大学电路原理

我刚考完研,电路原理应该算比较有心得。

如果你是电气专业的话,电路原理是最基础最重要的一门课。学不好它,后面的模电、电机、电力系统分析、高压简直没办法学。

对于这门课,你要想真正的领悟和掌握家,奥秘就在于不能停止思考。而且我觉得这是最重要的一点。我以江辑光的电路原理为例(这本书编的相当不错)解释为何不能停止思考。

电路几乎是你第一本开始培养你工程师思维的书,它不同于你的数学物理,很多可以理论推导。而电路更多的是你的思考和不断累积的经验。

在江的书中前面用了四章讲解了电阻电路的基本知识,包括参考方向问题、替代定理,支路法、节点电压、回路电流、戴维南、特勒根、互易定理。这些基本内容都要掌握到烂熟于心才能在之后的章节里灵活的运用。怎样才能烂熟于心?我时刻提醒自己不要停止思考。江书的课后习题就是最好的激发你大脑思考能力的宝库。可以说里面的每一道题都极具针对性,题目并不难。一个人合格的工程师应该把更多的时间留给思考如何最合理的解决问题,而不是花大把时间计算,电路的计算量是非常大的,一个节点电压方程组有可能是四元方程,显然这些东西留给计算器算就好了。为了学好电路你应该买一个卡西欧991,节省那些不必要浪费的时间留下来思考问题本身。

前四章的基础一定要打得极为扎实,不是停留在只是会用就行了,那样学不好电路。你要认真研究到每个定理是怎么来的,最好自己可以随手证明,你要知道戴维宁是有叠加推出来的,而叠加定理又是在电阻电路是线性时不变得来的,互易定理是由特勒根得来的。这一切知识都是靠细水长流一点点积累出来的,刚开始看到他们你会觉得迷糊,但你要相信这是一个过程,渐渐地你会觉得电路很美妙甚至会爱上它。当你发现答案上面用一页纸才能解出来的答案,你只用五六行就可以将其解决,那时候你能感觉电路好像是从身体中流淌出来一般。这就是一直要追求的境界。

后面就是非线性,这一章很多学校要求都不高,而且考起来也不难,最为兴趣的话研究起来很有意思。

接着后面是一阶二阶动态电路,这里如果你高数的微分方程学得不错的话,高中电路知识都极本可以解了。这一部分的本质就是求解微分方程。说白了,你根据电路列出微分方程是需要你用电路知识的,剩下来怎么解看你数学功底的。但是电路老师们为了给我们减轻压力有把一阶电路单独拿出来做了一个专题,并将一切关于它上面的各支路电流或者电压用一个简单的结论进行了总结,即三要素法。学了三要素一阶电路连方程也不用列了。只要知道电路初始状态、末状态和时间常数就可以得到结果。如果你愿意思考,其实二阶电路也可以类比它的,在二阶电路中你只要求出时间常数,初值和末值,同样也可以求通解。在这部分的最后,介绍了一种美妙的积分——卷积。很多人会被他的名字唬住,提起来就很高科技的样子。其实它的确很高科技,但只要你掌握它的精髓,能够很好的用它,对你的电路思维有极大的提升,关于卷积在知乎和百度上都有很多很好的解释和生动的例子,我也是从他们那里汲取经验的。我在这里只能提醒你,不要因为老师不做重点就忽略卷积,否则这将无异于丢了一把锐利的宝剑。记得我在学习杜阿美尔积分(卷积的一种)的时候,感觉如或至宝,虽然书上对它的描述只有一句话。但为了那一句我的心情竟久久无法平静,因为实在太好用了。

