電路理論全冊(cè)配套最完整精品課件1

1、 主講教師：葛瓊主講教師：葛瓊 聯(lián)系方式聯(lián)系方式 1. QQ：824613200 2. tel:教材教材 1. 艾武、李承等編，艾武、李承等編， 電路與磁路，武漢：華中科技電路與磁路，武漢：華中科技 大學(xué)出版社，大學(xué)出版社，2002 2. 徐安靜徐安靜 周鑫霞主編，電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，武周鑫霞主編，電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，武 漢：華中科技大學(xué)電工基地，漢：華中科技大學(xué)電工基地，2003 參考書(shū)目參考書(shū)目 1.汪建主編汪建主編電路原理電路原理，北京，清華大學(xué)出版社，北京，清華大學(xué)出版社 2007年（第一版）或年（第一版）或2014年（第二版）。年（第二版）。 2. 汪建等編

2、電路原理汪建等編電路原理 學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題題解，北學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題題解，北 京，清華大學(xué)出版社京，清華大學(xué)出版社2010年。年。 3.楊傳譜等編，電路理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)（修訂版），楊傳譜等編，電路理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)（修訂版）， 武漢：華中科技大學(xué)出版社，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004 4. 譚丹、顏秋容主編電路理論學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)，譚丹、顏秋容主編電路理論學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)， 北京，電子工業(yè)出版社北京，電子工業(yè)出版社2009年。年。 2 序序 言言 一、本課程的性質(zhì)與任務(wù)一、本課程的性質(zhì)與任務(wù) 學(xué)科基礎(chǔ)課程學(xué)科基礎(chǔ)課程 先修課程先修課程 電路理論的體系電路理論的體系 電路分析：電路分析： 在給定的激勵(lì)下，在

3、給定的激勵(lì)下， 求結(jié)構(gòu)已知電路的響應(yīng)。求結(jié)構(gòu)已知電路的響應(yīng)。 電電 路路 已已 知知 激勵(lì)給定激勵(lì)給定響應(yīng)待求響應(yīng)待求 re 電路綜合：電路綜合： 在特定的激勵(lì)下，為了得到預(yù)期的在特定的激勵(lì)下，為了得到預(yù)期的 響應(yīng)而研究如何構(gòu)成所需的電路。響應(yīng)而研究如何構(gòu)成所需的電路。 電電 路路 未未 知知 激勵(lì)已知激勵(lì)已知目標(biāo)給定目標(biāo)給定 re 3 任務(wù)任務(wù) 電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下， 討論電路的討論電路的激勵(lì)與響應(yīng)激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 二、學(xué)習(xí)方法二、學(xué)習(xí)方法 1. 學(xué)習(xí)本課程，要注意建立電路的基本概念。注意相學(xué)習(xí)本課程，要

4、注意建立電路的基本概念。注意相 關(guān)概念的內(nèi)涵和外延。關(guān)概念的內(nèi)涵和外延。 2. 在學(xué)習(xí)電路理論的在學(xué)習(xí)電路理論的基本概念基本概念、基本原理基本原理和和基本分析方基本分析方 法法時(shí)，還要從時(shí)，還要從電路模型電路模型和和數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型這兩個(gè)方面去進(jìn)行分這兩個(gè)方面去進(jìn)行分 析和探討。掌握各種分析求解電路的方法。析和探討。掌握各種分析求解電路的方法。 3. 善于歸納和總結(jié)善于歸納和總結(jié) 序序 言言 4 第一章第一章 電路的基本概念和定律電路的基本概念和定律 1- -1 電路模型電路模型 1- -2 電路的基本物理量電路的基本物理量 1- -3 理想電源理想電源 1- -4 電阻元件、電容元件和電感元

5、件電阻元件、電容元件和電感元件 1- -5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 1- -6 受控源受控源 5 6 電路基本概念電路基本概念 電路及組成電路及組成電路元件的分類(lèi)電路元件的分類(lèi)電路變量電路變量 電電 路路 元元 件件 電電 路路 模模 型型 集集 中中 參參 數(shù)數(shù) 電電 路路 分分 布布 參參 數(shù)數(shù) 電電 路路 重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn) u、i的參考方向的參考方向 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 不不 變變 非非 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 變變 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 變變 非非 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 不不 變變 按線(xiàn)性曲線(xiàn)按線(xiàn)性曲線(xiàn)的性狀分的性狀分按吸收能量情況按吸收能量情況分分 基本基本 變量變量 復(fù)合復(fù)合 變量變量 無(wú)無(wú)

6、 源源 有有 源源 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián) 參考參考 方向方向 非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián) 參考參考 方向方向 i、u （ ） q、 功率功率(P) 能量能量(W) 圖圖1 1 電路基本概念知識(shí)框圖電路基本概念知識(shí)框圖 7 電路變量的約束關(guān)系電路變量的約束關(guān)系 元件的功率元件的功率電路元件對(duì)電路元件對(duì)u、i的約束的約束 ( VCR ) 電路結(jié)構(gòu)對(duì)電路結(jié)構(gòu)對(duì)u、i的約束的約束 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 電電阻阻元件元件獨(dú)立電源獨(dú)立電源 電電 壓壓 源源 受控電源受控電源 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 不不 變變 非非 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 變變 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 變變 非非 線(xiàn)線(xiàn) 性性 時(shí)時(shí) 不不 變變 圖圖2 2 電路變電路變量的約束關(guān)

7、系知識(shí)框圖量的約束關(guān)系知識(shí)框圖 電電 流流 源源 VCVS 12 uu VCCS 12 gui CCVS 12 riu CCCS 12 ii 歐姆定律歐姆定律 Riu KCL m k k ti0)( KVL m k k tu0)( s UU ss IRUU s II ss RUII/ 8 儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件 電容元件電容元件：用：用q-u特性描述特性描述電感元件電感元件：用：用 -i 特性描述特性描述 線(xiàn)性時(shí)不變電容的性質(zhì)線(xiàn)性時(shí)不變電容的性質(zhì) 1.直流穩(wěn)態(tài)下相當(dāng)于開(kāi)路；直流穩(wěn)態(tài)下相當(dāng)于開(kāi)路； 2.當(dāng)電流有界時(shí)，電壓連續(xù)當(dāng)電流有界時(shí)，電壓連續(xù); 3.電容儲(chǔ)能電容儲(chǔ)能 2 c 2 1 CuW 線(xiàn)性時(shí)

