刘同怀 信息科学技术学院 电子科学与技术系 Tel 3601810 (o) 3607287 (lab)

刘同怀信息科学技术学院

电子科学与技术系

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• 助教：

– 刘烃海 3603383– 王昱洁 3603383– 李 琳 3607287

课程简介 电路基本理论

电的应用，通过电路实现

讨论有关电路的 基本知识基本理论

电的特点1 、是一种优良的能量形式 便于 转换 化学能 电能 机械能 电能 热能 电能 输送 控制

2 、是一种良好的信息载体

电的应用技术电力技术（强电） ---- 电能的产生、输送、分配、拖动

电子技术 （弱电） ---- 电信号的获取、传输、变换、处

理

电路电的应用靠电路来实现电路：电器件构成的电流通路电器件： 电源 ---- 电池、发电机、 信号源、传感器、发射机 用电器 ---- 电炉、电灯、电动机 接收机 电传输设备和测量、控制装置

电子信息系统例：图1.3.1 (P7)

传感器

信号预处理电

路 A/D转换

计算机

D/A转换

控制

显示

物理世界

电子信息系统例：图 1.3.2 (P9)

无线电接收机

无线电发射机

等幅 RF振荡器

音频信号

开环控制系统方框图

控制器 被控对象

给定值输入量

输出量

干扰

开环控制系统例：

220V~

调压器

闭环控制系统方框图

控制器 被控对象

给定值输入量

输出量

干扰

测量元件

偏差量

反馈量

闭环控制系统

例：

220V~

调压器

放大器

设定温度

电动机

电路及模型• 电路理论建立在模型的基础上• 电路模型由理想化元件组成

– 理想化元件：• 1 、表征在元件中所发生的主要物理现象• 2 、理想化元件的物理特征，可以用严格的数学

表达式描述例：电炉、电灯 电能的消耗现象 ------- 电阻元件 u = R I

电路理论

电路模型

电路行为

实际电路

分析

综合

建模

设计

电路理论专业学科

课程设置• 电路基本理论

– 线性电子线路– 非线性电子线路– 数字电路– 集成电路设计– 计算机原理

电气工程师的：看家本领

面包和黄油

第 1 章基尔霍夫定律• 1.1 电路元件及其表征

– 集中参数元件与电路1 、元件端子：元件与电路其他部分连接的

唯一途径。元件至少有 2 个端子。

2 、元件端对：任意两个端子构成一组端对。3 、端子电流和端对电压

4 、电流和电压的参考方向

1 ）电流参考方向

R1 2

I

I12

若 I = 2A ，表示实际电流方向与参考方向（箭头）相同。

若 I= -2A ，表示实际电流方向与参考方向（箭头）相反。

1 2

R或：

4 、电流和电压的参考方向

2 ）电压参考方向

R1 2

+ U -

若 U = 2V ，表示实际电压方向与参考方向相同。

若 U= -2V ，表示实际电压方向与参考方向相反。

R

1 2 U12

U12

4 、电流和电压的参考方向

关联参考方向

R

+ U —

伏安关系： U = R I U = - R I

消耗功率： P = U I P = - U I

I I R

+ U —

非关联参考方向

1.2 电路的结构• 例 : 图 1.2

A B

F

C D

G E1

2 3

45

6

1.2 电路的结构• 节点：元件端子之间的相互连接点（ 1 、

2 、 3 、 4 、 5 、 6 ）• 支路：两个节点之间的路径（ 1-A-2 、

2-B-3 、 1-C-5 、 4-D-5 等）• 回路：支路构成的闭合路径• 平面电路：

1.2 电路的结构• 例 : 图

平面图：所有元件能布置在一个平面上

端线不交叉重叠

1.3 基尔霍夫电流定律 KCL

• 在任意时刻，流入某节点的电流总和等于流出该节点的电流总和

I1

I2

I3

I4

I1 + I3 = I2 + I4

• 在任意时刻，流入某节点的各电流代数和等于零。

n ·I1 - I2 + I3 - I4 = 0

Ii = 0

1.3 基尔霍夫电流定律

例：图中，已知 I1 = -5A I2 =2A I3 = 3A

求： I4

I1

I2

I3

I4

解： I1 - I2 + I3 - I4 = 0

（ -5 ） - （ 2 ） + （ 3 ） - （ I

4 ） = 0

I4 = - 4 A

1.4 KCL

• 例 : 图 1.7

A B

F

C D

G E1

2 3

45

6

任一高斯面的端线电流代数和为 0

1.4 基尔霍夫电压定律 KVL

• 在任意时刻，沿任一回路的所有支路电压的代数和为零。 U=0

+ U1 -

+ U3 -

-

U2

+

-

U4

+

B

C

（从 B 出发，顺时针饶向，）

有 U1 – U2 – U3 + U4 = 0

或 – U1 +U2 + U3 – U4 = 0

1.4 基尔霍夫电压定律 KVL

• 例：图中，已知 U1 = 5V U2 =4V U4 = -3V

求： U3

+ U1 -

+ U3 -

-

U2

+

-

U4

+

B

C

解：

因 U1 – U2 – U3 + U4 = 0

（ 5 ） –（ 4 ） – U3 + （ -3 ）=0

得 U3 = - 2 V

1.4 基尔霍夫电压定律 KVL

• 在任意时刻，沿任一回路的所有元件端对电压的代数和为零。

+ U1 --

U3

+

（从 1 出发，顺时针饶向，）

有 U1 + U2 + U3 = 0

N+

U2

-

1 2

3

或 U12 + U23 + U31 = 0