第一篇：《電路原理》課程簡單介紹

《電路原理》課程簡介

“電路原理”課程是高等學校本科電子與電氣信息類專業重要的基礎課，該課程以分析電路中的電磁現象，研究電路的基本規律及電路的分析方法為主要內容，擔負著為后續的專業基礎課和專業課提供電路理論基礎知識及電路分析方法支撐的重任。對電氣工程及其自動化專業，電路課程尤為重要，因為正是電路理論為電力系統運行分析建立了理論體系，并產生了電力系統分析學科。學習本課程要求學生先修高等數學、大學物理，具備相關的數學和物理知識基礎。

電路課程理論嚴密、邏輯性強，有廣闊的工程背景。從1800年法國物理學家伏特發明伏打電池、獲得持續的電流并形成電路以來，到一個多世紀后的20世紀30年代，電路理論已形成為一門獨立的學科；20世紀50年代末，電路理論在學術體系上基本完善，這一發展階段稱為經典電路理論階段。在20世紀60年代以后，由于大量新型電路元件的出現和計算機的沖擊，電路理論無論在深度和廣度方面又經歷了一次重大的變革并得到了巨大的發展，這一發展階段稱為近代電路理論階段。現在電路理論已成為一門體系完整、邏輯嚴密、具有強大生命力的學科領域，是當前電子科學技術的重要理論基礎之一。學生通過對本課程的學習，有助于樹立嚴肅認真的科學作風和理論聯系實際的工程觀點，對科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學歸納能力的培養也具有重要的作用。但就本科電路課程的主要任務而言，目前國內外的一致意見認為是為學生以后的學習和工作打基礎，故課程著重點在于電路理論的基礎知識和電路分析的基本方法，而不應過多強調電路理論學科本身的要求。學生通過“電路原理”課程的學習，應該掌握電路的基本理論知識、電路的基本分析方法和初步的實驗技能，為進一步學習電路理論打下初步的基礎，為學習后續專業課程準備必要的電路知識。

第二篇：晶振電路原理介紹

晶體振蕩器，簡稱晶振。在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，電工學上這個網絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振，較高的頻率是并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

晶振有一個重要的參數，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。

一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯的容量值就應該等于負載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。

一般的晶振的負載電容為15p或12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22p的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。

晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。

諧振振蕩器包括石英（或其晶體材料）晶體諧振器，陶瓷諧振器，LC諧振器等。

晶振與諧振振蕩器有其共同的交集有源晶體諧振振蕩器。

石英晶片所以能做振蕩電路（諧振）是基于它的壓電效應，從物理學中知道，若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產生機械變形；反之，若在極板間施加機械力，又會在相應的方向上產生電場，這種現象稱為壓電效應。如在極板間所加的是交變電壓，就會產生機械變形振動，同時機械變形振動又會產生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩定的。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點是頻率穩定度很高。

石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內置IC來共同作用來工作的。振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術參數為：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，也是各商家競爭的一個重要參數。

概述

微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；基于相移電路的時鐘源，如：RC(電阻、電容)振蕩器。硅振蕩器通常是完全集成的RC振蕩器，為了提高穩定性，包含有時鐘源、匹配電阻和電容、溫度補償等。圖1給出了兩種時鐘源。圖1給出了兩個分立的振蕩器電路，其中圖1a為皮爾斯振蕩器配置，用于機械式諧振器件，如晶振和陶瓷諧振槽路。圖1b為簡單的RC反饋振蕩器。

機械式諧振器與RC振蕩器的主要區別

基于晶振與陶瓷諧振槽路(機械式)的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。相對而言，RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差，會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內變化。圖1所示的電路能產生可靠的時鐘信號，但其性能受環境條件和電路元件選擇以及振蕩器電路布局的影響。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時，陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據特定的邏輯系列進行優化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅動時很容易產生頻率漂移(甚至可能損壞)。影響振蕩器工作的環境因素有：電磁干擾(EMI)、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化，增加不穩定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。

振蕩器模塊

上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出，并且能夠在一定條件下保證運行。最常用的兩種類型是晶振模塊和集成硅振蕩器。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。硅振蕩器的精度要比分立RC振蕩器高，多數情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當的精度。

功耗

選擇振蕩器時還需要考慮功耗。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比，可以表示為功率耗散電容值。比如，HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時，相當于1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負載電容，整個電源電流為2.2mA。

陶瓷諧振槽路一般具有較大的負載電容，相應地也需要更多的電流。

相比之下，晶振模塊一般需要電源電流為10mA至60mA。

硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能，范圍可以從低頻(固定)器件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。一種低功率的硅振蕩器，如MAX7375，工作在4MHz時只需不到2mA的電流。

結論

在特定的微控制器應用中，選擇最佳的時鐘源需要綜合考慮以下一些因素：精度、成本、功耗以及環境需求。下表給出了幾種常用的振蕩器類型，并分析了各自的優缺點。

晶振電路的作用

電容大小沒有固定值。一般二三十p。晶振是給單片機提供工作信號脈沖的。這個脈沖就是單片機的工作速度。比如 12M晶振。單片機工作速度就是每秒 12M。和電腦的 CPU概念一樣。當然。單片機的工作頻率是有范圍的。不能太大。一般 24M就不上去了。不然不穩定。

接地的話數字電路弄的來亂一點也無所謂?？窗遄由嫌袥]有模擬電路。接地方式也是不固定的。一般串聯式接地。從小信號到大信號依次接。然后小信號連到接地來削減偕波對電路的穩定性的影響，所以晶振所配的電容在10pf-50pf之間都可以的，沒有什么計算公式。

但是主流是接入兩個33pf的瓷片電容，所以還是隨主流。晶振電路的原理

晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，電工學上這個網絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振，較高的頻率是并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近,在這個極窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄,所以即使其他元件的參數變化很大,這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

晶振有一個重要的參數，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯電容,就可以得到晶振標稱的諧振頻率。

一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地,這兩個電容串聯的容量值就應該等于負載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個不能忽略。

一般的晶振的負載電容為15p或12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22p的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。晶振電路中常見問題

晶振電路中如何選擇電容C1，C2?

