电路分析基础
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2023年3月17日发(作者：东软睿道)电路分析基础课堂笔记
第1章电路模型和电路定律
第1节电路和电路模型
1.电路：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电流的通路。
2.实际电路的两个主要作用
（1）电能的传输、分配和转换
（2）传递和处理信号
3.电路中的几个概念
-激励-电源或信号源的电压或电流，也称为输入
-响应-由激励在电路各部分产生的电压和电流，也称为输出
-电路分析-在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励和响应间的关
系。
-电路理论-研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电荷、电压、磁通等物理量
描述其过程。
电路理论主要用于计算电路中各器件的段子电流和端子间的电压，并不涉及内
部发生的物理过程。
本书讨论的电路不是实际电路，而是其电路模型。
4.电路模型
实际电路的电路模型是由理想电路元件相互连接而成的电路。
理想电路元件——有某种确定的电磁性能的假想元件，具有精确的数学定义。
理想电路元件主要有：
-电阻元件R：只消耗电能，既不贮藏电能，也不贮藏磁能
-电感元件L：只贮藏磁能，既不消耗电能，也不贮藏电能。
-电容元件C：只贮藏电能，既不消耗电能，也不贮藏磁能。
-电源元件：电压源和电流源
-理想导线：理想导线的电阻为零。
5.建模-用理想电路元件或它们的组合模拟实际器件
建模时应注意的几个问题：
a.必须考虑工作条件，并按不同的精度要求把给定工作情况下的主要物
理功能反映出来。
b.不同的实际电路部件，只要具有相同的主要电磁性能，在一定条件下
可用同一个模型表示。
c.同一个实际电路部件在不同的应用条件下，它的模型也可以有不同的
形式。
可见，在不同的条件下，同一实际器件可能采用不同的模型。
模型对电路的分析结果有很大的影响
如果模型取得太复杂，会造成分析的困难。如果取得太简单，就不足以反映所需求解的
真实情况
6.本课程在学习中的几个问题
（1）电路一般指由理想电路元件构成的抽象电路或电路模型，而非实际电路。
（2）理想电路元件简称为电路元件。
（3）本书的“网络”和“电路”将不加区别的被引用。
（4）在本书中，随时间变化的物理量一般用小写字母表示，如u(u(t))、i(i(t))、q(q(t))
等，不随时间变化的物理量一般用大写字母表示，如U、I、Q等
（5）本书所涉及的主要内容
是电路分析，探讨电路的基础定律和定理，讨论各种计算方法，为学习电气工
程技术、电子和信息工程技术等建立必要的理论基础。
第2节电流和电压的参考方向
在进行电路分析时，必须在电路图上指出电压和电流的方向，才能正确列出电路方程
1.电流的参考方向
有关电流的几个基本概念：
电流——带电粒子有规则的定向运动。
电流强度——单位时间内通过某一导体横截面的电荷量。
t时刻导体中的电流强度
在判断电路中某支路中的电路实际方向时存在的问题
（1）对于分析复杂的直流电路时，电流的实际方向往往很难事先判断；
（2）交流电流的方向随时间而变，在电路图上无法用一个箭标表示它的实际方
向。
解决问题的方法：
任意假定一个方向作为电流的方向，称为电流的参考方向。
电流的参考方向不一定与实际方向一致。
2.电压的参考方向
电压——两点之间的电位之差。
电路中规定电位降低的方向为电压的实际方向。
电压的参考方向：假定的电压降低的方向。
注意：
（1）分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
（2）参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注（包括方向和符号），在计算过程中不
得任意改变。
（3）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际方向不变。
（第一讲结束）
即电压和电流方向相反。
假设u和i是关联参考方向
负载上的功率一定是大于0的，电源上的功率一定是小于0的。
u和i取非关联参考方向
p大于0，电源；p小于0，负载
第二讲9:40
U1上电流与电压是非关联参考方向，如果发出正功率，实际是元件发出功率。
U2上电流与电压时关联参考方向。
单片机属于40端元件
电阻、电感、电容属于无源元件；二极管、三极管属于有源元件，在这些器件工作之前就要
加上电压和电流，使其处于带电的状态，才能够正常的工作。
物理量之间是线性关系还是非线性的关系。
元件的参数随着时间变化是时变元件；不随时间变化的是时不变元件。
电阻的导数称为电导。
ms毫西门子
电压和当时的电流有关系，所以电阻是无记忆的。可以从左边流向右边，也可以从右边流向
左边。
电阻上的电压和电流的实际方向是相同的。
电阻只是吸收能量，而不发出能量，所以是无源元件。
（第二讲完）实际的电阻都属于时变电阻元件
R一方面表示元件，另一方面表示阻值。
电荷越多，电场越强。
q=Cu
法拉、微法和皮法
电压和电流之间的关系
电流和电压之间是动态关系，所以电容是动态元件。
电容器有隔直的作用。
若指定t
0
为时间的起点，并设为0。
t时刻的电压值和初始值有关系。
电容发出功率可以当电源使用。充电的时候相当于负载，放电的时候相当于电容。
能量是不能跃变的。
电容元件不消耗能力，是储能元件。
电容元件是一种无源元件。
库伏特性不是直线。非线性电容元件，即C不是常数。
电压变化，则电容值变化。C值不是常数。
输电线与地之间有分布电容。