聆听自然的声音，开启人类的智慧。人类对电现象的好奇与探索，带领世界进入明亮、高速、自动、智能的新时代。《电路分析基础》是与这些领域相关的电气、电子专业的基础课程，是开启电路设计大门的钥匙，她带领你从零基础开始，把基本元件模型、电路一般规律、基本特性和分析方法，逐一呈现在你面前。

—— 课程团队

授课老师：李小平, 女，西安电子科技大学空间院教授、博士生导师。自1982年至今一直耕耘在《电路》、《信号与系统》教学第一线，负责的 “电路”课程成为省级资源共享课，出版教材多部。带领课程小组，梳理课程体系、提炼目标支撑度，开展慕课建设。以一流专业建设为抓手，形成空间电子信息的完整培养体系和培养方案，制定精细化的人才培养方案，通过自主创新实验、“航天专家面对面”等系列活动开展学业领航，与科研院所联合开展优秀毕业生工程创新能力提升计划等。2015年本科生自主研发的“空间实验一号”皮卫星随着“一箭二十星”顺利发射升空。

课程概述：《电路分析基础》课程是本校电类各专业所必修的一门重要的技术基础课。它是研究电路理论的入门课程，着重讨论集中参数、线性时不变电路。系统论述电路分析中的基本概念、基本定律和基本分析方法。主要内容包括：电路元件、电路变量和电路定律，线性电路的基本分析方法，电路网络的VAR和电路的等效变换，电路定理，电容元件与电感元件，一阶电路分析，二阶电路分析，交流动态电路，相量模型和相量方程，正弦稳态的功率和能量，耦合电感和理想变压器，三相电路，电路的频率特性，双口网络，PSPICE简介等。该课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景。对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题及解决问题的能力起着重要的作用。

1.8电阻元件

电阻元件的定义：若一个二端元件在任意时刻，其上电压和电流之间的关系（缩写VCR），能用u~i平面上过原点的曲线表示，即有代数关系f(u,i)=0则此二端元件称为电阻元件。

电阻元件的分类：（1）如果电阻元件的VCR在任意时刻都是通过u~i平面坐标原点的一条直线，则称该电阻为线性时不变电阻，其电阻值为常量，用R表示。（2）若直线的斜率随时间变化，则称为线性时变电阻。（3）若电阻元件的VCR不是线性的，则称此电阻是非线性电阻。电阻的单位为R，线性时不变电阻可有欧姆定律表示。电阻的倒数称为电导，用G表示，即G=1/R，电导的单位是：西（门子）（S）。电阻是用来描绘元件“阻碍”电流流通的能力；电导是用来描绘元件“引导”电流流通的能力。

课堂笔记：对于正电阻R来说，吸收的功率总是大于或等于零。元件上的电压电流关系VCR也常称为伏安关系（VAR）或伏安特性。欧姆定律只适用于线性电阻，非线性电阻不适用；电阻上的电压电流参考方向的关联性影响电阻的正负。

1.9独立源

独立电源分为独立电压源和独立电流源。独立电压源定义：不管外部电路如何，其两端电压总能保持定值或给定的时间函数的电源称为独立电压源。独立电压源的电压与流过它的电流方向大小无关，当u=0，电压源相当于短路。电压源的电压由其自身决定的，流过的电流由电压源与外电路共同决定。理想电压源可以产生无穷大功率，这种理想电压源是在实际中不存在的。独立电流源的定义：不管外部电路如何，其两端电流总能保持定值或给定的时间函数的电源称为独立电压源。注意点：独立电流源的电流是定值或时间的函数，与它两端的电压无关。当i=0时，电流源相当于开路。电流源的电流是由它本身决定的，其上的电压由电流源和外电路共同决定。

课堂笔记：实际独立电流源短路保存，电压源开路保存。独立电源可能产生功率，也可能吸收功率。电压源的电压和电流源的电流都不受电路中其它因素的影响，是独立的。它们作为电源或输入信号，在电路中起着“激励”的作用，将电路中电压和电流，这些由激励引起的电压和电流就是响应。

1.10受控源

受控电源是由电子器件抽象出来的一种电路模型，简称受控源，又称非独立源。受控电压源的电压受其他支路电压或电流的控制。受控电流源的电流受其他支路的电压或电流的控制。它们和独立源一样，除了数值的大小外还有方向或极性。受控源的定义：受控源是指大小方向受电路中去其它地方的电压或电流控制的电源。受控源分为受控电压源和受控电流源，其中受控电压源分为电压控制电压源（VCVS）和电流控制电压源（CCVS）受控电流源分为电压控制电流源(VCCS)和电流控制电流源（CCCS）。独立源与受控源是两个本质不同的物理概念。独立源在电路中起着“激励”的作用，而受控源不是激励源。

课堂笔记：对包含受控源电路进行分析时，首先把它看作独立源处理。受控源和独立源都属于有源器件，他们能够向外提供功率。晶体管、运算放大镜、变压器等电子器件都可以用受控源来模拟。受控源时双口元件，本质和电源不同，表现形式上和电源相同。受控源和独立源相同，可以吸收功率，也可以提供功率。

随堂测试：

1.下列说法不正确的是（  ）。

A.电路中u和i的参考方向是我们自己规定的，采用不同的参考方向，欧姆定律表达式既可以写成u=Ri，也可以写成u=-Ri。

B.线性电阻元件的伏安特性曲线是通过原点坐标的一条直线。

C.电阻元件也可以另一个参数“电导”来表征。

D.由欧姆定律定义的电阻元件，称为时变电阻元件。

答案：D

2.下列说法不正确的是（  ）。

A.只有大小相等且极性一致的电压源才允许并联。

B.只有大小相等且方向一致的电流源才允许并联。

C.理想电压源的输出电压为恒定值，而输出电流的大小由外电路决定。

D.理想电流源的输出电流为恒定值，而输出电压的大小由外电路决定。

答案：B

3.下列说法不正确的是（  ）。

A.独立电压源或独立电流源在电路中一定是发出功率的。

B.受控源不能独立存在，若控制量为零，则受控量也为零。

C.受控源可以提供功率，也可以发出功率。

D.受控源是一种双口元件，它含有两条支路：一条是控制支路，另一条为受控支路。

答案：A

课后感想：生活中我们会接触很多电阻元件最经典的例子就是灯泡，在理想情况下灯泡可以看作线性时变电阻，学习电阻元件可以让我们了解灯泡工作原理，选择合适的灯泡即为自己省钱，也为子孙后代节约地球资源。独立源和受控源都属于电源一类，是电路中供能元件（当然在有多个电源时部分电源可能会耗能），没有电源，电路也无意义，学好独立源与受控源就是学好电路的第一步。