电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第1章

电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第1章
电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第1章

课程名称:电路理论

使用教材:电路(第五版). 邱关源原著.罗先觉修订.

北京:高等教育出版社 2008.4

专业班级:自动化08101-08103班

授课时数:64课时

授课教师:蔡明山

授课时间:2009--2010学年第一学期

主要参考文献:

1、李瀚荪编.电路分析基础(第三版).

北京:高等教育出版社,2002

2、江泽佳主编.电路原理(第三版).

北京:高等教育出版社,1992

3、沈元隆主编.电路分析.北京:人民邮电出版社,2001

4、张永瑞主编.电路分析基础.西安:电子工业出版社,2003

一、本课程的性质和作用

电路理论课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要技术基础理论课,是所有强电专业和弱电专业的必修课。电路理论是一门研究电路分析和网络综合与设计基本规律的基础工程学科。电路分析是在电路给定、参数已知的条件下,通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性;网络综合是在给定电路技术指标的情况下,设计出电路并确定元件参数。

主要内容:介绍电路的基本概念和电路的分析方法,分析电路中的电磁现象,研究电路中的基本规律。

课程特点:理论严密,逻辑性强,有广阔的工程背景。

教学目标:使学生掌握电路的基本概念、电路元件的特性、电路的基本定律和定理、一般电路的分析计算,掌握初步的实验技能,为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础;使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点;培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力。

前期知识基础:一定的高等数学、工程数学和大学物理(尤其是电磁学)等方面的知识;基本的分析问题和解决问题的能力。

二、本课程的任务与基本要求

本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数,在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上,对电路进行分析和计算。本课程的基本要求:

1、掌握基尔霍夫定律,掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性,掌握电路变量电压、电流的参考方向。

2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算,掌握实际电源两种模型及其等效变换,熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。

3、掌握电路的基本分析方法:支路电流法、网孔分析法、节点分析法,了解含理想运算放大器的电路分析。

4、掌握电路定理:戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。

5、掌握动态电路的时域分析法,理解强制分量、固有分量,暂态和稳态,时间常数等概念,学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。

6、掌握正弦电路的基本概念:周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差;掌握正弦电路的分析方法,即相量法,理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。

7、掌握串联谐振的条件和特点,谐振频率及品质因数概念。

8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。

9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。

10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念,了解非正弦周期电流电路的计算。

11、掌握拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。

12、掌握网络函数的概念,了解极点、零点与响应的关系,会用卷积定理分析电路。

13、掌握电路的图、树的概念,会写关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵,理解状态方程的含义。

14、理解两端口的含义,会计算两端口的参数。

三、本课程主要内容与课时分配

第1章电路模型Circuit model

和电路定律Circuit law

●本章重点Focus

1、电压V oltage电流Current参考方向reference direction的设定及选择参考方向的

意义;

2、无源元件passive components伏安关系V olt-ampere relations及特性

characteristics;

3、理想独立源An ideal independent source与实际独立源an actual independent source

区别difference,以及相应特性;

4、区分四种受控源Controlled source;

5、理解KVL、KCL意义,应用KVL,KCL求解电路。

●本章难点Difficulties in this chapter

1、功率判别Power Discriminant;

2、受控源在电路中的处理Treatment;

3、基本定律Basic Law的推广应用Promotion for application.

●教学方法

本章是电路理论课程的基础,主要讲述了电路的基本概念The basic concept of the circuit、电路元件Circuit components及基尔霍夫定律Kirchhoff's Law。共需8课时。本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法。对重点内容,课堂上要讲解透

彻,课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并牢固掌握;对难点内容,通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反三,理论联系实际,使学生能学会学懂,为以后进一步学习打下基础。由于课时量偏紧,对于曾学过的电路变量Circuit variable的一些内容简单讲解;对于电阻Resistance和电导conductance、电压源voltage sources和电流源current sources、电容capacitors和电感inductors则按对偶关系Dual relationships去理解相对应的内容;基尔霍夫定律的证明要求自学。

本课程只讨论集总电路。由集总元件构成的电路称为集总电路,或称具有集总参数的电路。集总(参数)元件:(假定)在任何时刻,流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流,且两个端子之间的电压为单值量。

集总参数Lumped Parameter元件是指有关电、磁场物理现象都由元件来“集总”表征。在元件外部不存在任何电场与磁场。如果元件外部有电场,进、出端子的电流就有可能不同;如果元件外部有磁场,两个端子之间的电压就可能不是单值的。

授课内容

1.1电路和电路模型Circuit and circuit model

一、电路:

1.电路:构成电流通路的一切设备的总和。

2.作用:进行能量的转换和传输Energy conversion and transmission(强电Strong

electric );进行信号的处理和传递Signal processing and transmission (弱电weak electric );进行信息的存储Information Storage

二、电路模型

可以表征或近似地表示一个实际器件(或电路)The actual device (or circuit)中所有的主要物理现象The main physical phenomena 。

电路模型可以通过理想的电路元件相互联接Interconnection 而成。

三、理想电路元件Ideal circuit elements

无源元件Passive Components :

1、电阻元件Resistor R :

消耗电能Power consumption

2、电感元件Inductor L :

存储磁场能量

Store magnetic energy

3、电容元件Capacitor C : 存储电场能量Store electric field energy

有源元件Active Components : 独立电源Independent Power

电压源V oltage Source

s

u s (t )

电流源Current Source

1.2电路的基本物理量Basic physical quantities 及参考方向 一、电流 1.电流t

q

i d d =

——瞬时值Instantaneous value 直流电流DC Current :I

量纲Dimensionless :安培(A )

1kA=10-3A ;1mA=10-3A ;1μA=10-6A

2.电流的参考方向: 是一种任意选定的方向

Arbitrarily chosen direction

标定方式:在连接导线Connect wires 上用箭头表示 约定Convention :当i >0时参考方向与实际方向一致

当i <0时参考方向与实际方向相反

二、电压

1、q

w

u d d AB ?

