1、電路分析第1章 電路的根本概念與實(shí)際1配用教材2主要內(nèi)容1.1電路1.2 電流、電位和電壓1.3 直流電和交流電1.4 電阻、電感、電容及其模型123431.5電源及其模型1.6 電路模型1.7 電路根本定律1.8 電路分析的根本概念5678主要內(nèi)容41.1電路 “電路，是一個(gè)在人們生活和任務(wù)中出現(xiàn)頻率很高的技術(shù)詞匯，也是一個(gè)無處不在的物理系統(tǒng)。 可以毫不夸張地說：電路與人們的生活息息相關(guān)。 那么，什么是“電路？與之相關(guān)的概念和實(shí)際有哪些？51.1.1 電路的概念 1.1電路電路是指由電源和電子設(shè)備或電子元器件經(jīng)過導(dǎo)線按照一定規(guī)那么互連而成具有特定功能的電流通路。 宏觀上看。電路是一種可以完成

2、特定義務(wù)或功能的系統(tǒng)；幾何上看，電路又可以看成是一個(gè)由線段和節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)狀圖形或網(wǎng)絡(luò)。 61.1電路電路主要完成三個(gè)義務(wù)或?qū)崿F(xiàn)三個(gè)功能：1能量轉(zhuǎn)換。2信號(hào)處置。3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算。1.1.1 電路的概念 71.1電路1.1.2 電路的分類 1.根據(jù)任務(wù)電流或電壓的不同，分為直流電路與交流電路。 2.根據(jù)能否包含電源，分為含源電路和無源電路。 3.根據(jù)電路功能的不同，分為用電電路和處置電路。 81.1電路1.1.2 電路的分類 4.根據(jù)電路中元器件的不同，分為電子管電路、晶體管電路、集成電路以及由根本電子元件電阻R、電感L和電容C為主要部件構(gòu)成的RLC電路或含有各種元器件的混合電路等。 5.根據(jù)電

3、路任務(wù)電流或電壓波長的不同，分為集中參數(shù)電路和分布參數(shù)電路。所謂集中參數(shù)電路是指由集中參數(shù)元件構(gòu)成的電路。 6.根據(jù)元件特性的不同，分為線性電路與非線性電路。 91.1電路綜上所述，雖然各種電路的構(gòu)成不盡一樣，功能千差萬別，但有三個(gè)主要角色電阻、電感和電容卻是每個(gè)電路不可或缺的組成部件。對(duì)由它們構(gòu)成的電路的研討，是分析其它電路的前提和根底，因此，“電路分析課程的主要內(nèi)容就是引見由根本電路元件電阻、電感和電容構(gòu)成的線性電路的分析方法。1.1.2 電路的分類 101.1電路1.1.3 線性電路 線性電路就是鼓勵(lì)與呼應(yīng)之間滿足“齊次性和“可加性的電路。 111.1電路1.1.3 線性電路 需求闡明的

4、是，假設(shè)從電路構(gòu)成的角度上看，線性電路也可以為是由線性元器件構(gòu)成的電路。所謂線性元器件指的是外特性滿足線性關(guān)系的元器件，比如普通的電阻、電感和電容。121.2 電流、電位和電壓1.2.1 電流 電荷自在電子、正負(fù)離子等的定向挪動(dòng)叫作電流。 電流強(qiáng)度是指在電場(chǎng)力的作用下，單位時(shí)間經(jīng)過一導(dǎo)體恣意一個(gè)橫截面的電荷量 1.2-1 假設(shè)把電子比作汽車，電荷比作車中的乘客，那么“電流強(qiáng)度可以類比為一條道路某一斷面單位時(shí)間經(jīng)過的乘客數(shù)。 131.2 電流、電位和電壓1.2.1 電流正電荷挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?假設(shè)的電流方向被稱為電流的正方向。 在電路分析與計(jì)算中，假設(shè)按正方向計(jì)算得到的電流強(qiáng)度為正，那么

