第一章 電路的基本概念和定律、定理-2014-1

1、電電 工工 學(xué)學(xué)（電工及電子技術(shù)）（電工及電子技術(shù)）首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院安全與環(huán)境工程學(xué)院文華緒緒 論論第一為什么要學(xué)習(xí)電工學(xué)？第一為什么要學(xué)習(xí)電工學(xué)？第二電工學(xué)這門課程包括哪些內(nèi)容？第二電工學(xué)這門課程包括哪些內(nèi)容？第三怎么樣才能學(xué)好電工學(xué)？第三怎么樣才能學(xué)好電工學(xué)？電工學(xué)電工學(xué)（電工及電子技術(shù)）（電工及電子技術(shù)）研究電能在研究電能在技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用的一門課程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用的一門課程。1.電能應(yīng)用廣泛電能應(yīng)用廣泛2.電能的優(yōu)越性電能的優(yōu)越性 第一為什么要學(xué)習(xí)電工學(xué)？第一為什么要學(xué)習(xí)電工學(xué)？ 原子能、水位能、光能、熱能原子能、水位能、光能、熱能 機(jī)械能、光能、熱能

2、機(jī)械能、光能、熱能1）電能容易轉(zhuǎn)換：）電能容易轉(zhuǎn)換：2.電能的優(yōu)越性電能的優(yōu)越性2）電能容易輸送：）電能容易輸送： 3）電能容易控制：）電能容易控制：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化2.電能的優(yōu)越性電能的優(yōu)越性發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 電爐電爐 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器 輸電線輸電線10kV330kV10kV400V2）電能容易輸送：）電能容易輸送： 原子能、水位能、光能、熱能原子能、水位能、光能、熱能 機(jī)械能、光能、熱能機(jī)械能、光能、熱能3）電能容易控制：）電能容易控制：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化1）電能容易轉(zhuǎn)換：）電能容易轉(zhuǎn)換：2.電能的優(yōu)越性電能的優(yōu)越性發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 電燈電燈電

3、動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 電爐電爐 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器 輸電線輸電線10kV330kV10kV400V19世紀(jì)世紀(jì)：電工技術(shù)的發(fā)展使得人類實(shí)現(xiàn)了電工技術(shù)的發(fā)展使得人類實(shí)現(xiàn)了電工技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了電工技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了兩個(gè)時(shí)期兩個(gè)時(shí)期：機(jī)械化時(shí)代電氣化時(shí)代機(jī)械化時(shí)代電氣化時(shí)代20世紀(jì)世紀(jì)：電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了通信、制造和電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了通信、制造和計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展。計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展。計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)等的結(jié)合全球化信息時(shí)代計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)等的結(jié)合全球化信息時(shí)代20世紀(jì)中葉（世紀(jì)中葉（1946年）年）第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（電子管）（電子管）Electr

4、onic Numerical Integrator And Computer （1947年）年）第一支晶體管（美第一支晶體管（美AT&T公司貝爾實(shí)驗(yàn)室公司貝爾實(shí)驗(yàn)室 ）1958年年第一塊集成電路（第一塊集成電路（ICIntegrated Circuit） (集成十幾支晶體管）集成十幾支晶體管）七十年代以來(lái)七十年代以來(lái)大規(guī)模集成電路（大規(guī)模集成電路（LSILarge Scale Integration） （集成二十萬(wàn)支晶體管）（集成二十萬(wàn)支晶體管）九十年代初九十年代初 超大規(guī)模集成電路（超大規(guī)模集成電路（VLSIVery Large Scale Integration） （集成上百萬(wàn)支晶

5、體管）（集成上百萬(wàn)支晶體管）目前目前 集成電路飛速發(fā)展（集成上千萬(wàn)支晶體管）集成電路飛速發(fā)展（集成上千萬(wàn)支晶體管）回顧電子技術(shù)發(fā)展里程碑里程碑第二電工學(xué)這門課程包括哪些內(nèi)容？第二電工學(xué)這門課程包括哪些內(nèi)容？本課程是非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課本課程是非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課內(nèi)容內(nèi)容: : 電路、電機(jī)及傳動(dòng)控制、電子技術(shù)電路、電機(jī)及傳動(dòng)控制、電子技術(shù)要求要求：掌握本課程的：掌握本課程的 基本理論基本理論 基本知識(shí)基本知識(shí) 基本技能基本技能 為后續(xù)課及畢業(yè)后工作奠定基礎(chǔ)。為后續(xù)課及畢業(yè)后工作奠定基礎(chǔ)。第三怎么樣才能學(xué)好電工學(xué)？第三怎么樣才能學(xué)好電工學(xué)？理論與實(shí)際相結(jié)合理論與實(shí)際相結(jié)合建議建議: : 1.1

6、.認(rèn)真聽講認(rèn)真聽講2.2.認(rèn)真記筆記認(rèn)真記筆記3.3.認(rèn)真完成作業(yè)認(rèn)真完成作業(yè)4.4.認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)第一章電路的基本知識(shí)和基本定律、定理1-1 1-1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路

7、的基本知識(shí)和基本定律、定理1-1 電路和電路圖電路和電路圖一、電路的組成與作用一、電路的組成與作用二、電路模型和理想電路元件二、電路模型和理想電路元件三、內(nèi)電路與外電路三、內(nèi)電路與外電路四、激勵(lì)與響應(yīng)四、激勵(lì)與響應(yīng)第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理一、一、 電路的組成與作用電路的組成與作用電路：電路：就是電流所通過(guò)的路徑。它是由電路元件按就是電流所通過(guò)的路徑。它是由電路元件按一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。1、電路的組成：電路的組成：電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)三部分電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)三部分 電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)載負(fù)載 電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電

