吴锡龙电路分析chap1-1and2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电路分析,绪论,课程介绍,与其他课程的关系,其他,一 课程介绍,电路理论是电类各专业的基础理论,研究电路共同的基本规律,包括电路分析和电路综合两部分,电路的结构,/,元件参数,电路的性能,分析,综合,课程内容,电阻性电路分析,chap1,电路的一般分析方法,chap2,动态电路分析,chap3,二 与其他课程关系,通信与信息技术专业的第一门专业基础课,三 其他,参考书,电路分析,，胡翔骏,电路分析基础,，李翰荪,要求,每周,一,交作业，认真书写，独立完成,遵守课堂纪律,第一章 分析的基础,电路模型,电流、电压、功率,器件：电阻、电源、受控源,基尔霍夫定律、电路定理,1.1,研究对象和方法,模型化,实际装置,物理模型,数学模型,抽象,建立,理想化,反映主要本质,建立方程,求解方程,R,+,u,i,+,u,i,u,=,i,R,激励和响应,网络,N,衰减器,时域和频域分析,基本电信号,i,t,i,t,i,t,t,信号分解为,阶跃信号的叠加,时域分析,（时间,t,的函数,),正弦信号的叠加,频域分析,（频率,的函数,),1.2,公理、假设及基本变量,集总假设：,理想模型（元件）不具有空间几何尺寸,假设条件,器件尺寸远小于工作频率对应的波长，电路不向空间辐射能量,f,=50Hz,=6000km,f,=100MHz,=3m,若不满足集总假设的条件，必须建立分布参数电路模型,移动,TD-SCDMA,（,TDD,）：,核心频段：,18801920MHz,，,20102025MHz,补充频率：,23002400MHz,联通,WCDMA,（,FDD,）：,核心频段：,19201980MHz,，,21102170MHz,（分别用于上行和下行）,补充频率：,17551785MHz,，,18501880MHz,（分别用于上行和下行）,电信,CDMA2000,（,FDD,）：,核心频段：,825835MHz,，,870880MHz,（分别用于上行和下行）,补充频率：,885915MHz,，,930960MHz,（分别用于上行和下行）,公理,电荷守恒：,基尔霍夫电流定律,（,KCL,）,能量守恒：,基尔霍夫电压定律（,KVL,）,KCL,：,在集总参数电路中，任一时刻，流入任一节点的全部电流等于流出该点的全部电流,KVL,：,在集总参数电路中，任一时刻，绕行任一回路的全部的电压降等于全部的电压升,基本变量,电 流,电 压,电 荷,磁 通,功 率,能 量,带电质点的,定向运动,电场力把单位正电,荷从一点移向另一点,所做的功,1,、电压,V,方向：,1,）实际正方向：,规定为从高电位指向低电位。,2,）参考正方向：,任意假定的方向。,单位正电荷从电路的一端移动到另一端所获得或失去的能量，又称两端的“电位差”。符号：,u,或,U,线圈两端,说明：,（,1,）若正电荷,d,q,从,a,移到,b,失去能量,d,w,（,电路吸收,/,消耗能量,），则,a,为正,/,高,，,b,为负,/,低,，方向：,ab,（电压降方向）,（,2,）若正电荷,d,q,从,a,移到,b,获得能量,d,w,（,电路产生,/,释放能量,），则,a,为负,/,低,，,b,为正,/,高,，方向：,ba,（电压降方向）,（,3,）真实极性与参考极性,一致,，电压数值为,正,；真实极性与参考极性,相反,，电压数值为,负,。,必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。,+,u,a,b,（,4,）电压的双下标表示,双下标的顺序表示电压降的参考方向。,u,ab,：,表示“,a,为参考正极，,b,为负极”,u,ab,=-,u,ba,u,ac,=,u,ab,+,u,bc,a,b,c,2,、电流,A,方向：,1,）实际正方向：,正电荷运动的方向。,2,）参考正方向：,任意假定的方向。,说明：,1,）,真实极性与参考极性,一致,，电流数值为,正,；真实极性与参考极性,相反,，电流数值为,负,。,必须指定电流参考方向，电流的正值或负值才有意义,2,）电路中标出的方向都是参考方向，一经标定，在整个分析过程中不能任意改变！