8、不變電感的性質(zhì)線(xiàn)性時(shí)不變電感的性質(zhì) 1.直流穩(wěn)態(tài)下相當(dāng)于短路；直流穩(wěn)態(tài)下相當(dāng)于短路； 2.當(dāng)電壓有界時(shí)，電流連續(xù)當(dāng)電壓有界時(shí)，電流連續(xù); 3.電容儲(chǔ)能電容儲(chǔ)能 2 L 2 1 LiW t u Ci d d tt ti C uti C u 0 d 1 )(0d 1 線(xiàn)性時(shí)不變電容的性質(zhì)線(xiàn)性時(shí)不變電容的性質(zhì) t i Lu d d tt tu C itu L i 0 d 1 )(0d 1 線(xiàn)性時(shí)不變電感的性質(zhì)線(xiàn)性時(shí)不變電感的性質(zhì) 對(duì)偶對(duì)偶 對(duì)偶對(duì)偶 m k kk k uu CC 1 00 11 )()( ,串聯(lián)：串聯(lián)： 并聯(lián)：并聯(lián)： n k kkk uuCC 1 00)()( , 出出現(xiàn)現(xiàn) m k

9、kk k ii LL 1 00 11 )()( , 串聯(lián)：串聯(lián)： 并聯(lián)：并聯(lián)： n k kkk iiLL 1 00)()( , 出出現(xiàn)現(xiàn) 對(duì)偶對(duì)偶 一、電路一、電路 1. 電路電路由若干電氣設(shè)備或電器件按一定方式由若干電氣設(shè)備或電器件按一定方式 連接起來(lái)構(gòu)成的電流通路。連接起來(lái)構(gòu)成的電流通路。 電路示意圖電路示意圖 信號(hào)源信號(hào)源 負(fù)載負(fù)載 中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 10 BA SE -T w all pl ate 導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn) 電池電池 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) 燈泡燈泡 揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器 放放 大大 器器 話(huà)筒話(huà)筒 9 2. 組成：組成：電路是由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三個(gè)基本部分電路是由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三個(gè)基本部分 組成

10、。組成。 3. 作用：作用： (1) 實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換; ; (2) 實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳遞和處理。實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳遞和處理。 激勵(lì)：激勵(lì)：將電源或信號(hào)源的電壓或電流稱(chēng)為激勵(lì)；將電源或信號(hào)源的電壓或電流稱(chēng)為激勵(lì)； 響應(yīng)：響應(yīng)：激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流稱(chēng)為響應(yīng)。激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流稱(chēng)為響應(yīng)。 電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，討電路分析：在已知電路的結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，討 論電路的論電路的激勵(lì)與響應(yīng)激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 一、電路一、電路 1 0 1. 理想電路元件理想電路元件只反映單一只反映單一電磁性能電磁性能共性的電

11、路共性的電路 模型的最小單元。模型的最小單元。 二、理想電路元件、電路模型二、理想電路元件、電路模型 電路模型：電路模型：由理想元件組成并反映實(shí)際電路主要電由理想元件組成并反映實(shí)際電路主要電 磁性質(zhì)的電路。磁性質(zhì)的電路。 2. 電路模型簡(jiǎn)稱(chēng)電路電路模型簡(jiǎn)稱(chēng)電路 例例 1. RL RS US + + - - 10 BA SE -T w all pl ate 導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn) 電池電池 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) 燈泡燈泡 1 1 (a) L a b (b) R L a b (c) C R L a b 例例2：實(shí)際電感元件在不同應(yīng)用條件下的電路模型。：實(shí)際電感元件在不同應(yīng)用條件下的電路模型。 二、理想電路元件、電路模型二、

12、理想電路元件、電路模型 1 2 一、電流及其參考方向一、電流及其參考方向 單位：?jiǎn)挝唬簁A、A、mA、A 。 1kA=103A、 1mA=10-3A、 1A=10-6A 直流直流DC 恒定電流恒定電流 I 交流交流AC i 周期：正弦、非正弦周期：正弦、非正弦 非周期非周期 電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。 表達(dá)式：表達(dá)式： 基本要求：基本要求：熟練掌握電壓、電流的定義和熟練掌握電壓、電流的定義和參考方向參考方向的概念。的概念。 1 3 大小大小 方向方向(正負(fù)）正負(fù)） 電流電流 任意假定的電流方向。任意假定的電流方向。 i 0i 0 電流的參

13、考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系： i 參考方向參考方向i 參考方向參考方向 實(shí)際方向?qū)嶋H方向 AABB 實(shí)際方向?qū)嶋H方向 l參考方向：參考方向： l實(shí)際方向?qū)嶋H方向： 規(guī)定為正電荷的運(yùn)動(dòng)方向。規(guī)定為正電荷的運(yùn)動(dòng)方向。 一、電流及其參考方向一、電流及其參考方向 14 例例 I1 = 1A 例例 10V 10 I1 + - - I1= - -1A I1 10V 10 + - - U R I + - - R1R2 R3R4 R5 R6 U + -+ - 一、電流及其參考方向一、電流及其參考方向 15 1.電壓電壓庫(kù)侖電場(chǎng)力移動(dòng)單位正電荷由電場(chǎng)中的庫(kù)侖電場(chǎng)力移動(dòng)單位正電荷由電場(chǎng)

14、中的a 點(diǎn)到為止點(diǎn)到為止b點(diǎn)所做的功，稱(chēng)為點(diǎn)所做的功，稱(chēng)為a、b兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電壓電壓。 表達(dá)式：表達(dá)式： q w u d d ab 據(jù)定義據(jù)定義 單位：?jiǎn)挝唬簁V、V、mV、V。 1kV=103V 、1mV=10-3V 、1V=10-6V 二、電壓及其參考方向二、電壓及其參考方向 q w u d d ab 直流直流DC 恒定直流恒定直流 Uab 交流交流AC uab 周期：正弦、非正弦周期：正弦、非正弦 非周期非周期 16 2. 電壓的參考方向電壓的參考方向 實(shí)際方向?qū)嶋H方向：規(guī)定為從高點(diǎn)位指向低電位規(guī)定為從高點(diǎn)位指向低電位; ; 參考方向：參考方向：任意任意假設(shè)假設(shè)電位降低電位降低的方向