=――瞬时值

直流电压U AB

量纲:伏特(V )1kV=10-3V ;1mV=10-3V ;1μV=10-6V

2、电压的参考方向: 是一种任意选定的方向

标定方式:“+”高电位端、“-”低电位端Low-potential teminal

i s (t ) (I s

)

A

约定:当u >0时参考方向与实际方向一致

当u <0时参考方向与实际方向相反

三、电压与电流的关联参考方向Voltage and current reference to the direction of

the association

(针对一段电路而言)

1.3功率与能量Power and Energy

一、功率:

1、瞬时功率Instantaneous power

)()(d d d )(d d )(d )(t i t u t

q

q t w t t w t p ?=?==

?

(关联参考方向下成立) 当p >0时 吸收功率Absorbed power , 当p <0时 发出功率Given power

量纲:瓦特(W )

2、直流功率DC Power 的计算

UI P = UI P -= )(W 1025吸收=?=P

1.4电阻元件

u

5V

一、电阻元件定义

一个二端元件,电压与电流之间的关系可以用i —u 平面上的一条曲线表征。

过原点的直线称为线性电阻Linear resistance

隧道二极管为非线性电阻

线性电阻R =i

u

(Ω)

(关联) u = Ri

二、欧姆定律

Ohm's law

u =Ri

u = -Ri

三、欧姆定律的另一种形式

Gu u R i ?

==1 R

G 1

?= ――电导(S)

四、电阻功率的计算

p =ui =Ri 2

p = -ui = - (-Ri )i =Ri 2

u u u u

u

u i

i

p=Ri2≥0 吸收功率Absorbing power,

消耗电能consumpting power

例:求u ab和u ad及各段电路的功率并指明吸收/发出功率.

u1=1V i1=2A

u2=-3V i2=1A

u3=8V i3=-1A

u4=-4V u5=7V

u6=-3V

解:u ab= u ac+ u cb= -u1+u2= - (1)+(-3)= -4 V u ab= u b= -3V p1= -u1i1= -2W<0(发出)p2=u2i1= -6W<0(产生)

p3=u3i1=16W>0(吸收)p4=u4i2= - 4W<0(产生)

p5=u5i3= -7W<0(产生)p6=u6i3=3W>0(吸收)

1.5电容元件

1

容。

线性非线性

q Cu

=电容(常数)单位:法拉(F)

2、电压电流关系

()

dq d Cu du

i C

dt dt dt

===动态元件Dynamic Components,

对直流0

i=,电容开路

3

_ _

u5

+

_

ui

u

000

11()()(0)t t

t u t u t id u id C C ξξ=+=+?? 记忆元件

3、能量 )(21)(2t Li t W = 储能(电场能)

1.6电感元件

1、定义:任意二端元件其磁链Flux 、电流满足韦—安平面内一条曲线,称之为电感。

L Li ψ= 电感(常数) 单位:亨利(H )

2、电压电流关系 ①电压 由电磁感应定律Law of electromagnetic induction

d e dt ?

=-

,又u e =-, ∴dt di L dt d u ==?(dt

di L u -= 非关联) 直流 u =0 L 短路

②电流 ?+=t

d u L i t i 0

)(1)0()(ξξ 有记忆

3、能量 )(21)(2t Li t W = 储能(磁场能)

1.7电压源和电流源Voltage source and current source

一、独立电源

指电源输出的电压(电流)仅由独立电源本身性质决定,与电路中其余部分的电压(电流)无关。分类: 电压源和电流源。

二、电压源

1.理想电压源:一个二端元件,输出电压恒定。

①电路符号

③伏安曲线

a.输出电压恒定,和

外电路无关;

b.其流过的电流由外

电路决定

R

U

U

U

R

U

I s

s

=

=

2.实际电压源:若一个二端元件所输出的电压随流过它的电流而变化就称为实际电流源。

①②伏安特性

u=iR s+u s

③三种工作状态

a.加载u=u s-R s i

b.开路i=0 u oc=u s(u oc开路电压)

c.短路u=0 i sc=u s/R(i sc短路电流)

三、电流源

u s(t)

U s

10Ω

i

1、理想电流源:若一个二端元件的输出电流恒定Constant 时,则称为理想电流源.

①电路符号

②基本性质

a .输出电流恒定和外电路无关

s s

RI I I RI

U ==

b .其端电压V oltage 由外电路external circuit 确定Determined

③伏安曲线

2、实际电流源

一个二端元件,输出的电流随其端电压变化而变化.

①电路模型 ②伏安特性

i = i s -

= i s -

③三种工作状态Working condition a . 加载Load i =i s -u /R s

i s (t ) (I s )

I

i

b. 短路Short u =0,i sc =-i s

c. 开路open i =0,u oc =R s i s

注:电压源不允许短路,电流源不允许开路

1.8受控源

一、受控源: 耦合元件Coupling Components

一个电源,输出电压(电流)受电路中其它支路的电压(电流)控制。

由两条支路构成: 1―1’支路-控制支路 2―2’支路-被控支路

二、受控源的分类:

1

2、电流控制电压源(CCVS)

μ(无纲量)-电压放大倍数. r -电阻量纲.

3、电压控制电流源(VCCS)

4、电流控制电流源(CCCS)

=r i 1

=μu 1

i 1

g -电导量纲. β-无纲量,电流放大倍数.

三、注意:

1、受控源具有电源与电阻的二重性Duality .

2、输出量的性质nature of output 由电路符号circuit symbols 判断

1.9基尔霍夫定律

一、几个常用名词

1、支路Branch :任意一个二端元件Two-terminal element 构成一条支路.

2、节点Node :两条或两条以上支路的联接点Join point .

3、回路Loop :电路中的任一闭合路径Any closed path .

4、网孔Mesh :当回路中不包括其他支路时称为网孔.

5、网络Network :指复杂电路

二、基尔霍夫电流定律(KCL)

1、定律指出:任一时刻,流入电路中任一节点的电流代数和algebraic sum of Current 恒为零keep constant as zero .

1

0n

k

k i

==∑

约定:流入取负,流出取正

2、物理实质physical nature :电荷的连续性原理Principle of continuity of charge

3、推广Promotion :节点→封闭面Closed surface (广义节点Generalized nodes )

已知i 1、i 2求i 3

根据KCL 得:00000

3218658737642541=---?????

???=---=+--=++--=++-i i i i i i i i i i i i i i i i

三、基尔霍夫电压定律(KVL)

1、定律:任一时刻,沿任一闭合回路电压降代数和algebra sum of V oltage drop 恒为零。

1

0n

k

k u

==∑

约定Convention :与回路绕行方向一致取正,与回路绕行方向不一致取负.