接下来是正弦电路,这里主要是要理解电路从时域域的转化,这里是电路的第一次升华,伟大的人类用自己的智慧把交流量头上打个点,然后一切又归于平静了,接下来还是前四章的知识。我想他用的就是以不变应万变的道理吧,所有量都以一个频率在变,其效果就更想对静止差不多了吧,但是他们对电容和电感产生了新的影响,因为他们的电流电压之间有微分和积分的关系。在新的思路下你可以将电感变成jwl,将电容变成1/jwc,接下来你又改思考为什么可以这样变。这是在极坐标下的电流电压关系可以推导出来的。你要再追根溯源说,为什么可以用复数来代替正弦?那是因为欧拉公式将正弦转化成了复数表达。你还问欧拉公式又是什么?它是迈克劳林(泰勒)公式得到的。你必须不断地思考,不断地提问才能明白这一起是怎么回事。不过这都是基础,在正弦稳态这里精髓在于画向量图,能正确地画出向量图你才能说真正理解了它。向量图不是乱画的,不是你随便找个支路放水平之后就可以得到正确的图,有时候走错了路得不到正确答案不说,反而可能陷入思维漩涡。做向量图一般要以电阻支路或者含有电阻的支路为水平向量,接下来根据它的电流电压来一步步推。而且很多难题都是把很多信息隐藏在图里面,不画得一幅好图你是解不出来的。这也需要自己揣摩。

后面是互感,我相信很多人被同名端折磨的死去活来。其实,电感是描述,线圈建立磁场能力的量,电感大了,产生磁场越大。所以同名端的意思就是:从同名端流入的电流,磁场相加,表现在方程上为电感相加。只要牢记这一点,列含有互感的方程式就不会错了。你不要胡思乱想,有时候你会被电流方向弄糊涂,别管它,图上画的是参考方向,就算你假设的方向与实际方向反了,对真确结果依然没有丝毫影响。这里其实是考察你对参考方向的理解。

然后是谐振,这是很有趣也很有用的一节,无论是电气,通信,模电还是高压都离不开它。这是在一种美妙的状态下,电厂能量和立场能量达到完美的交替。通过谐振可以实现滤波、升压等具有实际意义的电路。但就电路内容来说这里并不难,总结一下就是,阻抗虚部为零则串联谐振,导纳虚部为零为并联谐振。在求解谐振频率时有时候用导纳求解会比较方便,这在于多做题开阔思路。

接下来是三相电路。要我来说,三相电路是最简单的部分。很多人觉得它难(当然一开始我也觉得它让人头晕),完全知识因为我们总是害怕恐惧本身。其实你看它有三个但他一点也不难。这要你头脑清晰别被他的表面吓住了。三相电路跟跟普通电路没有任何区别。你在前面章节做到五个六个电源你也不会害怕,因为你知道,一个人所有元件都告知的电路,用节点电压或回路电流肯定是可以求的出来的。为什么到了三相你就被吓得魂不守舍了。你是不明白线电压和相电流的关系,还是一相断线对中线电流的影响?你管那些干嘛?什么相啊线呀都只是个代号而已。你把它当一个普通电路解,他就是一个普通电路而已。很多同学总是喜欢在线和相的关系上纠结。其实一句话就可以概括的:线量都是向量的根3倍。其实这些都不用记,需要的时候画个图就来了。最重要的是你要明白三相只不过是个有三个电源的普通电路而已。你只要会节点电压法,不学三相的知识都可以解答的很好。当你以一个正常电路看它的时候,三相就已经学的差不多了。三相唯一的难点在计算,只要你是个细心的人,平时多找几个题算算,以后三相想错都难。

后面是拉普拉斯变换。这里是电路思维的又一次飞跃。人们发现高阶电路真的不好求解,而且如果电源改变的话除了卷积,找不到更好的办法。所以为了方便的使用卷积,前辈们把拉氏变换引入电路。如果说前面正弦稳态时域到频域是由泰勒公式一步步推来的。那这里就是高数的最后一章——傅立叶变换推倒的。关于傅立叶知乎也有许多精彩的讲解,自己找吧。傅立叶变换有两种形式,一种是时域形态,一种是频域形态。而拉普拉斯变换就是将由频域形态的傅立叶变换,推广到复频域形态。其基本变换公式也是由傅立叶变换公式推广得到的。这一章的学习,你要从变换公式入手,自己把基本的几个变换推导出来。还要理解终值定理和初值定理,这两个定理是检验结果正确与否的有力证据。

