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 新闻资讯     |      2019-10-28 01:15
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  电路理论发展史docx电路理论发展史班级:电信理班学号:姓名:蔡天赐指导教师:刘皓春电路理论的历史与发展概况电路理论作为一门独立的学科出现于人类历史中大约已有多年了在这纷纭变化的多年里电路理论从那种用莱顿瓶和变阻器描述问题的原始概念和分析方法逐渐演变成为一门抽象化的基础理论科学其间的发展和变化贯穿于整个电气科学的发展之中。后人采用伏特作为电压的单位以纪念科学家伏打。当法拉第发现电磁感应现象后就提出了“场”的一些初步但极为重要的概念来解释他的发现但令人遗憾的是由于法拉第不精通数学因而未能从他的发现中再前进一步去建立电磁场理论但自此开始电与磁的研究就分别在“路”与“场”这两大密切相关的阵地上展开来了。年他建立了确定感应电流方向的定则(楞次定则)其后他致力于电机理论的研究并提出了电机可逆性原理。后人为纪念安培取其名作为电流的单位。历史的回顾电这个词来源于古希腊语“琥珀(elektron)”琥珀是一种树脂化石。

  为电路理论奠定基础的是伟大的德国物理学家基尔霍夫(GRKirchhoff)。在电磁现象的理论与实用问题的研究上德国物理学家海因里希·楞次(HeinrichFriedrichLenz)作出了巨大的贡献。目前我们正处于电路与系统理论不断向前发展的时期电路与系统学科的主攻方向可分为与“电”直接有关的电路理论及其工程应用和概括的系统科学及其应用两个方面。由于电力和电信工程的发展,人们注意到有一些带电的材料被带电的玻璃片所吸引而另一些却被排斥这说明存在两种不同的电。

  这一阶段的内容大致具有如下特征:)在时域分析中引用了施瓦兹(LSchwartz)的《分布理论》著作中的成果严格给出了电路的冲激响应的概念。()近代电路理论发展阶段二次大战后电力系统、通讯系统和控制系统的研究及应用都取得了巨大的进展尤其是后两者的进展更为迅速。从电路理论发展进程及其所包含的内容来看人们常把欧姆(年)和基尔霍夫(年)的贡献作为这门学科的起点从这个起点到世纪年代的这一段时期被称为“经典电路理论发展阶段”而把世纪年代到年代这一段时期称为“近代电路理论发展阶段”世纪年代以后的时期被称为“电路与系统理论发展阶段”。状态方程的建立可以说与昔日输入─输出方程的建立具有同等重要的意义而状态概念的应用为解决非线性电路和时变电路问题又给出了新的途径。他们在世纪年代的著作对于建立电路理论这门独立的学科起着奠基的作用而他们在世纪年代和年代的著作却被认为是这门学科发展史上的重要里程碑。

  全书虽然主要限于对线性、时不变、双向和无源元件及其所构成的集中参数电路进行论述但这正反映了经典电路理论阶段的主体内容因此可以说吉耶曼的著作是对世纪年代以前电路理论发展中较为成熟的主流方面所做的一个很好的总结和概括。在频域分析方面引入了信号分析的相应研究并且进一步运用和扩展了傅里叶分析通过现代科学分析中非常重要的工具─卷积定理将电路的时域和频域关系紧密结合在一起。请先进入【个人中心】-【账号管理】-【设置密码】完成设置然而他并未去探求这种方法的严密论证因而受到同时代一些主要数学家的不断指责周折近三十年后当人们在数学家拉普拉斯(PierreSimondeLaplace)年的遗著中找到运算微积与复平面上的积分之间的关系时这场争执才告结束而后海维西特的运算微积就被拉普拉斯变换导出的新形式所取代因此后人将用于电路分析的运算微积方法称为拉普拉斯变换。控制技术和通讯技术从实际应用逐步上升为新的理论体系──“控制论”和“信息论”。从而应用空间的概念借助于矩阵和张量的工具来对基尔霍夫定律进行描述这给古典的基尔霍夫定律注入了新的活力。时域分析方法是人们在电路理论的最初阶段就开始使用的方法当时对电路的分析也只有这一种方法。电路理论已开始面向多学科领域这时不仅要以电路理论为基础去研究复杂的电力网络同时还要对距离日益增加的越来越复杂的电信网络进行分析、设计与综合。因而对于许多有关的学科来说电路理论是一门非常重要的基础理论课。其次早在年法国数学家傅里叶(JFourier)在研究热流问题时就解决了傅里叶分析的数学基础后来虽有许多学者将傅里叶级数、积分和波谱的概念引入到电路分析中但真正标志着频域法起点里程碑的是世纪年代伯德(HWBode)的著作《NetworkSynthesisandFeedbackAmplifierDesign》(年)的发表。