2、物理实质physical nature :Principle of single-valued potential 电位单值性原理

3、推广:闭合路径→假想回路closed path→Imaginary loop

u -u s +R s i =0

u

解:根据KVL 得:

又:V

002.6A 15

4.9

0.980.0020.16=∴=?=

?+?=s s u i i i i u

u s +

u

《电路》邱关源第五版课后习题答案全集

答案 第一章 【1】:由U A B =5V 可得:I AC .=-25A :U D B =0:U S .=125V 。 【2】:D 。 【3】:300;-100。 【4】:D 。 【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S S S 1 。 【题6】:3;-5;-8。 【题7】:D 。 【题8】:P US1 =50 W ;P U S 26=- W ;P U S 3=0;P I S 115=- W ;P I S 2 W =-14;P I S 315= - W 。 【题9】:C 。 【题10】:3;-3。 【题11】:-5;-13。 【题12】:4(吸收);25。 【题13】:0.4。 【题14】:3123 I +?=;I =1 3 A 。 【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。 【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P U I =-=-245 W 。 【题17】:由图可得U E B =4V ;流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23;又由节点D 列KCL 得I I C D =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上 式,得U A C =-7V 。 【题18】: P P I I 121 2 2 222==;故I I 1222=;I I 12=; ⑴ KCL :43211-= I I ;I 185=A ;U I I S =-?=218 511V 或16.V ;或I I 12=-。 ⑵ KCL :43 2 11-=-I I ;I 18=-A ;U S = -24V 。 第二章

电路(第五版). 邱关源原著 电路教案 第12章

第12章 非正弦周期电流电路和信号的频谱 ● 本章重点 1、非正弦量有效值及非正弦周期电路平均功率计算; 2、非正弦周期电路的计算。 ● 本章难点 1、非正弦周期电路计算时,恒定分量与不同次谐波分量单独作用电路区别及求解。 ● 教学方法 本章主要讲述了非正弦周期信号有效值及非正弦周期电流电路平均功率计算;非正弦周期电流电路的分析方法采用谐波分析法。本章共用4课时。对重点和难点内容,通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反三。对三相电路中的高次谐波等内容,本章采用自学方式。 ● 授课内容 12.1非正弦周期信号 1、非正弦周期电流 2、非正弦产生的原因 1)激励为非正弦; 2)电路中存在非线性元件; 3)不同频率信号作用在电路中。 3、解决方法 激励:利用傅立叶级数展开 01 ()cos() ()2S km k S k u t U U k t u t T ω?π ωω∞ ==++= ---∑为非正弦周期函数 基波频率k ---k 次谐波频率 响应:利用叠加定理求解 12.2非正弦周期量的有效值及电路平均功率 1、有效值 周期量有效值的定义:()dt t f T F T ? = 2 1 注意:在正弦电路中,正弦量的最大值与有效值之间存在2 倍的关系,m F F = 。 对于非正弦周期信号,其最大值与有效值之间并无此种简单关系。 非正弦周期量: 01 ()cos()km k k f t F F k t ω?∞ ==+ +∑ 将f (t )代人有效值定义式,并利用三角函数的正交性

22000 1,T i F dt F T =? 001,2cos()0T k k ii F F k t dt T ωψ+=? ()k km k Y km F F dt t k F T iii ==+?2 cos 1, 2 02?? 0 1,2cos()cos()0 T km k qm q iv F k t F q t dt k q T ωψωψ++=≠? 则有 222220 1 1 k k k F F F F F F ∞ ==++++=+∑…… 非正弦周期电流的有效值 2222220 1 2 3 1 ...k K I I I I I I I ∞ == +++=+∑ 同理,非正弦周期电压的有效值 2222220 1 2 3 1 ...k K U U U U U U U ∞ ==++++=+ ∑ 以上两式表明,非正弦周期电流或电压的有效值为其直流分量和各次谐波分量有效值的平方和的平方根。 2、非正弦周期电流电路的平均功率 如图所示一端口N 的端口电压u (t )和电流i (t )的关联参考方向下,一端口电路吸收的瞬时功率和平均功率为 1()()*() ()T p t u t i t p p t dt T ==? 一端口电路的端口电压u (t )和电流i (t )均为非正弦周期量,其傅里叶级数形式分别为 01 01 ()cos() ()cos() km uk k km ik k u t U U k t i t I I k t ωψωψ∞ =∞ ==++=++∑∑ 在图示关联参考方向下,一端口电路吸收的平均功率 0011()()*()T T P p t dt u t i t dt T T = =?? 将上式进行积分,并利用三角函数的正交性,

电路(第五版)._邱关源原著_电路教案__第9章正弦稳态电路分析概要

第9章正弦稳态电路分析 ●本章重点 1、阻抗和导纳的概念及电路阻抗的计算; 2、相量法分析计算电路; 3、平均功率、无功功率、视在功率及复功率的理解; 4、最大功率; 5、谐振的条件及特点的理解。 ●本章难点 1、相量图求解电路; 2、提高功率因数的计算; 3、含有谐振电路的计算。 ●教学方法 本章是正弦稳态电路分析的重要内容,通过举例较详细地讲述了相量法的解析方法和几何方法;对阻抗和导纳的概念、如何求解及两者间的关系也要详细讲解;对正弦稳态电路有关功率的概念、公式以及所代表的含义要讲解透彻,通过例题讲清楚提高功率因数的方法和意义;对谐振这部分内容主要讲述串联谐振,并联谐振按两者间的对偶关系加以理解。本章主要采用课堂讲授的教学方法,共用8课时。 ●授课内容 9.1 阻抗和导纳 一、阻抗 1.定义:在正弦稳态无源二端网络端钮处的电压相量与电流相量之比定义为该

二端网络的阻抗,记为Z , 注意:此时电压相量U g 与电流相量I g 的参考方向向内部关联。 u i U U Z I I ψψ∠== ∠ (复数)阻抗()Ω z j Z R X ψ=∠=+ 其中 ()U Z I =Ω —阻抗Z 的模,即阻抗的值。 Z u i ?ψψ=- —阻抗Z 的阻抗角 z cos () R Z ?=Ω —阻抗Z 的电阻分量 z sin ()X Z ?=Ω —阻抗Z 的电抗分量 阻抗三角形 电阻元件的阻抗: 在电压和电流关联参考方向下电阻的伏安关系的相量形式为 R R U R I = R I 与R U 共线 则 R R R U Z R I == 电感元件的阻抗: 在电压和电流关联参考方向下电感的伏安关系的相量形式为 L L j U L I ω= 则 L L L L j j U Z L X I ω== = g U U Z I =- g g g R X |Z | Z ? g R U g g g