(1):因為每一種晶振都有各自的特性，所以最好按制造廠商所提供的數值選擇外部元器件。

(2):在許可范圍內，C1，C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩定，但將會增加起振時間。

(3):應使C2值大于C1值，這樣可使上電時，加快晶振起振。

在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應用中，需要注意負載電容的選擇。不同廠家生產的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質都存在較大差異，在選用，要了解該型號振蕩器的關鍵指標，如等效電阻，廠家建議負載電容，頻率偏差等。在實際電路中，也可以通過示波器觀察振蕩波形來判斷振蕩器是否工作在最佳狀態。示波器在觀察振蕩波形時，觀察OSCO管腳(Oscillator output)，應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭，這種探頭的輸入阻抗高，容抗小，對振蕩波形相對影響小。(由于探頭上一般存在10～20pF的電容，所以觀測時，適當減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振蕩波形)。工作良好的振蕩波形應該是一個漂亮的正弦波，峰峰值應該大于電源電壓的70%。若峰峰值小于70%，可適當減小OSCI及OSCO管腳上的外接負載電容。反之，若峰峰值接近電源電壓且振蕩波形發生畸變，則可適當增加負載電容。

用示波器檢測OSCI(Oscillator input)管腳，容易導致振蕩器停振，原因是: 部分的探頭阻抗小不可以直接測試，可以用串電容的方法來進行測試。如常用的4MHz石英晶體諧振器，通常廠家建議的外接負載電容為10～30pF左右。若取中心值15pF，則C1，C2各取30pF可得到其串聯等效電容值15pF。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容，芯片管腳電容，晶體自身寄生電容等都會影響總電容值，故實際配置C1，C2時，可各取20～15pF左右。并且C1，C2使用瓷片電容為佳。

問:如何判斷電路中晶振是否被過分驅動?

答:電阻RS常用來防止晶振被過分驅動。過分驅動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍，這將引起頻率的上升?？捎靡慌_示波器檢測OSC輸出腳，如果檢測一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要，則晶振未被過分驅動;相反，如果正弦波形的波峰，波谷兩端被削平，而使波形成為方形，則晶振被過分驅動。這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅動。判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯一個5k或10k的微調電阻，從0開始慢慢調高，一直到正弦波不再被削平為止。通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。

第三篇：浙江大學 電路原理 視頻教程 下載及學科介紹

浙江大學 電路原理 視頻教程 下載及學科介紹

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學科介紹：

模擬電路系統處理的信號總是包含著一定的噪聲。這意味著，電路系統隨機的熱偏差將造成模擬信號隨機的偏差、擾動。模擬電路系統中各個不同部分的偏差積累起來，可以使偏差量的負面影響常常會比較顯著，這些偏差將形成噪聲。[2]由于模擬信號在電路中常常會通過電子放大器，噪聲會被不斷地放大，再加上原始信號在長距離傳輸的過程中也會有損耗，因此這些隨機的噪聲會造成信號嚴重失真。模擬電路中噪聲的來源還來自于外部信號干擾以及設計欠佳的電子元件。通過使用屏蔽導線，或者在電路中引入低噪音放大器，可以盡量緩解噪聲的負面影響。

與數字電路的比較在模擬電路和數字電路中，信號的表達方式不同。對模擬信號能夠執行的操作，例如放大、濾波、限幅等，都可以對數字信號進行操作。事實上，所有的數字電路從根本上來說都是模擬電路，其基本電學原理，都與模擬電路相同?；パa金屬氧化物半導體（CMOS）就是由兩個模擬的金屬氧化物場效應管（MOSFET）構成的，其對稱、互補的結構，使它恰好能處理高低數字邏輯電平。不過，數字電路的設計目標是用來處理數字信號，如果強行引入任意模擬信號而不進行額外處理，則可能造成量化噪聲。

電子學發展史上第一個被發明出來并得到大規模生產的器件是模擬的。后來，隨著微電子學的發展，數字技術的成本大大降低，加之計算機對于數字信號的要求，使得數字式的方法在人機交互等領域具有可行性和較高的性價比。

模擬電子和數字電子的主要區別如下：

噪聲在模擬電路中，由于信號幾乎完全將真實信號按比例表現為電壓或電流的形式，造成模擬電路對于噪聲的影響比數字電路更加敏感，信號的微小偏差都會表現為相當顯著，造成信息損失。作為對比，數字電路只取決于高低電平，如果要造成信息傳遞的錯誤，那么信號的偏差必須至少達到高電平的一半左右（具體的大小根據不同的電路規格有所不同）。因此，對信息進行量化的數字電路對于噪聲的抵御能力比模擬電路更強，只要偏差不大于某一規定值，信息就不會損失。在數字電路中，噪聲在各個邏輯門的地方都可以得到消減。

