4 i4
5
i7
7
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL）
5
1、定律内容
ik(t)=0
13
i6
6
4
1-3-1 基尔霍夫电流定律（KCL）
1、定律内容 ik(t) =0
i1
+ u1 1
例 n1: i1+ i2+ i4=0
1
i2 2
2 i3 i5
3
13
i6
n3: –i1 – i3+ i6=0 2、备注
4 i4
• 定律与电路元件的性质无关
5
6
i7
7
5
4
–i1 – i2 + i5 + i6=0
• 定律对包围部分电路的任一闭合曲面也适用(广义节点）
• 需注意的问题（给出参考方向、两套符号） • 练习:接地电流等
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1、定律内容 uk(t) =0
1-3-2 基尔霍夫电压定律（KVL）
1-6-1 四种形式的受控电源 控制支路 控制量 电流 电压
受控支路 受控量 电流 电压
电子信息类学科基础课程
电子教案 华中科技大学电气与电子工程学院
电路原理课程组
序言
一、本课程的性质与任务
• 学科基础课程
电路理论和电磁场理论是两个基本理论
电路理论对电子信息学科各专业领域的深入研究极 有价值，是最重要的专业基础课之一
电路理论涉及高等数学、应用数学、物理学和拓扑 学等基础学科的知识
• 先修课程:高等数学,大学物理 • 电路理论研究的三个分支
+ us(t)
i
i
-
• 实际电源的一种模型 —戴维南（Thevenin）电路
+
US-
RS
I+ U
-
U=US–RSI
U US
0
US RS
I
1-5 独立电源
1-5-2 电流源
1、定义和特性曲线
i
+i
t=t1
is(t)
u
任意 t=t2 电路
-
t=t3
t=t4
2、备注
0
u
• 电流源的两个特性（求U及各电源的功率）
无源 特性曲线在所有时间都处于u-i平面的第一、三 象限
有源 特性曲线只要有处于u-i平面的第二或第四象限 的情况
例1 两电阻元件在电压与电流取关联参考方向时，特性方程 分别为i=2+cost和i=u+(cos2t)u/ u ，试判断其有关性质。
i
3
t=0
2
t=0.5
1
t=
0
u
i
t=0
2t=0.5
1
2t=
0
u
-1
1-5 独立电源
实际电源及运行特点
1-5-1 电压源
1、定义和特性曲线
u
t=t1
+
i+ 任意
t=t2
-us(t)
u 电路
-
t=t3 t=t4
0
2、备注 • 电压源的两个特性(其电压、电流特点）
2V I1 1
I2 1 2V
US i
直流 电压源
4V
1-5 独立电源
1-5-1电压源 • 如果 us(t) 0
1 .《电路原理学习指导与习题题解》 汪建主编 清华大学出版社 2.《电路原理》 周守昌主编 高等教育出版社
3 . 《电路》 邱关源主编 高等教育出版社
第一章 电路的基本定律和电路元件
• 描述电路特性的两个基本物理量，电压和电流的 参考方向
• 基尔霍夫电流定律和电压定律（电路分析的基本依 据之一） • 电路元件（电阻、独立电源和受控电源等）
b
l
1、电压
E
dl
概念和定义式（表征电场力做功能力）
u
=
dw dq
u = alb Edl
a
dq
u = alb Edl 备注：电压的单位,直流和交流电压(符号的大小写：u、U）
电压是代数量 uab=-uba （电压具有极性或方向）
E dl = 0
两点间电压与所经过的路 径无关
b n
m
2、电位
设 i=Imsin0t
R(t)=Ra+Rbsint
u(t) R(t)i(t)