电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第1章

课程名称:电路理论 使用教材:电路(第五版). 邱关源原著.罗先觉修订. 北京:高等教育出版社 2008.4 专业班级:自动化08101-08103班 授课时数:64课时 授课教师:蔡明山 授课时间:2009--2010学年第一学期 主要参考文献: 1、李瀚荪编.电路分析基础(第三版). 北京:高等教育出版社,2002 2、江泽佳主编.电路原理(第三版). 北京:高等教育出版社,1992 3、沈元隆主编.电路分析.北京:人民邮电出版社,2001 4、张永瑞主编.电路分析基础.西安:电子工业出版社,2003

一、本课程的性质和作用 电路理论课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要技术基础理论课,是所有强电专业和弱电专业的必修课。电路理论是一门研究电路分析和网络综合与设计基本规律的基础工程学科。电路分析是在电路给定、参数已知的条件下,通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性;网络综合是在给定电路技术指标的情况下,设计出电路并确定元件参数。 主要内容:介绍电路的基本概念和电路的分析方法,分析电路中的电磁现象,研究电路中的基本规律。 课程特点:理论严密,逻辑性强,有广阔的工程背景。 教学目标:使学生掌握电路的基本概念、电路元件的特性、电路的基本定律和定理、一般电路的分析计算,掌握初步的实验技能,为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础;使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点;培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力。 前期知识基础:一定的高等数学、工程数学和大学物理(尤其是电磁学)等方面的知识;基本的分析问题和解决问题的能力。 二、本课程的任务与基本要求 本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数,在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上,对电路进行分析和计算。本课程的基本要求: 1、掌握基尔霍夫定律,掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性,掌握电路变量电压、电流的参考方向。 2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算,掌握实际电源两种模型及其等效变换,熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。 3、掌握电路的基本分析方法:支路电流法、网孔分析法、节点分析法,了解含理想运算放大器的电路分析。 4、掌握电路定理:戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。 5、掌握动态电路的时域分析法,理解强制分量、固有分量,暂态和稳态,时间常数等概念,学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。 6、掌握正弦电路的基本概念:周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差;掌握正弦电路的分析方法,即相量法,理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。 7、掌握串联谐振的条件和特点,谐振频率及品质因数概念。 8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。 9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。 10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念,了解非正弦周期电流电路的计算。 11、掌握拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。 12、掌握网络函数的概念,了解极点、零点与响应的关系,会用卷积定理分析电路。 13、掌握电路的图、树的概念,会写关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵,理解状态方程的含义。 14、理解两端口的含义,会计算两端口的参数。

邱关源《电路》第五版答案

答 案 第一章 电路模型和电路定律 【题1】:由U A B =5V 可得:I AC .=-25A :U D B =0:U S .=125V 。 【题2】:D 。 【题3】:300;-100。 【题4】:D 。 【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S S S 1 。 【题6】:3;-5;-8。 【题7】:D 。 【题8】:P US1 =50 W ;P U S 26=- W ;P U S 3=0;P I S 115=- W ;P I S 2 W = -14;P I S 315=- W 。 【题9】:C 。 【题10】:3;-3。 【题11】:-5;-13。 【题12】:4(吸收);25。 【题13】:。 【题14】:3123 I +?=;I =1 3 A 。 【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。 【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P U I =-=-245 W 。 【题17】:由图可得U E B =4V ;流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23;又由节点D 列KCL 得I I C D =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上 式,得U A C =-7V 。 【题18】: P P I I 121 2 2 222==;故I I 1222=;I I 12=; ⑴ KCL :43211-= I I ;I 18 5=A ;U I I S =-?=218511V 或16.V ;或I I 12=-。 ⑵ KCL :43 2 11-=-I I ;I 18=-A ;U S = -24V 。 第二章 电阻电路的等效变换 【题1】:[解答]

邱关源 《电路》第五版 学习总结

第一章 1、KCL 、KVL 基尔霍夫定律 2、受控电源 CCCS 、CCVS 、VCVS 、VCCS 第二章 1、电阻电路的等效变换 电阻的Y 行联接与△形联接的等效变换 R1、R2、R3为星形联接的三个电阻,R12、R13、R23为△形联接的三个电阻 公式: 形电阻之和形相邻电阻的乘积形电阻??= Y 形不相邻电阻 形电阻两两乘积之和形电阻Y Y =? 如: 31231231121R R R R R R ++?= 331322112R R R R R R R R ++= 2、电压源、电流源的串并联 电压源串联,电流源并联可以合成为一个激励为其加和的电压源或电流源; 只有激励电压相等且极性一致的电压源才允许并联,否则违背KVL ; 只有激励电流相等且方向一致的电流源才允许串联,否则违背KCL 。 第三章 1、KCL 独立方程数:n-1 ;KVL 独立方程数: b-n+1 其中,(n 为节点数,b 为分支数) 2、支路分流法,网孔电流法,回路电流法; 节点电压法 3、电压源电阻很小,电导很大;电流源电阻很大,电导很小; 第四章 1、叠加定理:在线性电阻电路中,某处电压或电流都是电路中各个独立电源单

独作用时,在该处分别产生的电压或电流的叠加 2、齐性定理:线性电路中,当所有的激励(电压源或电流源)都同时增大或缩小K 倍时,响应(电压或电流)也将同样增大或缩小K 倍 3、替代定理: 4、戴维宁定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效替代,此电压源的激励电压等于一端口的开路电压,电阻等于一端口内全部独立电源置零后的输入电阻; 诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电阻的并联组合等效置换,电流源的激励电流等于一端口的短路电流,电阻等于一端口中全部独立源置零后的输入电阻。 5、最大功率传输定理:eq 24R U P OC LMAX , 负载电阻RL=含源一端口的输入电阻Req 第五章

(完整版)电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第4章.