精度參見：信噪比

有若干個因素會影響信號的精度，其中最主要的是原始信號中的噪聲以及信號處理過程中混入的噪聲。模擬信號的分辨率受到器件物理層面限度（例如散粒噪聲）的制約。在數字電子中，可以采用增加信號的位數（例如8位分辨率的模擬數字轉換器能夠將其量程分為8段，其中每一段作為最小分度進行轉換）來提高數字信號的分辨率，轉換位數是模擬數字轉換器的一項關鍵參數。模擬數字轉換器將模擬信號轉換為數字信號，這樣原始信號就可以用二進制數來表示，方便數字電路（包括計算機）進行處理。用到這種轉換器的應用產品包括數字式的溫度計以及錄音機等數據采集設備。相反的，數字模擬轉換器則被用來將數字信號還原為模擬信號，它可以讀入一系列二進制信號，經過轉換后以電壓值等形式的模擬信號輸出。數字模擬轉換器在許多運算放大器增益控制系統中較為常見。

設計的難度模擬電路的設計通常比數字電路更為困難，對設計人員的水平要求更高。這也是數字電路系統比模擬電路系統更加普及的原因之一。模擬電路通常需要更多的手工運算，其設計過程的自動化程度低于數字電路。然而，數字式電子設備要在真實物理世界中得到應用，就必須具有一個模擬的接口，因為自然界的大多數實際信號是模擬的。[7]例如，所有數字式收音機的信號接收器，都具有一個模擬的預放大器來進行信號接收的第一步操作

同步時序電路中所有存儲元件都在時鐘脈沖CP的統一控制下，用觸發器作為存儲元件。幾乎現在所有的時序邏輯都是“同步邏輯”：有一個“時鐘”信號，所有的內部內存（'內部狀態'）只會在時鐘的邊沿時候改變。在時序邏輯中最基本的儲存元件是觸發器

同步邏輯最主要的優點是它很簡單。每一個電路里的運算必須要在時鐘的兩個脈沖之間固定的間隔內完成，稱為一個 '時鐘周期'。只有在這個條件滿足下（不考慮其他的某些細節），電路才能保證是可靠的。同步邏輯也有兩個主要的缺點：

1.時鐘信號必須要分布到電路上的每一個觸發器。而時鐘通常都是高頻率的信號，這會導致功率的消耗，也就是產生熱量。即使每個觸發器沒有做任何的事情，也會消耗少量的能量，因此會導致廢熱產生。2.最大的可能時鐘頻率是由電路中最慢的邏輯路徑決定，也就是關鍵路徑。意思就是說每個邏輯的運算，從最簡單的到最復雜的，都要在每一個時脈的周期中完成。一種用來消除這種限制的方法，是將復雜的運算分開成為數個簡單的運算，這種技術稱為“pipelining”。這種技術在微處理器中非常的顯著，用來幫處提升現今處理器的時鐘頻率。

虛電路又稱為虛連接或虛通道,是分組交換的兩種傳輸方式中的一種。

在通信和網絡中，虛電路是由分組交換通信所提供的面向連接的通信服務。在兩個節點或應用進程之間建立起一個邏輯上的連接或虛電路后，就可以在兩個節點之間依次發送每一個分組，接受端收到分組的順序必然與發送端的發送順序一致，因此接受端無須負責在收集分組后重新進行排序。虛電路協議向高層協議隱藏了將數據分割成段，包或幀的過程。

虛電路通信與電路交換類似，兩者都是面向連接的，即數據按照正確的順序發送，并且在連接建立階段都需要額外開銷。但是，電路交換提供穩定的比特率和延遲時間，而虛電路服務的比特率和延遲時間要取決一下因素： 網絡節點上包隊列的長度，應用程序產生數據的比特率，使用統計多路復用技術時，共享同一網絡資源的其他用戶的負荷。許多虛電路協議通過數據重傳，包括檢錯糾錯和自動重傳請求（ARQ），提供可靠的通信服務。

電路設計（英語：circuit design）可以涵蓋電子系統的所有部分，從集成電路中各個分立的晶體管到整個復雜系統的全局考慮。個人可以完成簡單的電路設計，甚至不需要詳細的規劃以及結構化的設計過程，但是對于許多復雜的系統，需要一個按照系統化方式協作的團隊來承擔，并通常需要計算機輔助模擬、設計。

在集成電路電子設計自動化中，術語“電路設計”通常指輸出集成電路電路圖的過程。這一步是邏輯綜合和物理設計之間的一步。

第四篇：電路原理學習心得

《電路原理》學習心得

在大一的下學期，按照專業的培養方案，我們學習了《電路原理》這門專業基礎課程，也是對于我們電子信息工程專業相當重要的一門課程，這門課程涉及到下學期我們學習的模擬電子技術和后面要學習到得數字電子技術，如果學不好的話直接影響到我們后面學習高頻等課程?？梢哉f使我們專業課程的重中之重。

《電路原理》這門課程的難度確實有點大，首先同學們的興趣就是一方面問題，使得同學們上課的時候不能認真并且集中精力的聽課。本書共有十八章，內容很多，課時太少，所以又加大了難度。那么前四章為基礎運算，七八章為主要的分析方法，通過運算理解以及識圖來解答問題。其中運用基礎的ＫＣＬ、ＫＶＬ的獨立方程數、支路電流法、網孔電流法、回路電流法、結點電壓法構成了電阻電路的一般分析，主要的電路定理有疊加定理、替代定理、戴維南定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理等原理，通過一階二階電路的分析法，相量法，正弦穩態電路的分析法對不同的電路進行分析，來解決不同的問題。

