3}$、$\theta_2=\frac{4\pi}{3}$、$\theta_3=\frac{6\pi}{3}$。01最大值相等三相交流电源的最大值相等，即$Em=\sqrt{2}E$。02频率相同三相交流电源的频率相同，即$f=50Hz$。三相交流电源的特性三相负载的各端点连接到一个公共点（中性点）上，形成星形连接。星形连接三相负载的各端点分别连接成三角形，形成三角形连接。三角形连接三相负载的连接方式三相交流电路的分析方法利用相量表示三相交流电的电压和电流，通过计算得到电路的功率因数、电压和电流的有效值等参数。相量法将三相交流电分解为三个单相交流电，分别计算每个单相交流电对电路的影响，再叠加得到总的影响。叠加法有功功率无功功率总功率功率因数三相交流电路的功率计算01020304电路中消耗的功率，用$P$表示。电路中与电压和电流相位差有关的功率，用$Q$表示。电路中消耗的总功率，用$S$表示。电路中有功功率与视在功率的比值，用$\cos\phi$表示。06非正弦周期电流电路的分析123不同于正弦波形的周期性变化电流。非正弦周期电流非正弦周期电流通常由非线性元件或非线性负载产生。产生原因具有随时间变化的特点，但并非简谐变化。特点非正弦周期电流的概念傅里叶级数分解将非正弦周期电流表示为一系列不同频率的正弦波形的线性组合。要点一要点二基波和各次谐波基波是指与非正弦周期电流具有相同周期的简谐波，各次谐波则是指频率为基波频率整数倍的正弦波形。非正弦周期电流的分解方法VS利用相量图表示各电量之间的关系，进而求解电路中的各种物理量。谐波分析法利用傅里叶级数将非正弦周期电流分解为一系列简谐电流，然后分别对各简谐电流进行分析。相量图法非正弦周期电流电路的分析方法瞬时功率非正弦周期电流在某一时刻的功率。平均功率一段时间内非正弦周期电流的平均功率。有效值衡量非正弦周期电流在电路中产生的热效应的物理量。非正弦周期电流电路的功率计算07动态电路的分析在某一时间间隔内，其电压和电流随时间变化的电路。根据激励和响应随时间变化的特征，动态电路可分为零输入响应、零状态响应和全响应。动态电路分类动态电路的概念和分类只含有一个动态元件（电感或电容）的电路。定义利用微分方程或传递函数描述电路特性，通过求解微分方程得到响应。分析方法RC电路的充电过程。举例一阶动态电路的分析方法分析方法利用状态方程或传递函数描述电路特性，通过求解状态方程得到响应。举例RLC串联电