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 Tel 3601810 (o) 3607287 (lab) 3601840 (h) E-mail thliu@ustc.edu.cn

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) 显示信号预处理电路传感器计算机 A/D 转换 D/A 转换物理世界控制

电子信息系统 例：图1.3.2 (P9) 音频信号无线电发射机无线电接收机等幅RF 振荡器

开环控制系统 方框图干扰给定值输入量被控对象控制器输出量

开环控制系统 例：调压器 220V~

闭环控制系统 方框图干扰偏差量给定值输入量被控对象控制器输出量测量元件反馈量

闭环控制系统 设定温度例：放大器电动机调压器 220V~

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 分析实际电路建模电路模型电路行为设计综合专业学科电路理论

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 R I 1 2 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。或： R I12 1 2

4、电流和电压的参考方向 2）电压参考方向 R 1 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 U12 1 2 U12

4、电流和电压的参考方向 关联参考方向非关联参考方向 I R I R + U — + U — 伏安关系：U = R I U = - R I 消耗功率： P = U I P = - U I

1.2 电路的结构 • 例:图1.2 2 3 A B 6 1 F  G E C D 5 4

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 I1 + I3 = I2 + I4 I2 n · I1 - I2 + I3 - I4 = 0 I4 I3 • 在任意时刻，流入某节点的各电流代数和等于零。 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 解：I1 - I2 + I3 - I4 = 0 I1 I2 （-5）- （2）+ （3）- （I4）= 0 I4 I3 I4 = - 4 A

1.4 KCL • 例:图1.7 2 3 A B 6 1 F  G E C D 5 4 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 （从B 出发，顺时针饶向，）有 U1 – U2 – U3 + U4 = 0 或 – U1 +U2 + U3 – U4 = 0 B + U1 - - U4 + - U2 + C + U3 -

1.4基尔霍夫电压定律KVL • 例：图中，已知 U1 = 5V U2 =4V U4 = -3V 求： U3 解：因 U1 – U2 – U3 + U4 = 0 （5）–（4）– U3 +（-3）=0 得 U3 = - 2 V B + U1 - - U4 + - U2 + C + U3 -

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。 1 （从1 出发，顺时针饶向，）有 U1 + U2 + U3= 0 2 + U1 - - U3 + + U2 - N 或 U12 + U23 + U31= 0 3

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