原发布者:zhanghefangha
第1章电路的基础知识1.1电路和电路模型1.2电路中的主要物理量1.3电路的基本元件1.4基尔霍夫定律1.5基尔霍夫定律1.6简单电阻电路的分析方法第1章电路的基础知识本章要求:本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义;1.理解电压与电流参考方向的意义;理解电压与电流参考方向的意义2.理解电路的基本定律并能正确应用;理解电路的基本定律并能正确应用;3.了解电路的有载工作、开路与短路状态,了解电路的有载工作、开路与短路状态,理解电功率和额定值的意义;理解电功率和额定值的意义;4.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。1.1电路和电路模型电路是电流的通路,电路是电流的通路,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。或电路元件按一定方式组合而成。1.电路的作用(1)实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、发电机升压变压器输电线降压变压器电灯电动机电炉。(2)实现信号的传递与处理(2)实现信号的传递与处理话筒扬声器放大器2.电路的组成部分电路的组成部分电源:电源提供电能的装置升压变压器输电线负载:负载取用电能的装置电灯电动机电炉。发电机降压变压器中间环节:传递、中间环节:传递、分配和控制电能的作用2.电路的组成部分2.电路的电路的组成部分信号源:信号源提供信息信号处理:信号处理:放大、调谐、放大、调谐、检波等话
模电就是处理模拟电子信号的东西(连续变化的电子信号,就像温度的连续变化一样),其实说全面点,模电包括“低频电子”和“高频电子”,普通电子专业的模电教材是低频的,而高频有专门的教材。
初学者先学低频吧。
这个知识就太多了,因为信号是很复杂的,用到的东西当然多了。
其实放大就是模电里很核心的一块内容的,不要单纯地去理解“放大”,要按照用途来理解,比如阻抗变换等等。. 其实对于初学者,能把二极管、三极管的原理与电路弄清楚就ok了,再适当地接触下电容和电感,把它们的典型电路和原理弄清楚了,模电就学成了。
学习模拟电路之前要掌握的基础知识有:电路基础,信号与系统,复变函数。
电路基础1.电压电流电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则 i>0,反之i0反之u<0。
2.功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。3.全电路欧姆定律:u=e-ri4.负载大小的意义:电路的电流越大,负载越大。
电路的电阻越大,负载越小。5.电路的断路与短路电路的断路处:i=0,u≠0 电路的短路处:u=0,i≠0 。
基尔霍夫定律 :1.几个概念:支路:是电路的一个分支。结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。
回路:由支路构成的闭合路径称为回路。网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。
2.基尔霍夫电流定律:(1)定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说:流入的电流等于流出的电流。
(2)表达式:i进总和=0 或: i进=i出(3)可以推广到一个闭合面。3.基尔霍夫电压定律定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。
或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。
电位的概念(1)定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。(2)规定参考点的电位为零。
称为接地。(3)电压用符号u表示,电位用符号v表示(4)两点间的电压等于两点的电位的差 。
(5)注意电源的简化画法。信号与系统信号与系统是大学本科层次的专业课,它的先修和基础课为高等数学、线性代数、概率论与数理统计、随机过程、矩阵论、电路分析基础、模拟电子线路、数学物理方程、高频电子线路、复变函数、大学物理。
学生应熟练地掌握本课程所讲述的基本概念、基本理论和基本分析方法,并利用这些经典理论分析、解释和计算信号、系统及其相互之间约束关系的问题。复变函数以复数作为自变量和因变量的函数就叫做复变函数 [1] ,而与之相关的理论就是复变函数论。
解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数,复变函数论主要就是研究复数域上的解析函数,因此通常也称复变函数论为解析函数论。
电路基础知识的应用 ──电路工作状态分析 河南省平顶山市卫东区田选学校 范俊奇 电路的基础知识包括,电路的组成,电路的状态,电路的连接关系等,是我们分析电路工作状态的基础。
只有能看懂电路,会正确判断电路的连接方式,才能进一步对电路进行分析和计算。 一、电路分析的基础知识 1.电路的组成 一个正确的电路应该有下列基本组成部分组成。
电源、用电器、开关和导线。电源起着把其他形式的能量转化为电能并提供电能的作用;导线起着连接电路元件和把电能输送给用电器的作用;开关控制电能的输送(电流的通断);用电器将电能转化为其他形式的能量。
如果一个电路缺少了这四个基本组成部分中的一部分,这个电路就不能工作或错误或存在危险(短路)。 2.电路的三种状态 (1)通路:接通的电路。
特征:电路中有电流而且用电器正常工作。(2)开路:断开的电路。
特征:电路中无电流,用电器不能工作。(3)短路:定义:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来(电流不经过用电器)。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。并联电路中,一旦一个支路发生短路,整个电路就短路了。