課程的難度比大一上學期的要大，理論性和計算能力也要求的更高了，對我們有了更大的挑戰，所以我們要在考試前建立起系統的復習方法，來幫助我們通過考試，我希望能夠縮減實驗課的課時，可以把幾個實驗放到一起來做，把節省下來的課時，用于理論課程，減輕同學們的壓力。

《電路原理》讓我們更加系統的了解到了電路的基礎知識，熟練的應用運算方法和解題過程。為我們后面的課程奠定了基礎，確實讓我們學習到了許多。

真心的感謝老師的付出，每一次上課都比同學們來的早走得晚，認真的批改作業，盡職盡責。作為一名專業年級長，我很慚愧沒能將班級的學習風氣帶好，沒有盡到自己的職責，希望我們班的同學們都能過在期末考試中取得一個好的成績。

李新強

2012年6月

第五篇：電路原理知識總結

電路原理總結

第一章 基本元件和定律

1.電流的參考方向可以任意指定，分析時：若參考方向與實際方向一致，則i>0，反之i<0。

電壓的參考方向也可以任意指定，分析時：若參考方向與實際方向一致，則u>0反之u<0。

2． 功率平衡

一個實際的電路中，電源發出的功率總是等于負載消耗的功率。

3． 全電路歐姆定律：U=E-RI 4． 負載大小的意義：

電路的電流越大，負載越大。電路的電阻越大，負載越小。5． 電路的斷路與短路

電路的斷路處：I＝0，U≠0 電路的短路處：U＝0，I≠0 二． 基爾霍夫定律 1． 幾個概念：

支路：是電路的一個分支。

結點：三條（或三條以上）支路的聯接點稱為結點。

回路：由支路構成的閉合路徑稱為回路。網孔：電路中無其他支路穿過的回路稱為網孔。

2． 基爾霍夫電流定律：

（1）定義：任一時刻，流入一個結點的電流的代數和為零。

或者說：流入的電流等于流出的電流。（2）表達式：i進總和=0

或： i進=i出

（3）可以推廣到一個閉合面。3． 基爾霍夫電壓定律

（1）定義：經過任何一個閉合的路徑，電壓的升等于電壓的降。

或者說：在一個閉合的回路中，電壓的代數和為零。

或者說：在一個閉合的回路中，電阻上的電壓降之和等于電源的電動勢之和。（2）表達式：1

或： 2 或： 3（3）基爾霍夫電壓定律可以推廣到一個非閉合回路

三． 電位的概念

（1）定義：某點的電位等于該點到電路參考點的電壓。

（2）規定參考點的電位為零。稱為接地。（3）電壓用符號U表示,電位用符號V表示

（4）兩點間的電壓等于兩點的電位的差。

（5）注意電源的簡化畫法。

四． 理想電壓源與理想電流源 1． 理想電壓源

（1）不論負載電阻的大小，不論輸出電流的大小，理想電壓源的輸出電壓不變。理想電壓源的輸出功率可達無窮大。（2）理想電壓源不允許短路。2． 理想電流源

（1）不論負載電阻的大小，不論輸出電壓的大小，理想電流源的輸出電流不變。理想電流源的輸出功率可達無窮大。（2）理想電流源不允許開路。

3． 理想電壓源與理想電流源的串并聯（1）理想電壓源與理想電流源串聯時，電路中的電流等于電流源的電流，電流源起作用。

（2）理想電壓源與理想電流源并聯時，電源兩端的電壓等于電壓源的電壓，電壓源起作用。

4． 理想電源與電阻的串并聯

（1）理想電壓源與電阻并聯，可將電阻去掉（斷開），不影響對其它電路的分析。（2）理想電流源與電阻串聯，可將電阻去掉（短路），不影響對其它電路的分析。5． 實際的電壓源可由一個理想電壓源和一個內電阻的串聯來表示。

實際的電流源可由一個理想電流源和一個內電阻的并聯來表示。五． 支路電流法

1． 意義：用支路電流作為未知量，列方程求解的方法。

2． 列方程的方法：

（1）電路中有b條支路，共需列出b個方程。

（2）若電路中有n個結點，首先用基爾霍夫電流定律列出n-1個電流方程。

（3）然后選b-（n-1）個獨立的回路，用基爾霍夫電壓定律列回路的電壓方程。3． 注意問題：

若電路中某條支路包含電流源，則該支路的電流為已知，可少列一個方程（少列一個回路的電壓方程）。六． 疊加原理

1． 意義：在線性電路中，各處的電壓和電流是由多個電源單獨作用相疊加的結果。2． 求解方法：考慮某一電源單獨作用時，應將其它電源去掉，把其它電壓源短路、電流源斷開。

3． 注意問題：最后疊加時，應考慮各電源單獨作用產生的電流與總電流的方向問題。疊加原理只適合于線性電路，不適合于非線性電路；只適合于電壓與電流的計算，不適合于功率的計算。七． 戴維寧定理

1． 意義：把一個復雜的含源二端網絡，用一個電阻和電壓源來等效。2． 等效電源電壓的求法： 把負載電阻斷開，求出電路的開路電壓UOC。等效電源電壓UeS等于二端網絡的開路電壓UOC。

3． 等效電源內電阻的求法：

（1）把負載電阻斷開，把二端網絡內的電源去掉（電壓源短路，電流源斷路），從負載兩端看進去的電阻，即等效電源的內電阻R0。

（2）把負載電阻斷開，求出電路的開路電壓UOC。然后，把負載電阻短路，求出電路的短路電流ISC，則等效電源的內電阻等于UOC/ISC。八． 諾頓定理 1． 意義：