8、能的裝置，電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置， 例如：發(fā)電機(jī)、干電池例如：發(fā)電機(jī)、干電池負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置，負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置， 例如：電動(dòng)機(jī)、電爐、燈例如：電動(dòng)機(jī)、電爐、燈中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載的部分，其傳輸和分中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載的部分，其傳輸和分 配電能的作用。例如：輸電線路配電能的作用。例如：輸電線路發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 電爐電爐 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器 輸電線輸電線 電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)載負(fù)載 放放大大器器 電源電源（信號(hào)源）（信號(hào)源）中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)載負(fù)載 電路的作用之二：電路的作用之二：發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 電燈電燈

9、電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 電爐電爐 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器 輸電線輸電線 電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)載負(fù)載 2、電路的作用：、電路的作用：（電子電路，即信號(hào)電路）（電子電路，即信號(hào)電路）傳遞和處理信號(hào)。傳遞和處理信號(hào)。實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。（作用之一）實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。（作用之一）工程圖：用電路部件符號(hào)繪制的電路圖工程圖：用電路部件符號(hào)繪制的電路圖蓄電池對(duì)白熾燈供電電路蓄電池對(duì)白熾燈供電電路熱電偶熱電偶熱電偶測(cè)溫電路熱電偶測(cè)溫電路實(shí)際電路：實(shí)際電路：在電路理論上：在電路理論上：實(shí)體模型實(shí)體模型1-1 電路和電路圖電路和電路圖一、電路的組成與作用一、電路的組成與作用二、電路模型和理

10、想電路元件二、電路模型和理想電路元件第一章第一章電路的基本知識(shí)和基本定律電路的基本知識(shí)和基本定律三、內(nèi)電路與外電路三、內(nèi)電路與外電路四、激勵(lì)與響應(yīng)四、激勵(lì)與響應(yīng)二、電路模型和理想電路元件二、電路模型和理想電路元件1 1、理想電路元件：、理想電路元件：在一定條件下，突出其主要電磁性能，在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實(shí)際電路元件理想化忽略次要因素，將實(shí)際電路元件理想化（模型化）。（模型化）。 2.2.五種最基本的理想電路元件五種最基本的理想電路元件US：源電壓源電壓 US EIS：源電流源電流(d)、(e)為無(wú)內(nèi)部電能損耗的為無(wú)內(nèi)部電能損耗的理想化電源理想化電源 3.3.電路模

11、型電路模型把實(shí)際電路近似的看作是由理想把實(shí)際電路近似的看作是由理想電路元件組成的理想化的電路。電路元件組成的理想化的電路。熱電偶熱電偶三、內(nèi)電路與外電路三、內(nèi)電路與外電路內(nèi)電路內(nèi)電路電源內(nèi)部電流通路電源內(nèi)部電流通路外電路外電路電源外部電流通路電源外部電流通路 IUROUSRdc+-ba+_內(nèi)電路與外電路內(nèi)電路與外電路 是站在電源的角度而言的。是站在電源的角度而言的。四、激勵(lì)與響應(yīng)四、激勵(lì)與響應(yīng)1、激勵(lì)、激勵(lì)電源或信號(hào)源的電壓、電流輸入電源或信號(hào)源的電壓、電流輸入2、響應(yīng)、響應(yīng)激勵(lì)在電路各部分所產(chǎn)生的電壓和電流輸出激勵(lì)在電路各部分所產(chǎn)生的電壓和電流輸出分析電路其實(shí)質(zhì)分析電路其實(shí)質(zhì)分析激勵(lì)和響應(yīng)之

12、間的關(guān)系。分析激勵(lì)和響應(yīng)之間的關(guān)系。1-1 電路和電路圖總結(jié)電路和電路圖總結(jié)一、電路的組成與作用一、電路的組成與作用二、電路模型和理想電路元件二、電路模型和理想電路元件第一章第一章電路的基本知識(shí)和基本定律電路的基本知識(shí)和基本定律三、內(nèi)電路與外電路三、內(nèi)電路與外電路四、激勵(lì)與響應(yīng)四、激勵(lì)與響應(yīng)1-1 1-1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電

13、壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路中物理量的方向電路中物理量的方向物理量的物理量的方向方向：實(shí)際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向： 物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。參考方向：參考方向：不管實(shí)際方向如何，而不管實(shí)際方向如何，而任意任意選定的一個(gè)方向。選定的一個(gè)方向。在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的正正方向。方向。物理量的實(shí)際方向物理量的實(shí)際方向 物物理理量量單單位位實(shí)實(shí)際際正正方方向向電電流流 IA、

14、kA、mA、A正正電電荷荷移移動(dòng)動(dòng)的的方方向向電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì) E V、kV、mV、V電電源源驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)正正電電荷荷的的方方向向 (低低電電位位 高高電電位位)電電壓壓 UV、kV、mV、V電電位位降降落落的的方方向向 (高高電電位位 低低電電位位)電路分析中的電路分析中的參考方向參考方向問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出：在復(fù)雜的電路中難于判斷元件中物理量在復(fù)雜的電路中難于判斷元件中物理量 的實(shí)際方向，電路如何求解？的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向電流方向AB？電流方向電流方向BA？US1ABRUS2IR+_+_(1) (1) 在解題前先設(shè)定一個(gè)正方向，作為在解題前先設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；參考方向；解

15、決方法解決方法(3) (3) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向： 若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致； 若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。(2) (2) 根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān) 系的代數(shù)表達(dá)式；系的代數(shù)表達(dá)式； 1.1.電流的方向電流的方向 實(shí)際方向?qū)嶋H方向：正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。：正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。 參考方向參考方向：標(biāo)注的方向。（可任意定）：標(biāo)注的方向。（可任意定）在電路分析中電流參考方向的一般表示方法：在電路分析中電流參

