清华大学电路原理于歆杰.doc

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、电路circuits电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。电源source提供能量或信号。负载load将电能转化为其他形式的能量或对信号进行处理。导线line、开关switch等将电源与负载接成通路。电路是电工设备构成的整体它为电流current的流通提供路径。清华大学电路原理教学组二、为什么要学****电路??从学术的观点来看–电路是电气工程electricalengineering的基础。–电路是计算机科学computerscience的基础。??从实际情况来看–电路原理是许多高级课程的先修课程。–熟练掌握电路原理对现实生活有帮助。三、什么是电气工程国内****惯的归类与统称各学科领域国外****惯的归类与统称电气工程电力工程电气工程信息科学与技术或电子信息科学与技术控制工程通信工程电子工程……计算机科学与技术计算机科学计算机工程统称电气工程与信息科学或电气电子信息科学统称电气工程与计算机科学简称EECS、ECE四、电路都有哪些作用??处理能量–电能的产生、传输、分配……??处理信号–电信号的获得、变换、放大……电路原理相互融合的信息系统无处不在的IT产业公共基础专门技术应用领域电力系统能量传输与处理控制系统信号反馈与处理通信系统信号传输与处理信号处理系统计算机系统电力电子技术关注大功率通信电路关注高频段微电子技术集成芯片设计模拟电子线路数字电子线路信号与系统指各类信号处理课程包括某些专业的专门课程如生物医学工程、核电子学等。五、电路原理的后续课程清华大学电路原理教学组电路分析analysis电路理论电路原理实际电路电路模型分析求解方程代数、常微分、偏微分结果电路分析电路综合电路综合synthesis六、电路分析与电路综合清华大学电路原理教学组根据电源性质直流电路交流电路根据负荷性质电阻电路动态电路根据感兴趣的时段暂态分析稳态分析七、、电流current带电质点有规律的运动形成电流。电流的大小用电流强度表示。电流强度单位时间内通过导体横截面的电量。ΔΔΔ0dlimdtqqittt单位名称安培符号AAmpere安培1775–1836France清华大学电路原理教学组电流的参考方向:实际方向实际方向参考方向任意选定的一个方向即为电流的参考方向。i参考方向AB清华大学电路原理教学组电流参考方向的两种表示用箭头表示箭头的指向为电流的参考方向用双下标表示如iAB电流的参考方向由A指向B。i参考方向i参考方向i0i0实际方向电流的参考方向与实际方向的关系:实际方向清华大学电路原理教学组例10V10ABI1II2电路中电流I的大小为1A其方向为从A流向B。此为电流的实际方向若参考方向如I1所示则I11A若参考方向如I2所示则I2-1A因此同一支路的电流可用两种方法表示。清华大学电路原理教学组二、电压voltage电场中某两点A、B间的电压降UAB等于将点电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与该点电荷q的比值即qWuddABAB单位名称伏特符号VVolt伏特1745–1827ItalianAB清华大学电路原理教学组电压降的参考方向U0参考方向U–参考方向U–0U实际方向–实际方向–实际方向–实际方向–清华大学电路原理教学组电路中电压UAB10V方向从A指向B实际方向。若电压参考方向如U1所示电压参考方向与实际方向相同则U110V。若电压参考方向如U2所示电压参考方向
与实际方向相反则U2-10V。U1例10V10ABU2电压参考方向的三种表示方式3用箭头表示箭头指向为电压降的参考方向。1用正负极性表示由正极指向负极的方向为电降的参考方向。2用双下标表示如UAB由A指向B的方向为电降的参考方向。UUABUAB关于参考方向的小结1分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。2参考方向一经选定必须在图中相应位置标注包括方向和符号在计算过程中不得任意改变。–RiuuRi-Riuu-Ri3参考方向不同时其表达式符号也不同但实际方向不变。清华大学电路原理教学组5参考方向也称为假定方向、正方向以后讨论均在参考方向下进行。4元件或支路的ui通常采用相同的参考方向以减少公式中负号称之为关联参考方向。反之称为非关联参考方向。-iu-iu关联参考方向非关联参考方向清华大学电路原理教学组在分析电路问题时常在电路中选一个点为参考点referencepoint把任一点到参考点的电压降称为该点的电位。参考点的电位为零参考点也称为零电位点。电位用或U表示单位与电压相同也是V伏。abcd设c点为电位参考点则c0aUacbUbcdUdc三、
c点为电位电位potential清华大学电路原理教学组两点间电压与电位的关系仍设
参考点c0UacaUdcdUada–d前例结论电路中任意两点间的电压等于该两点间的电位差potentialdifference。–bba–Uab––ccb–Ubc–––3VUaca–c0––33V2以b点为参考点b0Uaba–ba
ccb–Ubc–––––
中电位参考点可任意选择当选择不同的电位参考点时电路中各点电位将改变但任意两点间电压保持不变。清华大学电路原理教学组外力非静电力克服电场力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所作的功称为电源的电动势。BAddWeqe的单位与电压相同也是V伏电压UAB表示A点到B点电位的降低potentialdropBAABu电动势eBA表示B点到A点电位的升高potentialriseBABAe所以ABBAueBA四、电动势electromotiveforce清华大学电路原理教学组五、端口port与二端口two-port端口由一对端钮构成且满足从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流。当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。uii-线性RLCM受控源i1i2i2i1u1u2--、。几种基本的理想电路元件电阻resistor元件表示消耗电能的元件。电感inductor元件表示各种电感线圈产生磁场、储存能量的作用。电容capacitor元件表示各种电容器产生电场、储存能量的作用。电源source元件表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件。。10BASE-Twallplate导线电池开关灯泡例iRSUfR实际电路电路模型清华大学电路原理教学组二、、信号signal信号是消息的表现形式。消息是指运动或状态变化的直接反应即待传输与处理的原始对象。信号确定性信号随机信号周期信号非周期信号离散信号连续信号数字信号抽样信号模拟信号清华大学电路原理教学组二、
量处理一、功率power单位时间内电场力所做的功。tqiqwutwpdddddduitqqwtwpdddddd功率的单位名称瓦特符号WWatt瓦特1736–1819British能量的单位名称焦耳符号JJoule焦耳1818–1889British清华大学电路原理教学组电压、