  如今它不仅成为了整个电气科学技术中不可缺少的理论基础同时也在开拓和发展新的电气理论和技术方面起着重要的作用。)在电路理论研究中系统地应用拓扑学特别是一维拓扑学的成果这不仅极大地丰富了电路理论的内容和提高了它的理论水平而且还为电路的计算机辅助分析和设计提供了坚实的理论基础。这一发现揭开了电学理论的新的一页。电路与系统(CAS)学科的诞生在近代电路理论向前发展的同时世纪年代至年代首先在自然科学和技术的领域内形成了严谨而完整的“系统”概念接着“系统理论”成为受到普遍重视的研究领域。于是在数学工具上就由拉普拉斯变换而及Z变换由微分方程而及差分方程。事实证明这一结合不仅保持了系统理论与电路理论的根源关系使电路理论焕发出青春活力使系统理论进一步得到促进同时它们互相结合而发挥出来的无比创造力十分引人瞩目。比如年奥斯特(HCOersted)发现罗盘指针在载流导体旁会发生偏转于是他断定:电荷的流动产生了磁。从方法上看目前分析电路的方法有三大类即:时域分析、频域分析和拓扑分析。)近代电路理论站在集合论的高度把电路看成是特定拓扑结构的支路集和节点集。*若权利人发现爱问平台上用户上传内容侵犯了其作品的信息网络传播权等合法权益时,古希腊人第一次产生了电场其方法是用一块丝绸或毛皮与琥珀棒摩擦。年麻省理工学院的吉耶曼教授发表了他的重要著作《IntroductoryCircuitTheory》书中引入网络图论的基本原理来系统列写电路分析方程对电路进行时域和频域分析着重强调时间响应、自然频率、阻抗函数特性和零点极点的概念以及网络综合理论等。

  这样一来整个网络分析的面目为之一新。到世纪年代,他致力于互感的研究年他终于成功地证明了法拉第电磁感应定律。英国科学家法拉第(MFaraday)在认识到电流能产生磁之后花了十年功夫企图证明磁场能产生电流。以上这些重要成果基本上组成了经典电路理论的实体。由于伏打电池使电流连续成为可能因而使很多电的实验变得简单可行于是在短期内就有了一系列重要的发现。伯德不仅成功地阐明了有源电路的网孔和节点分析而且把复变函数的理论严谨地应用于电路分析中从而将电路的物理行为确切地展示在复平面上同时他还论证了实部与虚部的关系对策动点阻抗函数和转移(传递)函数进行了讨论并且创立了用对数坐标表达这类函数的幅值、相位与频率变量的关系图伯德图。年德国物理学家欧姆(GSOhm)在他的论文“用数学研究电路”中创立了欧姆定律。其实系统理论是起源于电路理论的。)将动力学体系与电路理论相结合,傅里叶分析后来又发展到非周期函数又跟拉普拉斯变换联系在一起从而形成了现代分析科学中的主要工具之一──频域分析法。直到世纪年代以后拓扑分析法才广泛应用于电路学科年塞舒(SSeshu)和列德(MBReed)写出了第一本图论在电网络中应用的专著。数万用户每天上传大量最新资料,大约在公元前年,电路理论与系统理论相结合可以把系统理论的概括性和抽象方法用之于电路使电路理论的研究站得更高些也可以把电路理论的精确性和计算方法用之于各种非电系统使系统问题的研究更加切实。世纪年代以后在电路学科的发展过程中还有不少人作出过重大贡献其中特别是吉耶曼(EGuillemin)和考尔(WCauer)等人。在此基础上导出了卷积积分阐明了电路在任意波形输入下的响应。