开路和通路是电路的常见状态,比如,电灯的亮和灭。而短路是错误的危险状态,是绝对应该避免的。
3.串联电路中的局部短路 在串联电路中,由于某种原因或实际需要,使电路中的某个用电器发生短路,而其它用电器仍然工作的电路。如图所示电路中,当开关s闭合时,l1发生短路,l2仍有电流通过,可以发光。
4.电路的连接方式 电路的串联和并联是初中阶段必须掌握的电学知识,是进行电路分析和计算的基础。 (1)电路连接方式的比较。
串 联 并 联 定 义 把元件首尾相连逐个顺次连接起来的电路 把元件首首尾尾并列的连接起来的电路 结构特征 电路中只有一条电流路径,没有分支。 电路中有分支(有分开的点和会合的点),电流路径至少有两条, 工作特征 各用电器相互影响,一处段开所有用电器都停止工作。
各支路中的用电器独立工作,互不影响。 开 关 作 用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。
支路中的开关控制该支路。 电路图 实 例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各盏路灯 (2)判断电路串联、并联的常用方法。
基于初中阶段的学习要求,仅介绍以下常用的判断方法,在实践中可选择适合自己的方法熟练掌握。 ①定义法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”,电流流出端为“尾”。
观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首→首”、“尾→尾”相连,为并联。 ②结构特征分析法:在有电路图或实物连接图的情况下,识别电路时,可沿着电流方向分析:电源正极→各用电器→电源负极。
若途中无节点(分叉点),电流沿着一条路径前进不分流,该电路中用电器是串联关系;若电路有节点,电流在某一处分开,在另一处又合在一起,这些用电器就是并联关系。 ③工作特征分析法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作,则这两个用电器为并联。
在看不到电路图或电路实物图情况下(如路灯、家庭电路),可根据用电器的工作特征判断连接情况。 二、应用举例 1.(09济宁)如图1所示电路中,当开关s1、s2均闭合后,说法正确的是( ) a.l1、l2都能发光 b.l1、l2都不能发光 c.ll能发光,l2不能发光 d.ll不能发光,l2能发光 分析:当s1断开,s2闭合时,l1、l2是并联连接关系;当s1闭合时,l1发生短路。
因为是并联电路,一处发生短路,整个电路就处于短路状态,所以,l1、l2都不能发光,b正确。 2.(09兰州)如图2所示,当开关s闭合时,两只小灯泡能同时发光的正确电路是( ) 分析:在四个电路中,在a电路中,两盏电灯串联,开关s与一盏电灯并联,当开关闭合时,与开关并联的电灯就发生局部短路,所以,开关闭合后,只有一盏灯亮。
b电路中,是开关串联在电路中的串联电路,开关闭合后,电路是通路,所以,两盏串联的电灯都会发光,b正确。c电路中,没有电源,是一个电路基本组成部分都不完全的错误的电路。
d电路中,两盏灯并联,s闭合时,两灯都会发光,但一盏灯没有开关控制,它是不符合电路基本连接要求的。 3.(09成都)如图所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中a是吹风机,b是电热丝。
将插头插入插座,若只闭合开关s1,电吹风吹出的是____风;若将开关s1、s2都闭合,电吹风吹出的是____风。(填“热”或“冷”) 分析:该装置中,吹风机和发热丝是并联连接关系,s1是干路开关,它一闭合,吹风机就开始工作,吹出冷风;只有当s1、s2同时闭合时,电热丝才能和吹风机同时工作,吹出热风。
所以,答案是:冷、热。 进一步分析:既然吹风机和发热丝是并联连接关系,为什么不给它们各安装一个开关分别控制呢?因为,电热丝是不能单独工作的。
若单独工作,产生的热量不能及时散发出去,吹风机的内部温度会很高,会烧坏吹风机的外壳,甚至带来危险。所以,这样设计,就可以避免电热丝的单独工作,使电吹风机既可以吹。
网孔电流法,对于一个闭环来讲,绕这个环一圈电压和为零,就有i1r1 i2r2 。。。=0
结点电流法,对于一个结点来讲,有流入的电流就有流出的电流,即电流矢量和为零。
就有i1 i2 。。。。=0 回答者: coolday186 | 五级 | 2011-3-23 22:08
你说的是基尔霍定律吧?基尔霍夫定律分基尔霍夫电压定律(kcl)和基尔霍夫电流定律(kvl)两个,用他求电路中支路的电流的时候,要利用网孔结合kcl定律列电压方程,再利用结点结合kvl列电流方程,组成方程组求解
一个网孔就是一个回路,任瞬时在这个回路中先人为的规定一个绕行方向,回路中所有元件的端电压代数和为零(电压方向与绕行方向相同取正,反之取负),一个节点嘛,一般是指三叉及三叉以上的线路交点,任瞬时流入这个交点的电和流出这个交点的电流代数和为零,如是你规点流入电流为正,那么流出的就为负,节点也可以是一部分电路(假想用一个球面包住这部分电路成为一个节点) 回答者: sf133510 | 二级 | 2011-3-23 22:23
以假想网孔电流作变量列写和网孔个数相同的kvl方程, 联立求解求出网孔电流,进而通过网孔电流与支路电流的关系再求出支路电流,或者期望再求出其它电路变量,这就是网孔电流法。对于含有理想电流源,在不能将其转移成某个网孔电流时,可采取设其两端电压,来增加变量,进而增加方程。对于含有受控源的电路,其分析方法和步骤与只含独立源电路的分析完全相同,只是要将受控变量用待求的网孔电流变量表示作为辅助方程。此法优点:同一电路所需方程数目较支路电流法少,列写方程的规律易于掌握。缺点是不直观,有的网孔电流不能用电流表测试。
以独立节点的电位作为变量依kcl(连同欧姆定律)列写节点电位方程,求解出节点电位,进而求得各支路电流或欲求的其它电路变量,这就是节点电位法。此法优点是所需方程个数少于支路电流法,特别是节点少而支路多的电路用此法尤显方便,列写方程的规律易于掌握。 缺点是对于一般给出的电阻参数、电压源形式的电路求解方程工作量较大。