15、。的方向。 + 實(shí)際方向?qū)嶋H方向 + 參考方向參考方向 u1 u2 0 + 實(shí)際方向?qū)嶋H方向 參考方向參考方向 + u2 例：當(dāng)例：當(dāng) ua = 3V ub = 2V時(shí)時(shí) u1 = uab = 1Vu2 = uba = 1V abab 二、電壓及其參考方向二、電壓及其參考方向 17 二、電壓及其參考方向二、電壓及其參考方向 i ab +uab i ab +uba 元件或支路的元件或支路的u，i 其參考方向相同，稱(chēng)之為其參考方向相同，稱(chēng)之為關(guān)聯(lián)參關(guān)聯(lián)參 考方向考方向。反之，稱(chēng)為反之，稱(chēng)為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。 i 與與 uab為關(guān)為關(guān) 聯(lián)參考方向聯(lián)參考方向 i 與與 uab為非關(guān)為非關(guān)

16、聯(lián)參考方向聯(lián)參考方向 u 3. 電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向 18 三、電三、電功率功率 u 1. 電電功率功率單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功。單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功。 功率的單位：功率的單位：W、MW、kW、mW 電荷電荷 dq 從從a點(diǎn)移點(diǎn)移 到到b點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力 所做的功即電路所做的功即電路 吸收的電能吸收的電能 關(guān)聯(lián)參考方向下，結(jié)果為關(guān)聯(lián)參考方向下，結(jié)果為正值正值，則，則 表明該電路實(shí)際上是表明該電路實(shí)際上是吸收功率吸收功率；若；若 結(jié)果為結(jié)果為負(fù)值負(fù)值，則是，則是發(fā)出功率發(fā)出功率。 19 三、電三、電功率功率 (1) U、 I 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向 吸收的功

17、率：吸收的功率：P = UI P 0 吸收正功率吸收正功率 (吸收吸收) P 0 吸收正功率吸收正功率 (吸收吸收) P 0 吸收負(fù)功率吸收負(fù)功率 (發(fā)出發(fā)出) + I U u 2. 功率的計(jì)算和判斷功率的計(jì)算和判斷 20 例例1-1：計(jì)算圖示電路各元件吸收或產(chǎn)生的功率。計(jì)算圖示電路各元件吸收或產(chǎn)生的功率。 解：解：(a)、(b) 電路中電路中U、I 為為關(guān)聯(lián)方向，則關(guān)聯(lián)方向，則 (c) 電路中電路中U、I 為非為非關(guān)聯(lián)方向，則關(guān)聯(lián)方向，則 P = - -U I = - -61 = - -6 W (產(chǎn)生功率產(chǎn)生功率) (a) P = U I = 61 = 6 W (吸收功率吸收功率) (b)

18、P = U I = 6( - -1 ) = - -6 W (產(chǎn)生功率產(chǎn)生功率) 三、電三、電功率功率 21 例例2： U1=10V， U2=5V。 分別求電源、電阻的功率。分別求電源、電阻的功率。 I =UR/5 = (U1U2)/5 = (105) /5= 1 A PR= URI = 5 1 = 5 W P U1 = - -U1I = - -10 1 = - -10 W P U2 = U2I = 5 1 = 5 W P發(fā) 發(fā)= 10 W， ， P吸 吸= 5+5 =10 W P發(fā) 發(fā)=P吸吸 (功率守恒 功率守恒) (吸收功率吸收功率) (發(fā)出功率發(fā)出功率) (吸收功率吸收功率) + 5 I

19、 UR U1U2 + 三、電三、電功率功率 22 電位電位：在電路中任選一點(diǎn)為參考點(diǎn)在電路中任選一點(diǎn)為參考點(diǎn)(電位為電位為0V)，則由某點(diǎn)，則由某點(diǎn)a到到 參考點(diǎn)之間的電壓參考點(diǎn)之間的電壓ua0特為特為a點(diǎn)的電位，記為點(diǎn)的電位，記為Va。單位：?jiǎn)挝唬篤(伏伏)。 四、電位四、電位 電路簡(jiǎn)化畫(huà)法：電路簡(jiǎn)化畫(huà)法： D A B C R1R2 R3 U1 + + - - + + - - I2I1 I3 U2 (a) D B C R3 +U1 I2I1 I3+U2 A R1R2 (b) D B C R3 +U1 I2 I1 I3 A R1 (c) +U2 R2 23 四、電位四、電位 例例3：計(jì)算圖所示

20、兩電路中計(jì)算圖所示兩電路中A、B、C 各點(diǎn)的電位。各點(diǎn)的電位。 2k + I A B C 4k 6V (a) 2k + I A B C 4k 6V (b) 解：解： R U I據(jù)據(jù)式式： 0.001A 104)(2 6 3 I 圖圖(a) VC = 0V VA= UAC = 6V VB= UBC = 2V 圖圖(b) VB = 0V VA= UAB = 4V VC= UCB = - -IR = - -2V 24 例例4：求：求圖圖所示所示電路中開(kāi)關(guān)電路中開(kāi)關(guān)S 合上和斷開(kāi)時(shí)合上和斷開(kāi)時(shí)A點(diǎn)的電位。點(diǎn)的電位。 解：解：S 合上時(shí)合上時(shí) V 1.6 12 2 32 A R RR V V 7.512

21、 1212 3 321 A R RRR V S 斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí) V 7.512) 1212 21 321 A RR RRR V(或或： 電路圖電路圖 S R3 +12V A R1 R2 - -12V 2k 4k 26k I I 四、電位四、電位 25 基本要求：基本要求：掌握電壓源和電流源的基本特性。掌握電壓源和電流源的基本特性。 電池示例電池示例 電壓源示例電壓源示例 電流源示例電流源示例 26 一、一、理想電壓源理想電壓源 1. 定義：定義：如果一個(gè)二端元件如果一個(gè)二端元件( (一端口一端口) )接到任意電路接到任意電路 后，該元件的端電壓后，該元件的端電壓U始終保持不變，則該二端元始終保持

22、不變，則該二端元 件稱(chēng)為理想電壓源，簡(jiǎn)稱(chēng)件稱(chēng)為理想電壓源，簡(jiǎn)稱(chēng)“恒壓源恒壓源”。 2. 電路模型及伏安特性電路模型及伏安特性 US U IO (b) 伏安伏安特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) U US US + _ I U + _ 任任 意意 外外 電電 路路 (a)電路模型電路模型 注：注：電壓源置零時(shí)，電壓源的作用相當(dāng)于短路。電壓源置零時(shí)，電壓源的作用相當(dāng)于短路。 27 二、二、理想電流源理想電流源 IS U I O (b) 伏安伏安特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) 1. 定義：定義：如果一個(gè)二端元件（一端口）接到任意電路如果一個(gè)二端元件（一端口）接到任意電路 后，在任意所給定的時(shí)間內(nèi)，流過(guò)它的電流與它兩端后，在任意所給

