基本电路理论-英文版
一、Basic Definitions
Electron: an indivisible particle of negative charge. The amount of charge is measured in coulombs (C). The magnitude of the charge associated with an electron is 1.602x10-l9 C.
Current: charge in motion (electrons). Current is measured in units of amperes, or more simply amp.
Voltage: an electric potential difference that causes electron flow. It is also called electromotive force (EMF). An analogy often used to describe current and voltage is water in a pipe. Current is analogous to the flow of water, while voltage is analogous to the pressure.
Conductor: a material that allows a continuous current to pass through it under the action of a fixed voltage. An example of a good conductor is copper or aluminum which is used in homes and offices for all electrical connections.
Insulator: the opposite of a conductor, it does not allow a continuous current to pass though it under the action of a fixed voltage. An example of an insulator is the plastic on electrical cords. Using our water analogy, a conductor can be envisioned as the region inside a pipe, while an insulator can be envisioned as the actual material of the pipe which contains the water flow.
Switch: used to control the flow of electrons, or current as it is commonly called. Ideally, a switch turns on or off instantly, and has no voltage across it while it is conducting. In our water analogy, an ideal switch would cut the flow immediately, from completely on to completely off in an instant.
Common Passive Circuit Elements
All circuit elements can be separated into two groups: active and passive. The electrical definition is very similar to the common definition: active circuit elements are capable of delivering power, while passive elements are capable of receiving, and possibly storing, power. In our water analogy, a pump would be an active element. A narrow section of pipe that restricts the flow, a tank, and a water wheel would all be examples of passive elements.
Resistors: circuit elements that literally "resist" current flow. Voltage is higher on the end of the resistor that sees the current first. Figure 1 shows two schematic representations of a resistor. In our water analogy, a resistor would be a narrow section of pipe that restricts the flow.
Figure 1. Schematic representations of a resistor
The on-resistance (R DS(on)) of our HEXFET? power MOSFETs is usually one of two parameters critical to the designer. The other is breakdown voltage (V(BR)DSS) or how much voltage the device can block when it is off. On-resistance is merely the resistance from drain to source of the power MOSFET in the "on" state. In the "off" state, the resistance is extremely high, but instead of R DS(off), we measure it as leakage current, or I DSS.
Capacitors: circuit elements that store electrons. In many instances, they are used as a rechargeable battery, providing a stable voltage reference far from the input power point. They have many different uses in electrical circuits in addition to simply storing electrons. There are many different types of capacitors, including aluminum electrolytic, tantalum electrolytic, ceramic disk, mica, polycarbonate, polypropylene, and polystyrene.
Two important considerations in the selection of capacitors are equivalent series inductance (ESL), and equivalent series resistance (ESR). Ideally, these two parameters should be as close to zero as possible, especially as frequency increases. The capacitors above are mentioned approximately in order of decreasing ESL and ESR. Aluminum electrolytic capacitors have extremely high capacitive values, but also high ESL and ESR. This makes them good for dc applications, such as the capacitors on the output of a bridge rectifier, to provide the dc supply to the rest of the circuit. Polypropylene and polystyrene capacitors have very low capacitive values, but also extremely low ESR and ESL values making them good for extremely high frequency applications.
Stray capacitance exists in all circuits to some extent. While usually to ground, it can occur between any two points with different potentials. All semiconductor devices have capacitance between their external terminals, and are specified on the data sheets. Figure 2 shows several different schematic representations of capacitors. In our water analogy, a capacitor would be a tank storing water for later use.
Figure 2.Schematic Representations of Capacitors
Stray capacitance is also responsible for electro-static discharge (ESD). ESD is responsible for the shock you receive in the winter after walking across a carpeted room and touching the doorknob. ESD is particularly dangerous to MOS-gated semiconductors. The amount of static required to cause damage is so small, that a person can damage a device without knowing it. This is why anyone who handles MOS-gated semiconductors must follow strict ESD prevention procedures. Following proper procedures is essential as devices can be damaged, reducing their lifetime, with no perceivable effects at the time of damage.
Figure 3. Schematic representations of inductors
Inductors: circuit elements that resist change. If, after a period of current flow, an attempt is made to interrupt the current flow, the inductor will continue to force current. Figure 3 shows the schematic representations of two different inductors. In our water analogy, an inductor would be a water wheel - it is difficult to start spinning, but once it is spinning, it is difficult to stop.
Figure 4.Toroidal Inductor
Inductors are typically manufactured by winding wire in a toroidal (donut) shape shown in Figure 4. If the inductor is wound around a non-ferromagnetic material such as plastic, ceramic, cardboard, or merely air, the inductance per unit volume is considerably less than if the inductor is wound on a ferromagnetic core. The upper inductor in Figure 4 depicts an air-cored inductor, while the lower inductor depicts a ferromagnetic cored inductor. Ferromagnetic refers to magnetic materials, whose characteristics greatly vary.
Figure 5. B-H Characteristics for a Magnetic Material.