第4章 电路定理 ● 本章重点 1、叠加定理的应用及注意事项; 2、替代定理的含义; 3、应用戴维南、诺顿定理分析电路; 4、最大功率传输定理Maximum power transfer theorem 的内容。 ● 本章难点 1、含有受控源电路应用叠加定理; 2、求解含有受控源电路的戴维南、诺顿等效电路。 ● 教学方法 本章讲述了电路理论的一些重要定理,共用6课时。采用讲授为主,自学为辅的教学方法。为使学生能理解定理内容,并应用定理来分析问题和解决问题。在课堂上讲述了大量例题,课下布置一定的作业,使学生能学会学懂,由于课时量偏紧,对于定理的证明要求自学。 ● 授课内容 4.1 叠加定理 线性函数)(x f : )()()(2121x f x f x x f +=+ —可加性Additivity )()(x af ax f = —齐次性Homogeneity )()()(2121x bf x af bx ax f +=+—叠加性Superposition (a 、b 为任意常数Arbitrary Constant ) 一、定理 对于任一线性网络,若同时受到多个独立电源的作用,则这些共同作用的电源在某条支路上所产生的电压或电流等于每个独立电源各自单独作用时,在该支路上所产生的电压或电流分量的代数和。 例1:试用叠加定理计算图4-1(a )电路中3Ω电阻支路的电流I 。

图4-1(a ) 二、注意事项 (1)只适用于线性电路中求电压、电流,不适用于求功率;也不适用非线性电路; (2)某个独立电源单独作用时,其余独立电源全为零值,电压源用“短路” 替代,电流源用“断路”替代; (3)受控源不可以单独作用,当每个独立源作用时均予以保留; (4)“代数和”指分量参考方向与原方向一致取正,不一致取负。 例2:电路如图4-2(a ),试用叠加法求U 和x I 。 图4-2(a ) 解:第一步10V 电压源单独作用时如图4-2(b )。 _ 2Ω 6V 2I x + _ 26Ω ' A 3 I =- 6V + "A 3 I =- 2Ω _ 'x I + _ '

邱关源《电路》第五版答案

答案 第一章 电路模型和电路定律 【题1】:由U A B =5V 可得:I AC .=-25A :U D B =0:U S .=125V 。 【题2】:D 。 【题3】:300;-100。 【题4】:D 。 【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S S S 1 。 【题6】:3;-5;-8。 【题7】:D 。 【题8】:P US1 =50 W ;P U S 26=- W ;P U S 3=0;P I S 115=- W ;P I S 2 W = -14;P I S 315=- W 。 【题9】:C 。 【题10】:3;-3。 【题11】:-5;-13。 【题12】:4(吸收);25。 【题13】:0.4。 【题14】:3123 I +?=;I =1 3 A 。 【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。 【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P U I =-=-245 W 。 【题17】:由图可得U E B =4V ;流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23;又由节点D 列KCL 得I I C D =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上 式,得U A C =-7V 。 【题18】: P P I I 121 2 2 222==;故I I 1222=;I I 12=; ⑴ KCL :43211-= I I ;I 18 5=A ;U I I S =-?=218511V 或16.V ;或I I 12=-。 ⑵ KCL :43 2 11-=-I I ;I 18=-A ;U S = -24V 。 第二章 电阻电路的等效变换 【题1】:[解答]

电路(第五版).-邱关源原著-电路教案-第3章

第3章 电阻电路的一般分析 ● 本章重点 1、独立independent KCL 、KVL 方程equations 个数; 2、支路法列方程construct equations 解电路; 3、网孔法列方程解电路analyse circuit ; 4、回路法列方程解电路; 5、节点法列方程解电路。 ● 本章难点 1、含有理想电源Ideal Power 的回路法Loop method ; 2、含有受控源Controlled source 的回路法; 3、含有理想电源的节点法node method ; 4、含有受控源的节点法。 ● 教学方法 本章主要讲述电阻电路的一般分析方法,即方程法。本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法,共需6课时。对独立KCL 、KVL 方程个数确定,可以自学;有关图论Graph 的内容,在15章统一讲解;对支路法、网孔法、回路法、节点法在不同情况下如何建立方程等重点和难点内容,课堂上要讲解透彻,课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并牢固掌握。为使学生能区分各方法的优点和应用对象,可采用一个电路用不同的方法来分析。 ● 授课内容 3.1 支路法 一、支路电流法 以支路电流为未知量,根据KCL 、KVL 列关于支路电流的方程,进行求解的过程。 二、基本步骤 U s3 3 3

图3-1 仅含电阻和电压源的电路 第1步 选定各支路电流参考方向,如图3-1所示。 第2步 对(n -1)个独立节点列KCL 方程 如果选图3-1所示电路中的节点4为参考节点,则节点1、2、3为独立节点,其对应的KCL 方程必将独立,即: 1 0431 =+-I I I 2 052 1=+--I I I 3 063 2=-+I I I 第3步.对)1(--n b 个独立回路列关于支路电流的KVL 方程 Ⅰ:014445511=--++s s U I R U I R I R Ⅱ:05566222=--+-I R I R U I R s Ⅲ:033366444=+-+-I R U I R U I R s s 第4步.求解 3.2网孔电流法和回路电流法 一、网孔电流法 1、网孔电流:是假想沿着电路中网孔边界流动的电流,如图3-2所示电路中闭合虚线所示的电流I m1、I m 2、I m3。对于一个节点数为n 、支路数为b 的平面电路,其网孔数为(b ?n +1)个,网孔电流数也为(b ?n +1)个。网孔电流有两个特点: 独立性Independence :网孔电流自动满足KCL ,而且相互独立。 完备性Completeness :电路中所有支路电流都可以用网孔电流表示。

电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第2章.