23、定的時(shí)間內(nèi)，流過(guò)它的電流與它兩端 的電壓大小無(wú)關(guān)，則該二端元件稱(chēng)為理想電流源，簡(jiǎn)的電壓大小無(wú)關(guān)，則該二端元件稱(chēng)為理想電流源，簡(jiǎn) 稱(chēng)稱(chēng)“恒流源恒流源”。 2. 電路模型及伏安特性電路模型及伏安特性 IS I U + _ 任任 意意 外外 電電 路路 (a)電路模型電路模型 I IS 注：注：電流源置零時(shí)，電流源的作用相當(dāng)于斷路（開(kāi)路）。電流源置零時(shí)，電流源的作用相當(dāng)于斷路（開(kāi)路）。 28 基本要求：基本要求：掌握線(xiàn)性電阻的歐姆定律及功率的計(jì)算。掌握線(xiàn)性電阻的歐姆定律及功率的計(jì)算。熟練掌握電熟練掌握電 容元件和電感元件的容元件和電感元件的端口特性方程端口特性方程及能量計(jì)算。及能量計(jì)算。 一、電阻元

24、件一、電阻元件 實(shí)際電阻器示例實(shí)際電阻器示例 實(shí)際電阻器示例實(shí)際電阻器示例 電阻元件示例 R （a） R （b） R1 （d） R2 R1 （e） R2R （c） 29 2. 伏安特性曲線(xiàn)伏安特性曲線(xiàn) R tg G 1/RG 稱(chēng)為電導(dǎo)稱(chēng)為電導(dǎo) U I0 I + U R 線(xiàn)性時(shí)不變電阻元件線(xiàn)性時(shí)不變電阻元件 V-A特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) U RI 電阻的單位：電阻的單位： ( (歐歐) ) 電導(dǎo)的單位：電導(dǎo)的單位：S ( (西西) ) 一、線(xiàn)性電阻元件一、線(xiàn)性電阻元件 1. 定義：定義：若電阻元件的特性曲線(xiàn)是若電阻元件的特性曲線(xiàn)是u-i平面上的一條過(guò)原平面上的一條過(guò)原 點(diǎn)且不隨時(shí)間變化的直線(xiàn)，則該電阻

25、元件稱(chēng)為線(xiàn)性時(shí)不點(diǎn)且不隨時(shí)間變化的直線(xiàn)，則該電阻元件稱(chēng)為線(xiàn)性時(shí)不 變電阻元件。變電阻元件。 30 (1) 電壓與電流為關(guān)聯(lián)參考方向，即電壓與電流為關(guān)聯(lián)參考方向，即 I +U R (2) 電壓與電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，即電壓與電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，即 I + U R U = RI 或或 I= GU U = RI 或或 I = GU P吸 吸 UI (RI) I I2 R U(U/ R) U2/ R P吸 吸 UI I 2R U2 / R 一、線(xiàn)性電阻元件一、線(xiàn)性電阻元件 3. 功率計(jì)算功率計(jì)算 31 I U Rtan Q Q i u i u rtan d d lim 0i 1、普通二極管、普通二極

26、管 (b)二極管的特性曲線(xiàn)二極管的特性曲線(xiàn) (a) b a + + u - - i (b) 2、非線(xiàn)性電阻非線(xiàn)性電阻 非線(xiàn)性非線(xiàn)性 電阻電阻 靜態(tài)電阻靜態(tài)電阻( (直流電阻直流電阻) ) 動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻( (交流電阻交流電阻) ) 靜態(tài)電阻與靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)電阻電阻 二、非線(xiàn)性電阻元件二、非線(xiàn)性電阻元件 32 1. . 定義：定義：任意任意二端元件，在任意時(shí)刻二端元件，在任意時(shí)刻t t，元件兩端的電壓，元件兩端的電壓 和它極板上電荷之間的關(guān)系可以在和它極板上電荷之間的關(guān)系可以在q u平面上用曲線(xiàn)來(lái)平面上用曲線(xiàn)來(lái) 表示表示( (庫(kù)伏特性庫(kù)伏特性) )，稱(chēng)為電容元件。曲線(xiàn)稱(chēng)為電容元件的，稱(chēng)為電

27、容元件。曲線(xiàn)稱(chēng)為電容元件的 特性曲線(xiàn)。特性曲線(xiàn)。 三、電容元件三、電容元件 2. 庫(kù)伏庫(kù)伏特性方程特性方程 或或 C = q / u tg q (C) = C (F) u (V) q u0 斜率斜率C 線(xiàn)性電容的庫(kù)伏特性線(xiàn)性電容的庫(kù)伏特性 C i u + +q q 電路符號(hào)電路符號(hào) 單位：?jiǎn)挝唬篎，F(xiàn)，pF 33 瓷質(zhì)電容器瓷質(zhì)電容器聚丙烯膜電容器聚丙烯膜電容器電解電容器電解電容器 片式空氣可調(diào)電容器片式空氣可調(diào)電容器 管式空氣可調(diào)電容器管式空氣可調(diào)電容器 3. 電容的電路符號(hào)電容的電路符號(hào) 實(shí)際電容器示例實(shí)際電容器示例 固定電容器固定電容器 可變電容器可變電容器 三、電容元件三、電容元件 3

28、4 4. VA 特性方程特性方程 t u C t q i d d d d 若若 u, i 取關(guān)聯(lián)參考方向，則有：取關(guān)聯(lián)參考方向，則有： t t t ti C uti C ti C ti C tu 00 0 d 1 )(0d 1 d 1 d 1 )(或或： C i u + +q q 電路符號(hào)電路符號(hào) 從從VA 特性方程中可以看出特性方程中可以看出C 具有以下重要性質(zhì)：具有以下重要性質(zhì)： 1) C 的伏安特性不是代數(shù)形式而是導(dǎo)數(shù)形式的伏安特性不是代數(shù)形式而是導(dǎo)數(shù)形式，C 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 元件元件。當(dāng)。當(dāng)電壓恒定時(shí)，電壓恒定時(shí)，C 開(kāi)路。開(kāi)路。直流穩(wěn)態(tài)特性直流穩(wěn)態(tài)特性。 2) 如果流經(jīng)如果流經(jīng)C 的電流有

29、限，則的電流有限，則C 兩端電壓不能躍變。兩端電壓不能躍變。電電 容電壓連續(xù)性。容電壓連續(xù)性。 三、電容元件三、電容元件 35 從從t0到到 t 電容儲(chǔ)能的變化量：電容儲(chǔ)能的變化量： 0)( 2 1 )( 2 1 0 22 C tCutCuW t u Cuuip d d 0)( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 d d d 2 0)( 22 t 2 C tCu CutCutCut t u CuW u t 若若 tpW t d C 5. 儲(chǔ)能特性?xún)?chǔ)能特性 三、電容元件三、電容元件 36 例例1-4：在圖在圖(a)所示電路中，已知所示電路中，已知C = 4F，電壓波形如圖電壓波形如

