电工电子技术(第4版)
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第1模块 电路分析基础

第1章 电路的基本定律与分析方法

引言

电路理论主要研究电路中发生的电磁现象。用电流、电压和电功率等物理量来描述其中的过程。本章首先介绍了电路及其相关的基本概念,电压、电流的参考方向及应用,电源的工作状态,以及在电路中经常使用的各种理想电路元件。

因为电路是由电路元件构成的,因而整个电路所体现的特性既要看元件的连接方式,又要看每个元件的特性,这就决定了电路中各支路电流、电压都要受到两种基本规律的约束,即:(1)电路元件性质的约束。也称为电路元件的伏安关系,如欧姆定律,它仅与元件性质有关,而与元件在电路中的连接方式无关。(2)电路连接方式的约束,这种约束关系与电路元件的性质无关,基尔霍夫定律是概括这种约束关系的基本定律。

虽然使用欧姆定律和基尔霍夫定律可以计算和分析电路,但当遇到复杂的电路分析时,往往要根据电路的结构特点去寻找分析与计算的简便方法,本章以直流电路为例讨论了几种常用的电路分析方法,其中有:支路电流法、节点电压法、电源的等效变换、叠加原理和等效电源定理。这些方法不仅适用于直流电路的分析,也适用于交流电路。

学习目标

● 理解物理量的参考方向的概念。

● 能够正确判断电路元件的电路性质,即电源和负载。

● 掌握各种理想电路元件的伏安特性。

● 掌握基尔霍夫定律。

● 能够正确使用支路电流法列写电路的方程。

● 能够使用节点电压法的标准形式列写出节点电压的方程。

● 理解等效的概念,掌握电源等效变换的分析方法。

● 能够正确应用叠加原理分析和计算电路。

● 掌握等效电源定理,在电路分析中能熟练地应用该定理。

● 理解电位的概念,掌握电位的计算。

● 了解包含受控源电路的分析方法。