5、認(rèn)定實(shí)踐電流方向與正方向一致，反之，假設(shè)電流強(qiáng)度為負(fù)，那么認(rèn)定實(shí)踐電流方向與正方向相反。 141.2 電流、電位和電壓1.2.1 電流需求提示大家的是：1自然界中，物質(zhì)攜帶的電荷量都是2電荷滿足“電荷守恒定律，即電荷既不能發(fā)明，也不能消滅，只能遷移或轉(zhuǎn)換。因此，一個(gè)系統(tǒng)或電路中電荷量的代數(shù)和是不變的。 的整數(shù)倍。151.2 電流、電位和電壓1.2.2 電位與電壓 電位又稱電勢(shì)，是指單位電荷在靜電場(chǎng)中的某一點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。電位在數(shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從電場(chǎng)中某一點(diǎn)移到參考點(diǎn)所做的功。 設(shè)電場(chǎng)挪動(dòng)電荷庫侖所做的功為焦耳，那么電位可表示為： 1.2-2161.2 電流、電位和電壓1.2.2

6、電位與電壓 根據(jù)電位概念可知，位于電場(chǎng)中較高電位處的正電荷，會(huì)在電場(chǎng)力的作用下向低電位處運(yùn)動(dòng)，從而構(gòu)成電流。這與重力場(chǎng)中的位能勢(shì)能概念類似，比如，水塔中的水在重力的作用下流向低處的用戶。171.2 電流、電位和電壓1.2.2 電位與電壓 電壓，也稱為電勢(shì)差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)挪動(dòng)到b點(diǎn)所做的功，或者是a點(diǎn)與b點(diǎn)的電位差。 電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向電壓降，即有1.2-3181.2 電流、電位和電壓1.2.2 電位與電壓在實(shí)踐電路分析中，為便于計(jì)算，可以事先假定某兩點(diǎn)之間的電壓方向，并稱之為“

7、參考方向或“正方向。假設(shè)按參考方向計(jì)算出的結(jié)果為正值，闡明該參考方向與實(shí)踐方向一致，反之，那么闡明該參考方向與實(shí)踐方向相反。這個(gè)概念與電流方向類似。電壓值也可以有正負(fù)之分。 電壓的大小與參考點(diǎn)無關(guān)。19電流產(chǎn)生的一個(gè)前提條件是電場(chǎng)中或電路中的兩點(diǎn)間要有電壓。 1.2 電流、電位和電壓1.2.3 電流與電壓的關(guān)系構(gòu)成電流的另一個(gè)前提條件是要有供正電荷從電源正極流到負(fù)極的回路。 記住：電流總是流經(jīng)元器件的，而電壓卻是跨在元器件兩端的。201.3 直流電和交流電1.3.1 直流電把方向和大小都不隨時(shí)間變化的電流或電壓稱為“直流電，用字符“DC-Direct Current表示。 211.3 直流電和

8、交流電1.3.2 交流電把大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交流電稱為正弦交流電。簡(jiǎn)稱為“交流電，用字符“AC-Alternating Current表示。 1.3-31.3-422有效值與幅值最大值的關(guān)系為： 1.3 直流電和交流電1.3.2 交流電有效值為的周期電流，在一個(gè)周期T時(shí)間內(nèi)，流過電阻R時(shí)，所耗費(fèi)的直流電流經(jīng)過該電阻時(shí)所耗費(fèi)的功率一樣。 的平均功率與一個(gè)值為，1.3-6在研討交流電時(shí)，把“有效值/振幅值、“頻率和“初相稱為交流電的“三要素 231.3 直流電和交流電1.3.2 交流電正弦函數(shù)與余弦函數(shù)在電學(xué)領(lǐng)域經(jīng)常被一致稱為“正弦型信號(hào)，因此，正弦交流電也可用余弦方式表示。 1.3