30、圖(b)， 求求iC并畫(huà)出其波形圖。并畫(huà)出其波形圖。 解：用分段表示法，得解：用分段表示法，得 us函數(shù)表達(dá)式函數(shù)表達(dá)式 0 t 4s us = 圖圖(a) C us iC + + - - 0 t 1s 4 A 1s t 2s - -4A 2s t 4s 得得iC = 0 1 - -1 1 2 3 4 5 6 t / s 圖圖(b) us /V 0 4 - -4 1 2 3 4 5 t / s 圖圖(c) iC /A 根據(jù)電容伏安特性的微分形式根據(jù)電容伏安特性的微分形式 t u C t q i d d d d 三、電容元件三、電容元件 37 1.定義：定義：任意任意二端元件，在任一時(shí)刻二端元件

31、，在任一時(shí)刻 t ，流過(guò)的電流和它產(chǎn)生，流過(guò)的電流和它產(chǎn)生 磁通鏈的關(guān)系可以在磁通鏈的關(guān)系可以在 i 平面上用曲線(xiàn)來(lái)表示平面上用曲線(xiàn)來(lái)表示( (韋安特韋安特 性性) )，稱(chēng)為電感元件。曲線(xiàn)稱(chēng)為電感元件的特性曲線(xiàn)。，稱(chēng)為電感元件。曲線(xiàn)稱(chēng)為電感元件的特性曲線(xiàn)。 2. 韋安韋安特性方程特性方程： (Wb) = L(H) i(A) i L tg或：或： L + + u - - i e 電路符號(hào)電路符號(hào) i0 斜率斜率L 線(xiàn)性電感韋安特性線(xiàn)性電感韋安特性 單位：?jiǎn)挝唬篐，mH，H 幾種實(shí)際的電感幾種實(shí)際的電感 線(xiàn)圈如圖所示線(xiàn)圈如圖所示 四、電感元件四、電感元件 38 i + u + e 3. VA 特性

32、方程特性方程 t i Lu d d 取取u, i 關(guān)聯(lián)參考方向，則有：關(guān)聯(lián)參考方向，則有： t t tu L tu L tu L ti 0 0 d 1 d 1 d 1 )( 或：或： t i L t e d d d d 且：且：u = - -e t tu L i 0 d 1 )(0 L + + u - - i e 電路符號(hào)電路符號(hào) 從從VA特性方程中可以看出特性方程中可以看出L具有以下重要性質(zhì)：具有以下重要性質(zhì)： 1) L 的伏安特性不是代數(shù)形式而是導(dǎo)數(shù)形式的伏安特性不是代數(shù)形式而是導(dǎo)數(shù)形式，L 動(dòng)態(tài)元?jiǎng)討B(tài)元 件件。當(dāng)。當(dāng)電流恒定時(shí)，電流恒定時(shí)，L 短路。短路。直流穩(wěn)態(tài)特性直流穩(wěn)態(tài)特性。 2)

33、 如果如果L兩端兩端的電壓有限，則流經(jīng)的電壓有限，則流經(jīng)L 的的電流不能躍變。電流不能躍變。電感電感 電流連續(xù)性。電流連續(xù)性。 四、電感元件四、電感元件 39 4. 儲(chǔ)能特性?xún)?chǔ)能特性 從從t0到到 t 電感儲(chǔ)能的變化量：電感儲(chǔ)能的變化量： 0)( 2 1 )( 2 1 0 22 L tLitLiW t i Liuip d d 0)( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 d d d 2 0)( 22 t 2 L tLi LitLitLit t i LiW u t 若若 tpW t d L 四、電感元件四、電感元件 40 例例2：在下圖電路中，已知：在下圖電路中，已知L = 2H，電

34、流，電流i (t)的數(shù)學(xué)表的數(shù)學(xué)表 達(dá)式為達(dá)式為 i (t) = 5 t 0st1s (- -5 t +10)A 1st3s (5t - -20)A 3st4s 解：解：(1) i(t)的波形如圖的波形如圖(a)所示所示 5L = 10V 0st1s - -5L =- -10V 1st3s 5L=10V 3st4s (2)u (t) = t i L d d (1) 畫(huà)出畫(huà)出i (t)的波形；的波形；(2)求求u (t),并畫(huà)出波形。并畫(huà)出波形。 例圖例圖 L + + u(t) - - i(t) 四、電感元件四、電感元件 41 l 一、一、電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 支路支路(branch)：電路電路 中

35、的每一分支中的每一分支 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(node)：三條及三條以：三條及三條以 上支路的聯(lián)接點(diǎn)上支路的聯(lián)接點(diǎn) 回路回路(loop)：若干支路：若干支路 所組成的任一閉合路徑所組成的任一閉合路徑 網(wǎng)孔網(wǎng)孔(mesh)：回路內(nèi)部或外：回路內(nèi)部或外 部不包含任何支路的回路部不包含任何支路的回路 支路支路節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)路徑路徑回路回路網(wǎng)孔網(wǎng)孔 將電路畫(huà)在平面上，如果能夠做到除節(jié)點(diǎn)之外，各支路都不將電路畫(huà)在平面上，如果能夠做到除節(jié)點(diǎn)之外，各支路都不 相交，這種電路稱(chēng)為相交，這種電路稱(chēng)為平面電路平面電路；否則稱(chēng)為；否則稱(chēng)為非平面電路非平面電路。 基本要求：基本要求：掌握表述電路結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語(yǔ)，透徹理解基爾霍掌握表述電

36、路結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語(yǔ)，透徹理解基爾霍 夫定律的內(nèi)容。夫定律的內(nèi)容。 42 1. 表述：表述：對(duì)于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流對(duì)于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流 入節(jié)點(diǎn)電流之和恒等于流出節(jié)點(diǎn)電流之和。或入節(jié)點(diǎn)電流之和恒等于流出節(jié)點(diǎn)電流之和?；?該該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)之和等于零節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)之和等于零。 二、二、基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 (KCL)： m k k tiii 1 0)( 或或： 出出入入 m k III 1 0 或：或： 出出入入 2. 表達(dá)式表達(dá)式： 43 解：據(jù)解：據(jù)KCL有有 I3 +10 I5 +(12) = 0 I5= 1A 7 4 + I3= 0