Figure 5 shows the B-H characteristics for a ferromagnetic material where B is the magnetic flux density, and H is the magnetic field. Operation follows the line, in the direction indicated by the arrow. Although the explanation of this figure is beyond the scope of this module, some important concepts can be observed without a thorough understanding of the plot. During operation, the operating point slides along the curve in
the direction of the arrows. If the positive magnetic flux density (B) is not offset by an equal negative magnetic flux density, the operation curve will slowly creep up, until the material saturates (magnetic flux density (B) is at a maximum and cannot further increase).
At saturation the inductance drops to the value of an equivalent air-cored inductor, and the current through it is merely limited by the core's internal resistance which is usually quite low. This is seen at the top of the above curve where the lines flatten, and further increases in flux density (B) are not allowed. Saturation can be caused by one of two mechanisms. First, if the magnetic material is underdesigned, and the flux generated by the current in the winding is greater than the core can handle, the material will saturate. In the above figure, this would place the operating point at the top of the B-H curve.
The second method applies if the magnetic material is not allowed to reset between consecutive pulses. Sufficient time between pulses is necessary to allow the energy stored in the magnetic element to go to zero, or reset. If the design does not allow this to occur, the flux in the magnetic element will build up, or staircase, with each consecutive pulse until the device saturates. This results in a large current which usually destroys the semiconductors in its path. This phenomenon also affects transformers which are merely special cases of the inductor.
Figure 6. Schematic Representation of a Transformer
The final circuit element is the transformer. Figure 6 shows the schematic representation of a transformer. A transformer could be thought of as a ferromagnetic-cored inductor with two or more sets of wires wound on it. Saturation is also a problem in transformers. Thus transformers and inductors are sometimes lumped together and simply called magnetics.
Transformers are most commonly used for one of two purposes. The first is isolation, which is typically needed between two sections of a system which have different ground levels. The second is to change voltage levels. A familiar example is the large ac adapter wall plug supplied with most portable equipment for home use. The adaptor box contains
a transformer which steps the voltage down from the line voltage, usually to around 12V, which is then further conditioned by two diodes, and finally supplied to the equipment.
Leakage inductance is a critical parameter for transformers, generators, and motors. Leakage inductance is the difference between the self-inductance and the mutual inductance of the primary and secondary windings. Its value is typically quite small, but very important in determining the characteristics and operation of the circuit. It is of particular interest as the switching device may be asked to dissipate the energy stored in the leakage inductance. The leakage inductance contributes to a turn-off voltage spike seen by the switching device. If the energy and/or voltage is sufficient, a snubber may need to be added to the circuit to protect the switching device from damage due to this spike. IR specifies the amount of energy HEXFET? power MOSFETs can dissipate in this mode and are tested as shown in Figure 7, the unclamped inductive test circuit.
Figure 7. Unclamped Inductive Test Circuit
Basic Electrical Definitions
Power is defined as current multiplied by voltage:
P=V* I
where P is the power measured in watts (W) (also joules per second), V is the steady state voltage measured in volts (V), and I is the steady state current measured in amps (A).
Energy is defined as current multiplied by voltage, multiplied by time:
E=I*V*T
where "E" is the energy measured in joules (also watt-seconds), "V" is the instantaneous voltage measured in volts, "i" is the instantaneous current measured in amps, and "T" is the time period measured in seconds.
To calculate power, given energy and frequency, multiply energy by the frequency. For example, if an IGBT has a total switching energy loss of 1.4mJ under a given set of operating conditions, and is operated at 20kHz, the total power loss due to switching will be 28W.
E (1.4mJ) * f (20kHz) = P (28W)
二、ac versus dc
Direct current (dc) has a constant magnitude. In contrast, alternating current (ac) has a magnitude dependent on time. it follows a sinusoidal waveform, shown below. ac is generated by moving a copper winding through a magnetic field. This causes a voltage to be developed on the winding. Generators in the United States operate at 60Hz, but many places in the world, 50Hz is the standard. Hz is the abbreviation for Hertz, which is the unit of measure for frequency. Frequency is only defined for regular waveforms that repeat indefinitely. Frequency is how many times per second the same position on the waveform occurs. Thus, in the figure below, sixty peaks will pass in one second if the frequency is 60Hz. T is the period, while 1/T is the frequency.
Figure 8. 60Hz Sine Wave.
Nearly all current starts off as ac, which is generated through an electromechanical process, and is then converted to dc. It is difficult to generate dc directly, as it requires either a dynamo or a chemical reaction such as the one within in a solar cell which converts sunlight into dc voltage. In applications where dc is present, there is usually a nearby ac source. For example, in your automobile the battery that drives the lights, all the
electronics, and all the motors are typically 12 volts dc. This battery is charged by the alternator which is basically a small generator driven by the engine. A three-phase diode bridge is responsible for converting the ac output of the alternator to be compatible with the dc battery.