电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术两部分。
模拟电子技术主要包括放大、反馈、滤波、振荡四大重点。放大器分分立元件放大器和集成放大器。分立元件放大器又分bjt放大器和fet放大器两个重点。bjt放大器有共射、共集、共基三种,fet放大器分共源、共漏、共栅三种。集成放大器重点着眼于知道三无穷大一个零特点及外部应用。理想集成放大器三无穷大指放大倍数无穷大、共模抑制比cmrr无穷大和输入电阻无穷大,一个零指输出电阻应为零。
数字电子技术处理高低电平。主要分组合逻辑电路和时序逻辑电路两大重点,目前逻辑电路都已经实现集成化又分为ttl(晶体管—晶体管逻辑电路)和mos逻辑电路(场效应管逻辑电路)。组合逻辑电路主要分反相器、与非门、或非门等,时序逻辑电路主要包括寄存器、触发器、计数器等。
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1. 电路基础知识 --电路 电路---是指由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路,称其为电路。
直流电通过的电路称为“直流电路”;交流电通过的电路称为“交流电路”。 电路的组成---电路由电源、负载、连接导线和辅助设备四大部分组成。
电源提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。
负载在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。
导线连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。辅助设备用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用。
电路的作用---实现电能的传输、分配与转换;实现信号的传递与处理。 电路模型- -在电路分析中,为了方便于对实际电气装置的分析研究,通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理,即用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
2. 电路基础知识 –电流 电流--是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。
电流分直流和交流两种,电流的方向不随时间的变化的叫做直流,电流的大小和方向随时间变化的叫交流。 电流单位及换算--单位是安培,简称“安”,符号“a”。
1a=10^-3 ma= 10^-6ua= 10^-9na= 10^-12pa 电流是一个有方向的物理量,仅指出大小是不够的,规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。列写电路方程时,电压、电流的正、负是以电流图上预先假定的参考方向为依据的,若计算结果为正值,说明电压、电流的真实方向与参考方向相符,否则相反。
3. 电路基础知识 –电压、电动势 电压----也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压的单位----在国际单位制中的主单位是伏特,简称伏,用符号v表示。伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 v = 1 j/c。
电动势(e)----表示电源特征的一个物理量,电源中非静电力对电荷作功的能力,称为电动势,在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所作的功。 电动势的大小----等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。
电路的基本元素是元件,电路元件是实际器件的理想化物理模型,应有严格的定义。电路中研究的全部为集总元件,电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。
电路中最基本的几个元件是电阻、电容和电感。下面我们依次简单介绍一下这几种基本元件。
5. 电路基础知识 --电阻、电容和电感 电阻----英文名称为resistance,缩写为r,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。导体的横截面积,材料,长度可改变导体电阻的大小,有时温度也同样可以影响其大小。
电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。
对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。 电容----指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为c,国际单位是法拉(f)。
电容也是电容器的俗称。电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。
我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。 电感----是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一。
电感是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝,它在电路中用字母“l”表示,主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。
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