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1.9
电路学习方法

任何知识都包括观点和方法两个部分,观点是方法的基础,方法是观点的运用;观点提供了分析和解决问题的视角,方法提供了分析和解决问题的手段。具体的实践,则既是知识(观点和方法)的验证,也是知识的来源。基于科学和数学的思考、分析、推理和实践,是学好电路与模拟电子技术这门知识的唯一途径,观点的学习就是要掌握基本概念和定律,方法的学习则是要学会解决在分析和设计各类电气电子设备中所遇到的问题,学习的过程不是单纯的解题训练,更不是简单地把数字代入公式。

本章是学习全书的基础,目的是要解决电路与模拟电子技术这门知识的观点问题。下面列出本章的重要概念和定律,及其意义和关联,以方便读者掌握。请读者务必仔细阅读,以便深入和全面地理解这些概念和定律。

电路是由导线和电路元件组成的电荷流动的通路。

电路元件是构成电路的基本单元,孤立的电路元件不能发挥作用,必须通过导电性能良好的金属材料导线把各类电路元件连接在一起,以实现特定的功能。

电路变量是表示电路状态的物理量,电路分析和设计主要围绕电流、电压和功率这三个物理量展开,能量、磁通等其他物理量也常有涉及。

每个单独的电路元件,其电压或电流,或者电压与电流之间的关系,总是满足特殊的规定性,这种规定性通常可用相应的数学方程表达,称为该元件的元件约束。每个电路元件的元件约束都充分地表达了该元件的电磁特性。

电路中的元件,其电流和电压除了必须满足元件约束之外,还必须满足连接特性所施加的约束关系,称为连接约束。基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律就是电路中元件连接约束的数学表达。

元件约束表达了独立元件的自身特性,连接约束表达了电路中元件的连接特性,写出这两类约束所对应的方程,就可以求解电路中的电路变量。元件约束和连接约束是分析和设计电路的基础。

数学上最简单、最容易处理的关系就是正比例关系,线性概念是正比例概念的扩充。

线性元件是端电压和进入端内的电流之间的关系由线性算子决定的电路元件,由线性元件和独立源构成的电路称为线性电路。线性电路具有叠加性和齐次性,这有助于分析电路中的电路变量。分析和设计线性电路时,可以使用叠加定理。

最简单的线性电路元件的电流电压关系成正比例,线性电路,特别是电流电压成正比例关系的线性电阻电路是研究最为充分的电路。

根据替代定理,对于包含非线性元件的电路,可以在特定范围内用线性电阻、独立源替代非线性电路元件,把非线性电路线性化,从而可以使用研究线性电路的各种方法来研究非线性电路。 Za06/mM48qBZzkd0XXnsyF6DXJgOwPGVBmEEYUpBhrhA3CA8U8txYbtKQ4L+WqDx

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