9、-91.3-10目前，市面上有關(guān)“電路分析的教材有的是以正弦函數(shù)方式為規(guī)范式，有的是以余弦函數(shù)方式為規(guī)范式，本教材采用正弦方式為規(guī)范式。241.3 直流電和交流電1.3.3 直流電路和交流電路 普通把任務(wù)電流或電壓是直流電的電路叫做“直流電路，把任務(wù)電流或電壓是交流電的電路叫做“交流電路。交流電路分析是信號(hào)處置課程的根底。 251.4 電阻、電感、電容及其模型把可以標(biāo)識(shí)元器件的圖形稱為元器件的電路模型。簡(jiǎn)稱為模型。 由于構(gòu)成電路的根本要素是電子元器件設(shè)備也是由元器件構(gòu)成的和導(dǎo)線，所以，必需將常用的各種元器件和導(dǎo)線籠統(tǒng)為某種圖形也稱其為模型，并根據(jù)實(shí)踐電路的銜接方式，用線段導(dǎo)線的模型將電路中的元

10、器件模型銜接起來，從而構(gòu)成虛擬的或?qū)嶋H上的電路圖形，并稱之為“電路模型或“電路圖。 261.4.1 電阻器及其模型 電阻器簡(jiǎn)稱電阻，是一個(gè)對(duì)電流起妨礙作用的元件，用字母“R或“r表示。1.4 電阻、電感、電容及其模型在實(shí)際中，運(yùn)用電阻主要需了解兩個(gè)參數(shù)：阻值和功率。阻值是衡量電阻對(duì)電流妨礙作用大小的物理量，單位是歐姆，千歐姆k和兆歐姆M。1M=1000k=1000000。通常，電阻的阻值用不同顏色的色環(huán)印制在電阻的外表上。功率表示電阻在電路中可以接受的最大電流值或電壓值，常用的是電阻等。271.根據(jù)材質(zhì)不同，可分為線繞電阻、水泥電阻、碳膜電阻和金屬膜電阻等。目前常見的是碳膜和金屬膜電阻。2.根

11、據(jù)阻值變化與否，可分為固定電阻和可變電阻。固定電阻為二端元件，而可變電阻普通是一個(gè)三端元件。3.根據(jù)影響阻值的要素不同，可分為氣敏電阻、光敏電阻、熱敏電阻和壓敏電阻等。實(shí)踐上可當(dāng)作傳感器運(yùn)用。1.4.1 電阻器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型281.4.1 電阻器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型歐姆定律：電阻兩端的電壓與流過該電阻的電流成正比。即有 1.4-1歐姆定律闡明，在電路中，一個(gè)電阻的端電壓與流過它的電流滿足線性關(guān)系，即是一條過原點(diǎn)且位于1、3象限不思索非關(guān)聯(lián)情況的直線，直線斜率即為電阻的阻值，如圖1-11b所示。這種關(guān)系被稱為電阻的外特性，也稱為伏安特性，常用VC

12、R或VAR表示。291.4.1 電阻器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型通常，把像式1.4-1這樣可以反映元器件外部特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為元器件的數(shù)學(xué)模型。30為方便計(jì)，經(jīng)常把電阻的倒數(shù)定義為“電導(dǎo)，用字母“G或“g表示，即有1.4.1 電阻器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型1.4-3電導(dǎo)的單位為“西門子或“姆歐。歐姆定律即可寫為另一種方式：1.4-4311.4.1 電阻器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型根據(jù)歐姆定律可知，假設(shè)給電阻通以電流，那么其兩端必然產(chǎn)生電壓，或者說假設(shè)給電阻兩端施加電壓，那么必產(chǎn)生流過電阻的電流。因此，站在“系統(tǒng)的角度看，在信號(hào)處置電路中，一個(gè)

13、電阻可以以為是一個(gè)“輸入電流而輸出電壓的“電流/電壓轉(zhuǎn)換器，也可以是一個(gè)“輸入電壓而輸出電流的“電壓/電流轉(zhuǎn)換器，且具有當(dāng)前“輸出僅決議于當(dāng)前的“輸入，而與以前或以后的輸入無關(guān)的“即時(shí)特性或叫作“無記憶特性。鑒于此，電阻被稱為是一種“即時(shí)元件或“無記憶元件。321.4.1 電阻器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型電阻在電路中主要用于：限流、分壓、分流、阻抗變換、電流信號(hào)和電壓信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換等。 無論是在直流電路還是交流電路中，當(dāng)電流流過電阻時(shí)，電阻都會(huì)經(jīng)過發(fā)熱的方式耗費(fèi)電能，因此，它也是一個(gè)耗能元件， 331.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型電感器簡(jiǎn)稱電感，是由