把一個復雜的含源二端網絡，用一個電阻和電流源的并聯電路來等效。

2． 等效電流源電流IeS的求法：

把負載電阻短路，求出電路的短路電流ISC。則等效電流源的電流IeS等于電路的短路電流ISC。

3． 等效電源內電阻的求法： 同戴維寧定理中內電阻的求法。本章介紹了電路的基本概念、基本定律和基本的分析計算方法，必須很好地理解掌握。其中，戴維寧定理是必考內容，即使在本章的題目中沒有出現戴維寧定理的內容，在第2章<<電路的瞬態分析>>的題目中也會用到。

第2章 電路的瞬態分析 一． 換路定則： 1． 換路原則是:

換路時：電容兩端的電壓保持不變，Uc(o+)=Uc(o-)。

電感上的電流保持不變，Ic(o+)= Ic(o-)。原因是：電容的儲能與電容兩端的電壓有關，電感的儲能與通過的電流有關。2． 換路時，對電感和電容的處理

（1）換路前，電容無儲能時，Uc(o+)=0。換路后，Uc(o-)=0，電容兩端電壓等于零，可以把電容看作短路。

（2）換路前，電容有儲能時，Uc(o+)=U。換路后，Uc(o-)=U，電容兩端電壓不變，可以把電容看作是一個電壓源。

（3）換路前，電感無儲能時，IL(o-)=0。換路后，IL(o+)=0，電感上通過的電流為零，可以把電感看作開路。

（4）換路前，電感有儲能時，IL(o-)=I。換路后，IL(o+)=I，電感上的電流保持不變，可以把電感看作是一個電流源。

3． 根據以上原則，可以計算出換路后，電路中各處電壓和電流的初始值。二． RC電路的零輸入響應 三． RC電路的零狀態響應 2． 電壓電流的充電過程

四． RC電路全響應

2． 電路的全響應＝穩態響應＋暫態響應

穩態響應 暫態響應 3． 電路的全響應＝零輸入響應＋零狀態響應

零輸入響應 零狀態響應 五． 一階電路的三要素法： 1． 用公式表示為：

其中： 為待求的響應，待求響應的初始值，為待求響應的穩態值。

2． 三要素法適合于分析電路的零輸入響應，零狀態響應和全響應。必須掌握。3． 電感電路的過渡過程分析，同電容電路的分析。

電感電路的時間常數是: 六． 本章復習要點

1． 計算電路的初始值

先求出換路前的原始狀態，利用換路定則，求出換路后電路的初始值。2． 計算電路的穩定值

計算電路穩壓值時，把電感看作短路，把電容看作斷路。

3． 計算電路的時間常數τ 當電路很復雜時，要把電感和電容以外的部分用戴維寧定理來等效。求出等效電路的電阻后，才能計算電路的時間常數τ。4． 用三要素法寫出待求響應的表達式 不管給出什么樣的電路，都可以用三要素法寫出待求響應的表達式。第3章 交流電路復習指導

一． 正弦量的基本概念 1． 正弦量的三要素

（1）表示大小的量：有效值，最大值（2）表示變化快慢的量：周期T，頻率f，角頻率ω.（3）表示初始狀態的量：相位，初相位，相位差。

2． 正弦量的表達式：

3． 了解有效值的定義：

4． 了解有效值與最大值的關系：

5． 了解周期，頻率，角頻率之間的關系：

二． 復數的基本知識：

1． 復數可用于表示有向線段，如圖： 復數A的模是r，輻角是Ψ 2． 復數的三種表示方式：（1）代數式：（2）三角式：（3）指數式：（4）極坐標式：

3． 復數的加減法運算用代數式進行。復數的乘除法運算用指數式或極坐標式進行。

4． 復數的虛數單位j的意義：

任一向量乘以+j后，向前（逆時針方向）旋轉了，乘以-j后，向后（順時針方向）旋轉了。

三． 正弦量的相量表示法：

1． 相量的意義：用復數的模表示正弦量的大小，用復數的輻角來表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的復數。為與一般的復數相區別，相量的符號上加一個小園點。

2． 最大值相量：用復數的模表示正弦量的最大值。

3． 有效值相量：用復數的模表示正弦量的有效值。

4． 例題1：把一個正弦量 用相量表示。解：最大值相量為： 有效值相量為： 5． 注意問題：

正弦量有三個要素，而復數只有兩個要素，所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位，沒有表示出交流電的周期或頻率。相量不等于正弦量。

6． 用相量表示正弦量的意義：

用相量表示正弦后，正弦量的加減，乘除，積分和微分運算都可以變換為復數的代數運算。

7． 相量的加減法也可以用作圖法實現，方 3 法同復數運算的平行四邊形法和三角形法。四． 電阻元件的交流電路

1． 電壓與電流的瞬時值之間的關系：u=Ri 式中，u與i取關聯的參考方向 設：（式1）則：（式2）

從上式中看到，u與i同相位。

2． 最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)從式2看到：

3． 有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)從式2看到：

4． 相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關系)由式1和式2 得： 相位 與相位 同相位。5． 瞬時功率：

6．平均功率：

五． 電感元件的交流電路

1． 電壓與電流的瞬時值之間的關系： 式中，u與i取關聯的參考方向 設：（式1）則：（式2）從上式中看到，u與i相位不同，u 超前i 2． 最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)從式2看到：