,单位时间内通过导体横截面的电荷量。符号：,i,或,I,电压与电流,关联,参考方向：,电流参考方向是从电压参考方向的,正,极流,入,，负极流出。,+,u,(,t,)-,i,(,t,),-,u,(,t,)+,i,(,t,),电压与电流,非关联,参考方向：,电流参考方向是从电压参考方向的,负,极流,入,，正极流出。,3,、功率,W,单位时间内电路消耗,/,吸收的能量。符号：,p,方向：针对电路，有,1,）,p,0,，电路,消耗或吸收,功率,2,）,p,0,，,I,0,，电路吸收,/,消耗功率,电压与电流取关联参考方向，,p,=,ui,电压与电流取非关联参考方向，,p,=,ui,p,0,，,支路发出,/,产生功率,常用的辅助单位量纲词头,因数,名称（法文）,名称（中文）,符号,10,-15,femto,飞,f,10,-12,pico,皮,p,10,-9,nano,纳,n,10,-6,micro,微,10,-3,milli,毫,m,10,3,kilo,千,k,10,6,mega,兆,M,10,9,giga,吉,G,10,12,tera,特,T,基尔霍夫定律（,Kirchhoffs Law,),1,、,基尔霍夫电流定律（,KCL,）,对于任一集总参数电路的任一节点，在任一时刻，流出（或流入）该节点的所有支路电流代数和等于零。,注意：,流出节点的电流为正，流入节点的电流取负,。,a,b,c,1,2,3,4,5,d,i,1,i,2,i,4,+,节点,a:,-,i,1,+,i,2,+,i,4,=0,节点,b:,i,1,+,i,3,=0,i,3,i,5,节点,c:,-,i,2,i,5,=0,节点,d:,-,i,3,+,i,5,-,i,4,=0,推广,对于任一集总参数电路，在任一时刻，流出任一节点的电流和等于流入该节点的电流和。,即：,对于任一集,总,参数电路，在任一时刻，流出任一闭合面的电流代数和等于零。,即：,闭合面也称为广义节点。,定律物理意义：,反映电荷的守恒性和电流的连续性。,举例：图示电路，求,I,1,和,I,2,2,、,基尔霍夫电压定律（,KVL,）,对于任一集总参数电路的任一回路，在任一时刻，沿该回路的所有支路电压降（或电压升）代数和等于零。,a,b,c,1,2,3,4,5,d,+,u,1,u,3,+,+,u,4,u,2,u,5,+,+,回路,1:,L,1,u,1,+,u,4,-,u,3,=0,回路,2:,u,2,+,u,5,-,u,4,=0,L,2,推广,对于任一集总参数电路，在任一时刻，沿任一回路绕行方向，回路电压降的代数和等于回路电压源电压升的代数和。,定律物理意义：,描述回路中支路电压约束关系；反映能量的守恒性。,举例：图示电路，求,U,cd,和,U,be,。,电压电流关系（,VCR,）,a,b,c,1,2,3,4,5,d,i,1,=3A,i,3,=,1A,i,=4A,+,u,1,=5V,u,3,=3V,+,+,u,4,=,2V,u,2,=,7V,u,5,=5V,+,+,（,1,）从两条路径求,u,ac,（,2,）求各支路功率,（,3,）验证能量守恒,（,1,）,a,b,c,1,2,3,4,5,d,i,1,=3A,i,3,=,1A,i,=4A,+,u,1,=5V,u,3,=3V,+,+,u,4,=,2V,u,2,=,7V,u,5,=5V,+,+,路径,abc,：,u,ac,=,u,ab,+,u,bc,=,u,1,+,u,2,=5+(,7)=,2V,路径,adc,：,u,ac,=,u,ad,+,u,dc,=,u,3,u,5,=3,5=,2V,a,b,c,1,2,3,4,5,d,i,1,=3A,i,3,=,1A,i,=4A,+,u,1,=5V,u,3,=3V,+,+,u,4,=,2V,u,2,=,7V,u,5,=5V,+,+,（,2,）,p,1,=,u,1,i,1,=35=15W(,消耗,),p,2,=,u,2,i,3,=(7)(1)=7W(,消耗,),p,3,=,u,3,i,1,=3 3=9W(,产生,),p,4,=,u,4,i,2,=(2)4=8W(,产生,),p,5,=,u,5,i,3,=5(1)=5W(,产生,),消耗功率：,15+7=22W,产生功率：,9+8+5=22W,作业,P48:,3,，,6,