電路分析基礎(chǔ)答案 (第二版)

電路分析基礎(chǔ)答案1、學(xué)習(xí)指導(dǎo)
（1）電路的組成和功能
電路通常由電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)三大部分組成。電路分有兩種類型：電力系統(tǒng)的電路功能是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；電子技術(shù)的電路功能是對電信號進(jìn)行傳遞、變換、儲存和處理。
（2）電路模型
電路理論是建立在一種科學(xué)的抽象——“電路模型”的概念和基礎(chǔ)上進(jìn)行闡述的。所謂電路模型，實(shí)際上是由一些理想電路元件構(gòu)成的、與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路圖。
對工程實(shí)際問題進(jìn)行分析和研究時，我們往往在一個實(shí)際電路給定的情況下，首先對該電路進(jìn)行模型化處理，并使模型電路的性狀和實(shí)際電路的性狀基本相同或十分逼近，然后借助于這種理想化的電路模型，對實(shí)際電路的問題進(jìn)行分析和研究。利用電路模型分析和研究實(shí)際電路是一種科學(xué)的思維方法，也是工程技術(shù)人員應(yīng)具備的業(yè)務(wù)素質(zhì)之一。
（3）理想電路元件
理想電路元件是電路模型中不可再分割的基本構(gòu)造單元并具有精確的數(shù)學(xué)定義。理想電路元件也是一種科學(xué)的抽象，可以用來表征實(shí)際電路中的各種電磁性質(zhì)。例如“電阻元件”表征了電路中消耗電能的電磁特性；“電感元件”表征了電路中儲存磁場能量的電磁特性；“電容”元件則表征了電路中儲存電場能量的電磁特性。
實(shí)際電路中的實(shí)體部件上發(fā)生的電磁現(xiàn)象往往是復(fù)雜的、多元的，如電阻器、電爐等設(shè)備，它們除了具有消耗電能的特性外，還有磁場和電場方面的特性，分析時若把它們的全部電磁特性都表征出來既有困難也不必要。本著突出主要矛盾、忽略將要因素的研究方法，電阻器和電爐等設(shè)備完全可以用理想的“電阻元件”來作為它們的數(shù)學(xué)模型。顯然，理想電路元件是從實(shí)際電路器件中科學(xué)抽象出來的假想元件，可以看作是實(shí)際電路器件的一種“近似”。
理想電路元件簡稱為電路元件。雖然它們只能是實(shí)際電路器件的一種近似，但用它們及它們的組合可以相當(dāng)精確地表征出實(shí)體電路器件的主要電磁特性。如工頻條件下的電感線圈，其電路模型就可以用一個“電阻元件”和一個“電感元件”的串聯(lián)組合來表征；一個實(shí)際的直流電壓源的電路模型則可以用一個“電阻元件”和一個“理想電壓源”的串聯(lián)組合來表征等等。學(xué)習(xí)時注意理解各種理想電路元件的嚴(yán)格定義，區(qū)分實(shí)際電路元器件與理想電路元件之間的聯(lián)系和差別。教材中如無特殊說明時，注意各理想電路元件都是指線性元件。
2、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果解析
（1）電路由哪幾部分組成，各部分的作用是什么？
解析：電路一般由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三大部分組成。電源是電路中提供電能的裝置，其作用是將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成電能；負(fù)載是電路中接收電能的裝置，其作用是將電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量；中間環(huán)節(jié)包括連接導(dǎo)線、開關(guān)及控制保護(hù)設(shè)備及測量機(jī)構(gòu)，它們是電源和負(fù)載之間不可缺少的連接和控制部件，起著傳輸和分配能量、控制和保護(hù)電氣設(shè)備的作用。
（2）試述電路的分類及功能。
解析：工程應(yīng)用中的實(shí)際電路，按照功能的不同可概括為兩大類：①電力系統(tǒng)中的電路：特點(diǎn)是大功率、大電流。其主要功能是對發(fā)電廠發(fā)出的電能進(jìn)行傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。②電子技術(shù)中的電路：特點(diǎn)是小功率、小電流。其主要功能是實(shí)現(xiàn)對電信號的傳遞、變換、儲存和處理。
（3）何謂理想電路元件？如何理解“理想”二字在實(shí)際電路中的含義？何謂電路模型？
解析：理想電路元件是從實(shí)際電路器件中科學(xué)抽象出來的假想元件，由嚴(yán)格的定義來精確地加以闡述、理想電路元件是具有單一電磁特性的簡單電路模型單元。
電路理論中研究的都是由理想元件構(gòu)成的、與工程應(yīng)用中的實(shí)際電路相對應(yīng)的電路模型。在實(shí)際的電路中，“理想”電路元件是不存在的。白熾燈、電爐等設(shè)備，只所以在研究它們時可以把它們作為一個“理想”的電阻元件進(jìn)行分析和研究，原因就是它們在實(shí)際電路中表現(xiàn)的主要電磁特性是耗能，其余電磁特性與耗能的電特性相比可以忽略；工頻電路中的電感線圈只所以用一個電阻元件和一個電感元件的串聯(lián)組合來表征，原因就是：在工頻情況下，電感線圈的主要電磁特性就是線圈的耗能和儲存磁場能量，其余電磁特性可以忽略。從以上分析可以把“理想”二字在實(shí)際電路中的含義解釋為：“理想”就是一種與實(shí)際電路部件特性的“基本相似”或“逼近”。采用“理想”化模型分析實(shí)際問題，就是抓住實(shí)際電路中的主要矛盾，忽略其中的次要因素，預(yù)測出實(shí)際電路的性狀，從而根據(jù)人們的需要設(shè)計出更好的各種電路。
電路理論是建立在模型概念的基礎(chǔ)上的，用理想化的電路模型來描述電路是一種十分重要的研究方法。由理想電路元件構(gòu)成的、與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路圖稱為電路模型。
4．你能說明集總參數(shù)元件的特征嗎？你如何在電路中區(qū)分電源和負(fù)載？
解析：集總參數(shù)元件的特征就是：在元件中所發(fā)生的電磁過程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行，其次要因素可以忽略的理想化電路元件。對于集總參數(shù)元件，任何時刻從元件一端流入的電流，恒等于從元件另一端流出的電流，并且元件兩端的電壓值是完全確定的。
在電路中區(qū)分電源和負(fù)載的方法，一般是根據(jù)計算的結(jié)果來看：若元件發(fā)出功率（即元件兩端電壓與通過元件的電流的實(shí)際方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)方向），說明元件是電源；若元件吸收功率（即元件兩端電壓與通過元件的電流的實(shí)際方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)方向），說明元件是負(fù)載。在計算前一般要根據(jù)元件兩端電壓和通過元件中的電流的參考方向來假定，當(dāng)電路模型中所標(biāo)示的電壓、電流為非關(guān)聯(lián)參考方向時，應(yīng)按電源處理，若電路模型中標(biāo)示的電壓、電流為并聯(lián)參考方向時，就要按負(fù)載處理，而確定元件的真實(shí)性質(zhì)則要根據(jù)分析計算的結(jié)果來定。