16、考方向的一般表示方法：1 1）箭頭表示；）箭頭表示；2 2）雙下標(biāo)表示）雙下標(biāo)表示。實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系： 若若I 0，I參參與與I實(shí)實(shí)同方向；同方向； 若若I 0， I參參與與I實(shí)實(shí)反方向。反方向。AI53AI53電動(dòng)勢(shì)方向：電動(dòng)勢(shì)方向：從電源的負(fù)極指向正極。從電源的負(fù)極指向正極。2.2.電動(dòng)勢(shì)、電壓的方向電動(dòng)勢(shì)、電壓的方向電壓方向：電壓方向：從高電位指向低電位，即電位降的方向。從高電位指向低電位，即電位降的方向。電壓參考極性表示方法：電壓參考極性表示方法：1）通常用正（）、負(fù)（）極性表示，稱為參考極性。）通常用正（）、負(fù)（）極性表示，稱為參考極性?！啊北硎緟⒖紭O

17、性的高電位點(diǎn)；表示參考極性的高電位點(diǎn)；“”表示低電位點(diǎn)。表示低電位點(diǎn)。2）箭頭表示。代表參考極性的箭頭從（）指向（）。）箭頭表示。代表參考極性的箭頭從（）指向（）。3）雙下標(biāo)表示。）雙下標(biāo)表示。“實(shí)際方向?qū)嶋H方向”是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而“參考方向參考方向”則是人們?cè)趧t是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí)進(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí), , 任意假設(shè)的。任意假設(shè)的。(2) (2) 在解題過(guò)程中，一定要在解題過(guò)程中，一定要先假定先假定物理量的物理量的參考方向，然后再列參考方向，然后再列方程方程計(jì)算計(jì)算。參考方向一旦選定，就參考方向一旦選定，就不再不再變動(dòng)。變動(dòng)。 缺少缺少“參考方向參考方向”的物理量是無(wú)意

18、義的的物理量是無(wú)意義的. . 提示提示(3) (3) “參考方向參考方向”可能與可能與實(shí)際方向?qū)嶋H方向一致一致，也可能與實(shí)際方向相反也可能與實(shí)際方向相反，因而，今后的電流、電壓用代數(shù)量表示。因而，今后的電流、電壓用代數(shù)量表示。若實(shí)際方向和所選的參考方向一致，為正值，否則為負(fù)值。若實(shí)際方向和所選的參考方向一致，為正值，否則為負(fù)值。只有在標(biāo)明只有在標(biāo)明參考方向參考方向的前提下，電流和電壓才可能根據(jù)其的前提下，電流和電壓才可能根據(jù)其值的正負(fù)確定電流、電壓的實(shí)際方向。值的正負(fù)確定電流、電壓的實(shí)際方向。(4) (4) 電路圖中標(biāo)注的電路圖中標(biāo)注的I、U的方向均為參考方向。的方向均為參考方向。已知：已知：

19、US1110V，US250V，US3220V，R20，I42.5A，I57.5A，I64A。求求：（1）電源的開路電壓）電源的開路電壓U1、U2、U3和和Uba的代數(shù)值；的代數(shù)值；（2）負(fù)載電阻端電壓）負(fù)載電阻端電壓U4、U5、U6和和Ucd的代數(shù)值。的代數(shù)值。練習(xí)練習(xí) 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向：電壓和電流參考方向一致。電壓和電流參考方向一致。在某元件的在某元件的U與與I取關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：則其功率：取關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：則其功率：PUI 0時(shí)，表示元件吸收功率，是負(fù)載性質(zhì)。時(shí)，表示元件吸收功率，是負(fù)載性質(zhì)。PUI 0時(shí)，表示元件發(fā)出功率，是電源性質(zhì)。時(shí)，表示元件發(fā)出功率，是電源性質(zhì)。電

20、壓和電流參考方向不一致。電壓和電流參考方向不一致。非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向:3.電功率電功率 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向：電壓和電流參考方向一致。電壓和電流參考方向一致。在某元件的在某元件的U與與I為為關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：則其功率：關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：則其功率：PUI 0時(shí)，表示元件吸收功率，是負(fù)載性質(zhì)。時(shí)，表示元件吸收功率，是負(fù)載性質(zhì)。PUI 0時(shí)，表示元件發(fā)出功率，是電源性質(zhì)。時(shí)，表示元件發(fā)出功率，是電源性質(zhì)。電壓和電流參考方向不一致。電壓和電流參考方向不一致。非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向:3.電功率電功率能量守恒定律能量守恒定律各電源發(fā)出的功率之和恒等于各各電源發(fā)出的功率之和恒等于

21、各負(fù)載接受和消耗的功率之和。負(fù)載接受和消耗的功率之和。 電路的基本概念總結(jié)電路的基本概念總結(jié)一、電路的組成與作用一、電路的組成與作用組成：電源、中間環(huán)節(jié)、負(fù)載組成：電源、中間環(huán)節(jié)、負(fù)載作用：作用：1、傳輸和變換電能；、傳輸和變換電能；2、傳遞和處理信號(hào)、傳遞和處理信號(hào)二、電路模型和理想電路元件二、電路模型和理想電路元件電阻、電感、電容、理想電壓源、理想電流源電阻、電感、電容、理想電壓源、理想電流源三、電壓和電流的參考方向三、電壓和電流的參考方向任意設(shè)定的正方向任意設(shè)定的正方向1-1 1-1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額

22、定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理各種電氣設(shè)備在工作時(shí)，其電壓、電流和功率都有各種電氣設(shè)備在工作時(shí)，其電壓、電流和功率都有一定的限額，這些限額是用來(lái)表示它們的正常工作條一定的限額，這些限額是用來(lái)表示它們的正常工作條件和工作能力的，稱為電氣設(shè)備的件和工作能力的，稱為電氣設(shè)備的

