電路原理緒論ppt課件

1、第第1 1章章 緒緒 論論1. 1 1. 1 電路電路1. 2 1. 2 電流和電壓電流和電壓1. 3 1. 3 電路模型的建立和電電路模型的建立和電路分析的根本觀念路分析的根本觀念1. 4 1. 4 電路用于信號處置電路用于信號處置1. 6 1. 6 電路的分類電路的分類1. 5 1. 5 電路用于能量處置電路用于能量處置1.1 1.1 電路電路一、電路一、電路 circuits電路主要由電源、負載、銜接導(dǎo)線及開關(guān)等構(gòu)成。電路主要由電源、負載、銜接導(dǎo)線及開關(guān)等構(gòu)成。電源電源source：提供能量或信號。：提供能量或信號。負載負載load：將電能轉(zhuǎn)化為其他方式的能量，或?qū)π盘枺簩㈦娔苻D(zhuǎn)化為其他

2、方式的能量，或?qū)π盘栠M展處置。進展處置。導(dǎo)線導(dǎo)線line、開關(guān)、開關(guān)switch等：將電源與負載接成通路。等：將電源與負載接成通路。 電路是電工設(shè)備構(gòu)成的整體，它為電流電路是電工設(shè)備構(gòu)成的整體，它為電流current的流通提的流通提供途徑。供途徑。二、為什么要學(xué)習(xí)電路？二、為什么要學(xué)習(xí)電路？ 從學(xué)術(shù)的觀念來看從學(xué)術(shù)的觀念來看 電路是電氣工程電路是電氣工程electrical engineering的根底。的根底。 電路是計算機科學(xué)電路是計算機科學(xué)computer science的根底。的根底。 從實踐情況來看從實踐情況來看 電路原理是許多高級課程的先修課程。電路原理是許多高級課程的先修課程。

3、熟練掌握電路原理對現(xiàn)實生活有協(xié)助。熟練掌握電路原理對現(xiàn)實生活有協(xié)助。三、什么是電氣工程？三、什么是電氣工程？國內(nèi)習(xí)慣的歸類與統(tǒng)稱國內(nèi)習(xí)慣的歸類與統(tǒng)稱各學(xué)科領(lǐng)域各學(xué)科領(lǐng)域國外習(xí)慣的歸類與統(tǒng)稱國外習(xí)慣的歸類與統(tǒng)稱電氣工程電氣工程電力工程電力工程電氣工程電氣工程信息科學(xué)與技術(shù)信息科學(xué)與技術(shù)(或電子信息科學(xué)與技術(shù)或電子信息科學(xué)與技術(shù))控制工程控制工程通信工程通信工程電子工程電子工程 計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(xué)計算機科學(xué)計算機工程計算機工程統(tǒng)稱：電氣工程與信息科學(xué)統(tǒng)稱：電氣工程與信息科學(xué)（或電氣電子信息科學(xué)）（或電氣電子信息科學(xué)）統(tǒng)稱：電氣工程與計算機科學(xué)統(tǒng)稱：電氣工程與計算機科學(xué)（簡稱

4、（簡稱EECS、ECE）四、電路都有哪些作用？四、電路都有哪些作用？ 處置能量處置能量 電能的產(chǎn)生、傳輸、分配電能的產(chǎn)生、傳輸、分配 處置信號處置信號 電信號的獲得、變換、放大電信號的獲得、變換、放大電路原理電路原理相互交融的信息系統(tǒng)相互交融的信息系統(tǒng)(無處不在的無處不在的IT產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè))公共公共根底根底專門專門技術(shù)技術(shù)運用運用領(lǐng)域領(lǐng)域電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)(能量傳輸與處置能量傳輸與處置)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)(信號反響與處置信號反響與處置)通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng)(信號傳輸與處置信號傳輸與處置)信號處置系統(tǒng)信號處置系統(tǒng)*計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)(關(guān)注大功率關(guān)注大功率)通訊電路通訊電路(關(guān)注高頻

5、段關(guān)注高頻段)微電子技術(shù)微電子技術(shù)(集成芯片設(shè)計集成芯片設(shè)計)模擬電子線路模擬電子線路數(shù)字電子線路數(shù)字電子線路信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)*：指各類信號處置課程，包括某些專業(yè)的專門課程如生物醫(yī)學(xué)工程、核電子學(xué)等。：指各類信號處置課程，包括某些專業(yè)的專門課程如生物醫(yī)學(xué)工程、核電子學(xué)等。 五、電路原理的后續(xù)課程五、電路原理的后續(xù)課程電路分析電路分析(analysis)電路實際電路原理電路實際電路原理實踐電路實踐電路電路模型電路模型分析分析求解方程求解方程代數(shù)、常微分、偏微分代數(shù)、常微分、偏微分結(jié)果結(jié)果電路分析電路分析電路綜合電路綜合電路綜合電路綜合(synthesis)六、電路分析與電路綜合六、電路分析與