14、導(dǎo)線圍繞磁芯或空芯繞制而成，通常也是一個(gè)二端元件，用字母“L表示。 電感器的主要參數(shù)是用來衡量電感儲(chǔ)能或?qū)涣麟娏鞣恋K作用大小的物理量“電感量，用字母“L表示，其單位是“亨利簡(jiǎn)稱“亨，“毫亨和“微亨，分別用字母“H“mH“H表示，其關(guān)系為：1H=1000 mH=1000000H。 341.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型由于電感的存在方式是線圈，當(dāng)其經(jīng)過電流時(shí)，線圈內(nèi)部及其周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)并存儲(chǔ)磁能量，所以，理想電感不耗費(fèi)電能，而是將電能轉(zhuǎn)化為磁能儲(chǔ)存起來，也就是說，電感是一個(gè)儲(chǔ)能元件。351.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型電感的電感量為L，穿

15、過電感的磁鏈為，流過電感的電流是，那么在滿足關(guān)聯(lián)方向的前提一下見圖1-13a，三者具有如下關(guān)系： 1.4-7361.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知，變化的電流會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓，二者滿足 1.4-8電感電壓和電流的關(guān)系與電阻不同，恣意時(shí)辰的電感電壓不是像電阻一樣只取決于該時(shí)辰的電流強(qiáng)度，而是由該時(shí)辰電流強(qiáng)度的變化率決議。這個(gè)特性被稱為“動(dòng)態(tài)特性，電感也因此被稱為“動(dòng)態(tài)元件。 該式被稱為電感的伏安特性VCR，是常用的電感外特性。371.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型將式1.4-8變形為 1.4-9大小不但與該時(shí)辰的電壓

16、有關(guān)，還與從時(shí)間內(nèi)的一切值有關(guān)，也就是說，與的全部歷史有關(guān)，闡明電感具有記憶作用，可見，恣意時(shí)辰t的電流電感也因此被稱為“記憶元件。381.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型在圖1-13的關(guān)聯(lián)方向下，電感吸收的瞬時(shí)功率為1.4-10，闡明電感從電路中吸收電能，并將其轉(zhuǎn)化為磁能儲(chǔ)存起來；假設(shè)，闡明電感將儲(chǔ)存的磁能再轉(zhuǎn)化成電能并釋放回電路。電感元件的充電和放電的過程，就是與電路進(jìn)展能量交換的過程。由于電感模型中沒有電阻分量，所以電感本身并不耗能。391.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型假設(shè)電感的初始電流，那么1.4-12而與其端電壓無關(guān)，因此，式1.4

17、-12闡明了電感元件是一種儲(chǔ)能元件。可見，電感儲(chǔ)存的能量恒大于等于零，且只與流過電感的電流有關(guān)401.4.2 電感器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型綜上所述，電感具有“動(dòng)態(tài)、“記憶和“儲(chǔ)能三個(gè)特性。電感在電路中的作用主要有二：一是存儲(chǔ)磁能，二是濾波。 411.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型電容器簡(jiǎn)稱電容，其根本構(gòu)造是由兩塊平行金屬板及其中間的絕緣介質(zhì)構(gòu)成，通常也是一個(gè)二端元件，用字母“C表示。 電容器的主要參數(shù)“電容量是一個(gè)用來衡量電容儲(chǔ)能或?qū)﹄娏鞣恋K作用大小的物理量，也用字母“C表示，其單位是“法拉第簡(jiǎn)稱“法，“微法，“納法和“皮法悄然法，分別用字母“F、