23、額定值額定值。13電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)一、電氣設(shè)備的額定值一、電氣設(shè)備的額定值額定電流：額定電流：IN額定電壓：額定電壓：UN額定功率：額定功率：PN二、電路的幾種狀態(tài)二、電路的幾種狀態(tài)三種狀態(tài)：三種狀態(tài)：負(fù)載狀態(tài)、空載狀態(tài)和短路狀態(tài)負(fù)載狀態(tài)、空載狀態(tài)和短路狀態(tài)伏安特性伏安特性0IRUUSIUUS1、 負(fù)載狀態(tài)負(fù)載狀態(tài) （開關(guān)合上）（開關(guān)合上） 1）. 電壓與電流電壓與電流 關(guān)系關(guān)系 R0R時(shí)，時(shí)，U US IUROUSRdc+-ba+_R0R單位：?jiǎn)挝唬篧、kW 2IRIUUIoSPPPSU式中：式中： PUS=USI-是電源產(chǎn)生的功率是電源產(chǎn)生的功率 P

24、=R0I2-是電源內(nèi)阻上所損耗的功率是電源內(nèi)阻上所損耗的功率 P=UI-是電源輸出的功率是電源輸出的功率 2）. 功率與功率平衡功率與功率平衡 IUROUSRdc+-ba+_注意注意一般用電設(shè)備都是并聯(lián)于供電線上，接入的電燈一般用電設(shè)備都是并聯(lián)于供電線上，接入的電燈數(shù)愈多，負(fù)載電阻數(shù)愈多，負(fù)載電阻RL愈小，電路中電流愈大，愈小，電路中電流愈大，負(fù)載功負(fù)載功率率也愈大。在電工技術(shù)上把這種情況叫做也愈大。在電工技術(shù)上把這種情況叫做負(fù)載增大負(fù)載增大。負(fù)載的大小負(fù)載的大小指的是指的是負(fù)載電流或功率的大小負(fù)載電流或功率的大小，而不，而不是是負(fù)載電阻的大小負(fù)載電阻的大小。LlSRRRUI20滿載滿載電路中

25、電流電路中電流達(dá)到達(dá)到電源或供電線的電源或供電線的額定電流時(shí)的工作狀態(tài)額定電流時(shí)的工作狀態(tài)過(guò)載過(guò)載電路中電流電路中電流超過(guò)超過(guò)電源或供電線電源或供電線的額定電流的額定電流欠載欠載電路中電流電路中電流小于小于電源或供電線電源或供電線的額定電流的額定電流短時(shí)間的少量的過(guò)載還是可以的，長(zhǎng)短時(shí)間的少量的過(guò)載還是可以的，長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載是不允許的。時(shí)間的過(guò)載是不允許的。2、 空載狀態(tài)或開路狀態(tài)（開關(guān)斷開空載狀態(tài)或開路狀態(tài)（開關(guān)斷開） I=0U=U0=USP=0 IUROUSRdc+-ba+_開路電壓開路電壓3、 短路狀態(tài)短路狀態(tài) U=0I=ISC=US/R0P=0 IUROUSRdc+-ba+_短路電流短路

26、電流1-1 1-1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫基爾霍夫電流定律（電流定律（KCL）應(yīng)用于應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)，基爾霍夫基爾霍夫電

27、壓定律（電壓定律（KVL）應(yīng)用于應(yīng)用于回路回路 1845年德國(guó)科學(xué)家基爾霍夫說(shuō)明了復(fù)雜電路中任年德國(guó)科學(xué)家基爾霍夫說(shuō)明了復(fù)雜電路中任一節(jié)點(diǎn)上各部分電流之間的相互關(guān)系以及任一回路一節(jié)點(diǎn)上各部分電流之間的相互關(guān)系以及任一回路中各部分之間的相互關(guān)系，這就是基爾霍夫定律。中各部分之間的相互關(guān)系，這就是基爾霍夫定律。 我們從三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明它：我們從三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明它：（1 1）每個(gè)元件就是一條支路，如圖）每個(gè)元件就是一條支路，如圖AGCB；（2 2）串聯(lián)的元件我們視它為一條支路，如圖）串聯(lián)的元件我們視它為一條支路，如圖AB、AFDB；（3 3）一條支路只能流過(guò)一個(gè)電流一條支路只能流過(guò)一個(gè)電流。支路支路支路

28、支路1.1.支路：有一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無(wú)分支電路。支路：有一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無(wú)分支電路。網(wǎng)孔網(wǎng)網(wǎng)孔孔回路回路回路回路2. 2. 結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。I1I2I3I4I5結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)4.4.網(wǎng)孔：簡(jiǎn)單的不可再分的回路，即未被其他支網(wǎng)孔：簡(jiǎn)單的不可再分的回路，即未被其他支路路分割的分割的單孔回路。單孔回路。3.3.回路：電路中由幾個(gè)支路組成的閉合的路徑。回路：電路中由幾個(gè)支路組成的閉合的路徑。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。電路也稱網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。電路也稱網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)。支路支路：電路中每一個(gè)分支：電路中每一

29、個(gè)分支回路回路：電路中任一閉合路徑：電路中任一閉合路徑結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)例例I3US4US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-ab、ad、 .（共共6條條）a 、 b、c 、d (共共4個(gè)）個(gè)）abda、 bcdb、 . （共（共7 個(gè)）個(gè)） 對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)關(guān)系即可對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)關(guān)系即可求解。如：求解。如：US+-2RUS+-R2RRR2R2R2R5、簡(jiǎn)單電路簡(jiǎn)單電路：只有一個(gè)回路的無(wú)分支電路或電路只有一個(gè)回路的無(wú)分支電路或電路 雖有分支，但利用電阻串并聯(lián)關(guān)系可以轉(zhuǎn)化為雖有分支，但利用電阻串并聯(lián)關(guān)系

