硬件三人行，运放基础第2讲听课笔记，电路分析基础（一）

电路分析基础（一）

在我们做模拟电路分析时实际上是需要用到电路分析这门课程的内容，这里罗列一些基本的知识点。

能力守恒定律

欧姆定律

KCL定律

KVL定律

电压源

电流源

时域下的电容的IV方程

时域下的电感的IV方程

时域下的RC低通滤波电路计算

频域下电容的IV方程

频域下电感的IV方程

频域下RC低通滤波电路计算

波特（Bode）图

拉普拉斯变换（信号系统、控制理论都有涉及，对时域和频域下的方程换算）

能量守恒定律（热力学第一定律）——物理学最基本的定律

不管做电路分析还是什么事，这些基本定律基本逻辑都是不能违背的。

孤立系统的总能量保存不变。

能量既不会凭空产生也不会凭空消失，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式，而在转换或转移的过程中，能量总量保持不变。

像我们电路分析中，电压或者电流，要么转换成热要么转换成光，要么转换成动能了，这些能量不会凭空消失也不会凭空有多出来的，只能在这些能量之间互相转化。所以当你在电路分析中，发现能量不守恒了，那么说明你这个电路分析进入误区了。

电荷守恒定律（电容的分析中会用到）——能量守恒的一种解释

对于一个孤立系统，不论发生什么变化，其中所有电荷的代数和保存不变。

电荷守恒定律表明：如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。

欧姆定律：

在同一电路中，通过某一导体的电流根这段导体两端的电压成正比。根这段导体两端的电阻成反比。

此定律是所有电路分析的基础，像数学中的1+1=2。同样如果在电路分析
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中你发现连欧姆定律都不符合了，那肯定就是错的。

KCL定律——节点分析

流入任何节点的电流代数和等于零。

计算过程中要多注意电流的方向问题，如果计算结果为负号，说明与假设电流方向相反。

KVL定律——网孔分析

沿任何闭合回路的电压代数和等于零。

电压源

理想电压源VS实际电压源

理想电压源总是希望它的内阻趋于零



电流源

理想电流源VS实际电流源

理想电流源总是希望它的内阻趋于无穷大



时域下电容的IV方程



电阻两端的电压和电流成线性关系



电容两端电流为 ，微分方程

当电压突变是，电流无穷大，事实上电容两端电压不可能突变

时域中电感的IV方程





电感两端电压

现实中对电容的使用要远远多于电感的使用

电感两端的电流不能突变，如果能突变的话，在电感两端的电压就是无穷大了。

电容和电感对偶

把电容公式中的电容换成电感，电压换成电流，就是电感的公式了。

写在最后：这部分内容在《电路》这本书中有详细介绍，推荐邱关源第五版。

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