18、“F、“nF和“pF表示，其關(guān)系為：1F=106F=109 nF=1012 pF。 421.4.3 電容器及其模型1.4 電阻、電感、電容及其模型在實(shí)踐中，我們關(guān)懷電容器的另一個(gè)參數(shù)是表示電容可以接受最大直流電壓大小的物理量額定任務(wù)電壓，簡(jiǎn)稱“耐壓值，其常用單位是“伏V或“千伏kV。通常，根據(jù)閱歷要保證電容的耐壓值是其實(shí)踐任務(wù)電壓的兩倍以上。431.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型根據(jù)電介質(zhì)資料的不同，電容通常可分為紙介電容、瓷片電容、云母電容、滌綸電容、聚丙烯電容等。根據(jù)能否有極性，分為無極性普通電容和有極性的電解電容。普通電容包括固定電容、半可變電容和可變電容。相對(duì)

19、于電感器，電容器的容量改動(dòng)比較容易，通常是經(jīng)過改動(dòng)兩塊平行金屬板的重疊面積來實(shí)現(xiàn)。441.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型由于兩個(gè)金屬板之間是絕緣介質(zhì)，所以，電流實(shí)踐上是不能經(jīng)過電容器的，當(dāng)給電容器施加電壓時(shí)，兩個(gè)金屬板分別會(huì)聚集等量的正、負(fù)電荷，從而在電容器內(nèi)構(gòu)成電場(chǎng)，這樣，電容器就可以儲(chǔ)存電場(chǎng)能量。顯然，理想電容也不耗費(fèi)電能，而是將電能儲(chǔ)存起來，也就是說，電容也是一個(gè)儲(chǔ)能元件。451.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型假設(shè)設(shè)電容的電容量為C，施加在其兩端的電壓為，聚集在兩個(gè)和，那么三者具有如下關(guān)系：1.4-13電荷的單位是“庫，電感的單位是“法

20、，電壓的單位是“伏，因此，該式被稱為庫伏特性，是電容的一種外特性。金屬板上的電荷分別為461.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型47在實(shí)踐電路分析中我們更關(guān)懷的是電容的伏安關(guān)系。1.4-141.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型電容上的電流與電壓呈微分關(guān)系，即任一時(shí)辰電容上的電流取決于該時(shí)辰電壓的變化率，而與該時(shí)辰電壓大小無關(guān)。電壓變化越快，電流也就越大，即使某時(shí)辰的電壓為0，也能夠有電流。顯然，與電感類似，電容也具有動(dòng)態(tài)特性，因此，也被稱為“動(dòng)態(tài)元件。 481.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型將式1.4-14變形為1.4-1

21、5闡明電容也具有記憶作用，因此，電容也被稱為“記憶元件。491.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型在圖1-14的關(guān)聯(lián)方向下，電容吸收的瞬時(shí)功率為1.4-18，電容從電路中吸收電能，并將其儲(chǔ)存起來，電容處于“充電形狀；電容元件的充電和放電的過程，也是與電路進(jìn)展能量交換的過程。由于電容模型中沒有電阻分量，所以電容本身也不耗費(fèi)能量。電容將儲(chǔ)存的電能釋放給電路，電容處于“放電形狀。501.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型假設(shè)電容的初始電壓，那么1.4-20也恒大于等于零，且只與電容的端電壓有關(guān)而與其電流無關(guān)，因此，證明了電容元件也是一種儲(chǔ)能元件。511.4

22、.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型綜上所述，電容同電感一樣，也具有“動(dòng)態(tài)、“記憶和“儲(chǔ)能三個(gè)特性。電容在電路中的作用主要有三：一是存儲(chǔ)電能，二是濾波，三是耦合隔直流通交流。 52經(jīng)過上述分析不難發(fā)現(xiàn)，電感和電容的特性很類似，這種“類似性被稱為“對(duì)偶，因此，電感和電容是一對(duì)“對(duì)偶元件。把滿足式1.4-1伏安特性、式1.4-7韋安特性和式1.4-13庫伏特性的電阻、電感和電容分別稱為“線性電阻、“線性電感和“線性電容。由于RLC元件的端電壓與流過電流之間的關(guān)系即VCR約束了元件上的電壓和電流行為，所以，這三個(gè)VCR式1.4-1、式1.4-8和式1.4-14是電路分析過程中必不可