30、可以轉(zhuǎn)化為 無(wú)分支的只有一個(gè)回路的電路。無(wú)分支的只有一個(gè)回路的電路。對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)無(wú)法求僅通過(guò)串、并聯(lián)無(wú)法求解，必須經(jīng)過(guò)一定的解解，必須經(jīng)過(guò)一定的解題方法，才能算出結(jié)果。題方法，才能算出結(jié)果。 US4-I4+_US3+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I36、復(fù)雜電路復(fù)雜電路：運(yùn)用電阻串、并聯(lián)的計(jì)算方法運(yùn)用電阻串、并聯(lián)的計(jì)算方法不能將它簡(jiǎn)化成一個(gè)單回路電路，即不能將它簡(jiǎn)化成一個(gè)單回路電路，即。定律內(nèi)容：對(duì)于電路中任一結(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，定律內(nèi)容：對(duì)于電路中任一結(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入該結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流。流入該結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的

31、電流。定律也可表述為：流入電路任一結(jié)點(diǎn)的電流的代定律也可表述為：流入電路任一結(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和為零。數(shù)和為零。 0ti關(guān)系也適用于隨時(shí)間變化的電流關(guān)系也適用于隨時(shí)間變化的電流KCL的的依據(jù)依據(jù)：電流的連續(xù)性：電流的連續(xù)性一、基爾霍夫電流定律（一、基爾霍夫電流定律（KCL定律）定律）0I結(jié)點(diǎn)電流方程式結(jié)點(diǎn)電流方程式式中電流參考方向指向結(jié)點(diǎn)的取正，反之取負(fù)。式中電流參考方向指向結(jié)點(diǎn)的取正，反之取負(fù)。4231IIIII1I2I3I4例例或或：04231IIII例例電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。閉合面；閉合面；I1 +I2=I3 例例I=0KCL的擴(kuò)展的擴(kuò)

32、展I=?US2US3US1+_RR1R+_+_R例例I1I2I3ABCI4I5I6C: I5 +I6=I3A: I1 =I4+I6B: I2 +I4=I54251IIII05421IIII0543453IIIIII或?qū)Y(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)a：也可改寫為：也可改寫為：對(duì)于虛線閉合面：對(duì)于虛線閉合面：二、基爾霍夫電壓定律（二、基爾霍夫電壓定律（KVL方程）方程）即：即：0UI3US4US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-定律內(nèi)容：定律內(nèi)容：對(duì)于電路中任一回路，在任一瞬間，對(duì)于電路中任一回路，在任一瞬間，沿該回路的所有支路電壓的代數(shù)和等于零。沿該回路的所有支路電壓的代數(shù)和等于零。回

33、路電壓方程式回路電壓方程式基爾霍夫電壓定律反映的是基爾霍夫電壓定律反映的是電位單值性電位單值性。 0tu關(guān)系也適用于隨時(shí)間變化的電壓關(guān)系也適用于隨時(shí)間變化的電壓RIUUabS電位升電位升電位降電位降KVLKVL定律也適合開口電路。定律也適合開口電路。例例US+_RabUabI+_符號(hào)：符號(hào)： 與繞行方向一致的電流取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。與繞行方向一致的電流取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。 與繞行方向一致的源電壓取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。與繞行方向一致的源電壓取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。0SabURIUUS+_RabUabI+_符號(hào)：符號(hào)： 與繞行方向一致的電流取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。與繞行方向一致的電流取正號(hào)，相反的

34、取負(fù)號(hào)。 與繞行方向一致的源電壓取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。與繞行方向一致的源電壓取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。kUU一段電路的電壓方程式所表達(dá)的關(guān)系為：一段電路的電壓方程式所表達(dá)的關(guān)系為： 總電壓（總電壓（U）等于各分段電壓（）等于各分段電壓（Uk）的代數(shù)和。）的代數(shù)和。 寫作：寫作： 0)()(022333444IRIRUUIRUUUUSSadcdacacda例例05IbaVV 0gbU445444450IRUUUUIRUUSSababSS 5444SSabcgfcafabUUIRUUUUU 若從若從處斷開處斷開1-1 1-1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算

35、1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法一、支路電流法一、支路電流法從求支路電流入手從求支路電流入手二、結(jié)點(diǎn)電位法（自學(xué)）二、結(jié)點(diǎn)電位法（自學(xué)）從求結(jié)點(diǎn)電位入手從求結(jié)點(diǎn)電位入手未知數(shù)：未知數(shù)：各支路電

36、流。各支路電流。解題思路：解題思路：根據(jù)基爾霍夫定律，列結(jié)點(diǎn)電流和回根據(jù)基爾霍夫定律，列結(jié)點(diǎn)電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。路電壓方程，然后聯(lián)立求解。一、一、 支路電流法支路電流法US4US3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_解題步驟：解題步驟：對(duì)每一支路假設(shè)一未知電對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流流（I1-I6），），標(biāo)出其參考標(biāo)出其參考方向方向?qū)γ總€(gè)節(jié)點(diǎn)有對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有0I2. 按按KCL列電流方程列電流方程例例1節(jié)點(diǎn)數(shù)：節(jié)點(diǎn)數(shù)：支路數(shù)：支路數(shù)：N4B6節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：143III列電流方程列電流方程節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)c：352III節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)b：261III節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)d：564IIIbacd