The last important concept is the role of frequency on magnetics. It is beyond the scope of this training module to explain why, but as the operating frequency of a circuit increases, the physical size of the magnetics (remember this means both inductors and transformers) shrinks. This is one of the reasons designers are constantly increasing the frequency of their designs. In the power supply world, one of the benchmarks of a design is how many watts per cubic inch the power supply delivers. One way to substantially increase this number is by moving to higher frequency, and hence, physically smaller magnetic components. The tradeoff of higher frequency operation is increased switching losses in the semiconductor devices, whether it be a diode, IGBT, or power MOSFET.
电路分析基础课程教学大纲
《电路分析基础B》课程教学大纲(56+0学时) 一、课程基本情况 二.课程性质与任务 《电路分析基础》是电类专业的一门重要的学科基础课。本课程的主要任务是研究电路的基本定理、定律、基本分析方法及应用。本课程的目标是使学生通过对本课程的学习，理解电路分析的基本概念，掌握其分析方法、定理和定律并能灵活应用于电路分析中，使学生在分析问题和解决问题的能力上得到培养和提高，为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。 课程思政部分要求：在教学过程中融入爱国教育、社会责任、人生领悟、民族自信、感恩等多种育人要素，倡导科学研究中的科学精神、创新精神和工匠精神，实现教师和学生的知识、情感及价值等方面的共鸣。 三. 课程主要教学内容及学时分配
四.课程教学基本内容和基本要求 第一章基础知识（ 5学时） [知识点]：电路分析基本变量（电流、电压和功率）的概念；线性电阻元件和独立源的定义及伏安关系；基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律；受控源。 [重点] 电流、电压、功率及参考方向的概念，电路的两类约束关系（元件约束和拓扑约束） [难点] 电流、电压真实方向与参考方向关系、关联非关联参考下功率计算及功率正负含义，受控源电路分析 [基本要求] 1、理解电路分析基本变量（电流、电压和功率）的概念；2、掌握线性电阻元件和独立源的定义及伏安关系；3、熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律；4、理解受控源的概念。 [实践与练习] 课后作业布置建议： 习题：1-1、1-2、1-3 、1-5、1-6、1-12、1-9、1-13、1-17 、1-30、1-31。 课程思政映射点：由电压、电流单位以物理学家伏特和安培名字命名，以及基尔霍夫21岁提出基尔霍夫定律，引导学生敬畏科学家、崇尚科学精神。 第二章等效变换分析法（ 5学时） [知识点]：单口网络等效条件；实际电源的两种电路模型及其等效变换；无源和含源单口网络的等效化简；Ｔ～π等效变换。 [重点]：单口网络的等效条件，单口网络的等效化简方法；
电路分析基础作业参考解答
电路分析基础作业参考 解答 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
《电路分析基础》作业参考解答 第一章（P26-31） 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a ）解：标注电压如图（a ）所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=（发出） 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=（吸收） 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=（吸收） （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==，A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=（发出） 电流源的功率为 W P 302152-=?-=（发出） 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=（吸收） 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ，并分别讨论其功率平衡。
（b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由KCL 有 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 所以电路的功率是平衡的，及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示，试求： （1）图（a ）中，1i 与ab u ； 解：如下图（a ）所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解：如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-，V U 150=。 补充题： 1. 如图1所示电路，已知图1 解：由题得 I 3 2=0
第1章-电路基本概念与基本定律
第1章 电路的基本概念与基本定律 一、填空题: 1. 下图所示电路中，元件消耗功率200W P ，U=20V,则电流I 为 10 A 。 + U 2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点，负极的电位是_-24___V 。 3．下图电路中，U = 2 V ，I = 1A 3 A ，P 2V = 2W 3 W ， P 1A = 2 W ，P 3Ω = 4 W 3 W ，其中 电流源 （填电流源或电压源）在发出功率， 电压源 （填电流源或电压源）在吸收功率。 U 4. 下图所示中，电流源两端的电压U= -6 V ，电压源是在 发出功率 5．下图所示电路中，电流I ＝ 5 A ，电阻R ＝ 10 Ω。 B C
6．下图所示电路U=___-35 ________V。 7．下图所示电路，I=__2 __A，电流源发出功率为_ 78 ___ W，电压源吸收功率20 W。 8. 20.下图所示电路中，根据KVL、KCL可得U＝2 V，I1＝1 A，I2＝4 A ；电流源的功率为6 W；是吸收还是发出功率发出。2V电压源的功率为 8 W，是吸收还是发出功率吸收。 V 4 9．下图所示的电路中，I2= 3 A，U AB= 13 V。 10．电路某元件上U = －11 V，I = －2 A，且U 、I取非关联参考方向，则其吸收的功率是22 W。 11. 下图所示的电路中，I1= 3 A，I2= 3 A，U AB= 4 V。
12．下图所示的电路中，I= 1 A ；电压源和电流源中，属于负载的是 电压源 。 8V 13. 下图所示的电路中，I= -3A ；电压源和电流源中，属于电源的是电流源 。 8V 14．下图所示的电路，a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 155AB U I =+ ；b 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 510 AB U I =- 。 5Ω Ω I I A B B A 10V a 图 b 图 15. 下图所示的电路中，1、2、3分别表示三个元件，则U = 4V ；1、2、3这三个元件中，属于电源的是 2 ，其输出功率为 24W 。