23、少的實(shí)際根據(jù)。1.4.3 電容器及其模型 1.4 電阻、電感、電容及其模型531.5電源及其模型1.5.1 電源的概念與分類 電源就是可以產(chǎn)生并輸出電能的安裝或設(shè)備，可以以為是一種元器件。 按照不同的規(guī)范，電源有多種分類，比如：1根據(jù)電流的變化特性，分為直流電源和交流電源。2根據(jù)能否含有內(nèi)阻，分為理想電源和實(shí)踐電源。3根據(jù)輸出是電壓還是電流，分為電流源和電壓源。4根據(jù)輸出能否被電路中的其它參數(shù)所控制，分為受控電源和獨(dú)立電源。541.5電源及其模型1.5.2 直流電源與交流電源 可以產(chǎn)生并輸出直流電能電流或電壓的安裝或設(shè)備就叫直流電源。把電源將單位正電荷由負(fù)極搬移到正極所做的功被稱為電源的電動(dòng)勢(shì)

24、。 551.5電源及其模型1.5.2 直流電源與交流電源 在實(shí)踐運(yùn)用中，主要需求了解電池的“標(biāo)稱電壓和“電池容量?jī)蓚€(gè)參數(shù)。“標(biāo)稱電壓就是電池的開路端電壓，在數(shù)值上等于電動(dòng)勢(shì)，比如，常見的干電池是1.5V，汽車電瓶是12V等。“電池容量反映電池可以正常運(yùn)用的時(shí)間，用“安時(shí)Ah或“毫安時(shí)mAh表示，比如一節(jié)干電池的容量為500mAh，表示實(shí)際上電池以500mA的電流放電可以繼續(xù)1小時(shí)，假照實(shí)踐放電電流為250mA，那么實(shí)際上放電時(shí)間為2小時(shí)。561.5電源及其模型直流穩(wěn)壓電源的原理是這樣的：1降壓。通常我們需求的直流電源電壓都小于市電電壓220V，因此，首先必需經(jīng)過變壓器將220V市電降到所需的電

25、壓附近，普通不能低于所需電壓。2整流。變壓器輸出的低電壓依然是交流電壓，因此，必需經(jīng)過二極管構(gòu)成的“整流電路，變換為“脈動(dòng)直流電。3濾波。整流器輸出的“脈動(dòng)直流電要經(jīng)過主要由電容構(gòu)成的濾波器變?yōu)榇笮「尽昂愣ǖ闹绷麟姟?穩(wěn)壓。由穩(wěn)壓管等元件構(gòu)成的穩(wěn)壓器可將濾波器輸出的直流電壓穩(wěn)定在某一個(gè)值上，進(jìn)一步提高輸出的直流電壓質(zhì)量。1.5.2 直流電源與交流電源 571.5電源及其模型1.5.2 直流電源與交流電源 581.5電源及其模型可以產(chǎn)生并輸出交流電能電流或電壓的安裝或設(shè)備就叫交流電源。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們運(yùn)用的交流電源主要有來自發(fā)電廠的380V工業(yè)用電和220V民用市電。而在信號(hào)處置電路中運(yùn)用的

26、交流信號(hào)源那么是一種由電子元器件構(gòu)成的“振蕩電路產(chǎn)生的波形或是將實(shí)踐信號(hào)經(jīng)過傅里葉級(jí)數(shù)或變換分解得到的正弦信號(hào)分量詳見課程。1.5.2 直流電源與交流電源 591.5電源及其模型1.5.3 理想電壓源與實(shí)踐電壓源 可以輸出電壓的無內(nèi)阻電源就是理想電壓源。它是一個(gè)二端元件，電路符號(hào)如圖1-18a所示。其輸出電壓為： 1.5-1假設(shè)電源輸出電壓為一常數(shù)，且不隨電流的變化而變化 ，那么這種電源就叫直流電壓源或恒壓源， 601.5電源及其模型1.5.3 理想電壓源與實(shí)踐電壓源 我們知道，一個(gè)二端元件耗費(fèi)或釋放功率的大小由其端電壓和流過其電流共同決議，即1.5-2對(duì)電壓源而言，由于和為非關(guān)聯(lián)方向，其釋放