第2章 电阻电路resistor network 的等效变换equivalent transformation ● 本章重点 1、实际电源的两种模型及等效变换; 2、输入电阻input resistance 的概念及求解。 ● 本章难点 1、电阻电路的Y/△等效变换; 2、含受控源的一端口网络输入电阻的求解。 ● 教学方法 本章是等效变换法的基本内容,主要讲述了电路等效变换的概念、元件的串联和并联、Y/△等效变换、电源的等效变换及一端口输入电阻的计算。共用4课时。本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法。对重点内容和难点内容,课堂上不仅要把概念讲解透彻,还要针对例题加以分析,课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并牢固掌握。对于元件的串联和并联相对较简单的内容简单讲解;对于含受控源的电路及一端口输入电阻的求解则占用课时较多;Y/△变换的等效公式的推导要求自学。 ● 授课内容 2.1等效变换equivalent transformation 的概念concept (二端网络)i =i ’ (二端网络) 若两个二端网络Two-terminal network N 1和N 2,当它们与同一个外部电路External circuitry 相接,在相接端点处的电压、电流关系完全相同时,则称N 1和N 2为相互等效的二端网络. + + _ _ u u

2.2 电阻的串联in series 、并联in parallel 和混联 一、电阻的串联 1、特征:流过同一电流(用于以后判断是否为串联) 2、KVL: i R u u u u u k R k ?==++∑321 3、等效电阻Equivalent resistor :∑=k eq R R 4、分压公式:u R R u eq k k = 5、功率:2i R P k k = ∑=k P P 二、电阻的并联 1、特征:承受同一个电压 2、KCL: ∑=++k i i i i 321 分流不分压,分流电路 u G R u i k k k == u G i k )(∑= ∑=k eq G G 3、等效电导:∑=k eq G G 4、分流公式:i G G u G i eq k k k = = 5、功率:2 u G P k k = ∑=k P P 并联串联???,,i u G R _ _ u 2 u 1 i R 3 R eq i R 1 G 1 i 1 (R eq) G eq

邱关源电路第五版课堂笔记

1、已知:4C 正电荷由a 点均匀移动至b 点电场力做功8J ,由b 点移动到c 点电场力做功为12J , ① 若以b 点为参考点,求a 、b 、c 点的电位和电压U ab 、U bc ; ② 若以c 点为参考点,再求以上各值。 解: 2、求图示电路中各方框所代表的元件吸收或产生的功率。 已知: U 1=1V, U 2= -3V ,U 3=8V, U 4= -4V, U 5=7V, U 6= -3V ,I 1=2A, I 2=1A,,I 3= -1A 解: ) (发出W 221111=?==I U P ) (发出W 62)3(122-=?-==I U P (吸收) W 1628133=?==I U P (吸收) W 3)1()3(366=-?-==I U P ) (发出W 7)1(7355-=-?==I U P )(发出W 41)4(244-=?-==I U P c =b ?V 24 8===q W ab a ?V 34 12-=-=-==q W q W bc cb c ?V 202=-=-=b a ab U ??V 3)3(0=--=-=c b bc U ??

3、求:电压U 2. 解: A i 23 61==V i u 4610 6512-=+-=+-=u 1U 6 U 1

4、求电流 I 解: 5、求电压 U 解: 6、求开路电压 U 10V 22Ω 3A 0)10(10101=--+I A 21- =I A 31211-=--=-=I I 10V 10A 7310=-=I 0 24=-+I U V 1041442=-=-=I U

解: 7、计算图示电路中各支路的电压和电流 解: 8、求:I 1,I 4,U 4. A 518902==i A 105153=-=i V 60106633=?==i u V 30334==i u A 5.74304==i A 5.25.7105=-=i i Ω A 15 5102 =+=I V 2225532222-=-=?-+=I I I I U A 15111651==i V 90156612=?==i u

邱关源-《电路》第五版-学习总结

第一章 1、KCL、KVL 基尔霍夫定律 2、受控电源 CC CS 、CCVS 、VCVS 、VC CS 第二章 1、电阻电路的等效变换 电阻的Y行联接与△形联接的等效变换 R 1、R2、R3为星形联接的三个电阻,R12、R13、R 23为△形联接的三个电阻 公式: 形电阻之和形相邻电阻的乘积形电阻??= Y 形不相邻电阻形电阻两两乘积之和形电阻Y Y =? 如: 31231231121R R R R R R ++?= 3 31322112R R R R R R R R ++= 2、电压源、电流源的串并联 电压源串联,电流源并联可以合成为一个激励为其加和的电压源或电流源; 只有激励电压相等且极性一致的电压源才允许并联,否则违背K VL; 只有激励电流相等且方向一致的电流源才允许串联,否则违背KCL 。 第三章 1、KCL 独立方程数:n-1 ;KV L独立方程数: b-n +1 其中,(n 为节点数,b为分支数) 2、支路分流法,网孔电流法,回路电流法; 节点电压法 3、电压源电阻很小,电导很大;电流源电阻很大,电导很小;

第四章 1、叠加定理:在线性电阻电路中,某处电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处分别产生的电压或电流的叠加 2、齐性定理:线性电路中,当所有的激励(电压源或电流源)都同时增大或缩小K 倍时,响应(电压或电流)也将同样增大或缩小K 倍 3、替代定理: 4、戴维宁定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效替代,此电压源的激励电压等于一端口的开路电压,电阻等于一端口内全部独立电源置零后的输入电阻; 诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电阻的并联组合等效置换,电流源的激励电流等于一端口的短路电流,电阻等于一端口中全部独立源置零后的输入电阻。 5、最大功率传输定理:eq 24R U P OC LMAX , 负载电阻R L=含源一端口的输入电阻Re q 第五章

电路原理(邱关源)习题答案第一章 电路模型和电路定理练习

第一章 电路模型和电路定律 电路理论主要研究电路中发生的电磁现象,用电流i 、电压u 和功率p 等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的,因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式,又要看每个元件的特性,这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束,即: (1)电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系(VCR ),它仅与元件性质有关,与元件在电路中的联接方式无关。 (2)电路联接方式的约束(亦称拓扑约束)。这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。基尔霍夫电流定律(KCL )和基尔霍夫电压定律(KVL )是概括这种约束关系的基本定律。 掌握电路的基本规律是分析电路的基础。 1-1 说明图(a ),(b )中,(1),u i 的参考方向是否关联?(2)ui 乘积表示什么功率?(3)如果在图(a )中0,0<>i u ;图(b )中0,0u i <>,元件实际发出还是吸收功率? 解:(1)当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端,即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致,称电压和电流的参考方向关联。所以(a )图中i u ,的参考方向是关联的;(b )图中i u ,的参考方向为非关联。 (2)当取元件的i u ,参考方向为关联参考方向时,定义ui p =为元件吸收的功率;当取元件的i u ,参考方向为非关联时,定义ui p =为元件发出的功率。所以(a )图中的ui 乘积表示元件吸收的功率;(b )图中的ui 乘积表示元件发出的