37、（取其中三個(gè)方程）（取其中三個(gè)方程）節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù) N=4支路數(shù)支路數(shù) B=6US4US3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_N個(gè)結(jié)點(diǎn)，可列出（個(gè)結(jié)點(diǎn)，可列出（N1）個(gè)）個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程4.電壓、電流方程聯(lián)立求得：電壓、電流方程聯(lián)立求得：61IIbacd33435544 :RIUURIRIadcaSS6655220 :RIRIRIbcdb1144664 :RIRIRIUabdaSUS4US3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_3.對(duì)每個(gè)單孔回路列電壓方程對(duì)每個(gè)單孔回路列電壓方程支路電流法小結(jié)支路電流法小結(jié)解題步驟解題步驟結(jié)論與引申結(jié)論

38、與引申2. 列電流方程。列電流方程。 對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有1. 對(duì)每一支路假設(shè)對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流。一未知電流。0I4. 解聯(lián)立方程組。解聯(lián)立方程組。對(duì)每個(gè)網(wǎng)對(duì)每個(gè)網(wǎng)孔孔有有UE3. 列電壓方程：列電壓方程： (N-1)I1I2I31. 假設(shè)未知數(shù)時(shí)，正方向可任意選擇。假設(shè)未知數(shù)時(shí)，正方向可任意選擇。1. 未知數(shù)未知數(shù)=B，#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負(fù)決定電流的實(shí)際方向。根據(jù)未知數(shù)的正負(fù)決定電流的實(shí)際方向。2. 原則上，有原則上，有B個(gè)支路就設(shè)個(gè)支路就設(shè)B個(gè)未知數(shù)。個(gè)未知數(shù)。 （恒流源支路除外）（恒流源支路除外）若電路有若電路有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，個(gè)節(jié)點(diǎn)，則可以列出則可以列出 節(jié)點(diǎn)方程。節(jié)點(diǎn)方程

39、。2. 獨(dú)立回路的選擇：獨(dú)立回路的選擇：已有已有(N-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)方程，個(gè)節(jié)點(diǎn)方程， 需補(bǔ)足需補(bǔ)足 B -（N -1）個(gè)方程。個(gè)方程。一般按網(wǎng)孔選擇一般按網(wǎng)孔選擇支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的支路電流法是電路分析中最基本的 方法之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律、方法之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律、歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè) 數(shù)較多，求解不方便。數(shù)較多，求解不方便。支路數(shù)支路數(shù) B=4須列須列4個(gè)方程式個(gè)方程式ab P37 ： 1-16作業(yè)作業(yè)1-1 1-

40、1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理1. 電壓源電壓源伏安特性伏安特性電壓源模型電壓源模型oSIRUUIUUSUIRO+-USRo越小越小特性越平特性越平1-6電壓源、

41、電流源及其等效變換電壓源、電流源及其等效變換構(gòu)成：理想電壓源構(gòu)成：理想電壓源 US 與與 內(nèi)電阻內(nèi)電阻 R0 串聯(lián)串聯(lián)理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）: R0= 0 時(shí)的電壓源時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1）；）； R0= 0 時(shí)的電壓源時(shí)的電壓源IUS+_abUab伏安特性伏安特性IUabUS(2）輸出電）輸出電 壓不變，其值恒等于電源的源電壓。壓不變，其值恒等于電源的源電壓。 即即 Uab US； Uab是由它本身確定的定值是由它本身確定的定值,與外電與外電路及輸出電流路及輸出電流I的大小無(wú)關(guān)的大小無(wú)關(guān),所以又叫恒壓源。所以又叫恒壓源。 理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）:

42、 R0= 0 時(shí)的電壓源時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：特點(diǎn)：(3）它的外特性為）它的外特性為Uab=US的水平直線的水平直線. （4）輸出電流）輸出電流I不是定值不是定值,與輸出電壓和與輸出電壓和外電路的情況有關(guān)。外電路的情況有關(guān)。IUS+_abUab伏安特性伏安特性IUabUS恒壓源中的電流由恒壓源中的電流由 決定決定設(shè)設(shè): US=10VIUS+_abUab2 R1當(dāng)當(dāng)R1 R2 同時(shí)接入時(shí)：同時(shí)接入時(shí)： I=10AR22 例例 當(dāng)當(dāng)R1接入時(shí)接入時(shí) ： I=5A則：則：外電路外電路恒壓源中的電流由恒壓源中的電流由 決定決定設(shè)設(shè): US=10VIUS+_abUab例例 當(dāng)電路空載時(shí)，當(dāng)電路空載時(shí)，則：則

43、：外電路外電路R1 ：即：即： 當(dāng)電路短路時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，則：則：R10 R10 0 ：即：即：I=0AI= RUIS恒壓源特性中不變的是：恒壓源特性中不變的是：_(US、I)US恒壓源特性中變化的是：恒壓源特性中變化的是：_I_ 會(huì)引起會(huì)引起 I 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變I 的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是_ 的變化。的變化。大小大小方向方向+_I恒壓源特性小結(jié)恒壓源特性小結(jié)USUababR2. 電流源電流源ISROabUabI0RUIIabSIsUabI外特性外特性 電流源模型電流源模型ROR0越大越大特性越陡特性越陡構(gòu)成：理想電流源構(gòu)成：理想

44、電流源 IS 與與 內(nèi)電阻內(nèi)電阻 R0并聯(lián)并聯(lián)理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源):特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1） R0= 時(shí)的電流源時(shí)的電流源； abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性（2）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流 IS；是由理想電流源本身所確定的定值，與輸出；是由理想電流源本身所確定的定值，與輸出電壓電壓U和外電路的情況無(wú)關(guān)。和外電路的情況無(wú)關(guān)。 理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源): R0= 時(shí)的電流源時(shí)的電流源. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：（3）理想電流源的外特性是）理想電流源的外特性是I IS的垂直的垂直直線；直線； abIUabIsIUabIS伏伏

