課程名稱：電路剖析基礎學時：72（其中理論學時：52實驗學時：20）學分：4.5（理論課學分：3.25實驗課學分：1.25）任課班主任：**峰適用專業：電子信息類各專業課程性質：電類專業選修的技術基礎課課程的地位、任務：《電路剖析基礎》是電路理論的入門課程，是電類各專業的技術基礎課。它將著力闡發線性非時變電路的基本概念、基本規律和基本剖析方式，為后繼課程打下牢靠的電路剖析基礎，是電類各專業本科生的核心課程之一。通過本課程的學習，中學生不但能獲得電路剖析的基本知識，并且可以在具象思維能力，剖析估算能力，總結歸納能力和實驗操作能力諸方面得到提升。本課程的先修課程是《高等物理》和《大學化學》。參考書：簡明電路剖析基礎教學指導書，高等教育出版社，2003.82、周守昌主編電導并聯分流公式，電路原理，高等教育出版社，1999.94、所用教材每章末所列參考書目。作業要求：1、在認真備考的基礎上，獨立完成作業。3、以班為單位交作業，每章交一次，全體同事均交。第一次作業在第六周周日晚上交4249室。2、作業要書寫整潔，圖要標繪清楚，答數要標明單位。3、邱關源主編,電路(第4版)，高等教育出版社，1999.6第一章集總參數電路中電壓、電流的約束關系1.1電路及集總電路模型1.2電路變量，電壓，電流及功率1.3基爾霍夫定理1.5內阻器件1.6電流源1.7電壓源1.9分壓公式和分流公式1.8受控源1.10兩類約束，KCL、KVL多項式的獨立性1.4特勒根定律（教學大綱不要求）1.11大道電流法和大道電壓法1-1電路及集總電路模型一、電路若干個電氣設備或電子元件根據一定的方法聯接上去構成電壓的通路叫作電路比如手探照燈電路：主要內容：1.基本概念：電路及電路模型、集總假定、電路變量、電流、電壓、功率、獨立電源、受控源、參考方向及關聯參考方向。
2.基本定理：基爾霍夫定理，歐姆定理。第一章集總參數電路中電壓、電流的約束關系二、集總假定、元件模型1、集總假定：在元件的規格遠大于正常工作頻度所對應的波長時，可將它所反映的化學現象分別進行研究，即用三種基本器件表示其一種化學現象，這就是集總假定。采用集總假設的條件：實際電路的規格遠大于電路使用時其最高工作頻度所對應的波長。比如，我國電力系統供電的頻度為50Hz，對應的波長為對于借此為工作頻度的實驗室電氣電子設備而言，其規格遠大于這一波長電導并聯分流公式，可以按集總電路處理。而對于遠距離輸電纜線來說，就必須考慮到電場、磁場沿電路分布的現象，不能按集總電路來處理，而要用分布參數表征。集總參數電路為了易于剖析與估算實際電路，在一定條件下，常忽視實際電氣部件的次要誘因而突出其主要電磁性質，把它具象為理想電路器件。理想電路器件是指只顯示單一電磁現象，但是可以用物理方式精確定義的電路器件。常見的理想電路器件是阻值、電感、電容、理想電流源、理想電壓源。2、理想器件（集總器件）內阻器件：只表示消耗電能的器件．電容器件：只表示存儲電場能量的器件．電感器件：只表示存儲磁場能量的器件3.實際器件的模型:一個實際器件在某種條件下都可以找到它的模型。
有些實際器件的模型比較簡單，可以由一種理想器件構成，有些實際器件的模型比較復雜，要用幾種理想器件來構成。諸如：一個白熾燈在有電流通過時消耗電能（內阻性）形成磁場存儲磁場能量（電感性）忽視L三.電路模型我們所研究的是電路模型而不是實際電路。電路實體電路剖析理論所研究的對象都是由理想電路器件組成的實際電路的電路模型。1-2電路變量、電流、電壓及功率電路剖析：給定電路結構及電路參數，求各部份的電流、電流叫電路剖析。電壓(電壓硬度)1.定義：帶電粒子的定向運動（有秩序的運動）產生電壓。i(t)=dq/dt－－電荷的變化率方向：正電荷運動的方向大小和方向都不隨時間改變的電壓稱為直流2.電壓的參考方向電壓的參考方向：預先假設的方向，用箭頭表示，亦稱正方向．按照所設方向進行估算，真實方向與參考方向一致假如求出在電路剖析中，電路中標出的電壓方向都是參考方向。若果沒有方向，自己要設一個參考方向，在圖上標出，按所標參考方向進行估算。不設參考方向，算出的結果沒有意義。2算得結果的正負配合參考方向就可確定真實方向，但不要把參考方向改為真實方向。b兩點之間的電流。2.電流參考極性：與電壓一樣，電流也須要參考極性：u(t)=dw/dq若a點電位低，b點電位高，則正電荷獲得能量。