37、 I3= 3A 例：電路如圖所示，求出圖中未知支路的電流。例：電路如圖所示，求出圖中未知支路的電流。 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a ：I1 I2 + I3 = 0 7A 4A I1 10A - -12A I2 a b I3 I4 I5 I6節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)b ： I3 + I4 I5 + I6 = 0 二、二、基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 (KCL)： 44 二、二、基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 (KCL)： 電路如圖所示，閉合曲面內(nèi)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)。據(jù)電路如圖所示，閉合曲面內(nèi)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)。據(jù) KCL 可可 列出三個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程列出三個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程: KCL的的推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用 結(jié)論：結(jié)論： 在任一時(shí)刻，通過(guò)任一閉合曲

38、面的電在任一時(shí)刻，通過(guò)任一閉合曲面的電流的流的 代數(shù)和恒等于零。代數(shù)和恒等于零。 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)A： IA IAB + ICA = 0 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)B： IB IBC + IAB = 0 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)C： IC ICA + IBC = 0 有：有： IA + IB + IC = 0 3. KCL的推廣應(yīng)用的推廣應(yīng)用 45 KCL的推廣應(yīng)用的推廣應(yīng)用 I = 0 I1 AB I3 I2 BA I2 I1 BA I I1+ I2+ I3 = 0 I1 = I2 46 1.表述：表述：對(duì)于對(duì)于在任何集中參數(shù)電路中在任何集中參數(shù)電路中的任一回路，的任一回路，在在 任一時(shí)刻，沿任一閉合路徑任一時(shí)刻，沿任一閉合路徑(

39、(按固定繞向按固定繞向) )的的所有支路所有支路 電壓的代數(shù)和等于零電壓的代數(shù)和等于零。 2. 表達(dá)式：表達(dá)式： 規(guī)定：規(guī)定： 支路電壓參考方向與回路繞行方向支路電壓參考方向與回路繞行方向一致一致的取正，的取正， 支路電壓參考方向與回路繞行方向支路電壓參考方向與回路繞行方向相反相反的取負(fù)。的取負(fù)。 m k m k k Utu 11 00)( 或：或： 三、三、基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 ( KVL ) 47 首先考慮（選定一個(gè)首先考慮（選定一個(gè))繞行方繞行方 向，順時(shí)針或逆時(shí)針。向，順時(shí)針或逆時(shí)針。 R1I1 US1+ R2I2 R3I3+ R4I4+ US4= 0 R1I1+ R2I2

40、 R3I3+ R4I4= US1US4 例例: 0 U順時(shí)針?lè)较蚶@行順時(shí)針?lè)较蚶@行: I1 + US1 R1 I4 _ +US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 電阻壓降電阻壓降電源壓升電源壓升 SR UU : :即即 三、三、基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 ( KVL ) 48 UAB (沿沿l1)=UAB (沿沿l2） 電位的單值性電位的單值性 推論推論：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于兩點(diǎn)間任一條路：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于兩點(diǎn)間任一條路 徑經(jīng)過(guò)的各元件電壓的代數(shù)和。徑經(jīng)過(guò)的各元件電壓的代數(shù)和。 32AB UUU 4S41S1AB UUUUU I1 + US1 R1 I4 _ +US4

41、R4 I3 R3 R2 I2 _ U3 U1 U2 U4 A B A B l1 l2 三、三、基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 ( KVL ) 49 1. 定義定義：受控電源是非獨(dú)立電源，其輸出端的電壓或電流是受控電源是非獨(dú)立電源，其輸出端的電壓或電流是 受電路中另一支路的電壓受電路中另一支路的電壓( (或電流或電流) )控制的關(guān)系?？刂频年P(guān)系。 一、一、受控電源受控電源 電路符號(hào)電路符號(hào) + 受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源 2. 分類(lèi)：分類(lèi)：根據(jù)控制量和被控制量是根據(jù)控制量和被控制量是電壓電壓 u 或或電流電流 i， 受控源受控源可分為四種類(lèi)型受控源受控源可分為四種類(lèi)型： 基本要求

42、：基本要求：掌握受控電源的概念、種類(lèi)和它們的特性。掌握受控電源的概念、種類(lèi)和它們的特性。 50 (1) 電流控制電流源電流控制電流源 ( Current Controlled Current Source ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 u1=0 i2= i1 CCCS u1=0 u2= ri1 CCVS (2) 電流控制電壓源電流控制電壓源 ( Current Controlled Voltage Source ) + + r i1 i2 u2 u1=0 + i1 + i1 i2 u2 u1=0 + i1 51 g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) :電壓放大倍數(shù)電壓放大倍

43、數(shù) (3) 電壓控制電流源電壓控制電流源 ( Voltage Controlled Current Source ) (4) 電壓控制電壓源電壓控制電壓源 ( Voltage Controlled Voltage Source ) + + + u1 u1 i1=0i2 u2 + + gu1 u1 i1=0i2 u2 i1=0 u2= u1 VCVS i1=0 i2=gu1 VCCS 52 例：例： 解：解： 據(jù)據(jù)KCL有：有：I2=I1+I1 據(jù)據(jù)KVL有：有：US= R1I1+ R2I2 15= (52.52. 5 3) I1 電壓源的功率：電壓源的功率： P1=-USI1 = -15 1

44、= -15W（發(fā)出）（發(fā)出） 電阻電阻R1的功率：的功率： P2=R1I12 = 5 1 = 5W（吸收）（吸收） 電阻電阻R2的功率：的功率： P3=R2I22 = 2.5 42= 40W（吸收）（吸收） 受控源的功率：受控源的功率： P4=-U2 I1 = -10 3 1 = -30W (發(fā)出發(fā)出) 吸吸收收發(fā)發(fā)出出 pp功率平衡功率平衡 已知已知US=15V，R1=5，R2=2.5， =3，求各元件，求各元件 吸收吸收的功率。的功率。 + _ + _ R1 R2 I1 USU2 I1 I2 = (R1R2R2 ) I1 解得：解得：I1 =1A I2= 4A 53 1-54 第一章作業(yè)第

