电路理论-Ch1电路分析导论

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1、Ch1电路分析导论引言一、本章内容提要及重点1.基本概念：（1）电路模型（2）关联参考方向（3）基本变量与复合变量2.普遍规律：（1）互连规律：KCL、KVL和Tellegen定理（2）公理：电荷守恒、能量守恒二、著名科学家推荐GustauRobertKirchhoff（基尔霍夫）：德国著名物理学家（1824～1887）。他在1847年提出了著名的基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），为电路分析计算奠定了基础。他随后又将KCL和KVL用矩阵形式表述，为100余年后的CAA（矩阵分析）提了理论基础。三、参

2、考书1、王蔼编著，基本电路理论（第二版）上册，上海交大出版社2、张年凤王宏远著，电路基本理论，清华大学出版社、北京交大出版社§1.1电路模型和基本变量一、电路模型例1手电筒电路见图1—1例2晶体管放大电路见图1—2图1－1手电筒电路常用电路图来表示电路模型(a)实际电路(b)电原理图(c)电路模型(d)拓扑结构图图1－2晶体管放大电路(a)实际电路(b)电原理图(c)电路模型(d)拓扑结构图1.实际电路：（1）定义：由若干个电子器件或电气元件按一定的规律互连起来的集合体，在这个集合体中具有电流赖以流通的路径，能实现某种特

3、定的功能，叫实际电路。（2）功能：·提供能量·信号信息传输与处理·信息存储·信息测量2.集中假设条件（1）定义：若d＜＜λ（电路元件尺寸）（工作信号对应波长）或：τ＜＜T（信号通过元件的时间）（工作信号周期）tbi1(t)i1(t)=i2(t)i2(t)a（2）基本关系：I波长（λ）、电磁波传播速度（c）、频率（f）关系：II时间（τ）、元件尺寸（d）、电磁波传播速度（c）关系：III周期（T）、频率（f）关系：3.理想化元件：定义：在集中假设条件下，对实际电路元件加以理想化，只用一个足以表征该元件主要性质的模型来表示该

4、元件，这个元件模型就叫理想化元件例：电感线图图1－3线圈的几种电路模型(a)线圈的图形符号(b)线圈通过低频交流的模型(c)线圈通过高频交流的模型4.电路模型（1）定义：电路模型是实际电路物理特征的数学抽象。它是由理想化元件按一定互连规律组成，并具有某种功能的组合体。（2）研究模型的意义：科学研究方法：力学——质点模型，电学——点电荷模型寻找规模，预测实际电路性质创新：回转器、忆阻注意：一个实际电路的电路模型并不唯一，在不同条件下，不同应用情况，模型不一样。例：晶体管低频用H参数模型，高频用混合π型模型或y参数模型。二、

5、关联一致参考方向1.参考方向（任意假定）·电压电流2.关联一致参考方向（规定）ai(t)b电路元件（+）（－）U(t)（－）（+）b电路元件ai(t)i(t)+（高）－（低）b电路元件aU(t)三、集中参数元件电路与分布参数元件电路1.集中参数元件与分布参数元件：·定义：符合集中参数假设条件的元件叫集中参数元件，不符合集中参数假设条件的元件叫分布参数元件。例：音频电路计算机电路微波电路思考题：（1）人能听到的声音最高频率？（20KH）（2）人最不能承受的频率?(7-10Hz)（3）GSM手机频率？（900MHz，1800

6、MHz）结论（经验）若：＜100则实际元件就可以用集中参数元件表示。2.集中参数元件性质：每一条支路都有确定的电流，每一个节点都有确定的电位。遵守基尔霍夫定律3.集中参数电路与分布参数电路定义1：由集中参数电路元件构成的电路，就叫集中参数电路。定义2：由分布参数电路元件构成的电路，就叫分布参数电路。四、基本变量与复合变量1.基本变量（1）电荷：带电粒子所带的电荷数。Q（恒定）、q(t)(时变)单位：库仑（c）（2）电流：电荷有规则定向运动的表征量，其数值为单位时间内通过导体横截面积的电荷量。I（直流）、i(t)(交流)，

7、单位：安培（A）（3）电压：是电场力对单位正电荷作功的表征量，其数值为电场力把单位正电荷从a点移到b点所作的功。Uab=Ua－UbU_(直流)、u(t)_交流）单位：伏特（V）（4）磁链：一个匝数为N的线圈通过电流为i(t)时，在线圈内部和外部建立磁场形成磁通φL，磁通主要集中在线圈内部，与线圈相交链，称为磁链ψ(t)=NφL，单位：韦伯（wb）2.复合变量（1）功率p(t):单位：瓦特（W）任意二端元件或二端网络+b－电路元件a+U(t)二端网络Nab－Uii(t)当电压电流采用关联一致参考方向时，其瞬时功率p(t)为

8、：p(t)=u(t)i(t)吸收功率（消耗）：p(t)＞0产生功率（提供）：p(t)＜0(2)能量W(t)：单位：焦耳(J)吸收能量（耗能）：W(t)＞0产生能量（提供）：W(t)＜0表1－3列出部分国际单位制的单位，称为SI单位。在实际应用中感到这些SI单位太大或太小时，可以加上表1-4中的国际单位制的词头，构成S