若a點電位高，b點電位低，則正電荷喪失能量。號表示，"+"號表示高電位，"-"表示低電位。uab指ab的電壓降按所設參考極性進行估算假如求出uab0，則真實極性與參考極性一致。假如求出uab0，則真實極性與參考極性相反。在電路剖析中，對一個器件既要假定通過它的電壓參考方向，又要假定它兩端電流的參考極性（方向），兩個都可任意假設，并且彼此獨立無關。并且，為便捷起見，一般引入關聯參考方向。關聯參考方向的規定：電壓由高電位流向低電位。電壓參考方向與電流參考極性一致。電流和電壓的參考方向對電路進行剖析估算時，除了要算出電流、電流、功率值的大小，還要確定這種量在電路中的實際方向。并且，在電路中各處電位的高低、電流的方向等很難事先判定下來。為此電路內各處電流、電流的實際方向也就不能確定。因此引入參考方向的概念。習慣上規定電流的實際方向為：由高電位端指向低電位端；電壓的實際方向為：正電荷運動的方向或負電荷運動的反方向；電動勢的實際方向為：在電源內部由低電位端指向高電位端。電流和電壓的參考方向電流、電流的參考方向：當電流、電流參考方向與實際方向相同時，其值為正，反之則為負值。諸如：圖中（1）若I=3A，則表明電壓的實際方向與參考方向相同在電路圖中所標電流、電流、電動勢的方向，通常均為參考方向。
電壓的參考方向用箭頭表示；電流的參考方向除用極性“+”、“–”外，還用雙下標或箭頭表示。任意假設。(2)參考方向一經選取,電流和電壓均為代數目.(3)解題時,要將待求的電流和電壓的參考方向在電路圖上標示下來,否則估算結果沒有意義.電流、電流實際方向與參考方向相同為正值，相反為負值諸如：E=3V，若假設電路中U的參考方向為上“+”下“–”，則U=3V或UAB=3V–3V或UBA=–3V電流和電壓的參考方向表達式(–2)3=6V電壓的參考方向與實際方向相反電流與電壓參考方向相反表達式IR注意:電路剖析的定理和公式是在規定參考方向下得到的，參考方向改變，公式也要作相應變化。諸如歐姆定理若在dt時間內，由a點轉移到b點的正電荷為dq，且由a到b為電壓降u，則正電荷喪失的能量為dw=u?dq電路放出功率四、功率功率p(t)=dw/dt=udq/dt=ui在關聯參考方向下基爾霍夫定理是集總電路的基本定理，是本章的重點之一。它又分為電壓定理和電流定理。分別是集總電路中電流和電流遵守的基本規律，是剖析集總電路的基本根據。基爾霍夫定理具有普遍的適用性，適用于由各類不同器件構成的電路中任剎那時、任何波形的電流和電流。
1.3基爾霍夫定理i1i2i3u1u2R1R2R31.3.1基爾霍夫電壓定理1.大道：任何一個二端器件稱為一條環路。如圖中有ab,ac,ad,bc,bd共5條干路。2.節點：兩條或兩條以上大道的聯接點。如圖中有a,d共4個節點。1、支路和節點注意：兩個實線框中，a,b各為一個節點。２．基爾霍夫電壓定理（，簡稱KCL）KCL是電荷守恒法則的反映，或則說是電壓連續性原理的反映。諸如對圖中的節點a而言uS1u1R1i3R3uS2u2R2因為電壓的連續性，流入任一節點的電壓之和必將等于流出該節點的電壓之和。i1i3或改寫為i1即，假如流入節點的電壓上面取正號，流出節點的電壓上面取減號，這么該節點上電壓的代數和就等于零。其實上述推論適用于任何電路的任何節點，但是對任意波形的電壓來說，這一推論在任剎那間也是適用的。KCL可敘述為:在電路的任何一個節點上,３、KCL的推廣應用KCL可推廣應用于電路中的任何一個假設的閉合面。諸如對下圖所示電路i1+i2－i3因為閉合面具有與結點相同的性質，因而稱為廣義節點關于KCL的幾點說明：KCL揭示了電路中與任一節點有關的各電壓之間的關系，其反映的是電壓連續性原理。
集總參數電路中的節點不能集聚電荷，有多少電荷流入就必須有多少電荷流出。KCL具有普遍適用性。既適用于任剎那時任何變化的電壓，也適用于由各類不同器件構成的電路。此定理與器件性質無關，是對大道電壓所加的約束。KCL除了適用于任一節點，但是還適用于電路中任何一個假設的閉合面（廣義節點）。應用KCL列任一結點的電壓多項式時，一定要先在電路圖上標出電壓的參考方向。KCL電壓的參考方向與實際方向相反I1I2I3I4得到:例1：在圖示電路中，已知I1=2A，I2=-1A，I6=4A，求未知電壓I3，I4，I5I4I5I6I2I1I31對節點A列KCL多項式I2+I3=-2+(-1)=-3AI3的真實方向與參考方向相反I4=I3對節點C列KCL多項式I2I4+I5-I6-(-1)+(-3)+(4)=2A真實方向與參考方向相同。也可用節點B求：-I1-I5+I6I6=(-2)+(4)=2A解后總結：