27、功率為正值。為負(fù)值，那么闡明電壓源吸收功率，也就是外電路對(duì)電壓源充電。假設(shè)計(jì)算出611.5電源及其模型1.5.3 理想電源與實(shí)踐電壓源 可以輸出電壓的有內(nèi)阻電源就是實(shí)踐電壓源。實(shí)踐電壓源又稱為有伴電壓源可以用一個(gè)理想電壓源和一個(gè)電阻相串聯(lián)來描畫， 實(shí)踐電壓源的電壓與電流的關(guān)系為 (1.5-3)621.5電源及其模型1.5.4 理想電流源與實(shí)踐電流源 可以輸出電流的無內(nèi)阻電源就是理想電流源。 1.5-4假設(shè)電源輸出電流為一常數(shù)，且不隨其端電壓的變化而變化 ，那么這種電源就叫直流電流源或恒流源， 63類似電壓源，在圖1-20c的關(guān)聯(lián)方向下，理想電流源釋放的功率為1.5-5為正值，表示該電流源輸出或

28、釋放功率；為負(fù)值，表示該電流源是吸收功率，也就是外電路對(duì)電流源充電。1.5電源及其模型1.5.4 理想電流源與實(shí)踐電流源 64可以輸出電流的有內(nèi)阻電源就是實(shí)踐電流源。實(shí)踐電流源又稱為有伴電流源可以用一個(gè)理想電流源和一個(gè)電阻相并聯(lián)來描畫。 1.5電源及其模型1.5.4 理想電流源與實(shí)踐電流源 對(duì)于圖1-21a的運(yùn)用電路，可得實(shí)踐電壓流源的電壓與電流的關(guān)系為 1.5-6 651.5電源及其模型1.5.5 受控電源與獨(dú)立電源 電壓源的輸出電壓或電流源的輸出電流受電路中其他地方的電壓或電流控制。我們把這種電源稱為受控源。 受控源是一個(gè)四端元件，有兩個(gè)控制端鈕(又稱輸入端)和兩個(gè)受控端鈕(又稱輸出端)。

29、因此，受控源可以看成為一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)，而普通的二端元件可看成是一個(gè)單口網(wǎng)絡(luò)。661.5電源及其模型1.5.5 受控電源與獨(dú)立電源 根據(jù)控制量和受控量的不同，受控源可分為四種類型：2電壓控制電流源VCCS。其伏安特性為3電流控制電壓源CCVS。其伏安特性為4電流控制電流源CCCS。其伏安特性為1.5-71.5-81.5-91.5-101電壓控制電壓源VCVS。其伏安特性為671.5電源及其模型1.5.5 受控電源與獨(dú)立電源 68需求強(qiáng)調(diào)的是，受控源與獨(dú)立電源不一樣，它并不是一種真正的能量源，不能獨(dú)立輸出電能，而是為了更好地描畫一些電子元件的性能提出來的一種虛擬模型，是一種借助圖形反映元件內(nèi)部參數(shù)之

30、間相互關(guān)系的手段或方法，通常可以以為是一種信號(hào)變換電路。 1.5電源及其模型1.5.5 受控電源與獨(dú)立電源 691.6 電路模型電路模型就是由各種電子元器件模型和線段按一定規(guī)那么互連而成的可以描畫或反映實(shí)踐電路特性的圖形。70幾個(gè)電路術(shù)語：支路由一個(gè)二端元件或多個(gè)二端元件串聯(lián)而成的圖形。 節(jié)點(diǎn)三條或三條以上支路的銜接點(diǎn)。 途徑從一個(gè)節(jié)點(diǎn)出發(fā)到達(dá)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過的支路集合。回路電路中的一個(gè)閉合途徑。 網(wǎng)孔在平面網(wǎng)絡(luò)中，內(nèi)部沒有支路的回路。 這樣，圖1-23包括5條支路，6個(gè)回路，3個(gè)網(wǎng)孔和3個(gè)節(jié)點(diǎn)。1.6 電路模型711.6 電路模型從“物理電系統(tǒng)到“實(shí)際電路圖或到一個(gè)“數(shù)學(xué)表達(dá)式是一個(gè)從詳細(xì)到