45、一章作業(yè) 1-5，1-9，1-10， 1-13， 1-14 教學(xué)要求：教學(xué)要求： 理解實(shí)際電路的構(gòu)成、電路的作用、電路理論的研究對(duì)象、理解實(shí)際電路的構(gòu)成、電路的作用、電路理論的研究對(duì)象、 電路模型化的條件等概念電路模型化的條件等概念。 深刻理解電流、電壓及其參考方向（或參考極性）、關(guān)聯(lián)深刻理解電流、電壓及其參考方向（或參考極性）、關(guān)聯(lián) 參考方向、電功率的概念，熟練掌握電功率的其計(jì)算，理解參考方向、電功率的概念，熟練掌握電功率的其計(jì)算，理解 有源及無(wú)源的概念有源及無(wú)源的概念。 熟練掌握電阻元件伏安特性；熟練掌握電容元件庫(kù)伏特性、熟練掌握電阻元件伏安特性；熟練掌握電容元件庫(kù)伏特性、 伏安特性、直流

46、穩(wěn)定特性；熟練掌握電感元件韋安特性伏安特性、直流穩(wěn)定特性；熟練掌握電感元件韋安特性、伏伏 安特性、直流穩(wěn)定特性。安特性、直流穩(wěn)定特性。 深刻理解理想電壓源、理想電流源的特性。熟練掌握四種深刻理解理想電壓源、理想電流源的特性。熟練掌握四種 形式的受控電源的特性形式的受控電源的特性。 熟練掌握熟練掌握基爾霍夫定律及其應(yīng)用?；鶢柣舴蚨杉捌鋺?yīng)用。 54 第二章第二章 電路中等效的概念及其應(yīng)用電路中等效的概念及其應(yīng)用 2-1 電路中等效的概念電路中等效的概念 2-2 電路元件的串聯(lián)與并聯(lián)電路元件的串聯(lián)與并聯(lián) 2-5 電阻的電阻的 Y 等效等效變換變換 2-3 實(shí)際實(shí)際電源模型及其等效互換電源模型及其等

47、效互換 2-4 受控電源與二端網(wǎng)絡(luò)輸入電阻受控電源與二端網(wǎng)絡(luò)輸入電阻 57 電路中的等效概念電路中的等效概念 電路的等效電路的等效電路的等效變換電路的等效變換 無(wú)源電路無(wú)源電路 端口的端口的等效等效 有源電路的有源電路的等效等效 入端電阻入端電阻 Req 等效等效 電路電路 Y- - 電電阻網(wǎng)絡(luò)的等效阻網(wǎng)絡(luò)的等效變換變換 戴維南戴維南-諾頓支路諾頓支路的等效的等效變換變換 受控電源的等效受控電源的等效變換變換 按定義按定義 求解求解 用串、并用串、并 聯(lián)法求解聯(lián)法求解 用用Y- - 法求解法求解 用平衡用平衡 電橋法電橋法 用對(duì)稱(chēng)用對(duì)稱(chēng) 法求解法求解 一、一、二端網(wǎng)絡(luò)等效的概念二端網(wǎng)絡(luò)等效的概

48、念 任意外任意外 部電路部電路 N + _ i(t) u(t)N1 任意外任意外 部電路部電路 N + _ i(t) u(t)N2 等效等效 1. .二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)：任何一個(gè)復(fù)雜的電路任何一個(gè)復(fù)雜的電路, ,向向 外引出兩個(gè)端鈕。也稱(chēng)為一端口電路。外引出兩個(gè)端鈕。也稱(chēng)為一端口電路。 2. .二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)的等效的等效 電路等效的電路等效的條件條件：兩個(gè)電路具有相同的：兩個(gè)電路具有相同的 u-i 關(guān)系關(guān)系(即端口方程即端口方程) 等效等效是對(duì)是對(duì)外部電路外部電路等效，對(duì)等效，對(duì)內(nèi)部電路內(nèi)部電路是不等效的是不等效的 一端口一端口 電路電路 + _ i(t) u(t) i(t) 基本要求：基本

49、要求：掌握等效的概念，熟練運(yùn)用掌握等效的概念，熟練運(yùn)用等效規(guī)律計(jì)算電路等效規(guī)律計(jì)算電路。 5 8 例例2-1. 電路如圖所示，電路如圖所示，(1)分別寫(xiě)出圖中一端口的電壓電流關(guān)分別寫(xiě)出圖中一端口的電壓電流關(guān) 系；系；(2)當(dāng)電路外接當(dāng)電路外接4 的電阻的電阻，求該支路電流和電壓。求該支路電流和電壓。 Uab=Us1R1(IIs1)=106 (I4)= 346I 解：解： (1) 圖圖(a)有有 (b) 6 34V + - - + - - R1 Uab I Us a b 圖圖(b)有有 Uab=UsR1I= 346I 4 R + U _ (2) 圖圖(a)有有I1+Is1= I (a) 4A 6

50、 10V + - - + - - R1Is1 Uab I Us1 a b I1 6I1+4I= Us1 解得：解得：I1= - -0.6A I=3.4A U=13.6V 圖圖(b)有有 I=3.4A U= 13.6V 4 R + U _ 5 9 1. 電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián) 等效等效 Req u _ i + + _ R1Rn + _ uk i + _ u1 + _ un u Rk 據(jù)據(jù) KVL，得，得: u= u1+ u2 +uk+un uk = Rk i( k=1, 2, , n ) Req=( R1+ R2 +Rn) = Rk u = (R1+ R2 +Rk+ Rn) i= Reqi 由歐姆

51、定律由歐姆定律 一、電阻的串、并聯(lián)一、電阻的串、并聯(lián) 基本要求：基本要求：熟練運(yùn)用熟練運(yùn)用等效規(guī)律，分析電路元件的串、并聯(lián)，等效規(guī)律，分析電路元件的串、并聯(lián)， 并并掌握相應(yīng)分壓與分流原理與計(jì)算。掌握相應(yīng)分壓與分流原理與計(jì)算。 6 0 串聯(lián)電阻上電壓的分配串聯(lián)電阻上電壓的分配 eq k eq kk R R IR IR u u ：由由 故有：故有： u R R u eq k k 例：例：兩個(gè)電阻分壓，如下圖兩個(gè)電阻分壓，如下圖 u RR R u 21 1 1 u RR R u 21 2 2 + _ u R1 R2 + _ u1 + _ u2 I 一、電阻的串、并聯(lián)一、電阻的串、并聯(lián) + _ R1R

52、n + _ uk i + _ u1 + _ un u Rk Req u _ i + 6 1 2. 電阻的并聯(lián)電阻的并聯(lián) 等效等效 據(jù)據(jù)KCL:i= i1+ i2+ + ik+ in= U / Req 故有：故有： 令令 Geq =1 / Req, 稱(chēng)為稱(chēng)為電導(dǎo)電導(dǎo)，則有：則有： in R1R2RkRn i + u i1i2ik _ + u _ i Req 一、電阻的串、并聯(lián)一、電阻的串、并聯(lián) 6 2 并聯(lián)電阻的電流分配并聯(lián)電阻的電流分配 eq k eq kk G G u/R u/R i i ：由由 對(duì)于兩電阻并聯(lián)，對(duì)于兩電阻并聯(lián)，有：有： R1R2 i1 i2 i in R1R2RkRn i