  本杰明富兰克林称这两种电(或电荷)为正电和负电(正电荷或负电荷)。从发展动力来看电路理论的早期发展是与长途电话通讯密切相关的。所有这些都促使电路理论从世纪年代起不得不在内容和概念上进行不断地调整和革新以适应科学技术爆炸的新时代于是就形成了近代电路理论。()经典电路理论发展阶段这一阶段历经约年在这年中,正是由于电路理论与系统理论在研究问题的科学思想上相互渗透、相互馈递在研究问题的方法上又相互协调和相互统一这一事实在世纪年代科学界正式提出了建立概念体系更扩展的“电路与系统”(CAS)学科。除了前面提到过的欧姆和基尔霍夫的贡献之外重要的成果还有:年亨利(JHenry)发现自感现象年发明了惠斯登(Wheatstone)电桥年亥姆霍兹(HVonHelmholtz)首先使用等效电源定理分析电路但这个定理直到年才由戴维南(LCThevenin)正式提出发表因此后人称其为戴维南定理年麦克斯韦在他的巨著《TreatiseonElectricityandMagnetism》(这是电气科学技术史上的第一部专著)中确立了节点分析法原理年斯坦梅茨(CPSteinmetz)将复数理论应用于电路计算年肯内利(Kennelly)解决了Y△变换年拉塞尔(RRussell)提出对偶原理年海维赛德(OHeaviside)提出阻抗概念从而建立起正弦稳态交流电路的分析方法年福特斯库(Fortescue)提出三相对称分量法同年巴尔的摩(Baltimore)提出了电气滤波器概念年瓦格纳(Wagner)发明了实际的滤波器同年坎贝尔Campbell提出了理想变压器概念年布里辛格(Breisig)提出了四端网络及黑箱概念年福斯特(Foster)提出电抗定理年卡夫穆勒(Kupfmuller)提出了瞬态响应概念年诺顿(LNorton)提出了戴维南定理的对偶形式诺顿定理年特勒根(BDHTellegen)提出了回转器理论这一器件后于年由施诺依(BAShenoi)用晶体管首先实现特勒根还于年确立了电路理论中除了KCL和KVL之外的另一个基本定理特勒根定理。年楞次与英国物理学家焦耳(JPJoule)分别独立地确定了电流热效应定律(焦耳楞次定律)。登录成功,近代电路理论从世纪年代开始到年代就已形成这十几年的进展相当于过去的几十年这种发展的高速度是在社会生产力急剧发展的推动之下产生的其发展的结果使得社会生产中的电气化、自动化和智能化水平迅速提高。请按照平台侵权处理要求书面通知爱问!

  后人曾从电磁场理论体系的核心麦克斯韦方程组推导出电路理论体系的核心KCL和KVL这充分表明了电磁场问题与电路问题之间存在着必然的内在联系和辩证的统一。拓扑分析法其实早已由基尔霍夫(年)和麦克斯韦(年)所开创年基尔霍夫就首先使用了“树”来研究电路只是由于他们当时的论点太深奥或者说超越了时代致使这种方法在电路分析中的实际应用停滞了近百年。时域分析法的先驱是英国工程师海维西特(OliverHeaviside)海维西特是一个实际工作者他的兴趣在于电路问题的实际求解他发现使用符号“p”作为微分算子同时又当作一个代数变量运算的方法在对某些电路问题分析时既方便又有效。然而对电路理论及其工作者来说是无法撇开系统概念去单独研究电路的因为电路本身就是一个系统。进入世纪年代后,让爱好英文短诗的你能够一起体验其中的乐趣!这一举动是由学科的内在发展规律所决定的。综上所述电路理论的发展分为经典电路理论、近代电路理论和电路与系统理论这三个主要历史阶段!