电路理论基础课后答案解析(哈工大陈希有)第11章
题11.1 根据定义求 和的象函数。 解： (1) (2) 题11.2 设 求的象函数。 解： 由拉氏变换的微分、线性和积分性质得： 题11.3 设 (t 为纯数)。分别求对应象函数、、，验证卷积定理。 解： 设 , 则 与的卷积为 )()(t t t f ε=)(e )(t t t f at ε-=2020 001e 1e 1e e )()(- s s dt s s t dt t t s F st st st st =-=+-==∞-∞-∞-∞ -- - - ??ε 20)(20 )(00) (1e )(1e 1e e )(e )(-ααααεααα+=+-=+++-==∞ +-∞+-∞-∞-----??s s dt s s t dt t t s F t s t s st st t ξ ξετd f c t bf t t f a t f f t A t f t t )()(d )(d )(,0)0(),()e 1()(01 11 21/1?-++==-=--)(2t f )(2s F ) /1(//1)(1 τττ+=+-=s s A s A s A s F ) /1(/ )()()/(]/)([)()]0()([)(2 2 111112τ τ+++=++=++-=-s s A c bs as s F s c b as s s F c s bF f s sF a s F )()()(,e 2)(,e 5)(2 15221t f t f t f t f t f t t *===--)(1s F )(2s F )(s F 25)}({)(1 1+==s t f s F L 5 2 )}({)(2 2+==s t f L s F ) 5)(2(10 )()(2 1++=s s s F s F )(1t f )(2t f
(完整版)教学大纲-电子科技大学教务处
《电子技术基础实验Ⅰ》课程教学大纲 课程英文名称：Fundadamentals of Electronic Technology Lab Ⅰ 课程代码：E0200710 学时数：20 学分数：1 课程类型：实验课程 适用学科专业：电子类专业 先修课程：电路分析 执笔者：崔红玲编写日期：2013-11-15 审核人： 一、课程简介 本课程是电子信息工程、通信工程等电子类专业的一门重要实验课程，以“电路分析基础”作为背景知识，在服务于理论课程的同时，注重引导学生建立工程上的感性认识，认识常用的电子元器件，学会使用常用的电子测量仪器，学会简单的电子测量方法，能够设计搭建简单的单元电路。 一、Introduction This course is an important experiment course in electronic and communication engineering. Based on the “Basic Theories of Circuit Analysis”, this course not only serves for the theory courses, but also aims at helping students have a perceptual cognition on electronic engineering projects. Students in this course will be able to know about basic electronic components, use electronic measurement devices, handle simple electronic measurement methods, and design and build the basic circuit unit. 二、课程目标 引导学生建立工程上的感性认识，增强培养学生实践动手能力。通过设计单元电路引导 学生学会应用理论知识，通过预设的问题和实验中遇到的小故障，引导学生学会独立思考， 培养学学生独立分析问题、解决问题的能力。 二、Goals The course will guide the students to have a perceptual cognition on electronic engineering -on ability. Student will be able to apply the electronic theory and thus improve the students’ hands practically by designing the circuit unit. Also, They will have the ability to think independently by solving the problems and faults in the experiments. These teaching activities will enhance
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第一章
答案1.1 解：图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同，电流为正值；当t >2s 时电流从b 流向a ，与参考方向相反，电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解：当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反，即b 为高电位端，a 为低电位端； 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同， 即a 为高电位端，b 为低电位端。 答案1.3 解：(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===-
真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解：对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=，得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=，得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=，得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=，得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ，可做闭合面如图(b)所示，对其列KCL 方程，得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解：如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①： 12A 1A 3A i =--=- 节点②： 411A 2A i i =+=- 节点③： 341A 1A i i =+=- 节点④： 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得
通信工程专业本科学分制培养方案
通信工程专业本科学分制培养方案 （一）专业培养目标 本专业培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高素质应用型工程技术人才。 （二）专业培养基本要求 本专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法，受到通信工程实践的基本训练，具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1、掌握通信领域内的基本理论和基础知识； 2、掌握光波、无线、多媒体等通信技术； 3、掌握通信系统和通信网的分析和设计方法； 4、具有设计、开发、调测、应用通信系统和通信网的基本能力； 5、了解通信系统和通信网建设的基本方针、政策和法规； 6、了解通信技术的最新进展与发展动态； 7、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。 （三）主干学科 信息与通信工程、计算机科学与技术。 （四）主要课程 高等数学、大学物理学、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信电子线路、数字信号处理、现代通信原理、信息论与编码理论、现代交换原理、计算机通信网、移动通信、光纤通信、微型计算机原理与应用、电磁场与电磁波、单片机原理及应用等。 （五）主要实践性教学环节