3． 有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)從式2看到：

4． 電感的感抗： 單位是：歐姆

5． 相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關系)由式1和式2 得：

相位 比相位 的相位超前。6． 瞬時功率：

7．平均功率：

8． 無功功率：用于表示電源與電感進行能量交換的大小 Q=UI=XL

單位是乏：Var

六． 電容元件的交流電路

1． 電壓與電流的瞬時值之間的關系：

式中，u與i取關聯的參考方向 設：（式1）則：（式2）從上式中看到，u與i不同相位，u 落后i 2． 最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)從式2看到：

3． 有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)從式2看到：

4． 電容的容抗： 單位是：歐姆

5． 相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關系)由式1和式2 ： 得：

相位 比相位 的相位落后。6． 瞬時功率：

7．平均功率：

8． 無功功率：用于表示電源與電容進行能量交換的大小

為了與電感的無功功率相區別，電容的無功功率規定為負。Q=-UI=-XC 單位是乏：Var

七．R、L、C元件上電路與電流之間的相量關系、有效值關系和相位關系如下表所示： 元件

名稱 相量關系 有效值 關系 相位關系 相量圖 電阻R 電感L 電容C 表1 電阻、電感和電容元件在交流電路中的主要結論

八．RLC串聯的交流電路 RLC串聯電路的分析

RLC串聯電路如圖所示，各個元件上的電壓相加等于總電壓：

1． 相量形式的歐姆定律

上式是計算交流電路的重要公式 2． 復數阻抗：

復阻抗Z的單位是歐姆。

與表示正弦量的復數（例：相量）不同，Z僅僅是一個復數。3． 阻抗模的意義：（1）

此式也稱為有效值形式的歐姆定律（2）

阻抗模與電路元件的參數之間的關系

4． 阻抗角的意義：（1）

阻抗角是由電路的參數所確定的。（2）

阻抗角等于電路中總電壓與電流的相位差。

（3）當，時，為感性負載，總電壓 超前電流 一個 角；

當，時，為容性負載，總電壓 滯后電流 一個 角；

當 , 時，為阻性負載，總電壓 和電流 同相位；這時電路發生諧振現象。

5． 電壓三角形：在RLC串聯電路中，電壓相量 組成一個三角形如圖所示。圖中分別畫出了、和 三種情況下，電壓相量與電流相量之間的關系。

6． 阻抗三角形：

了解R、XL、與 角之間的關系及計算公式。

九．阻抗的串并聯 1． 阻抗的串聯 電路如圖：

（1）各個阻抗上的電流相等：

（2）總電壓等于各個阻抗上和電壓之和：（3）總的阻抗等于各個阻抗之和：（4）分壓公式： 多個阻抗串聯時，具有與兩個阻抗串聯相似的性質。

2． 阻抗的并聯 電路如圖：

（1）各個阻抗上的電壓相等：

（2）總電流等于各個阻抗上的電流之和：（3）總的阻抗的計算公式： 或（4）分流公式： 多個阻抗并聯時，具有與兩個阻抗并聯相似的性質。

3． 復雜交流電路的計算

在少學時的電工學中一般不講復雜交流電路的計算，對于復雜的交流電路，仍然可以用直流電路中學過的計算方法，如：支路電流法、結點電壓法、疊加原理、戴維寧定理等。

十．交流電路的功率

1.瞬時功率：p=ui=UmIm sin(ωt+φ)sinωt=UIcosφ－UIcos(2ωt+φ)2.平均功率：P= = =UIcosφ

平均功率又稱為有功功率，其中 cosφ稱為功率因數。

電路中的有功功率也就是電阻上所消耗的功率：

3.無功功率：Q=ULI－UCI= I2(XL－XC)=UIsinφ

電路中的無功功率也就是電感與電容和電源之間往返交換的功率。4.視在功率： S=UI

視在功率的單位是伏安（VA），常用于表示發電機和變壓器等供電設備的容量。5．功率三角形：P、Q、S組成一個三角形，如圖所示。其中φ為阻抗角。它們之間的關系如下：

十一。電路的功率因數 1． 功率因數的意義

從功率三角形中可以看出，功率因數。功率因數就是電路的有功功率占總的視在功率的比例。功率因數高，則意味著電路中的 5 有功功率比例大，無功功率的比例小。2． 功率因數低的原因：

(1)生產和生活中大量使用的是電感性負載 異步電動機，洗衣機、電風扇、日光燈都為感性負載。

(2)電動機輕載或空載運行（大馬拉小車）異步電動機空載時cosφ=0.2～0.3，額定負載時cosφ=0.7～0.9。3． 提高功率因數的意義：

(1)提高發電設備和變壓器的利用率 發電機和變壓器等供電設備都有一定的容量，稱為視在功率，提高電路的功率因數，可減小無功功率輸出，提高有功功率的輸出，增大設備的利用率。(2)降低線路的損耗

由公式，當線路傳送的功率一定，線路的傳輸電壓一定時，提高電路的功率因數可減小線路的電流，從而可以降低線路上的功率損耗，降低線路上的電壓降，提高供電質量，還可以使用較細的導線，節省建設成本。4． 并聯電容的求法一，從電流相量圖中導出：

在電感性負載兩端并聯電容可以補償電感消耗的無功功率，提高電路的功率因數。電路如圖：

計算公式如下：

5． 并聯電容的求法二，從功率三角形圖中導出： 如圖所示，和S1是電感性負載的阻抗角和視在功率，和S是加電容后電路總的阻抗角和視在功率，QL和QC分別是電感和電容的無功功率，Q是電路總的無功功率。