53、+ u i1i2ik _ 一、電阻的串、并聯(lián)一、電阻的串、并聯(lián) 6 3 3.電阻的混聯(lián)電阻的混聯(lián) 一、電阻的串、并聯(lián)一、電阻的串、并聯(lián) 6 4 例例. 求下圖所示電路的入端電阻求下圖所示電路的入端電阻R。 計(jì)算舉例：計(jì)算舉例： R = (4040+303030) = 30 R 40 30 30 40 30 40 40 30 30 30 R 二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián)二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián) 1. 串聯(lián)：串聯(lián)： n21 u.uuu t ti CCC uuu 0 d 1 . 11 )(0)(0)(0 n21 n21 . t ti C u 0 d 1 )(0 n 1k k n 1k k t ti C

54、u 0 d 1 )(0 n 1k k u + - - i u1 + u2 + un + C2 Cn C1 (a) u i uc (0_) + - - C (b) + - - u i uc (0_) C (c) + - - (1)電路的電壓與電流的關(guān)系：電路的電壓與電流的關(guān)系： uc (0_)=0 65 0)(0 n 1k k u t ti C u 0 d 1 當(dāng)初始電壓為零時(shí)，即當(dāng)初始電壓為零時(shí)，即 (3) 兩個(gè)電容串聯(lián)兩個(gè)電容串聯(lián) Cuti t 0 d則：則： 21 111 CCC 21 21 CC CC C (2) 電容分壓公式電容分壓公式 式中：式中： k = 1, 2, n 則有：則有

55、： 二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián)二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián) 66 2.并聯(lián)：并聯(lián)： n21 i.iii t u C t u C t u C d d d d d d n21 u i C (b) + - - 各電容初始電壓為零各電容初始電壓為零 u + - - i (a) C1 i1 C2 i2 Cn in t u CCC d d n21 )( n 1k k d d t u C n21 n 1k k CCC CC (1)電路的電壓與電流的關(guān)系：電路的電壓與電流的關(guān)系： 等效電容等效電容： 二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián)二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián) 67 (2) 電容分流公式電容分流公式 t u Ci d d i

56、Ct u 1 d d (3) 兩個(gè)電容的并聯(lián)兩個(gè)電容的并聯(lián) 21 CCC ( k = 1, 2, n ) 則有：則有： 二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián)二、電容元件的串聯(lián)、并聯(lián) 68 三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián)三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián) 1.串聯(lián)：串聯(lián)： n21 u.uuu t i L t i L t i L d d d d d d n21 t i LLL d d n21 )( n 1k k d d t i L u i (b) + - - L (1)電路的電壓與電流的關(guān)系：電路的電壓與電流的關(guān)系： u + - - i u2+ (a) L1 u1+un+ L2Ln n21 LLLL 等效電感：等效電感： 各

57、電感初始電流為零各電感初始電流為零 69 (2) 電感分壓公式電感分壓公式 t i Lu d d u Lt i 1 d d ( k = 1, 2, n ) (3) 兩個(gè)電感的串聯(lián)兩個(gè)電感的串聯(lián) 21 LLL 則有：則有： 三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián)三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián) 70 2.并聯(lián)：并聯(lián)： n21 i.iii u + - - i (a) L1 i1 L2 i2 Ln in (1)電路的電壓與電流的關(guān)系：電路的電壓與電流的關(guān)系： t tu LLL iii 0 d 1 . 11 )(0)(0)(0 n21 n21 . t tu L i 0 d 1 )(0 n 1k k n 1k k t tu

58、L i 0 d 1 )(0 n 1k k u i (b) + - - L iL (0_) 三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián)三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián) 71 0)(0 n 1k k i t tu L i 0 d 1 當(dāng)初始電壓為零時(shí)，即當(dāng)初始電壓為零時(shí)，即 (3) 兩個(gè)電感并聯(lián)兩個(gè)電感并聯(lián) Litu t 0 d則：則： 21 111 LLL 21 21 LL LL L (2) 電感分流公式電感分流公式 則有：則有： 式中：式中： k = 1, 2, n 三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián)三、電感元件的串聯(lián)、并聯(lián) 72 一、一、實(shí)際實(shí)際電壓源電壓源 1. 定義：定義：如果一個(gè)二端元件如果一個(gè)二端元件( (一端口）接到

59、任意電路后，該元一端口）接到任意電路后，該元 件的端電壓件的端電壓U 隨外電路負(fù)載電流的變化而變，則該二端元隨外電路負(fù)載電流的變化而變，則該二端元 件稱(chēng)為實(shí)際電壓源，簡(jiǎn)稱(chēng)件稱(chēng)為實(shí)際電壓源，簡(jiǎn)稱(chēng)“電壓源電壓源”。 2. 電路模型及伏安特性電路模型及伏安特性 U = US RSI SS RU PPP US U I O (b) 伏安特性曲線(xiàn)伏安特性曲線(xiàn) US + _ I U + _ RS (a)電路模型電路模型 任任 意意 外外 電電 路路 基本要求：基本要求：掌握各種含源支路的等效化簡(jiǎn)方法和電壓源與電流源掌握各種含源支路的等效化簡(jiǎn)方法和電壓源與電流源 電路之間的等效變換，熟練運(yùn)用等效規(guī)律化簡(jiǎn)電路。

60、電路之間的等效變換，熟練運(yùn)用等效規(guī)律化簡(jiǎn)電路。 73 I = ISGSU 二、實(shí)際電流源二、實(shí)際電流源 據(jù)據(jù)KCL有有： G S PPP I Is U IO (b) U- I 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) 1. 定義：如果一個(gè)二端元件定義：如果一個(gè)二端元件( (一端口）接到任意電路后，一端口）接到任意電路后， 該元件輸出電流該元件輸出電流 i 隨外電路負(fù)載電壓的變化而變，則隨外電路負(fù)載電壓的變化而變，則 該二端元件稱(chēng)為實(shí)際電流源，簡(jiǎn)稱(chēng)該二端元件稱(chēng)為實(shí)際電流源，簡(jiǎn)稱(chēng)“電流源電流源”。 2. 電路模型及伏安特性電路模型及伏安特性 IS I U + _ 任任 意意 外外 電電 路路 (a)電路模型電路模型 GS