电路你知道思路是一回事,能做对是另外一回事。只有在学习中不断培养自己开阔的视野和强大的计算能力才可以学好这门课,学电路是要靠硬功夫的,你看着老师解题的时候感觉信手拈来,自己却百思不得其解。那是功夫没下到位。考研看了电路大概一百天,新书都翻烂了,我自己的旧书都快散架了,各种习题不计重复的做了至少1500道以上。当我做电路的时候,我会觉得时间会停止,我根本感受不到自习室里还有别人。那种在你冥思苦想终于解决一个问题所带了的足以让你笑出声来的快乐,是陪伴着我的最好的药。每天走在月光下,我都会想,如果当不了科学家,那就干点别的吧。

所以说啊,要学好电路,还是你要发自内心的爱上它。

ps:推荐几本电路原理参考书,江辑光的《电路原理》清华大学出版社,周守昌的《电路原理上、下》,邱关源的《电路》,电路一本是不够的,要全面的掌握知识必需从多角度考量,不同老师看待问题方式不同,要多加比较才能发现精髓。电路习题集可以买清华大学的红皮书——研究生入学习题集。还有清华大学陆文娟的《学习指导与习题集》。这些题目很经典,难度适中。如果想进一步提高电路水平请看向国菊编的《电路经典题型》,个人觉得向老师编的这本是集结电路史上最强的题目,能完全吃透它,将非常了不起,不过题目都是二十多年前的了,很多内容已经不讲了。但是作为提高绝对可以增加十年功力。

怎么看简单的电路原理图。

电路图组成:

电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成。

1、元件符号表示实际电路中的元件,它的形状与实际的元件不一定相似,甚至完全不一样。但是它一般都表示出了元件的特点,而且引脚的数目都和实际元件保持一致。

2、连线表示的是实际电路中的导线,在原理图中虽然是一根线,但在常用的印刷电路板中往往不是线而是各种形状的铜箔块,就像收音机原理图中的许多连线在印刷电路板图中并不一定都是线形的,也可以是一定形状的铜膜。

3、结点表示几个元件引脚或几条导线之间相互的连接关系。所有和结点相连的元件引脚、导线,不论数目多少,都是导通的。

4、注释在电路图中是十分重要的,电路图中所有的文字都可以归入注释—类。细看以上各图就会发现,在电路图的各个地方都有注释存在,它们被用来说明元件的型号、名称等等。

学会看电路图,需要先了解一下概念:

(1)首先是要知道几个定律:基尔霍夫定律(一切电路的基础)、安培定律、楞次定律;

(2)其次是要知道几个基本电路:RC电路、RL电路、LC电路、等效电路、并联电路、串联电路、门电路、驱动电路;

(3)第三是要知道几个定义:电动势、击穿、反向击穿、电流源、电压源、负载、电阻值、电压值、电流值、电感值、电容值、电场、电场值、感应电动势、电压值、功率、功率值、额定功率、额定电压、额定电流、导电率、电耦、耦合、电磁感应、电磁场、限压、限流、电阻串并联、电容串并联、电源串并联、交流电源、直流电源、稳压电源、栅极、漏极、源极、基极、集电极、发射极、与门、或门、非门、与非门、与或门、或非门、级联;

(4)第四要知道几个基本原器件:电容、电阻、线圈、二极管、三极管、场效应管、电桥、稳压管、保险丝、晶振、跳线、开关、开关电源;

当了解这么概念后,再理论与实践结合,买一些元器件,自己焊接,就会对电路图理解更深刻。

扩展资料:

识图

单元电路是指某一级控制器电路,或某一级放大器电路,或某一个振荡器电路、变频器电路等,它是能够完成某一电路功能的最小电路单位。从广义角度上讲,一个集成电路的应用电路也是一个单元电路 。