功率。 (3)在电压、电流参考方向关联的条件下,带入i u ,数值,经计算,若0>=ui p ,表示元件确实吸收了功率;若0

i u ,则0<=ui p ,表示元件实际发出功率。 在i u ,参考方向非关联的条件下,带入i u ,数值,经计算,若0>=ui p ,为正值,表示元件确实发出功率;若0

>i u ,有0>=ui p ,表示元件实际发出功率。 1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向,而170cos(100)u t V π=,7sin(100)i t A π=,求:(1)该元件吸收功率的最大值;(2)该元件发出功率的最大值。 解:()()()170cos(100)7sin(100)595sin(200)p t u t i t t t t W πππ==?= (1)当0)200sin(>t π时,0)(>t p ,元件吸收功率;当1)200sin(=t π时,元件吸收最大功率:max 595p W = (2)当0)200sin(,为发出功率 601600B p W =?=>,为吸收功率

电路分析教案

电路分析教案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

北京理工大学珠海学院 信息科学技术学院 教案 课程名称:电路分析基础 课程性质:专业基础必修 主讲教师:吴安岚 联系电话: E-MAIL:

课时分配表

第1课 一.章节名称 电路和电路模型;电路的基本物理量 二.教学目的 1、掌握内容:理想电路元件、电路模型的概念; 电流、电压、电位、功率的概念;电流、电压参考方向。 2、了解内容:电路的作用、组成。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点) 1.理想电路元件、电路模型; 电流、电压、电位、功率的定义、表达式、单位; 电流、电压参考方向。 2.功率的正负,功率平衡。 3.电路的作用、组成、分类。 五.教学重难点 重点:1.电流、电压参考方向。 2.功率的正负,功率平衡。 难点:功率的正负,功率平衡。 六.选讲例题 重点讲解P8的检查学习结果。 七.作业要求 ,纸质。 八.环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。

九.教学参考资料 邱关源《电路》,蔡元宇《电路及磁路》,李瀚荪《电路分析基础》。 第2课 一.章节名称 基尔霍夫定理 二.教学目的 1、掌握内容:基尔霍夫定理;按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。KCL、KVL定理推广。 2、了解内容:无。 三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点) 1.基尔霍夫定理; 2.按电流、电压参考方向列写KCL、KVL方程。解方程。 3.KCL、KVL定理推广。例题。 五.教学重难点 重难点:1、按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。 2、电流、电压参考方向的正确标注与应用。 六.选讲例题 重点讲解P9[例]、P10[例]和P11的检查学习结果。 七.作业要求 ,1.纸质。 八.环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。

电路邱关源第五版课后习题答案(供参考)

电路答案 ——本资料由张纪光编辑整理(C2-241内部专用) 第一章 电路模型和电路定律 【题1】:由U A B =5V 可得:I AC .=-25A :U D B =0:U S .=125V 。 【题2】:D 。 【题3】:300;-100。 【题4】:D 。 【题5】:()a i i i =-12;()b u u u =-12;()c ()u u i i R =--S S S ;()d ()i i R u u =--S S S 1 。 【题6】:3;-5;-8。 【题7】:D 。 【题8】:P US1 =50 W ;P U S 26=- W ;P U S 3=0;P I S 115=- W ;P I S 2 W =-14;P I S 315= - W 。 【题9】:C 。 【题10】:3;-3。 【题11】:-5;-13。 【题12】:4(吸收);25。 【题13】:0.4。 【题14】:3123 I +?=;I =1 3 A 。 【题15】:I 43=A ;I 23=-A ;I 31=-A ;I 54=-A 。 【题16】:I =-7A ;U =-35V ;X 元件吸收的功率为P U I =-=-245 W 。 【题17】:由图可得U E B =4V ;流过2 Ω电阻的电流I E B =2A ;由回路ADEBCA 列KVL 得 U I A C =-23;又由节点D 列KCL 得I I C D =-4;由回路CDEC 列KVL 解得;I =3;代入上 式,得U A C =-7V 。 【题18】: P P I I 121 2 2 222==;故I I 1222=;I I 12=; ⑴ KCL :43211-= I I ;I 185=A ;U I I S =-?=218 511V 或16.V ;或I I 12=-。 ⑵ KCL :43 2 11-=-I I ;I 18=-A ;U S = -24V 。

电路第五版.邱关源原著电路教案第3章.doc

第 3 章 电阻电路的一般分析 本章重点 1、独立 independent KCL 、KVL 方程 equations 个数; 2、支路法列方程 construct equations 解电路; 3、网孔法列方程解电路 analyse circuit ; 4、回路法列方程解电路; 5、节点法列方程解电路。 本章难点 1、含有理想电源 Ideal Power 的回路法 Loop method ; 2、含有受控源 Controlled source 的回路法; 3、含有理想电源的节点法 node method ; 4、含有受控源的节点法。 教学方法 本章主要讲述电阻电路的一般分析方法,即方程法。本章采用 讲授为主,自学为辅的教学方法,共需 6 课时。对独立 KCL 、KVL 方程个数确定,可以自学; 有关图论 Graph 的内容,在 15 章统一讲 解;对支路法、网孔法、回路法、节点法在不同情况下如何建立方 程等重点和难点内容,课堂上要讲解透彻,课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并牢固掌握。为使学生能区分各方法的优点和应用对象,可采用一个电路用不同的方法来分析。 授课内容 3.1 支路法 一、支路电流法 以支路电流为未知量,根据 KCL 、KVL 列关于支路电流的方程, 进行求解的过程。 二、基本步骤 I 1 R 1 2 R 2 I 2 + I 5 + U s2 U s1 Ⅰ R 5 Ⅱ _ _ I 6 1 R 4 I 4 _ + 4 3 U s4 6 Ⅲ R 3 I 3 + U s3 _ R

