邱關(guān)源電路課件

邱關(guān)源電路課件目錄CONTENTS第一章電路模型和電路定律第二章電阻電路第三章動態(tài)電路分析第四章交流電路第五章復(fù)雜電路分析第六章電路的計算機輔助分析01CHAPTER第一章電路模型和電路定律是電流流經(jīng)的閉合路徑，它由各種元件如電阻、電容、電感等組成。電路表示電路中各種基本組成部分的符號和特性。電路元件用圖形符號表示電路元件和連接關(guān)系的圖。電路圖電路的基本概念用數(shù)學(xué)模型表示電路的基本元件，如電阻、電容、電感等。理想元件實際元件電路模型具有電學(xué)特性的實際器件，如導(dǎo)線、電源等。用理想元件和實際元件的組合表示實際的電路。030201電路模型

基本電路定律歐姆定律表示電阻兩端的電壓與流過電阻的電流成正比?；鶢柣舴蚨杀硎驹谌我庖粋€閉合電路中，總電壓等于各支路電壓之和。法拉第電磁感應(yīng)定律表示變化的磁場會產(chǎn)生電場，從而在電路中引起感應(yīng)電流。02CHAPTER第二章電阻電路定義類型符號單位電阻元件01020304電阻元件是表示對電流呈現(xiàn)阻礙作用的元件，也稱為電阻器。電阻器可分為固定電阻器和可變電阻器兩種類型。在電路圖中，電阻元件通常用符號R表示。電阻元件的單位是歐姆（Ω），常用的單位還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ）。導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。歐姆定律在電路中，任意節(jié)點的電流代數(shù)和等于零。基爾霍夫定律歐姆定律與基爾霍夫定律兩個或兩個以上的電阻頭尾相連，且每個電阻的端電壓相等。串聯(lián)兩個或兩個以上的電阻首首相連，且每個電阻的端電壓相等。并聯(lián)電阻電路的串聯(lián)與并聯(lián)03CHAPTER第三章動態(tài)電路分析電感能夠存儲磁能，具有隔交流通直流的特性。動態(tài)元件的特性方程L=(V/I)*dt/dI=(V/I)*dt/(dV/dt)。電容能夠存儲電荷的元件，具有隔直流通交流的特性。動態(tài)元件03時間常數(shù)決定一階動態(tài)電路響應(yīng)速度的參數(shù)，等于動態(tài)元件的電阻、電容或電感的乘積。01微分方程的解法根據(jù)動態(tài)元件的特性方程，求解微分方程即可得到一階動態(tài)電路的響應(yīng)。02零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)根據(jù)電路中是否存在激勵源，將一階動態(tài)電路的響應(yīng)分為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。一階動態(tài)電路分析根據(jù)動態(tài)元件的特性方程，求解微分方程即可得到二階動態(tài)電路的響應(yīng)。微分方程的解法二階動態(tài)電路中與時間常數(shù)相關(guān)的兩個參數(shù)，阻尼比等于電阻和電感之比，自然頻率等于角頻率乘以根號下電阻和電感的乘積。阻尼比和自然頻率根據(jù)阻尼比的大小，二階動態(tài)電路可以分為欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼三種狀態(tài)，其中臨界阻尼對應(yīng)的響應(yīng)速度最快。欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼二階動態(tài)電路分析04CHAPTER第四章交流電路隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓或電流。正弦交流電正弦交流電完成一次周期性變化所需的時間稱為周期，每秒完成的周期數(shù)稱為頻率。周期與頻率正弦交流電每秒鐘轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)稱為角頻率。角頻率正弦交流電在任意時刻所處的位置稱為相位，兩個同頻率正弦交流電的相位之差稱為相位差。相位與相位差正弦交流電的基本概念用幾何圖形表示正弦交流電的相位關(guān)系。相量圖將正弦交流電用復(fù)數(shù)表示，其實部表示幅度，虛部表示相位，復(fù)數(shù)的模表示有效值。相量與有效值通過相量圖，可以方便地進行正弦交流電的加減、乘除等運算。相量變換正弦交流電的相量表示法交流電路中的元件與負載在交流電路中，具有相同頻率和相位，且與電壓同相位的電流稱為純電阻電流。在交流電路中，電流具有滯后電壓的特性，這種元件稱為電感元件。在交流電路中，電壓具有滯后電流的特性，這種元件稱為電容元件。在交流電路中，將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量的元件稱為負載。純電阻元件電感元件電容元件負載05CHAPTER第五章復(fù)雜電路分析線性電路中，多個激勵電壓源共同作用產(chǎn)生的響應(yīng)可以通過每個激勵電壓源單獨作用產(chǎn)生的響應(yīng)的疊加來計算。疊加原理疊加原理適用于線性電路和非線性電路，但對于非線性電路，需要分段線性化分析。應(yīng)用范圍根據(jù)電路圖，對每個激勵電壓源進行分塊分析，求出每個響應(yīng)，最后將所有響應(yīng)疊加得到最終響應(yīng)。解題步驟疊加原理不適用于非線性元件的特性曲線，因為這些曲線不是線性的。注意事項疊加原理戴維南定理諾頓定理應(yīng)用范圍解題步驟解題步驟應(yīng)用范圍任何一個有源二端網(wǎng)絡(luò)都可以等效為一個電源和電阻串聯(lián)的電路模型，其中電源的電動勢等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有元件的等效電阻。戴維南定理適用于任何有源二端網(wǎng)絡(luò)，但要求網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不包含受控源。先求解二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，然后求解等效電阻，最后將等效電源和電阻串聯(lián)得到等效電路。任何一個有源二端網(wǎng)絡(luò)都可以等效為一個電源和電阻并聯(lián)的電路模型，其中電源的電流等于二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有元件的等效電阻。諾頓定理適用于任何有源二端網(wǎng)絡(luò)，但要求網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不包含受控源。先求解二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，然后求解等效電阻，最后將等效電源和電阻并聯(lián)得到等效電路。戴維南定理與諾頓定理應(yīng)用范圍最大功率傳輸定理適用于任何有源二端網(wǎng)絡(luò)。最大功率傳輸定理在給定的有源二端網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)負載電阻等于網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時，網(wǎng)絡(luò)向負載傳輸?shù)墓β首畲?。解題步驟先根據(jù)戴維南定理求出網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效電阻，然后根據(jù)最大功率傳輸定理求出最大傳輸功率。最大功率傳輸定理06CHAPTER第六章電路的計算機輔助分析MATLAB語言介紹MATLAB是一種科學(xué)計算軟件，廣泛應(yīng)用于電路分析中。MATLAB在電路分析中的優(yōu)勢MATLAB具有豐富的函數(shù)庫和工具箱，可以輕松實現(xiàn)電路模型的建立、分析和仿真。MATLAB在電路分析中的應(yīng)用范圍包括電路設(shè)計、系統(tǒng)建模、信號處理、控制系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化等。MATLAB在電路分析中的應(yīng)用SPICE語言介紹01SPICE是一種用于模擬電路性能的計算機語言。SPICE在電路模擬中的優(yōu)勢02SPICE可以模擬電路的各種性能指標(biāo)，如電壓、電流、電阻、電容、電感等，并且可以方便地修改電路參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。SPICE在電路模擬中的應(yīng)用范圍03包括模擬放大器、振蕩器、濾波器等各種電路。利用SPICE進行電路模擬Multisim軟件介紹Multisim是一種電路仿真軟件，適用于模擬和分析各種電路的性能。Multisim在電路分析中的優(yōu)勢Mu