单元电路图是学习整机电子电路工作原理过程中,首先遇到具有完整功能的电路图,这一电路图概念的提出完全是为了方便电路工作原理分析之需要。

功能

单元电路图具有下列一些功能:

①单元电路图主要用来讲述电路的工作原理。

②它能够完整地表达某一级电路的结构和工作原理,有时还全部标出电路中各元器件的参数,如标称阻值和三极管型号等。

③它对深入理解电路的工作原理和记忆电路的结构、组成很有帮助。

参考资料:百度百科-电路图

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什么是电路图,PCB图,电路原理图

1、电路图是指用电路元件符号表示电路连接的图。电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图。由电路图可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。

在设计电路中,工程师可从容在纸上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装。通过调试改进、修复错误、直至成功。采用电路仿真软件进行电路辅助设计、虚拟的电路实验,可提高工程师工作效率、节约学习时间,使实物图更直观。

2、PCB图:是电路板的映射图纸,它详细描绘了电路板的走线,元件的位置等。印板图的全名是“印刷电路板图”或“印刷线路板图”,它和装配图其实属于同一类的电路图,都是供装配实际电路使用的。

印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。

3、电路原理图:这种图,由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路实际工作时的原理,原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种工具。

扩展资料:

电路的识别包括正确电路和错误电路的判断,串联电路和并联电路的判断。错误电路包括缺少电路中必有的元件(必有的元件有电源、用电器、开关、导线)、不能形成电流通路、电路出现开路或短路。判断电路的连接通常用电流流向法。

既若电流顺序通过每个用电器而不分流,则用电器是串联;若电流通过用电器时前、后分岔,即,通过每个用电器的电流都是总电流的一部分,则这些用电器是并联。

在判断电路连接时,通常会出现用一根导线把电路两点间连接起来的情况,在初中阶段可以忽略导线的电阻,所以可以把一根导线连接起来的两点看成一点,所以有时用“节点”的方法来判断电路的连接是很方便的。

参考资料来源:百度百科-电路图

参考资料来源:百度百科-pcb

参考资料来源:百度百科-电路图

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应该先学《电路基础》在学《电路原理》。

一、两本书的所包含概念不同:

1、《电路原理》主要内容包括:电路模型和基本定律,线性电阻网络分析,正弦稳态电路分析,三相电路,互感电路与谐振电路,周期性非正弦稳态电路分析,

2、线性动态网络时域分析和复频域分析,双口网络,非线性电路,分布参数电路及均匀传输线,磁路。附录包括网络图论和矩阵形式网络方程,OrCAD/PSpice在电路分析中的应用

3、电路基础全书主要内容包括电路的基本概念和定律,电路的等效变换,线性电路的一般分析方法和基本定理,正弦交流电路,互感电路及理想变压器,非正弦周期性信号电路,瞬态电路等

二、两本书的所包含知识点不同:

1、电路原理是电子信息类专业的必修课,是以分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容,

2、电路基础内容是,电路的等效变换,线性电路等。

扩展资料:

电路的概念- -电路是指由实际元器件构成的电流的通路。

电路的构成-

-电路由电源、负载和中间环节组成。

电源是可将其他形式的能量转换成电能、向电路提供电能的装置;负载是可将电能转换成其它形式的能量。

在电路中接受电能的设备;中间环节是电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节,如导线、开关及各种继电器等。

电路的功能- -电力系统中的电路可对电能进行传输、分配和转换;电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。

电路模型- -在电路分析中,为了方便于对实际电气装置的分析研究,通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理,即用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。

理想电路元件- -理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似,其电特性唯一、精确,可定量分析和计算。

理想电路元件可分为有源和无源两大类,无源二端元件包括电阻元件(只具耗能的电特性)、电感元件(只具有存储磁能的电特性)。

电容元件(只具有存储电能的电特性);有源二端元件包括理想电压源(输出电压恒定,输出电流由它和负载共同决定)、理想电流源(输出电流恒定,两端电压由它和负载共同决定)。

参考资料来源:百度百科——电路基础

参考资料来源:百度百科——电路原理

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