電路基本概念及分析方法

❶ 分析電路的基本方法

1、直流等效電路分析法

在分析電路原理時，要搞清楚電路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在沒有輸入信號時，各半導體三極體、集成電路的靜態偏置，也就是它們的靜態工作點。交流電路是指交流信號傳送的途徑，即交流信號的來龍去脈。

在實際電路中，交流電路與直流電路共存於同一電路中，它們既相互聯系，又互相區別。

直流等效分析法，就是對被分析的電路的直流系統進行單獨分析的一種方法，在進行直流等效分析時，完全不考慮電路對輸入交流信號的處理功能，只考慮由電源直流電壓直接引起的靜態直流電流、電壓以及它們之間的相互關系。

直流等效分析時，首先應繪出直流等效電路圖。繪制直流等效電路圖時應遵循以下原則：電容器一律按開路處理，能忽略直流電阻的電感器應視為短路，不能忽略電阻成分的電感器可等效為電阻。取降壓退耦後的電壓作為等效電路的供電電壓;把反偏狀態的半導體二極體視為開路。

2、交流等效電路分析法：

交流等效電路分析法，就是把電路中的交流系統從電路分分離出來，進行單獨分析的一種方法 。

交流等效分析時，首先應繪出交流等效電路圖。繪制交流等效電路圖應遵循以下原則：把電源視為短路，把交流旁路的電容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

3、時間常數分析法

時間常數分析法主要用來分析R,L,C和半導體二極體組成電路的性質，時間常數是反映儲能元件上能量積累快慢的一個參數，如果時間常數不同，盡管電路的形式及接法相似，但在電路中所起的作用是不同的。常見的有耦合電路，微分電路，積分電路，鉗位電路和峰值檢波電路等。

4、頻率特性分析法：

頻率特性分析法主要用來分析電路本身具有的頻率是否與它所處理信號的頻率相適應。分析中應簡單計算一下它的中心頻率，上下限頻率和頻帶寬度等。通過這種分析可知電路的性質，如濾波，陷波，諧振，選頻電路等。

❷ 電路理論包括哪兩個方面的內容

電路理論是電工基礎的主要部分，電路的基本概念與基本定律是分析與計算電路的基礎，電路的組成及作用，電路的基本物理量，電壓、電流的參考方向，電位的基本概念，電路的基本定律及簡化分析電路的方法等。

最常見的儲能元件是電容和電感及化學電池，含有儲能元件的電路，從一種穩態變換到另一種穩態必須要一段時間，這個變換過程就是電路的過渡過程，產生過渡過程的原因是能量不能躍變，電路換路時的初始值可由換路定律來確定。

(2)電路基本概念及分析方法擴展閱讀：

這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。

基爾霍夫電路定律是集總電路的基本定律，它包括電流定律和電壓定律。

基爾霍夫電流定律(KCL)指出:在集總電路中，任何時刻，對任一節點,所有流出節點的支路電流的代數和恆等於零。

代數和是根據流入還是流出節點判斷的.流出為+，流入為-，對節點,I1+I2+...+In=0。

基爾霍夫電壓定律(KVL)指出：在集總電路中,任何時刻,對任一迴路，所有支路電壓的代數和恆等於零。

❸ 電工基本知識

• 電路的基本概念

• 電路和電路圖

1.1.1電路是為了某種需要，將電氣設備和電子元器件按照一定方式連接起來的電流通路。

1.1.2電路圖是為了研究和工程的實際需要，用國家標准化符合繪制的、表示電路設備裝置組成和連接關系的簡圖。

1.1.3電路一般都是由電源、負載、控制設備和連接導線四個基本部分組成的，如圖1 所示。

1.2電路的基本物理量

1.2.1 電荷、電場和電場強度

帶電的基本粒子稱為電荷，失去電子帶正電的粒子叫正電荷，失去電子帶負電的粒子叫負電荷。電荷的多少用電量或電荷量來表示；電量的 符號是Q，單位C（庫侖）。 電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質。電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的強弱用電場強度表 示，符號為E，單位V/m。

1.2.2電流和電流密度

電流是電路中既有大小又有方向的物理量。電荷在導體中的定向移動形成電流。電流方向規定為正電荷移動的方向，與電子移動的方向相 反。 直流電是指方向不隨時間做周期性變化，但大小可能不固定的電流。交流電是指大小和方向時間做周期性變化的電流。

