南京邮电大学：《电路分析》第一章 基本概念

电路分析 11~14 陆音 2005

1 电路分析 1.1 ~ 1.4 2 0 0 5 陆 音

第一章基本概念 1-1信号和电路 1-2电路模型 1-3电路变量 1-4电路元件 1-5基尔霍夫定律 1-6基本电信号

2 第一章 基本概念 1-1 信号和电路 1-2 电路模型 1-3 电路变量 1-4 电路元件 1-5 基尔霍夫定律 1-6 基本电信号

第一节信号和电路 信号 21世纪是信息时代,社会高度信息化 信息表达方式:语言、文字、图象、数据等 为方便传输和处理,往往将信息转化为声、光、电等 物理量,称信号。信号是携带有信息的变化着的物理量。 电量是最为常见和应用最广的物理量。因为电量容易 产生和控制,与非电量的转换比较容易。 目前通信中常用随时间变化的电压/电流,在某些情 况下为电荷/磁链。 通过电信号在信道中传递来实现信息的传递

3 一、信号 第一节 信号和电路 21世纪是信息时代，社会高度信息化 信息表达方式：语言、文字、图象、数据等。 为方便传输和处理，往往将信息转化为声、光、电等 物理量，称信号。信号是携带有信息的变化着的物理量。 电量是最为常见和应用最广的物理量。因为电量容易 产生和控制，与非电量的转换比较容易。 目前通信中常用随时间变化的电压 / 电流，在某些情 况下为电荷 / 磁链。 通过电信号在信道中传递来实现信息的传递

例:远距离电话通信系统 声 话电制 调 信 解 音变放 电声变 信 话音信 换 号器大 道 放换号 大 (电信号源) (负载) 话筒 耳机 4

4 例：远距离电话通信系统 话 音 信 号 声 电 变 换 器 调 制 放 大 信 道 解 调 放 大 电 声 变 换 器 话 音 信 号 （电信号源） （负载） 话筒 耳机

电路 电工电子器件按照一定的方式相互联接起 来所构成的完成一定功能的装置 主要功能:实现电信号的传递与处理 信号源:发出需要传输、处理电信号的器件。 信号源上的电压/电流称电路的输入/激励 负载:接收电信号的器件。 负载上的电压/电流称电路的输出/响应 对每个局部电路来说,前级是后级的信号源,后级 是前级的负载

5 二、电路 • 电工电子器件按照一定的方式相互联接起 来所构成的完成一定功能的装置。 • 主要功能：实现电信号的传递与处理 • 信号源：发出需要传输、处理电信号的器件。 信号源上的电压/ 电流称电路的输入/ 激励 • 负载：接收电信号的器件。 负载上的电压 / 电流称电路的输出 / 响应 对每个局部电路来说，前级是后级的信号源，后级 是前级的负载

电路分析 由给定的电路及电路的激励求取电路的响应或分 析电路的激励与响应的关系。 可用数学方程描述: 代数/常微分 集总参数电路 偏微分 分布参数电路 线性/非线性 时变/时不变

6 三、电路分析 由给定的电路及电路的激励求取电路的响应或分 析电路的激励与响应的关系。 可用数学方程描述: 代数 / 常微分 —— 集总参数电路 偏微分 —— 分布参数电路 线性 / 非线性 时变 / 时不变

四、信号分析 分析信号的时(间)域特性与频(率)域特性及 其两者之间的内在联系。 信号是时间t的函数 连续/离散时间信号

7 四、信号分析 分析信号的时（间）域特性与频（率）域特性及 其两者之间的内在联系。 • 信号是时间 t 的函数 连续 / 离散时间信号

第二节电路模型 实际电路是由一定的电工电子器件按照一定 的方式相互联接起来,构成电流通路,并具有 定功能的整体。 电路模型是实际电路的理想化和模型化,抓 住其主要的物理特征,并用一定的数学方程来描 述。 理想化:保留所发生的电磁过程的主要方面 >模型化:用一种抽象的电路元件来表征所发生的某一电磁过程 电路理论中所说的电路是指由各种理想电路 元件按一定方式连接组成的总体

8 第二节 电路模型 实际电路是由一定的电工电子器件按照一定 的方式相互联接起来，构成电流通路，并具有一 定功能的整体。 电路模型是实际电路的理想化和模型化，抓 住其主要的物理特征，并用一定的数学方程来描 述。 ➢ 理想化：保留所发生的电磁过程的主要方面 ➢ 模型化：用一种抽象的电路元件来表征所发生的某一电磁过程 电路理论中所说的电路是指由各种理想电路 元件按一定方式连接组成的总体

实际器件理想元件符号图形反映特性 电阻器电阻元件R□消耗电能 电容器电容元件C+}贮存电场能 电感器电感元件LML贮存磁能 互感器互感元件M**贮存磁能 例:手电筒电路 实际元件主要电磁过程理想电路元件 灯泡 电能→热能、光能电阻 电池 化学能→电能电源 联接导线引导电流通过理想导线(电阻为零)

9 实际器件 理想元件 符号 图形 反映特性 电阻器 电阻元件 R 消耗电能 电容器 电容元件 C 贮存电场能 电感器 电感元件 L 贮存磁能 互感器 互感元件 M 贮存磁能 例：手电筒电路 实际元件 主要电磁过程 理想电路元件 灯泡 电能→热能、光能 电阻 电池 化学能→电能 电源 联接导线 引导电流通过 理想导线（电阻为零） * *

开关 灯泡 于电池 R 十 R d (a)实际电路b)电原理图 (c)电路模型(d)拓扑结构图 10

10 (a) 实际电路 (b) 电原理图 (c) 电路模型 (d) 拓扑结构图