Ra Im
sin 0t

Rb Im 2
cos(
0 )t

Rb Im 2
cos(
0 )t
产生与输入不同频率的输出（调制作用）
1- 电阻元件
1-4-4 非线性时不变电阻元件 1、定义，一般非线性电阻元件的电路符号
1、定律内容 uk(t) =0
例
- i1
+ u1
1
u1+ u6 – u7 – u4= 0
1
i2 2
2 i3 i5
3
2、备注
5 4
• 定律与电路元件的性质无关 • 对虚拟回路也适用
i4 5 i7 7
节点1 支路2 节点2 支路3节点3
支路4 节点5
1
u35 – u4 + u2+ u3 = 0 • 与引入电位概念的等价性 • 需注意的问题
• 实际电源的另一种模型 —诺顿（norton）电路
U
I+
RPIS
IS
RP U U=RPISRPI
-
0
IS I
1-5 独立电源
+
US-
RS
I+ U
-
U=US–RSI
U US
0
US RS
I
U
I+
RPIS
IS
RP U U=RPISRPI
-
0
问题：实际电源的两种模型能相互转换吗？
IS I
1-6 受控电源（从属电源）
1-1 电路的基本概念
（明确讨论对象） 1-1-1 电路
–
+
1-1 电路的基本概念
1-1-1 电路
C3 0.1
R1
~~
antenna
C1
L1
0.445H 2200PF
1
8 U1
7
Oscillator
R2
47 10K 7MHz C6
SBL-1 Q1
5
C2 3,4 2,5,6
10K
R3
C4
910 22.7H
1-4-4 非线性时不变电阻元件
4、与线性电阻元件的比较
i
i
i
u Um
a
i
a
b
0u
0u
0 u0
b
Im i 0
u
（1）线性（可加性与齐次性）
例 u=Ri
u=i2
（2）双向性与非双向性
（3）压控、流控与单调型
压控：i=g(u) 流控：u=f(i)
（4）负阻特性（动态电阻可能为负值）
1-4-4 非线性时不变电阻元件
f 50Hz
c / f 6000km
f 200MHz
c / f 1.5m
1-1-2 理想电路元件,电路模型 实际电器件 理想电路元件(电路元件) 单一电磁性质 可用数学加以严格定义
电路模型(由理想元件构成）—电路理论研究对象
1-2 电压和电流及其参考方向 1-2-1 电压和电位
简单情况
iR
+u-
u=Ri
1-4-1 元件的定义与分类
• 定义(定义式, 定义曲线—特性曲线)
线性
时不变
• 分类
时变
非线性 时不变
时变
1-4-2 线性时不变（LTI）电阻元件
u
0
i
1、特性曲线与方程 u=Ri i=Gu
1-4 电阻元件
u
1-4-2 线性时不变（LTI）电阻元件
1、特性曲线与方程 u=Ri i=Gu
i
+
2V-
3 +
-
3 +
2 U 1A 4V
2 U 1A
-
+ I1
-
1-5 独立电源
1-5-2 电流源 2、备注 • 电流源电压的确定
例 求图示电路中各 电源的功率。
a
I4 2
b
- I3 +
5 4V
I
8A 1
d
-I2
I1
6V +
c
1-5 独立电源
1-5-2 电流源
• 如果 is(t) 0 is(t)
1-2-2 电流
1、电流的含义
物理现象,电流的方向
物理量（电流强度）,单位,
直流及交流电流
i=
dq dt
i=s•dS
三种形式的电流及全电流的连续性
S 正电荷运动方向
面元S
传导电流(c) :导电媒质中自由电子或离子在电场作用下的有规则的运动 对流电流() :带电粒子在自由空间运动形成的电流,又称徙动电流 位移电流(D ):变化的电场使电介质中的束缚电荷位移形成的电流
a
• 概念(参考点—零电位点)
o
• 电压（电位差）
• 电位的相对性
3、电压的参考方向（或参考极性） • 电压真实方向的习惯规定:从高电位指向低电位
+
E
UR
-
R1
R2
R5
R3
R4
• 电压参考方向的表示，意义 R6
E
a
b
+u -
以端点标号为下角标表示，uab