45、安安特特性性（4）輸出電壓）輸出電壓U不是定值，由外電路決定。不是定值，由外電路決定。恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè)設(shè): IS=1 A R=10 時(shí)，時(shí)， U =10 V。R=1 時(shí)，時(shí)， U =1 V。則則:例例恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定IUIs設(shè)設(shè): IS=1 A例例 當(dāng)電路空載時(shí)，當(dāng)電路空載時(shí)，則：則：R1 ：即：即： 當(dāng)電路短路時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，則：則：R10 R10 0 ：即：即：U=0VU= 恒流源特性小結(jié)恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：恒流源特性中不變的是：_（Uab、IS）Is恒流源特性中變化的是：恒流源特性中變化

46、的是：_Uab_ 會(huì)引起會(huì)引起 Uab 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變Uab的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是 _的變化。的變化。大小大小方向方向RIUsab 理想恒流源兩端理想恒流源兩端可否被短路可否被短路？abIUabIsR恒流源舉例恒流源舉例IcIbUcebcII 當(dāng)當(dāng) I b 確定后，確定后，I c 就基本確定了。在就基本確定了。在 IC 基本恒定基本恒定的范圍內(nèi)的范圍內(nèi) ，I c 可視為恒流源可視為恒流源 (電路元件的抽象電路元件的抽象) 。cebIb+-E+-晶體三極管晶體三極管UceIc電壓源中的電流電壓源中的電流如何決定如何決定？電流電流源兩

47、端的電壓等源兩端的電壓等于多少于多少？例例IUS R_+abUab=?Is原則原則：Is不能變，不能變，US 不能變。不能變。SabUIRU電壓源中的電流電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量US+_abIUabUab = US （常數(shù)）（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)外電路負(fù)載對(duì) Uab 無(wú)影響。無(wú)影響。IabUabIsI = Is （常數(shù)）（常數(shù)）I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)外電路負(fù)載對(duì) I 無(wú)影響。無(wú)

48、影響。輸出電流輸出電流 I 可變可變 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外電路決定由外電路決定端電壓端電壓Uab 可變可變 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外電路決定均由外電路決定3. 兩種電源的等效互換兩種電源的等效互換 等效互換的條件：等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。對(duì)外的電壓電流相等。I = I Uab = Uab即：即：IR0+-USbaUabISabUabI R0等效互換公式：等效互換公式：0RIUUSabIR0+-USbaUabRIRIRIIUssab000ISabUabIR0則則0RIUSRIRIs00RIUsS0RR00I = I Uab = Uab若若000RR

49、RUISsRRRIUsS000aUS+-bIUabR0電壓源電壓源電流源電流源UabR0IsabI 等效變換的注意事項(xiàng)等效變換的注意事項(xiàng)(1) “等效等效”是指是指“對(duì)外對(duì)外”等效（等效互換前后對(duì)外等效（等效互換前后對(duì)外伏伏-安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。IsaR0bUabI RLaUS+-bIUabR0RLR0中不消耗能量中不消耗能量R0中則消耗能量中則消耗能量0IIUUUSabab對(duì)內(nèi)不等效對(duì)內(nèi)不等效對(duì)外等效對(duì)外等效時(shí)時(shí)例如：例如：LR(2) 注意轉(zhuǎn)換前后注意轉(zhuǎn)換前后 US 與與 Is 的方向要一致。的方向要一致。aUS+-bIR0US+-bIR0aIsaR0bIaI

50、sR0bI(3) 恒壓源和恒流源不能等效互換。恒壓源和恒流源不能等效互換。abIUabIsaUS+-bI00SSSURUI（不存在不存在）電源簡(jiǎn)單等效變換的規(guī)律：電源簡(jiǎn)單等效變換的規(guī)律：幾個(gè)恒壓源串聯(lián)時(shí)，串聯(lián)后等效恒壓源幾個(gè)恒壓源串聯(lián)時(shí)，串聯(lián)后等效恒壓源的源電壓為各串聯(lián)恒壓源源電壓的代數(shù)的源電壓為各串聯(lián)恒壓源源電壓的代數(shù)和和; ;各串聯(lián)恒壓源源電壓的極性和等效恒壓各串聯(lián)恒壓源源電壓的極性和等效恒壓源源電壓極性相同者取正，相反者取負(fù)；源源電壓極性相同者取正，相反者取負(fù)；電源簡(jiǎn)單等效變換的規(guī)律：電源簡(jiǎn)單等效變換的規(guī)律：幾個(gè)恒流源并聯(lián)時(shí)，并聯(lián)后等效恒流源幾個(gè)恒流源并聯(lián)時(shí)，并聯(lián)后等效恒流源的源電流等于

51、各并聯(lián)恒流源源電流的代的源電流等于各并聯(lián)恒流源源電流的代數(shù)和，數(shù)和，各并聯(lián)恒流源源電流的方向和等效恒流各并聯(lián)恒流源源電流的方向和等效恒流源源電流方向相同者取正，相反者取負(fù)源源電流方向相同者取正，相反者取負(fù). .1、兩恒壓源串聯(lián)兩恒壓源串聯(lián)， 2 SS1UUUS2、兩、兩恒恒壓源并聯(lián)壓源并聯(lián)， 必須必須2 S1 S2 S1 SUUUUUS，US2US1IUSIUS1US2USI3、兩兩恒恒流源并聯(lián)流源并聯(lián)， s2 s1 III4、兩、兩恒恒流源串聯(lián)流源串聯(lián)， 必須必須s2 s1 s s2 s1 IIIII，IS1ISIS2IS1ISIS25、恒恒壓源與壓源與恒恒流源（電阻）的并聯(lián)流源（電阻）的并

