电工电子技术
第1章 电路分析基础
太原理工大学电工基础教学部
22.04.2020
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模 块 1 —— 电路基础
第1章 电路分析基础 第2章 暂态电路分析 第3章 交流电路
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第1章 电路分析基础
1.1 电路元件 1.2 基尔霍夫定律 1.3 叠加定理 1.4 等效电源定理 1.5 含受控源电路的分析
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2. 电阻的伏安特性
i
ou
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i u
o
线性电阻的伏安特性
R u 常数 i
非线性电阻的伏安特性
R u 常数 i
注意: 欧姆定律仅适用于线性电阻电路。
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第1章 电路分析基础
本章要求:
1. 理解电压与电流参考方向的意义；
2. 理解电路的基本定律并能正确应用；
3. 了解电路的通路、开路与短路状态，
理解电功率和额定值的意义；
4. 会计算电路中各点的电位。 5. 了解实际电源的两种模型及其等效变换。 6. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等
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问题与讨论
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（1）分析计算电路时，首先要画出 电路图 ，标出电 压、电流的 参考方向 。
（2）参考方向是_人__为__任__意_设定的。未标参考方向的前 提下，讨论电压、电流的正、负值是_没__有__意__义__的_ 。
（3）应用欧姆定律列写式子时，式中有__两___套正负号。
1.1.3 电阻元件
电阻为耗能元件如电阻器、白炽灯、电炉等。 实物 1.电压与电流的基本关系
i uR
uiR i u
R R u
i
伏 安 特性
R 的单位为欧［姆］（Ω）
（R 常用单位：、k、M ）
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1.1.3 电阻元件
电阻为耗能元件如电阻器、白炽灯、电炉等。
负载
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电池
开关 灯泡
手电筒电路
电源
•电源：非电能 电能 •负载：电能 非电能
·中间环节：连接电源和负载
负载
②电路的作用：
•电能的输送和转换（如电力工程） •信号的传递与处理（如信息工程）
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发电机
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2. 参考方向（假设方向、正方向） 分析计算电路时，人为任意设定的电量方向
电流方向 a b？
电流方向 b a？
例a
I = 5A ba
R
I′ = －5A
b R
注意：引入参考方向后，物理量为代数量
若计算结果为正(I > 0)，则实际方向与参考方向一致；
若计算结果为负(I′<0)，则实际方向与参考方向相反。
e(t)
激励
rf(e)
r(t)
响应
系统中电源（或信号源）的作用称为激励。
由激励引起的结果（如某个元件的电流、电 压）称为响应。
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2 理想元件和电路模型
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将实际电路中的元件用理想元件来表示，构成的电 路图——电路模型
①常用的理想元件
R
R
L
电阻 电感
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b
非关联参考方向
U与 I 的方向相反
U = -I R
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例 应用欧姆定律求电阻R
a I=3A R
+ U=6V
_b
a I=-3A R
+ U=6V
_b
RU 62 I3
RU 6 2 I 3
a
I=3A R
_
U=
－6V
b
+
aI_=-3A R
b
U= －6V +
RU62 I3
RU62 I 3
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①参考方向的表示方法
I 箭标
R
双下标 a
Uab
b
参考极性 a
+
US_ b
②参考方向的作用
.便于列写电路方程 .便于确定实际方向
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③关联参考方向
aI R
+U _
b
关联参考方向
U与 I 的方向一致
U=IR
a
IR
+U _
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+
+
C _E
Is
电容
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恒压源 恒流源
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② 电路元件分类 线性元件 非线性元件
时变元件 非时变元件
有源元件 无源性元件
③ 电路模型 电路模型是实际电路的科学抽象
i
RO S
+
_ US
RL
R
u L
手电筒电路模型
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日光灯电路的模型
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列写公式时，根据U、I 的 参__考__方__向__ 得_公__式__中__的__正__负__号__
U、I 的值本身有正__值__和_负__值__之分
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例
a
R =1Ω IR
b
+
+ UR —
U
+
E=
—
2V
—
试求：当U 分别为 3V 和 1V 时的电流IR
1.1.2 电流、电压的参考方向
1. 实际方向
+I- +U-E+
I
+
+
E
_ Us
R
U _
物理量 单 位
实际方向
电流 I A, kA,mA,μA 正电荷定向移动的方向
电压 U V, kV,mV,μV 电场力作用,电位降落的方向
电动势 E V, kV,mV,μV 电源力作用,电位升高的方向
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升压 变压
器
输电线
降压 变压
器
电力系统电路示意图
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电灯 电动机
电炉
返回7ຫໍສະໝຸດ 目录电工电子技术信号源
话筒
（电源）
扬声器
放 大 器
负载
中间环节
扩音机电路示意图
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③电路系统的概念 系统是由若干互相关联的单元或设备组成 ，并具有一定功能的有机整体。
电路的基本分析方法。
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1.1 电路元件
1.1.1 电路及电路模型
电路——电流流通的路径。
1.电路的组成和作用
电路是由若干电路元件或设备组成的，能够传输能 量、转换能量；能够采集电信号、传递和处理电信号 的有机整体。
①电路的组成：
电源 信号源
中间环节
解：(1) 假定电路各电量的参考方向如图所示；
(2) 列电路方程： UURE URUE
IR
UR R
UE
R
(3) 数值计算
32 U 3V I R 1 1A
（实际方向与假设方向一致）
1 2 U 1V I R 1 1A
（实际方向与假设方向相反）
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