《电路分析》课程电子教案全册.doc

电路分析教案 （2014—2015年学年度第二学期） 《电路分析》课程章节教案 章节 第1章 电路的基本概念和基本定律 学时 4 学时 班级 14级电子科学与技术 时间 第 1 周 教学目标与 要求 1.了解电路模型及理想电路元件的意义； 2.理解电压与电流参考方向的意义； 3.理解电路的基本定律并能正确应用； 4.理解电功率和额定值的意义； 5.掌握分析与计算电路中各点电位的方法。 教学重点与 难点 重点：1.参考方向Reference direction 2.几种元件的基本概念 3.基尔霍夫定律Kirchhoff ‘s Law 难点：1.深入理解基尔霍夫定律的重要性 2.电位的计算 课堂教学方法 讲授 作业与思考题 作业：P13习题 1.8；1.9；1.11 注：1．根据课程教学进度计划表填写章节教案首页； 2．教案或讲义正文附后，手书打印均可。 1.1电路和电路模型 1.1.1电路的组成 电路是电流的通路，是为了实现某种功能由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换 (2)实现信号的传递与处理 2. 电路的组成部分 1.1．2电路模型 为了便于用数学方法分析电路，将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。 电流、电压及其参考方向 1.2.1电流及其参考方向 定义：单位时间内通过导体横截面的电量。习惯上讲正电荷运动的方向规定为电流的方向。其定义式为： 符号：i (或 I ) 单位：安A 分类：直流（direct current，简称dc或DC）——电流的大小和方向不随时间变化，也称恒定电流。可以用符号I表示。 交流（alternating current），简称ac或AC）——电流的大小和方向都随时间变化，也称交变电流。 参考方向 ：在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。一种分析方法。 电流参考方向的表示方法 1.2.2电压及其参考方向 定义：a、b两点间的电压表征单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量。其定义式为： 如果正电荷从a转移到b，获得能量，则a点为低电位，b点为高电位，即a为负极，b为正极。 符号：u (或 U ) 单位：伏V 分类：直流电压与交流电压 电压参考方向的表示方法 物理中对基本物理量规定的方向 1.3电功率和电能量 1.3.1电功率的定义 定义：单位时间内能量的变化。其定义式为： 把能量传输（流动）的方向称为功率的方向，消耗功率时功率为正，产生功率时功率为负。 符号：p（ P ） 单位：瓦W 4．功率计算中应注意的问题 功率的计算公式为： 电压和电流取关联参考方向，实际功率p(t)0时，电路部分吸收能量，此时的p(t)称为吸收功率。 电压和电流取关联参考方向，实际功率p(t)0时，电路部分发出能量，此时的p(t)称为发出功率。 1.3.2 电能量 设任意二端电路的电压、电流为关联参考方向时，在到时刻部分电路所吸收的能量为 电能的单位是焦J。 1.4电位及其计算 1.4.1 电位的概念 电位：单位正电荷在某点的电势（位）能，即电路 中某点至参考点的电压，记为“VX” 。 通常设参考点的电位为零，又称接地。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。 电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。 例题参照教材 例题结论：(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中各点的电位也将随之改变； (2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。 1.5基尔霍夫定律 1.5.1电路中常用的名词 支路(branch)：由一个或多个元件串联组成的一段没有分支的电路。 节点(node)：电路中三条或三条以上支路的汇集点。 回路(loop)：由一条或多条支路组成的闭合电路。 网孔(mesh)：内部不另含支路的回路 1.5.2基尔霍夫电流定律(KCL定律) 对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流进（或流出）该节点的所有支路电流的代数和为零；或对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流进该节点的所有支路电流的和等于流出该节点的所有支路电流的和。即: (Ｉ入= (Ｉ出 或: (Ｉ= 0 例题参看教材 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。 1.5.2基尔霍夫电压定律(KVL定律) 任一瞬间，