6、電路綜合根據(jù)電源性質(zhì)根據(jù)電源性質(zhì)直流電路直流電路交流電路交流電路根據(jù)負荷性質(zhì)根據(jù)負荷性質(zhì)電阻電路電阻電路動態(tài)電路動態(tài)電路根據(jù)感興趣的時段根據(jù)感興趣的時段暫態(tài)分析暫態(tài)分析穩(wěn)態(tài)分析穩(wěn)態(tài)分析七、如何對待電路七、如何對待電路1.2 1.2 電流和電壓電流和電壓一、一、 電流電流 current帶電質(zhì)點有規(guī)律的運動構(gòu)成電流。帶電質(zhì)點有規(guī)律的運動構(gòu)成電流。電流的大小用電流強度表示。電流的大小用電流強度表示。電流強度：單位時間內(nèi)經(jīng)過導(dǎo)體橫截面的電量。電流強度：單位時間內(nèi)經(jīng)過導(dǎo)體橫截面的電量。0d( ) = limdtqqi ttt 單位稱號：安單位稱號：安培培 符號：符號：A Ampere，安培；，安培；1

7、775 1836，F(xiàn)rance電流的參考方向電流的參考方向: :實踐方向?qū)嵺`方向?qū)嵺`方向?qū)嵺`方向參考方向：恣意選定的一個方向即為電流的參考方向。參考方向：恣意選定的一個方向即為電流的參考方向。i 參考方向參考方向AB電流參考方向的兩種表示：電流參考方向的兩種表示： 用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向；用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向； 用雙下標表示：如用雙下標表示：如 iAB ，電流的參考方向由，電流的參考方向由A指向指向B。i 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i 0i 0參考方向參考方向U+參考方向參考方向U+ 0 吸收正功率吸收正功率 實踐吸收實踐吸收P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功

8、率 實踐發(fā)出實踐發(fā)出P0 發(fā)出負功率發(fā)出負功率 實踐吸收實踐吸收+iu 2. u， i 取非關(guān)聯(lián)參考方向取非關(guān)聯(lián)參考方向P吸吸 = ui元件吸收的功率元件吸收的功率+5IURU1U2例例 U1=10V， U2=5V。 分別求電源、電阻的功率。分別求電源、電阻的功率。I=UR/5=(U1U2)/5=(105)/5=1 APR吸吸= URI = 51 = 5 WPU1發(fā)發(fā)= U1I = 101 = 10 WPU2吸吸= U2I = 51 = 5 WP發(fā)發(fā)= 10 W， P吸吸= 5+5=10 WP發(fā)發(fā)=P吸吸 功率守恒功率守恒二、二、 周期信號的有效值周期信號的有效值effective value

9、有效值也稱方均根值有效值也稱方均根值(root-meen-square，簡記為，簡記為rms)W1=I 2RTRi(t)TtRtiW022d)( TtRtiRTI022d)( TttiTI02d)(1電壓有效值電壓有效值 TttuTU02defd)(1正弦電流、電壓的有效值：正弦電流、電壓的有效值：設(shè)設(shè) i(t)=Imsin( t + y )ttITITd ) (sin1022m 20 sin ( ) dTtt 2mmm1 0.70722ITIIIT ) sin(2) sin()(m tItIti TttiTI02defd)(1留意留意:只適用正弦量只適用正弦量01cos2()d2Ttt 01

10、122TtTm2II 1.6 1.6 電路的分類電路的分類一、一、 線性與非線性線性與非線性線性電路：負荷由線性電阻、線性電路：負荷由線性電阻、線性受控源等線性元件構(gòu)成的線性受控源等線性元件構(gòu)成的電路。用線性方程描畫。電路。用線性方程描畫。非線性電路：負荷中包含非線性電路：負荷中包含非線性元件的電路。用非非線性元件的電路。用非線性方程描畫。線性方程描畫。非時變定常電路：非時變定常電路： 負荷由非時變元件構(gòu)成的電路。負荷由非時變元件構(gòu)成的電路。時變電路：負荷中包含時變元件的電路。時變電路：負荷中包含時變元件的電路。二、二、 時變與非時變時變與非時變例例 烏魯木齊發(fā)烏魯木齊發(fā)電站發(fā)出的正弦電站發(fā)出的正弦電磁波需求多少電磁波需求多少時間才干傳輸?shù)綍r間才干傳輸?shù)介L沙長沙 ？683 10(3 10 )10ms50Hz的正弦波周期為的正弦波周期為20ms。經(jīng)過。經(jīng)過10ms以后，烏魯木齊以后，烏魯木齊發(fā)出的電磁波剛剛到達長沙，而此時烏魯木齊發(fā)電機的電發(fā)出的電磁波剛剛到達長沙，而此時烏魯木齊發(fā)電機的電壓與長沙的電壓正好反相！壓與長沙的電壓正好反相！ Usin(314t)烏魯木齊烏魯木齊長沙長沙3000公里公里C= 3108米米/秒秒 關(guān)鍵在哪里？關(guān)鍵在