电路理论教案 邱关源

一、本课程的性质和作用 本课程是自动化专业、通信工程专业、以及其它电类专业的重要基础课。本课程主要介绍电路的基本概念,电路的基本分析方法,是进入专业学习的入门课程。通过学习电路理论这门课程,能使学生掌握电路的基本概念,掌握电路中各元件的特性,掌握电路的基本定律和定理,掌握一般电路的分析计算,进一步培养学生分析问题和解决问题的能力,为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础。本课程为其它后续专业课程模拟电子技术准备必要的基础知识,是学好专业课的前提。要学好这门课程,不仅需要学生具有一定的高等数学、工程数学和大学物理等方面的知识,而且还要学生具备基本的分析问题和解决问题的能力。 二、本课程的任务与基本要求 本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数,在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上,对电路进行分析和计算。本课程的基本要求: 1、掌握基尔霍夫定律,掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性,掌握电路变量电压、电流的参考方向。 2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算,掌握实际电源两种模型及其等效变换,熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。 3、掌握电路的基本分析方法:支路电流法、网孔分析法、节点分析法,了解含理想运算放大器的电路分析。 4、掌握电路定理:戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。 5、掌握动态电路的时域分析法,理解强制分量、固有分量,暂态和稳态,时间常数等概念,学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。 6、掌握正弦电路的基本概念:周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差;掌握正弦电路的分析方法,即相量法,理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。 7、掌握串联谐振的条件和特点,谐振频率及品质因数概念。 8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。 9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。 10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念,了解非正弦周期电流电路的计算。 11、掌握拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。 12、掌握网络函数的概念,了解极点、零点与响应的关系,会用卷积定理分析电路。 13、了解电路的图、树的概念,会写关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵,理解状态方程的含义。 14、理解两端口的含义,会计算两端口的参数。 三、本课程主要内容与课时分配

电路(第五版)邱关源原著电路教案一阶电路

第6章一阶电路 ●本章重点 1、暂态及其存在原因的理解; 2、初值求解; 3、利用经典法求解暂态过程的响应; 4、利用三要素法求响应; 5、理解阶跃响应、冲激响应。 ●本章难点 1、存在两个以上动态元件时,初值的求解; 2、三种响应过程的理解; 3、含有受控源电路的暂态过程求解; 4、冲激响应求解。 ●教学方法 本章主要是RC电路和RL电路的分析,本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法,共用6课时。课堂上要讲解清楚零输入响应、零状态响应、全响应、稳态分量、暂态分量、阶跃响应、冲激响应等重要概念,还列举大量例题加以分析和求解。使学生理解动态电路响应的物理意义并牢固掌握响应的求解方法。 ●授课内容 6.1 动态电路的方程及其初始条件 一、暂态及其存在原因 暂态:从一种稳态到达另一种稳态的中间过程(动态过程、过渡过程)。

存在原因:1)含有动态元件??? ???? ==dt di C u C dt di L u L :: 2)存在换路:电路结构或参数发生变化 描述方程:微分方程 一阶电路:能够用一阶微分方程描述电路; 二阶电路:能够用二阶微分方程描述电路; n 阶电路:能够用n 阶微分方程描述电路。 解决方法:经典法、三要素法。 二、换路:电路中开关的突然接通或断开,元件参数的变化,激励形式的改变等。 换路时刻0t (通常取0t =0),换路前一瞬间:0_t ,换路后一瞬间:0t +。 换路定则 c 0c 0()()u t u t +-= L 0L 0()()i t i t +-= C 0C 0()()i t i t +-≠, L 0L 0()()u t u t +-≠, R 0R 0()()i t i t +-≠, R 0R 0()()u t u t +-≠ 三、初始值的计算: 1. 求C 0L 0(),()u t i t --: ①给定C 0L 0(),()u t i t --; ②0t t <时,原电路为直流稳态 : C —断路 L —短路 ③0t t -=时,电路未进入稳态 : 0C 0C ()()|t t u t u t --==, 0L 0L ()()|t t i t i t --== 2. 画0t +时的等效电路: C 00()()u t u t +-=,L 0L 0()()i t i t +-= C —电压源 L —电流源 3. 利用直流电阻电路的计算方法求初始值。 i c

电路(第五版)._邱关源原著_电路教案第五章

第5章 含有运算放大器的电阻电路 ● 本章重点 1、理想运算放大器的两个特性; 2、节点法分析含理想运算放大器的电阻电路。 ● 本章难点 分析电路时理解虚断、虚短的含义。 ● 教学方法 本章是通过一些典型电路讲述了含运算放大器的电阻电路的分析方法。采用讲授为主,自学为辅的教学方法。共用2课时。通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反三,理论联系实际,使学生能学会学懂。 ● 授课内容 运算放大器是一种电压放大倍数很高的放大器,不仅可用来实现交流信号放大,而且可以实现直流信号放大,还能与其他元件组合来完成微分、积分等数学运算,因而称为运算放大器。目前它的应用已远远超出了这些范围,是获得最广泛应用的多端元件之一。 5.1运算放大器的电路模型 一、电路符号 a 端—-反相输入端:在o 端输出时相位相反。 b 端—-同相输入端:在o 端输出时相位相同。 o 端—-输出端 A —-放大倍数,也称作“增益”(开环放大倍数:输入端不受o 端影响)。 ''' ''' ()o a o b o o o b a u Au u Au u u u A u u =-=?=+=-差动输入方式 二、端口方程:()o b a u A u u =- 三、电路模型: i o i o R R R R ---- 输入电阻输出电阻 高输入,低输出电阻, o b a a 0u _ + + _ _ a u b u a i i R R 0u

0,""0000,""a i b o b a b a i R i R u u u u a b A ≈? →∞?≈? →? -≈≈?→∞? 理想状态下,虚断电流可以为,但不能把支路从电路里断开。 虚短,但不能在电路中将、两点短接。 四、常用接法 理想化:u a ≈0。 “虚地”:可把a 点电位用0代入,但不能直接作接地处理。 5.2含理想运放的电路分析 分析方法:节点电压法。采用概念:“虚短”,“虚断”,“虚地”。 避免问题:对含有运放输出端的节点不予列方程。 例1:. 2. 1 v U K U = 求传输电压比,。 解:. . . . . . 12 0,0, 0,a b a I I U I I ====由“虚断” 由“虚地”则 ..... . . 1212 22 . 1212 1 1 a a v U U U U U U U Z K Z Z Z Z Z U --= =-= =- ∴即 则 _ o a o u a o 2 。+ _ _ a u b u 0i ≈ i R R 0u

相关文档
最新文档