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)
传
感
器
信
号
预
处
理
电
路
A/D
转换
计
算
机
D/A
转换
控制
显示
物理
世界
电子信息系统
例：图 1.3.2 (P9)
无线电
接收机
无线电
发射机
等幅 RF
振荡器
音频
信号
开环控制系统
方框图
控制器 被控对象给定值输
入量
输出量
干扰
开环控制系统
例：
220V~
调压器
闭环控制系统
方框图
控制器 被控对象
给定
值输
入量
输出量
干扰
测量元件
偏差量
反馈量
闭环控制系统
例：
220V~
调压器
放
大
器
设定温度
电动机
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
电路
模型
电路
行为
实际
电路
分析
综合
建模
设计
电路理论专业学科
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
1 2
I
I12
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。
1 2
R
或：
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
1 2U12 U12
4、电流和电压的参考方向
关联参考方向
R
+ U —
伏安关系,U = R I U = - R I
消耗功率,P = U I P = - U I
I I R
+ U —
非关联参考方向
1.2 电路的结构
? 例,图 1.2
A B
F
C D
G E1
2 3
45
6?
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
I2
I3I4
I1 + I3 = I2 + I4
? 在任意时刻，流入某节点的各电流代数
和等于零。
n · I
1 - I2 + I3 - I4 = 0
?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
I1
I2
I3I4
解,I1 - I2 + I3 - I4 = 0
（ -5） - （ 2） + （ 3） - （ I4） = 0
I4 = - 4 A
1.4 KCL
? 例,图 1.7
A B
F
C D
G E1
2 3
45
6?
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
+ U1 -
+ U3 -
-
U2
+
-
U4
+
B
C
（从 B 出发，顺时针饶向，）
有 U1 – U2 – U3 + U4 = 0
或 – U1 +U2 + U3 – U4 = 0
1.4基尔霍夫电压定律 KVL
? 例：图中，已知 U1 = 5V U2 =4V U4 = -3V
求,U3
+ U1 -
+ U3 -
-
U2
+
-
U4
+
B
C
解：
因 U1 – U2 – U3 + U4 = 0
（ 5） –（ 4） – U3 +（ -3） =0
得 U3 = - 2 V
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。
+ U1 -
-
U3
+
（从 1 出发，顺时针饶向，）
有 U1 + U2 + U3 = 0N +
U2
-
1 2
3
或 U12 + U23 + U31 = 0
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)
传
感
器
信
号
预
处
理
电
路
A/D
转换
计
算
机
D/A
转换
控制
显示
物理
世界
电子信息系统
例：图 1.3.2 (P9)
无线电
接收机
无线电
发射机
等幅 RF
振荡器
音频
信号
开环控制系统
方框图
控制器 被控对象给定值输
入量
输出量
干扰
开环控制系统
例：
220V~
调压器
闭环控制系统
方框图
控制器 被控对象
给定
值输
入量
输出量
干扰
测量元件
偏差量
反馈量
闭环控制系统
例：
220V~
调压器
放
大
器
设定温度
电动机
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
电路
模型
电路
行为
实际
电路
分析
综合
建模
设计
电路理论专业学科
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
1 2
I
I12
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。
1 2
R
或：
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
1 2U12 U12
4、电流和电压的参考方向
关联参考方向
R
+ U —
伏安关系,U = R I U = - R I
消耗功率,P = U I P = - U I
I I R
+ U —
非关联参考方向
1.2 电路的结构
? 例,图 1.2
A B
F
C D
G E1
2 3
45
6?
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
I2
I3I4
I1 + I3 = I2 + I4
? 在任意时刻，流入某节点的各电流代数
和等于零。
n · I
1 - I2 + I3 - I4 = 0
?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
I1
I2
I3I4
解,I1 - I2 + I3 - I4 = 0
（ -5） - （ 2） + （ 3） - （ I4） = 0
I4 = - 4 A
1.4 KCL
? 例,图 1.7
A B
F
C D
G E1
2 3
45
6?
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
+ U1 -
+ U3 -
-
U2
+
-
U4
+
B
C
（从 B 出发，顺时针饶向，）
有 U1 – U2 – U3 + U4 = 0
或 – U1 +U2 + U3 – U4 = 0
1.4基尔霍夫电压定律 KVL
? 例：图中，已知 U1 = 5V U2 =4V U4 = -3V
求,U3
+ U1 -
+ U3 -
-
U2
+
-
U4
+
B
C
解：
因 U1 – U2 – U3 + U4 = 0
（ 5） –（ 4） – U3 +（ -3） =0
得 U3 = - 2 V
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。
+ U1 -
-
U3
+
（从 1 出发，顺时针饶向，）
有 U1 + U2 + U3 = 0N +
U2
-
1 2
3
或 U12 + U23 + U31 = 0