（六）主要专业实验 本专业还开设以下主要非单列实验课程，学分与理论课统一计算，此处不单列： （七）修业年限及学分要求 1、学制：四年，修业年限：三至六年。 2、学分要求：修业期间至少需修完170学分。其中包括实践性教学项目19学分，公共选修课（含必读书目8个）16学分。 3、学分及比例： 公共必修课，共47学分，（包括社会实践2学分、军训2学分），占总学分27.6%； 专业必修课，共73学分（包括专业见习1学分，生产实习6学分，毕业设计8学分），占总学分42.9%； 专业选修课，需修满34学分，占总学分20%； 公共选修课，需修满16学分（包括必读书目8学分），占总学分9.4%。 4、公共选修课课程及学分按《延安大学本科学分制公共选修课实施办法》执行。 5、必读书目考核及学分按《延安大学本科生必读书目成绩考核办法》执行。 （八）授予学位和学位课程 授予学位：工学学士 学位课程：
基本电路理论心得体会
浅谈我眼中的基电课 5100309423 李亦言开学之前，看着那厚厚的一本基电书，我真怀疑一个学期是不是能够学完，现在这个疑惑已经有了答案。翻翻前面学过的厚厚的多半本内容，有一点成就感的同时，也有一点小小的感触。 刚刚接触这门课，我仍然停留在高中电路分析的思维模式之中。由于高中所学电路比较简单，只需要你把为数不多的几个式子列出来，解一解方程就行了。有时候甚至不需要思维很有条理就能做出来。我按照这种方式，刚开始的内容还可以应付。但是随着电路逐渐复杂，内容的增加，这种偏重于经验的解题方式就失去了优越性，往往会漏写方程，或者写着写着思维混乱，或者根本无从下手。而且到后面列写节点矩阵，回路矩阵的时候，就完全对不上号了。于是我只能静下心去看课本，按照课本的思路进行，才慢慢有了感觉。所以我觉得，学习基电很重要的一点就是思维的规范化，在规范的基础之上再讲究灵活变通。如果一味的追求灵活和快速，丢掉了规范化的根基，越到后面学习会越发吃力。 此外我觉得，学好这门课，不仅要把基本知识点搞清楚，前后内容的横向比较，方法的归类总结也非常重要。纵观课本内容，有许多地方都是相似相通或者相互继承的，比如拉普拉斯变换与相量变换，回路分析法与网孔分析法等等。比较性的学习，可以让我们学习更加高效，并找到知识之间的内部联系，以便加深理解记忆。翻一翻课本，我们会发现分析电路的很多方法，比如经典的电路分析法，三要素法，
拉普拉斯变换法，相量变化法等等。在我学习完这些方法之后，我觉得每种方法我都已经掌握了。但是在实际应用这些方法时却出现了问题：到底什么时候用哪种方法比较好？缺少宏观的统筹把握，精力都放在了细节的方法上，这是我觉得我自己学习中的问题。随后我和同学进行了交流，把问题进行分类，找到每类问题对应的最佳解决方法，并对每种方法之间的包含关系以及适用范围进行了总结，才对所学知识有了一个宏观的框架。 对于陈老师的上课风格，我个人是非常欣赏和钦佩的。虽然年纪比较大了，但上课时很有激情，思路清晰，简明扼要，有时候还很幽默与同学交流的时候总是面带微笑，给人感觉没有架子，很容易交流。 但是由于课时少内容多，老师上课所讲的只能是知识的主干和关键部分，对于一些细枝末节的东西，往往难以兼顾。而且讲课速度较，许多东西无法当场理解和记忆。所以，课后看教材就显得很关键了。对于这本教材，我个人认为编写的相当出色。从排版上看，重点突出，插图与文字结合得很好，给人一种和谐的美感。整本教材按照由浅入深，相互承接的方式来安排内容，思路清晰。而且有适量的实例应用，和生活结合的比较紧密。对于我而言，这本教材所学过的内容，我都会认认真真的看上一遍。但是我觉得，只听课看书也是不够的。因为在听课和看书的过程中，往往会有许多关键性的内容因为你体会不到它的作用而被你忽视掉。所以我觉得，理解记忆知识点之余，勤奋的去做一些练习，才能真正地掌握知识，并弥补知识的漏洞。对于我而言，往往是做题遇到了困难，回头再去看书上相关内容，会给我更加
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律 一、电路基本概述 1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它的作用是A：实现电能的传输和转换；B：传递和处理信号（如扩音机、收音机、电视机）。一般电路由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。 （1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。 （2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。如电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。 （3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。 2. 电路分为外电路和内电路。从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电源内部的通路称为内电路。 3．电路有三种状态：通路、开路和短路。 （1）通路是连接负载的正常状态； （2）开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流I＝0，电源的开路电压等于电源电动势，电源不输出电能。例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和设备造成很大威胁； （3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大，此电流称为短路电流。 短路也可发生在负载端或线路的任何处。 产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔断器或自动断路器，以便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。 4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路； 5、电路的功能：（1）传递和分配电能。如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。（2）传递和处理信号。如电视机，它接收到
电路分析基础教学大纲
《电路分析基础》课程教学大纲 课程英文名称：Theory of circuit 课程编号：1510064002 课程计划学时：80（授课学时：64 实验学时：16） 学分：4.5 课程简介： 电路分析基础课程是自动化、电气工程及其自动化、测控技术、电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、通讯工程等专业的一门重要技术基础课，通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论，分析电路的基本方法，以及进行实验的初步技能，并为后续课准备必要的电路知识。电路分析基础课程理论严密，逻辑性强，对学生的辨证思维能力的培养和树立理论联系实际的科学观点及提高学生分析问题解决问题的能力，都有重要的作用。 一、课程教学内容及教学基本要求 第一章电路模型和电路定律 本章重点是电流和电压参考方向的概念、功率的计算、电路元件特性、以及基尔霍夫定律，难点是参考方向的概念及应用、基尔霍夫定律的应用。全章课堂讲授6学时，实验1学时。 第一节电路及电路模型 要求了解电路的作用（考核概率1%），理解实际电路的电路图和电路模型（考核概率1%），掌握电路的组成及各组成部分的作用（考核概率80%）。 1．电路的组成及各组成部分的作用：电源、负载和中间环节。 2．电路的作用：实现电能的传输和变换，实现信号的传递和处理。 3．实际电路的电路图和电路模型。 第二节电流、电压参考方向 理解电流、电压参考方向的含义（考核概率50%）。 第三节电功率和能量 理解功率的定义（考核概率50%），掌握功率的计算方法（考核概率80%）。 1．功率的定义 2．功率计算方法 第四节电路元件 要求了解电路集总参数的概念（考核概率1%）。
