电路基础教学课件作者赵守忠1.pptVIP

1.1 引 言 电路理论是电气工程、电子信息工程、自动化及通信工程等各专业人门的专业基础课程，在开设这门课程之前，与我们先修的课程如高等数学、大学物理、工程数学等几门课程有密切的关系，电路理论是后面专业课程的基础课，如电力电子、电机拖动、自动控制原理等专业课程。它在今后的学习过程中将起着至关重要的作用。 本书主要讨论电路分析的基本规律和基本分析方法。通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本知识和基本的实验技能，为学习后续课程打好理论基础，同时培养学生实验和工程实践的能力。 电路理论研究的对象是电路模型，主要计算电路模型中各器件的端子电流和端子间的电压，一般不涉及内部发生的物理过程。 本章首先讨论实际电路及其电路模型的构成。 1 .2 知识结构和教学要求 1.知识结构 电路的基本概念。 (1)实际电路; (2)理想电路元件; (3)电路模型。 2.教学要求 (1)理解理想电路元件的概念; 理解电路模型的概念; 理解电路模型的分析方法。 1. 3 教学内容 1. 3. 1实际电路和电路模型 学习目标: 理解电路元件的概念、了解电路模型组成及电路模型分析法 1.实际电路 人们在工作和生活中时都会接触到实际电路，它是为了完成某种需要，由电路器件(例如晶体管和二极管)和电路元件(例如电容器、电阻器等)相互连接而成。比较复杂的电路呈网状，常称为网络。实际上，电路与网络这两个名词一般可以通用的。 1. 3 教学内容 实际电路的组成方式很多，功能也各有不同。其主要功能可分为两种:一种作用是实现电能的产生、传输、分配，是通过发电机、变压器、输电线等完成的，形成了一个庞大复杂的电路或系统，例如各种电力系统就是这样的;另一种作用是实现信号的产生、转换输入、传递、处理和控制、转换输出，比如电话机，收音机、扩音机等。 如图1 -1 (a)所示是一个简单的实际电路，它由电池、小灯泡和连接导线组成。在闭合的回路中有电流流过，于是小灯泡发光，可以起到照明的作用。在实际的电路中，有电源、负载、激励源、响应等几个名词要弄清楚。电能或电信号的发生器称为电源，用电设备称为负载。电压和电流是在电源的激励作用下产生的，因此，电源又称为激励(源)。 1. 3 教学内容 激励源在电路中产生的电压和电流可以称为响应。有时，根据激励和响应之间的因果关系，把激励称为输入，响应称为输出。在图1一1 (a)中，干电池就是一种电源(或激励源)，其正负极之间有一定的电压，向电路提供电能，小灯泡是一用电设备就是负载，实际上它的主要部件是电阻丝，当电流流过时能发热到白炽状态而发光，导线连接回路为传输环节。 综上，电路主要是由电源、负载和传输环节组成的，电源是提供电能的或电信号的设备，负载是用电设备或输出信号的设备，传输环节是传输电信号或电能。 1. 3 教学内容 2.电路元件和电路模型 本书讨论的电路不是实际电路而是它们的电路模型，电路模型是由理想的电路元件构成，然后利用电路理论对它进行分析和研究，下面我们来介绍理想电路元件和电路模型。 实际电路中的实际的元器件所表现出来的电磁性能往往是多方面交织在一起，不便于我们做电路研究。因而为了便于电路研究，常常在一定的条件下将对实际器件加以理想化，即只考虑实际元器件的主要的电磁特性，其他次要特性则将其忽略，或者将一些交织的电磁现象分别表示出来。 1. 3 教学内容 例如在图1一1 (a)中，小灯泡(电阻器)不但发热消耗电能，而且在其周围还会产生一定的磁场，但是可以只考虑其消耗电能的主要特性而忽略其磁场;干电池不仅在其正负极间保持一定的电压对外部电路提供电能，且内部也是有一小部分电能的损耗，在这里可以将提供电能的特性和内部损耗电能的特性分别表示出来;对短传输导线可以只考虑其导电性能忽略其本身的电能损耗。 这样可以定义一些理想化的电路元件，用这些理想化的电路元件来体现某种确定的电磁性能并具有精确的数学定义，用这些理想化元件组合起来模拟实际电路。 1. 3 教学内容 比如电阻元件是反映一种消耗电能的元件，用符号R表示;电感元件是反映电路周围存在磁场并可以储存磁场能的元件，用符号L表示;电容元件是反映电路及其附近存在着电场并可以储存电场能量的元件，用符号C表示。注意，电阻是消耗能量的元件，电感元件或电容元件不会释放出多于它储存的能量，这些元件都不能自己提供能量，统称为无源元件。在忽略电能损耗的情况下，闭合的开关和较短的导线可视为理想的导体。 电路模型是由这些理想电路元件经导线连接而成，理想电路元件是组成电路模型的最小单元，各理想元件的端子是用“理想导线”连接起来的。根据理想元件端子的数目，可分为二端、三端、四端元件等。 1. 3 教学内容 图1一1 (a)的电路模型如图1一1 (b)所示。该图中的电阻元件R作为小灯泡的