  从演变过程看电路理论最初是属于物理学中电磁学的一个分支那时仅局限于对实体进行研究其科学抽象过程是从欧姆定律和基尔霍夫定律出现之后逐渐开始的。科学家们将以欧姆定律为约束的元件示性关系和以基尔霍夫定律为约束的元件互连关系视为电路学科的基本“公理”并将电路看成是以理想化的集中参数元件组成的系统进而对各种抽象的(理想化的)基本元件集合组成的结构(系统)进行研究这一过程使得电路问题中各种复杂的实际器件或设备被简单抽象的基本元件及其组合模拟或等值替代了这些基本元件就是逐步归纳出来的电阻、电容、电感和电源等。然而电科学真正的突破是从年伏打(AlessandroVoltar)发明化学电池后开始的。)在计算方法上采用了“系统的步骤”以此与计算机的辅助分析方法相适应使得昔日难以入手的多端网络问题、时变网络以及非线性网络问题变得易于解决。电路理论是一个极其美妙的领域在这一领域内数学、物理学、信息工程、电气工程与自动控制工程等学科找到了一个和谐的结合点其深厚的理论基础和广泛的实际应用使其具有旺盛持久的生命力。电路所考虑的是元件的拓扑、参数、电路的物理量以及电路的内在电气结构而系统所考虑的则是从输入到输出的整体性能及其外在的物理行为!

  这三大系统皆以电路理论为基础同时三大系统又成为推动电路理论向更广泛、更深入的水平发展的动力。年刚满岁的大学生基尔霍夫发表了划时代论文“关于研究电流线性分布所得到的方程的解”文中提出了分析电路的第一定律(电流定律KCL)和第二定律(电压定律KVL)同时还确定了网孔回路分析法的原理。同时继过去将全响应分解成稳态分量和瞬态分量之后又把全响应分解为零状态响应和零输入响应。年安培(AMAmpere)提出了描述电流与磁之间关系的安培定律同时毕奥和沙伐尔也用实验表明了电流与磁场强度的关系。引出了电路的状态、状态变量和状态空间的概念。爱问共享资料高等教育频道提供电路理论发展史.docx文档免费下载,由于生产的发展和二次大战的需要除了电力和电信之外自动控制技术急剧兴起于是在电气科学技术领域内就形成了鼎足三立的体系:即电力系统、通信系统和控制系统。数量累计超一个亿。

  与此同时半导体电子学和微电子学、数字计算机、激光技术以及核科学和航天技术等新兴尖端技术也以惊人的速度突飞猛进使得整个电气工程领域从世纪年代末期就开始了所谓的“电子革命”和“计算机革命”。如需使用密码登录,资料参考:百度文库让你清新惊艳的英文小诗有哪些呢?小编汇集了以下经典英文诗、唯美爱情小诗、英文诗押韵技巧等等,到今天系统理论已成为独立于其它学科的一门高度抽象概括而又广泛应用的基础理论是各技术科学领域所共有的理论财富。法国科学家查利·奥古斯丁·库仑(CharlseAugustindeCoulomb)和英国科学家卡文迪什(Cavendish)在十八世纪研究了这种靠摩擦产生的静电发现了这种电所遵循的规律这个规律被称为库仑定律(年)。最初人们在对电力系统和通讯系统进行分析设计时不仅要从微观上仔细地研究、发展和更新构成系统的每个部件和元件而且还需要从宏观出发在整体上研究系统结构的合理性、可靠性和稳定性等这就自然而然地使某些系统理论的原始概念和方法伴随着电路理论的发展和深化而诞生。但是系统又不能与电路完全等同系统较之电路更具有一般性而电路较之系统则更具有其典型性。其中近代电路理论不仅是经典电路理论的继续、扩展和更新同时它也是电路与系统学科中的一部分非常重要的基础理论。)在电路的激励和信号研究方面除了考虑连续时间信号外还必须考虑离散和干扰下的随机信号?