电路基本理论答案第8章
答案8.1 解： )/1()(T t A t f -= T t <<0 ??-==T T dt T t A T dt t f T A 000)/1(1)(1A T t t T A T 5.0]2[02=-= ?-=T k dt t k T t A T a 0 )cos()/1(2ω 0)sin(2)]sin()/1(2[020=+?-=?T T dt t k T k A t k Tk T t A ωωωω ?-=T k dt t k T t A T b 0 )sin()/1(2ω π ωωωωωk A kT A dt t k T k A t k Tk T t A T T ==-?--=?2)cos(2)]cos()/1(2[020 所以 ∑∞ =+=1sin 5.0)(k t k k A A t f ωπ 频谱图如图(b)所示。 .0 答案8.2 解：电流i 的有效值 57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A 只有基波电流与正弦电压形成平均功率，故二端电路输入的平均功率为： 95.73)]90(90cos[2 57.122.94=?--?-?=P W 注释：非正弦周期量分解成傅里叶级数后，其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。 答案8.3 解：对基波 ?∠=0100m(1)U V , A 010m(1) ?∠=I 由 Ω==-+=10)1(j ) 1(m ) 1(m ) 1(I U C L R Z ωω
求得 Ω=10R , 01 =-C L ωω (1) 对三次谐波 ?-∠=3050m(3)U V , A 755.1i m(3)ψ-∠=I 又由 Ω+?-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3) m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2) 所以 22 25.28)313(=-+C L R ωω (3) 将式(1)代入式(3)， 解得 mH 9.31=L 将mH 9.31=L 代入式（ 1 ），求得 F 3.318μ=C 再将C L R 、、 值代入式(2)，有 Ω?-∠=Ω+=3028.5j26.7)10(i )3(ψZ 解得 ?=45.99i ψ 答案8.4 解: (1) 电压有效值： V 01.80)2 25()250()2100(222=++=U 电流有效值 58.74mA )2 10 ()220()280( 222=++=I (2) 平均功率 kW 42.345cos 210250cos 22050)45cos(280100=??+??+?-?=P Ω ?∠=?∠?∠=Ω =?∠?∠=Ω ?-∠=?∠?-∠=k 455.2mA 010V 4525k 5.2mA 020V 050k 4525.1mA 080V 45100)3()3()2()1(Z Z Z 注释：非正弦周期量分解成傅里叶级数后，某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
基本电路理论-英文版
一、Basic Definitions Electron: an indivisible particle of negative charge. The amount of charge is measured in coulombs (C). The magnitude of the charge associated with an electron is 1.602x10-l9 C. Current: charge in motion (electrons). Current is measured in units of amperes, or more simply amp. Voltage: an electric potential difference that causes electron flow. It is also called electromotive force (EMF). An analogy often used to describe current and voltage is water in a pipe. Current is analogous to the flow of water, while voltage is analogous to the pressure. Conductor: a material that allows a continuous current to pass through it under the action of a fixed voltage. An example of a good conductor is copper or aluminum which is used in homes and offices for all electrical connections. Insulator: the opposite of a conductor, it does not allow a continuous current to pass though it under the action of a fixed voltage. An example of an insulator is the plastic on electrical cords. Using our water analogy, a conductor can be envisioned as the region inside a pipe, while an insulator can be envisioned as the actual material of the pipe which contains the water flow. Switch: used to control the flow of electrons, or current as it is commonly called. Ideally, a switch turns on or off instantly, and has no voltage across it while it is conducting. In our water analogy, an ideal switch would cut the flow immediately, from completely on to completely off in an instant. Common Passive Circuit Elements All circuit elements can be separated into two groups: active and passive. The electrical definition is very similar to the common definition: active circuit elements are capable of delivering power, while passive elements are capable of receiving, and possibly storing, power. In our water analogy, a pump would be an active element. A narrow section of pipe that restricts the flow, a tank, and a water wheel would all be examples of passive elements. Resistors: circuit elements that literally "resist" current flow. Voltage is higher on the end of the resistor that sees the current first. Figure 1 shows two schematic representations of a resistor. In our water analogy, a resistor would be a narrow section of pipe that restricts the flow.