計算公式如下：

十二。本章復習重點

1． 概念題：關于正弦量表達式、相量表達式式、感抗、容抗、阻抗等公式判斷正誤的題目，如教材各節后面的思考題?？赡芤蕴羁疹}、判斷題的形式出現。2． 用相量計算交流電路

用相量計算交流電路，是本章的核心內容，必須掌握。但由于復數的計算很費時間，所以本章不會出很復雜的電路計算題。重點應掌握簡單交流電路的計算，例如：RLC串聯電路、RL串聯電路、RL串聯后再并聯電容等電路。

3． 有些電路不用相量也能計算，甚至比用相量法計算電路要簡單。只用阻抗、相位角、有功功率、無功功率、視在功率等相差公式計算電路，例如作業題3.7.1、3.7.2等。第4章 供電與用電復習指導

一、概念題：

1． 星形聯結法中線電壓與相電壓的關系，線電流與相電流的關系。三角形聯結法中線電壓與相電壓的關系，線電流與相電流的關系。

基本要求是：已知一個線電壓或相電壓的表達式(三角函數式或相量表達式)，能寫出其它線電壓和相電壓的表達式。

2．三相負載故障情況(短路、斷路)下，電路的分析與簡單計算。

3．已知負載的額定相電壓，根據三相電源的電壓考慮采用何種聯結方法(星形或三角形)。

二、簡單計算題：

考察三相電路的基本知識，一般用于對稱三相電路的計算。

例1：有一電源和負載都是星形聯結的對稱三相電路,已知電源線電壓為 380 V,負載每相阻抗模 為10Ω,試求負載的相電流和線電流。

解：負載相電壓 Up = 220 V 負載相電流 Ip =22A 負載線電流 IL = 22 A

三、用相量進行計算的題目

一般用于計算不對稱的三相電路。

例3：已知R1=22Ω，R2=38Ω，UL=380V，求線電流的大小。解：用相量法求解。設U相的相電壓為

四、用功率相加的方法計算電路 求總的有功功率、無功功率和視在功率的方法是： 總的有功功率等于各個元件的有功功率之和，等于各個支路的有功功率之和，也等于各個部分電路的有功功率之和。

總的無功功率等于各個元件的無功功率之和，等于各個支路的無功功率之和，也等于各個部分電路的無功功率之和。

總的視在功率按式 計算。注意：一般情況下，用此法計算電路，有時比用相量法計算電路要簡單一些，此方法也可用于單相交流電路的計算。

第6章 電動機復習指導

一． 本章主要的計算公式及分類 本章公式很多，可歸納總結如下：

1．轉速、轉差率、極對數、頻率之間的關系

2．輸出功率、轉矩之間的關系

3．輸入功率、額定電壓、額定電流、額定功率因數之間的關系

4．輸入功率、輸出功率、損耗和效率之間的關系

5．Y一△起動時起動電流和起動轉矩的公式

6． 自耦變壓器降壓起動時起動電流和起動轉矩的公式

7． 其它公式

二． 本章復習重點

（一）.概念題：

1．關于轉速、轉差率、極對數、頻率之間的關系的題目。例1．日本和美國的工業標準頻率為 60 Hz，他們的三相電動機在 p = 1 和 p = 2 時轉速如何？答：分別為3600轉/分和1800轉/分。

例2．50HZ 的三相異步電動機，轉速是 1

440 r/min 時，轉差率是多少？轉子電流的頻率是多少？

答：S＝0.04，f2=Sf1=2HZ.2．關于電動機的聯接方式（星形或三角形）及簡單計算。

例1．額定電壓為 380 V / 660 V，星/角聯結的三相異步電動機，試問當電源電壓分別為 380 V 和 660 V 時各采用什么聯結方式？它們的額定電流是否相同？額定相電流是否相同？額定線電流是否相同？若不同，差多少？

答：當電源電壓為 380 V 時采用三角形聯結方式，當電源電壓為 660 V時采用星形聯結方式時它們的額定相電流相同，額定線電流不同。

例2：380 V星形聯結的三相異步電動機，電源電壓為何值時才能接成三角形？ 380 V角形聯結的三相異步電動機，電源電壓為何值時才能接成星形？ 答：220 V 和 660 V。

3． 關于星形一三角形起動、自耦變壓器降壓起動的問題。

例1：星形-三角形減壓起動是降低了定子線電壓還是降低了定子線電壓？自偶減壓起動呢？

答：前者是降低了定子相電壓，沒有降低線電壓，后者是降低了定子線電壓，使得相電壓也隨之降低。4． 其它

（二）。計算題：至少會作以下2類題目。1．關于電動機的額定數據的計算。

例1：一臺4個磁極的三相異步電動機，定子電壓為380V，頻率為 50 Hz，三角形聯結。在負載轉矩 TL = 133 N?m 時，定子線電流為47.5 A，總損耗為 5 kW，轉速為1 440r/min。求：（1）同步轉速；（2）轉差率；（3）功率因數；（4）效率。解：（1）由題目知 p＝2，所以

（2）（3）（4）

2．關于能否采用直接起動、星形一三角形起動、自耦變壓器降壓起動的題目。

例1：某三相異步電動機，PN＝30 kW，UN＝380 V，三角形聯結，IN＝63 A，nN＝740 r/min，KS＝1.8，KI＝6，TL＝0.9 TN，由 SN = 200 KV ? A 的三相變壓器供電。電動機起動時，要求從變壓器取用的電流不得超過變壓器的額定電流。試問：（1）能否直接起動？（2）能否星－三角起動？（3）能否選用 KA＝0.8 的自耦變壓器起動？ 答：（1）