52、聯(lián)， 即與恒壓源并聯(lián)的元件是多余的即與恒壓源并聯(lián)的元件是多余的USIISUSUSR6、恒恒流源與流源與電壓源（電阻）的串聯(lián)壓源（電阻）的串聯(lián)與與恒恒流源串聯(lián)的元件是多余的。流源串聯(lián)的元件是多余的。USISRISIS111RUIS333RUISR1R3IsR2R5R4I3I1I應(yīng)應(yīng)用用舉舉例例-+IsR1US1+-R3R2R5R4IUS3I=?(接上頁(yè)接上頁(yè))IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454RRRUUIdSSd+RdUSd+R4US4R5I-(接上頁(yè)接上頁(yè))ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 4432132131/RIURRRRRRRIIUS

53、SdSd10V+-2A2 I討論題討論題?IA32410A72210A5210III哪哪個(gè)個(gè)答答案案對(duì)對(duì)?+-10V+-4V2 用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖中用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖中11電阻上的電流電阻上的電流 I =I = ？（a）6V32144V2A6I 32144V2A6（b）I2A例例 32144V2A6（b）I2A2144V4A2（c）I2144V（d）I28V2144V4A2（c）I1（e）I1A2A442144V（d）I28V1（e）I 1A2A441（f）I3A2由分流公式可求出：由分流公式可求出： AI23122 P37 ： 1-17作業(yè)作業(yè)1-1 1-

54、1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分析方法1-6 1-6 電壓源和電流源及其等效變換電壓源和電流源及其等效變換1-7 1-7 疊加定理疊加定理1-8 1-8 等效電源定理等效電源定理第第1 1章章 電路的基本知識(shí)和基本定律、定理電路的基本知識(shí)和基本定律、定理17 疊加定理疊加定理在有多個(gè)電源的在有多個(gè)電源的線性電路線性電路中，任何支路的中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單

55、獨(dú)作電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路中所產(chǎn)生電流或電壓的代數(shù)和。用時(shí)在該支路中所產(chǎn)生電流或電壓的代數(shù)和。內(nèi)容內(nèi)容:+BI2R1I1US1R2AUS2I3R3+_+_原電路原電路I2R1I1R2ABUS2I3R3+_US2單獨(dú)作用單獨(dú)作用+_AUS1BI2R1I1R2I3R3US1單獨(dú)作用單獨(dú)作用線性電路：電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變。線性電路：電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變。I2I1I2I1+BI2R1I1US1R2AUS2I3R3+_+_AUS1+B_R1R2R3I3I3R1R2ABUS2R3+_在考慮某一電源單獨(dú)作用時(shí)：在考慮某一電源單獨(dú)作用時(shí)： 暫時(shí)不予考

56、慮的暫時(shí)不予考慮的恒壓源恒壓源應(yīng)予以應(yīng)予以短路短路，即令，即令US=0； 暫時(shí)不予考慮的暫時(shí)不予考慮的恒流源恒流源應(yīng)予以應(yīng)予以開路開路，即令，即令 IS=0。I2I1I2I1IIIIII I II333222111 +BI2R1I1US1R2AUS2I3R3+_+_AUS1+B_R1R2R3I3I3R1R2ABUS2R3+_解題時(shí)要首先標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向（即正解題時(shí)要首先標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向（即正方向）。方向）。最后疊加時(shí)，一定要注意各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)的電流最后疊加時(shí)，一定要注意各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)的電流（或電壓分量）的參考方向是否與（或電壓分量）的參考方向是否與總電流和電

57、壓的總電流和電壓的參考方向一致參考方向一致，與總電流（或總電壓）一致的電流，與總電流（或總電壓）一致的電流分量（或電壓分量）為正，反之為負(fù)。分量（或電壓分量）為正，反之為負(fù)。例例+-10 I4A20V10 10 疊加定理用求：疊加定理用求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10 I 4A10 10 +-10 I 20V10 10 解：解：應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1. 疊加定理只適用于疊加定理只適用于線性電路線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、（電路參數(shù)不隨電壓、 電流的變化而改變）。電流的變化而改變）。 2. 疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變疊加

58、時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。 暫時(shí)不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令暫時(shí)不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令US=0； 暫時(shí)不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令暫時(shí)不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令 Is=0。解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向正方向。原電路中各電壓、。原電路中各電壓、 電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。與總電流電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。與總電流 （或總電壓）一致的電流分量（或電壓分量）為正，反之為負(fù)。（或總電壓）一致的電流分量（或電壓分量）為正，反之為負(fù)。=+4. 疊加定理只能用于電壓或電流的計(jì)算，疊加定理只能用于電壓

59、或電流的計(jì)算，不能用來(lái)不能用來(lái) 求功率求功率。如：。如： 333 I II 設(shè)：設(shè)：32332332333233)()()(RIR IRI IRIP則：則：I3R3求得：求得： I 1” = 42.9A；I 2” = 47.1A；I” = 4.2A疊加疊加:(:(注意電流方向注意電流方向) )I1I1I1” I2 I2 I2”I I I”解出解出: :I120A I210AI10AUS1R01I 1US2R02I 2I (a)RUS1R01I 1R02I 2I (b)RRR01I1”I” US2R02(c)I2”已知已知 ：US1 =12V ，R01= 0.1； US2 = 9 V ，R02=

60、 0.1；R = 1用疊加定理計(jì)算圖用疊加定理計(jì)算圖a所示電路中各支所示電路中各支路電流。路電流。 I 1 = 62.9A； I 2 = 57.1A；I = 5.8A解：解：US1單獨(dú)作用：?jiǎn)为?dú)作用：( (圖圖b)b)求得：求得：US2單獨(dú)作用：?jiǎn)为?dú)作用：( (圖圖c)c)例例 P38 ： 1-24：用疊加定理求：用疊加定理求123題。題。作業(yè)作業(yè)1-1 1-1 電路和電路圖電路和電路圖1-2 1-2 簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算簡(jiǎn)單電路的分析計(jì)算1-3 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài)1-4 1-4 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1-5 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法復(fù)雜電路的基本分