电路基本理论课后答案(哈工大版)第10章
答案10.1 解：0
Ω6电阻电压为： V e 72.0)d d (66)(101t C t u C i t u -=-?Ω-=?Ω-=)0(>t 答案10.4 解：0
《电路基础》考试大纲
《电路基础》考试大纲 Ⅰ考试性质 普通高等学校本科插班生招生考试是由专科毕业生参加的选拔性考试。高等学校根据考生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。《电路基础》是电气工程及其自动化、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。该课程考核的目的是为了衡量学生理解、掌握电路原理的基本概念、基本原理、基本电路分析计算方法的程度，衡量学生是否具备应用所学知识分析和设计电路的能力。 Ⅱ考试内容 总体要求：考生应按本大纲的要求掌握电路基本理论、基本概念；熟练掌握电路基本分析方法，能对一般电路进行正确计算；理解各种元器件的基本电路结构和特性；能较好地理解和运用所学知识解决电路问题和进行简单的电路设计，掌握一般问题的分析思路，具备进一步学习电气工程及其自动化、电子信息工程专业后续课程的能力和基础。 一、集总电路的分析基础 ⒈考试内容 (1)电路的基本概念，电路基本物理量的概念及计算，参考方向。 (2)基尔霍夫定律：基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律。 (3)电阻元件：伏安特性、欧姆定律、功率计算。 (4)独立电源：电压源、电流源的概念和基本性质、伏安特性曲线。 (5)受控源：受控源的概念、符号、计算。 ⒉考试要求 (1)掌握电路的基本概念，电路基本物理量的概念及其参考方向，掌握电路中电位、电压、电流、功率等物理量的分析计算。 (2)掌握基尔霍夫电流定理、基尔霍夫电压定律的概念、参考方向及其应用。 (3)掌握欧姆定律及其应用。 (4)理解电源的概念、电流源和电压源的计算方法，理解电源的基本性质。 (5)了解受控源的概念、符号、计算。 二、线性电路的基本分析方法 ⒈考试内容
电路分析基础作业参考解答
《电路分析基础》作业参考解答 第一章（P26-31） 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a ）解：标注电压如图（a ）所示。 由KVL 有 V U 52515=?-= 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=（发出） 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=（吸收） 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=（吸收） （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==，A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=（发出） 电流源的功率为 W P 302152-=?-=（发出） 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=（吸收） 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ，并分别讨论其功率平衡。 （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由KCL 有 A I 426=-= 故 V I U 8422=?=?= 由于电流源的功率为 ) (a )(b
W U P 488661-=?-=?-= 电阻的功率为 W I P 32422222=?=?= 外电路的功率为 W U P 168223=?=?= 且 01632483213 1 =++-=++=∑=P P P P k k 所以电路的功率是平衡的，及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示，试求： （1）图（a ）中，1i 与ab u ； 解：如下图（a ）所示。 因为 19.025 10i i === 所以 A i 222.29 209.021≈== V i i u ab 889.09 829204)(41≈=??? ??-?=-= 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解：如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 ?????=+?? ? ?? -=+01010160050006000201000U I U I U I ) (b ) (a
《电路分析基础》第2版-习题参考答案-2014-tjh
《 电 路 分 析基础》各章习题案 第1章习题参考答案 1-1(1)50W ；(2)300V 、25V ，200V 、75V ；(3)R 2=12.5Ω，R 3=100Ω，R 4=37.5Ω 1-2VA=8.5V ，Vm=6.5V ， VB=0.5V ，VC=-12V ，VD=-19V ，Vp=-21.5V ，U AB=8V ，U BC=12.5， U DA =-27.5V 1-3电源（产生：A 、 B 元件 ；负载 （吸收： C 、D 元件； 电 路满足 衡 条件。 