電路與電子技術

定　價：￥33.00

作　者：方玲麗 等編著

出 版 社：東華大學出版社

出版時間：2007-9-1

版　次：1

頁　數：327

字　數：381000

印刷時間：2007-9-1

開　本：16開

紙　張：膠版紙

印　次：1

I S B N：9787811112740

包　裝：平裝

第1章　直流電路

1.1 電路的作用及組成

電流流過的迴路叫做電路，又稱導電迴路。最簡單的電路，是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。

電路（英語：Electrical circuit）或稱電子迴路，是由電器設備和 元器件, 按一定方式連接起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣迴路，簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、晶體管、IC和電鍵等，構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。

1.2　電路元件與電路模型

電路模型是實際電路抽象而成，它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連接而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連接就構成不同特性的電路。

電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。

這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。

1.2.1 理想電路元件

1.2.2 實際電源及其等效變換

1.3 簡單電路的分析及基本物理量介紹

1.3.1 簡單電路和複雜電路

電路（英文：Electrical circuit）或稱電子迴路，是由電氣設備和元器件，按一定方式聯接起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣迴路，簡稱網路或迴路。如電阻、電容、電感、二極體、三極體和開關等，構成的網路。

電路的大小，可以相差很大，小到矽片上的集成電路，大到高低壓輸電網。

根據所處理信號的不同，電子電路可以分為模擬電路和數字電路。

模擬電路

·自然界產生的連續性物理自然量，將連續性物理自然量轉換為連續性電信號，運算連續性電信號的電路即稱為模擬電路。

·模擬電路對電信號的連續性電壓、電流進行處理。

最典型的模擬電路應用包括：放大電路、振蕩電路、線性運算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運算連續性電信號。

數字電路

·亦稱為邏輯電路

·將連續性的電訊號，轉換為不連續性定量電信號，並運算不連續性定量電信號的電路，稱為數字電路。

·數字電路中，信號大小為不連續並定量化的電壓狀態。

多數採用布爾代數邏輯電路對定量後信號進行處理。典型數字電路有，振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。運算不連續性定量電信號。

複雜電路 定義：無法直接用串聯和並聯電路的規律求出整個電路的電阻時，稱之為複雜電路。

處理複雜電路的方法

1.3.2 電路中的基本物理量及其參考方向

1.4 電氣設備額定值和電路的工作狀態

1.4.1 電氣設備的額定值

1.4.2 電路的工作狀態

1.5 基爾霍夫定律

基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律，是分析和計算較為複雜電路的基礎，1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用於直流電路的分析，也可以用於交流電路的分析，還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時，僅與電路的連接方式有關，而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律（KCL)和電壓定律(KVL)，前者應用於電路中的節點而後者應用於電路中的迴路。

1.5.1 基爾霍夫電流定律(Kirchhoff's Curren Law)

基爾霍夫電流定律於1845年由古斯塔夫·基爾霍夫所發現。該定律又稱節點電流定律，其內容是電路中任一個節點上，在任一時刻，流入節點的電流之和等於流出節點的電流之和。

在集總電路中，任何時刻，對任意結點，所有流入流出結點的支路電流的代數和恆等於零。

依據：電流連續性原理。

也就是說，在電路中任一點上，任何時刻都不會產生電荷的堆積或減少現象。

適用範圍：

基爾霍夫定律不僅適用於電路中結點，也可以推廣到電路中任一閉合面。

1）定義：基爾霍夫電流定律（簡稱KCL）：在集總電路中，在任一時刻，流出任一結點的電流代數和恆等於零。

即對任一結點有：∑i =0

注意：“流出”結點電流是相對於電流參考方向而言。“代數和”指電流參考方向，如果是流出結點，則該電流前面取“+”；相反，電流前面取“-”。2）推廣：在集總電路中，在任一時刻，流出任一閉合面的電流代數和恆等於零。“代數和”指電流參考方向如果是流出閉合面，則該電流前面取“+”；相反，電流前面取“─”。

3）本質：是電流連續性的表現，即流入結點的電流等於流出結點的電流。

實際應用：實際問題中的交通問題，有些也是以基爾霍夫電流定律為背景設立的。

1.5.2 基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff's Voltage Law)

1.6 支路電流法