1.2.3電位、電壓和電動勢

電位，也稱電勢，是衡量電荷在電路中某點所具有能量的物理量，單位是V，伏特。 導體兩端的電位差，即電壓。電壓是衡量電場做功本領大小的物理量。 電動勢是指衡量電源內部的正電荷從電源的負極推動到正極、將非電能轉換成電能本領大小的物理量，符號為E，單位是V，伏特。電動勢在 電路中既有大小也有方向，方向規定為從低電位點指向高電位點，即從電源的負極指向正極。

1.2.4 電阻

電阻是電流遇到的阻力，用符號R或者r表示。導體的電阻與其材料的電阻率和長度成正比，而與其橫截面積成反比。電阻率是單位長度、單 位截面積導體的電阻，不同材料導體的電阻率不盡相同。20℃時導體的電阻計算公式為：

R為導體電阻，單位Ω，歐姆，L為導體的長度，單位為m；S為導體的截面積，單位是mm2，ρ為導體的電阻率，單位Ω•mm2/m。 電阻是導體的自身的特性，與導體的材料、溫度、光度等有關系。絕大多數的金屬材料溫度升高時，電阻將增大。

1.2.5瞬時值和最大值

在交流電路中，交流電在每一瞬間時的電動勢、電壓和電流的數值叫做電動勢、電壓和電流的瞬時值，分別用符號e、u和i表示。 瞬時值中最大的數值，叫做交流電的最大值，用符號Em、Im、Um表示。瞬時值和最大值的關系表示：

1.2.6周期、頻率和角頻率

交流電每交變一次（或一周）所需的時間叫做周期，用符號T表示，單位為s（秒）。 每秒內交流電交變的周期數或者次數叫做頻率，用符號f表示，單位為Hz（赫茲）。 周期和頻率為倒數關系，即

角速度是單位時間內變化的電角度，又稱角頻率，符號為ω，單位為rad/s。有定義可知，導線旋轉一周，角度變化2π弧度，所需時間為一個 周期T，即

頻率、周期和角頻率都是反應交流電重復變化快慢的物理量。我國交流電頻率為50Hz，每秒變化50個周期，周期為0.02s，角頻率為 314rad/s。

1.2.7相位、初相位、相位差

相位：反應正弦量變化進程的量，它確定正弦量每一瞬時的狀態，（ωt+ϕ）稱為相位角，簡稱相位。其中，（ωt+ϕ）及ωt是表示正弦交流 電瞬時變化的一個量，稱為相位或者相角，不同的相位對應不同的瞬時值。t=0時的相位，稱之為初相位或者初相角。初相位與計時起點有 關，因此可正可負，也可以為零。

最大值、頻率和初相角是確定正弦量的三要素。

相位差 在任一瞬間，兩個同頻率正弦交流電的相位之差叫作相位差。相位差就是初相位之差，它與時間及角頻率無關。

當相位差為零時，他們的初相位相同，即表示兩個交流電同時達到零值或者最大值，這叫作同相。若一個交流電比另一個交流電早到零位或 正的最大值，則前者叫作超前，後者叫作滯後。如果兩者相位差為180°，即表示同時到達零位或符號相反的最大值，叫作反相。

有效值

正弦交流電的大小和方向隨時在變。用與熱效應相等的直流電流值來表示交流電流的大小。這個值就叫做交流電的有效值。用大寫字面I表 示。同理可得交流電動勢與交流電壓的有效值分別是E、U。 正弦交流電的有效值和最大值的關系：

1.2.8電功和電功率 電流所作的功叫做電功,用符號 ―W表示.電功的大小與電路中的電流、電壓及通電時間成正比,計算公式為W=UIT=I2RT。

電功及電能量的單位名稱是焦耳,用符號 ―J表示;也稱千瓦/時,用符號 ―KWH表示。1KWH=3.6MJ

電流在單位時間內所作的功叫電功率,用符號 ―P表示。計算公式為

電功率單位名稱為 ―瓦或 ―千瓦,用符號 ―W或 ―KW表示;也可稱 ―馬力. 1馬力=736W 1KW = 1.36馬力

• 歐姆定律

• 2.1 部分電路的歐姆定律 歐姆定律是反映電路中電壓、電流和電阻之間關系的定律。歐姆定律指出，當導體溫度不變時，通過導體的電流與加在導體兩端的電壓成正 比，而與其電阻成反比。即：

2.2 全電路的歐姆定律 包含電源的閉合電路稱為全電路。全電路的歐姆定律指，電流的大小與電源的電動勢成正比，而與電源內部電阻r0與負載電阻（R）之和 （r0+R）成反比，即