變壓器的額定電流為

雖然 但由于，故不可以直接起動。（2）

由于，故不可以采用星一三角起動。（3）

從變壓器取用的電流為：

由于，故可以選用KA＝0.8的自耦變壓器起動。

第7章電氣控制電路復習指導

一．復習內容： 1． 熟悉電氣控制電路中常用控制電器的結構、工作原理。包括刀開關、空氣開關、行程開關、熔斷器、按鈕、交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器等。

2． 必須理解、掌握并能默寫（畫）出異步電動機起?？刂齐娐泛驼崔D控制電路，這是本章的核心內容，也是能分析其它控制電路的基礎。

3． 理解電氣控制電路中的各種保護環節。包括短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護、互鎖（聯鎖）保護等。

4． 理解電氣控制電路中的其它控制功能。例：點動控制、長動控制、自鎖控制、順序控制、時間控制、行程控制等。二．考試例題：

1． 畫出異步電動機直接起動的控制電路，要求具有短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護功能。

2． 畫出異步電動機直接起動的控制電路，要求具有短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護功能。并能進行點動控制和長動控

制。

3． 畫出異步電動機正反轉控制電路，要求具有短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護、聯鎖保護功能。

4． 改錯題。要求熟悉電氣控制電路的功能和各種控制電器的符號。

5． 能分析和設計簡單的順序控制電路。如兩臺電動機按一定的順序起動或停止的控制電路。

6． 能分析和設計簡單的行程控制電路。如實現自動往返的控制電路。

由于本章學時很少（只有4學時），講的內容不是很多，在整個電工學課程（共十幾章，每章都有題）中所占比例不是很大，一般不會出難題和大題，前4個題應重點掌握。第8章 半導體器件復習指導

本章復習的重點是概念題、作圖題和判斷題。

一．概念題

1．關于半導體材料的性質

例1：半導體材料有哪些性質？答：光敏特性、熱敏特性、摻雜特性。

例2：P型半導體中，()是多數載流子？()是少數載流子？答：空穴、自由電子。例3：N型半導體中，()是多數載流子？()是少數載流子？答：自由電子、空穴。2．關于關于PN結的性質 例1：PN結加正向電壓時，P區接電源的()極，N區接電源的()極。答：正、負。例2：PN結加反向電壓時，P區接電源的()極，N區接電源的()極。答：負、正。3．關于二極管的性質

例1：硅二極管的導通電壓是()伏，鍺二極管的導通電壓是()伏？答：0.7V、0.3V。

例2：硅二極管的死區電壓是()伏，鍺二極管的死區電壓是()伏？答：0.5V、0.2V。

例3：二極管的最高反向工作電壓是否等于反向擊穿電壓？答：不相等，約為1/2到2/3。

4．關于晶閘管的性質

例1：晶閘管的導通條件是什么？答：陽極 8 和控制極都加正向電壓。二．作圖題和判斷題

1．關于二極管的題目，一般要用理想二極管來判斷。

例1：輸入電壓是交流電壓，畫出輸出電壓和波形。

例2：上題中，輸入電壓改為直流電壓，求輸出電壓的大小。改變二極管和電阻的位置、改變二極管的方向、改變電源電壓的大小，上題可變成多個題目。

例3：A、B端的電位不同，求F 電位。2．關于穩壓二極管的題目 要了解穩壓管的幾種工作狀態

穩壓管加反向電壓，且反向電壓大于穩壓值，穩壓管的電壓等于穩壓值。

穩壓管加反向電壓，且反向電壓小于穩壓值，穩壓管不導通。

穩壓管加正向電壓，穩壓管導通，導通電壓很小，約0.6－0.7V。

3．關于三極管的三種工作狀態。

放大狀態：發射結正向偏置、集電結反向偏置。公式 成立。

飽和狀態：發射結正向偏置、集電結正向偏置。

UCE約為0.2一0.3V 集電極電流等于集電極飽和電流ICS，截止狀態：發射結反向偏置、集電結反向偏置。

UCE等于電源電壓 ；集電極電流為零IC=0。

第11章 直流穩壓電源復習指導

一． 理解并記住整流電路的16個基本公式 1． 單相半波整流電路

(1)輸出電壓的大小用平均值來表示

(2)輸出電流的平均值

(3)通過二極管的電流平均值

(4)二極管承受反向電壓的最大值

2． 單相橋式整流電路

(1)輸出電壓的大小用平均值來表示

(2)輸出電流的平均值

(3)通過二極管的電流平均值

(4)二極管承受反向電壓的最大值

3． 單相半波可控整流電路

(1)輸出電壓的大小用平均值來表示

(2)輸出電流的平均值

(3)通過晶閘管的電流平均值

(4)晶閘管承受正反向電壓的最大值

4． 單相橋式半控整流電路

(1)輸出電壓的大小用平均值來表示

(2)輸出電流的平均值

(3)通過晶閘管和二極管的電流平均值

(4)晶閘管承受正反向電壓的最大值

二． 整流電路加電容濾波后的計算公式 1． 濾波電容的選擇公式 單相半波整流電路 單相橋式整流電路 2． 輸出電壓U0的值

三． 單相橋式整流電路中二極管和電容的故障分析

1． 某二極管斷路：電路變為單相半波整流電路。

2． 某二極管短路：造成電源短路。3． 某二極管接反：造成電源短路。4． 濾波電容開路： 5． 負載開路：

四． 整流電路的例題 五．其它概念 1．可控整流電路中控制角和導通角的關系：α+θ=180°。

2．濾波電容的極性。