31、籠統(tǒng)、從實(shí)際到實(shí)際的演化過程，這個(gè)過程叫做“建模。“建模是我們從事科學(xué)研討的一種根本思緒或方法，希望讀者可以仔細(xì)領(lǐng)會(huì)其中的“奧妙，加強(qiáng)本身的科研才干。比如，把手電筒籠統(tǒng)為電路圖，見圖1-24。721.7 電路根本定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消逝，它只能從一種方式轉(zhuǎn)化為其他方式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。這就是我們熟習(xí)的“能量守恒定律。而搭建一個(gè)實(shí)踐電路的目的，就是要利用電能為我們效力，因此，電能的利用也必需符合“能量守恒定律。 電路中的能量守恒定由基爾霍夫定律保證，或者說，電路的任務(wù)要在基爾霍夫定律的約束下進(jìn)展。 731.7 電路根本定律1.7

32、.1 基爾霍夫電流定律 基爾霍夫電流定律也稱為基爾霍夫第一定律 任何一個(gè)電路中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在任何一個(gè)時(shí)辰，流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。 1.7-11.7-2741.7 電路根本定律1.7.2 基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電壓定律也稱為基爾霍夫第二定律 1.7-31.7-4任何一個(gè)電路中的任何一個(gè)回路，在任何一個(gè)時(shí)辰，沿設(shè)定的回路方向走一圈，回路中一切非電源元件上電壓電位降的代數(shù)和恒等于該回路一切電源電動(dòng)勢(shì)電位升的代數(shù)和。751.8 電路分析的根本概念1.什么是電路變量在電路中，某點(diǎn)的電位或電壓、某支路的電流是我們最關(guān)懷的物理量，因此，常把電壓和電流稱為電路的根本變量，而把

33、功率、效率、頻率、相位、時(shí)間、電動(dòng)勢(shì)、元件參數(shù)等可以經(jīng)過電壓和電流計(jì)算得到物理量稱為電路變量。2. 什么是電路分析電路分析指的是對(duì)由電阻、電感、電容、電源和導(dǎo)線等元件模型構(gòu)成的電路模型，在直流穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)或交流穩(wěn)態(tài)下，進(jìn)展電路變量的求解以及根據(jù)這些物理量研討它們之間的相互關(guān)系及對(duì)電路性能影響的過程或方法。簡(jiǎn)言之，電路分析就是在交直流形狀下，對(duì)由RLC構(gòu)成的電路，求解以電流和電壓為主要變量的電路方程。這里的“電路方程主要指基于電路根本定律和元器件伏安特性得到的各種關(guān)系式。761.8 電路分析的根本概念3. 學(xué)習(xí)電路分析的意義1作為一門現(xiàn)代生活常識(shí)課，它可以協(xié)助我們更好地生活和任務(wù)。2作為一門根底課，為后續(xù)的“模擬電路、“數(shù)字電路、“高頻電路、“信號(hào)與系統(tǒng)和“通訊原理等課程打下根底。4. 電路分析要遵照兩個(gè)根本原那么條件元件的約束條件。比如，電阻、電感和電容的伏安關(guān)系。電路的約束條件。主要是基爾霍夫定律。771.8 電路分析的根本概念5. 電路分析的主要內(nèi)容在“電路分析課程中的電路，通常指“直流電路和“交流電路。由于在穩(wěn)定形狀下，電感對(duì)直流電流相當(dāng)于短路，電容相當(dāng)于開路，所以，直流電路就是指由電阻構(gòu)成的電路。這樣，“電路分析主要指：對(duì)由電阻構(gòu)成的純電阻電路在直流環(huán)境下進(jìn)展分析，簡(jiǎn)稱為“直