3. 基爾霍夫定律

3.1 基爾霍夫電流定律

對於電路中任一節點，流入節點的電流之和恆等於流出節點的電流之和。電流是有大小和方向，即有正有負；繞行方向與電動勢或電壓降方 向一致的電流取正號，反之取負號，則電路中任意一節點的電流代數和為零，即

n表示被選定的節點上流入、流出電流的總支路數，m表示被選定的節點上任一選定的電流的支路。

3.2 基爾霍夫電壓定律

對於電路中的任意一個迴路，迴路中各電源電動勢的代數和等於各電阻上電壓降的代數和，即：

注意：繞行方向與電動勢或電壓降方向一致的電壓取正號，反之取負號。

• 磁與磁路感應

4.1磁場

磁場是一種看不見摸不著，存在於電流、運動電荷、磁體或變化電場周圍空間的一種特殊形態的物質。磁場的存在表現為：使進入場域內的 磁針、磁體發生偏轉或取向；對場域內的運動電荷施加作用力，即電流在磁場中受到力的作用。

磁場的強度用磁感應強度表示。磁感應強度大小為單位長度的單位直流電流在均勻磁場中所受到的作用力，即： B=F/IL

4.2 磁力線

在磁場中畫一些曲線（虛線或實線表示），使曲線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同（且磁感線互不交叉），這些曲線叫做 磁力線。磁力線是閉合曲線。規定小磁針的北極所指的方向為磁力線的方向。磁鐵周圍的磁力線都是從N極出來進入S極，在磁體內部磁力線 從S極到N極，如下圖所示

4.3 磁導率

磁導率是表徵磁介質磁性的物理量，常用符號µ表示，µ又稱為絕對磁導率。µ等於磁介質中磁感應強度B與磁場強度H之比，即：

4.4 磁通 磁感應強度與磁場前進方向上某一面積的乘積稱為磁通，數學公式為：

Φ為磁通符號，單位為Wb（韋伯）和Mx（麥克斯韋） 1Wb=10 4Mx B為磁感應強度符號，單位為T（特斯拉），S為面積符號，單位為m2

4.5 磁路

磁通的閉合迴路稱為磁路。

磁通在磁路中會遇到阻力，稱為磁阻，用Rm表示

l與S分別為磁導體的長度、截面積；µ為材料的磁導率。

在磁路中，當磁阻大小不變時，磁通與礠動勢成正比，即

N表示載流線圈的匝數，I表示導線通過的電流，N與I的乘積稱為礠動勢。

❹ 電路分析方法有哪些(定律、定理、步驟、原則)

電路：由金屬導線和電氣、電子部件組成的導電迴路，稱為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產生電勢差，電路連通時即可工作。

電流的存在可以通過一些儀器測試出來，如電壓表或電流表偏轉、燈泡發光等；按照流過的電流性質，一般把它分為兩種：直流電通過的電路稱為「直流電路」，交流電通過的電路稱為「交流電路」。

電路問題計算的先決條件是正確識別電路，搞清楚各部分之間的連接關系。對較復雜的電路應先將原電路簡化為等效電路，以便分析和計算。識別分析電路的方法很多，現結合具體實例介紹十種方法。

01特徵識別法

串並聯電路的特徵是；串聯電路中電流不分叉，各點電勢逐次降低，並聯電路中電流分叉，各支路兩端分別是等電勢，兩端之間等電壓。根據串並聯電路的特徵識別電路是簡化電路的一種最基本的方法。
02

伸縮翻轉法

在實驗室接電路時常常可以這樣操作，無阻導線可以延長或縮短，也可以翻過來轉過去，或將一支路翻到別處，翻轉時支路的兩端保持不動；

導線也可以從其所在節點上沿其它導線滑動，但不能越過元件。這樣就提供了簡化電路的一種方法，我們把這種方法稱為伸縮翻轉法。
電流走向法

電流是分析電路的核心。從電源正極出發(無源電路可假設電流由一端流入另一端流出)順著電流的走向，經各電阻繞外電路巡行一周至電源的負極，凡是電流無分叉地依次流過的電阻均為串聯，凡是電流有分叉地分別流過的電阻均為並聯。
等電勢法

在較復雜的電路中往往能找到電勢相等的點，把所有電勢相等的點歸結為一點，或畫在一條線段上。當兩等勢點之間有非電源元件時，可將之去掉不考慮；當某條支路既無電源又無電流時，可取消這一支路。我們將這種簡比電路的方法稱為等電勢法。