1-4(1)VA=100V ，VB=99V ，VC=97V ，VD=7V ，VE=5V ，VF=1V ，UAF=99V ，UCE=92V ， U BE =94V ，U BF =98V ，U CA =-3V ；(2)V C =90V ，V B =92V ，V A =93V ，V E =-2V ，V F =-6V ， VG=-7V ，U AF=99V ，UCE=92V ，U BE=94V ，U BF=98V ，U CA=-3V 1-5I ≈0.18A ，6度，2.7元 1-6I=4A ，I 1=11A ，I 2=19A 1-7(a)U=6V ，(b)U=24V ，(c)R=5Ω，(d)I=23.5A 1-8(1)i6=-1A ；(2)u4=10V ，u6=3V ；(3)P1=-2W 发出，P2=6W 吸收，P3=16W 吸收， P 4=-10W 发出，P 5=-7W 发出，P 6=-3W 发出 1-9I=1A ，U S =134V ，R ≈7.8Ω 1-10S 断开：U AB=-4.8V ，UAO=-12V ，UBO=-7.2V ；S 闭合：UAB=-12V ，U AO=-12V ，UBO=0V 1-11 支路3，节点2，网孔2，回路3 1-12节点电流方程：(A)I 1+I 3-I 6=0，(B)I 6-I 5-I 7=0，(C)I 5+I 4-I 3=0 回路电压方程：①I 6R 6+U S5+I 5R 5-U S3+I 3R 3=0，②-I 5R 5-U S5+I 7R 7-U S4=0，③-I 3R 3+ US3+US4+I1R2+I1R1=0 1-13U AB =11V ，I 2=0.5A ，I 3=4.5A ，R 3≈2.4Ω 1-14V A =60V ，V C =140V ，V D =90V ，U AC =-80V ，U AD =-30V ，U CD =50V 1-15I1=-2A ，I2=3A ，I3=-5A ，I4=7A ，I5=2A 第2章习题参考答案 2-12.4Ω，5A 2-2(1)4V ，2V ，1V ；(2)40mA ，20mA ，10mA 2-31.5Ω，2A ，1/3A 2-46Ω，36Ω 2-52A ，1A 2-61A 2-72A 2-81A 2-9I1=-1.4A ，I2=1.6A ，I3=0.2A 2-10I 1=0A ，I 2=-3A ，P 1=0W ，P 2=-18W
电路理论基础陈希有习题答案.docx
答案 2.1 解：本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。 (a)由分流公式得： I23A 2 A 2R3 解得 R75 (b)由分压公式得： U R3V 2 V 2R3 解得 4 R 7 答案 2.2 解：电路等效如图 (b)所示。 I 2 1k 20mA+ I2 20mA U15k20k U R20k 3k_ (a)(b) 图中等效电阻 R(13)k// 5k(13) 5 k20 k 1359 由分流公式得： I 220mA R 2mA R20k 电压 U20k I 240V 再对图 (a)使用分压公式得： U 1 =3U =30V 1+3 答案 2.3 解：设 R2与 5k的并联等效电阻为 R3R25k (1) R25k 由已知条件得如下联立方程：
U 2 R 3 0.05 (2) U 1 R 1 R 3 R eq R 1 R 3 40k (3) 由方程 (2)、 (3)解得 R 1 38k R 3 2k 再将 R 3 代入 (1)式得 R 2 10 k 3 答案 2.4 解：由并联电路分流公式，得 I 1 20mA 8 8mA (12 8) I 2 20mA 6 12mA (4 6) 由节点①的 KCL 得 I I 1 I 2 8mA 12mA 4mA 答案 2.5 解：首先将电路化简成图 (b)。 I 2 270 I 2 140 160 I 1 U I 3 10A I 1 R 2 10A 100 U 1 200 U 3 120 R 1 (a) 图 题2.5 (b) 图中 R 1 (140 100) 240 R 2 (200 160) 120 270 160) 360 (200 120 由并联电路分流公式得 R 2 I 1 10A 6A R 1 R 2 及 I 2 10 I 1 4A 再由图 (a)得 I 3 120 I 2 1A 360 120
电路理论基础试卷
二、简单计算填空题：（每空2分，2x14=28分） 1．如图1所示电路中，电流i= A。 2．如图2所示电路中，电压U ab= V。 3．如图3所示二端网络的入端电阻R ab= Ω。 4．如图4所示电路中，电流I= A。 5．如图5所示为一有源二端网络N，在其端口a、b接入电压表时，读数为10V，接入电流表时读数为5A，则其戴维南等效电路参数U OC= V， R O= Ω。 6．如图6所示为一无源二端网络P，其端口电压u与电流i取关联参考方向，已知u=10cos(5t＋30°)V, i=2sin(5t＋60°)A,则该二端网络的等效阻抗Z ab= Ω，吸收的平均功率P= W，无功功率Q= Var。 7．如图7所示电路中，a点的电位V a= V。 8．如图8所示电路中，T为理想变压器，原边与副边的线圈匝数比为1：4，副边线圈接一48Ω的阻抗，则其原边的输入阻抗Z O= Ω。
9．如图9所示电路的时间常数τ＝s。 10．如图10所示互感电路中，已知L1=0.4H,L2=2.5H,M=0.8H,i1=2i2=10cos500t mA, 则电压u2= V。 11．如图11所示电路中，已知各电压有效值分别为U=10V，U L=7V，U C=13V，则U R= V。 三、分析计算题： （必须有较规范的步骤，否则扣分，只有答案者，该题得零分） （1、2每题10分，3-6每题8分，共52分） 1．如图所示电路，求R为何值时它能得到最大功率P m，且P m为多大？（10分） 2．如图所示电路，试用节点法求受控源吸收的功率P吸。（10分） 3．如图所示电路，试用网孔法求受控源两端的电压U。（8分）
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