電路ppt 修改版 1

1、 緒論l課程的意義課程的意義電磁電磁理論理論路路場(chǎng)場(chǎng)電路電路磁路磁路集中參數(shù)電路集中參數(shù)電路分布參數(shù)電路分布參數(shù)電路分析分析綜合綜合u理論意義理論意義:u工程的意義工程的意義1、電能應(yīng)用、電能應(yīng)用2、電能優(yōu)越性、電能優(yōu)越性便于轉(zhuǎn)換便于轉(zhuǎn)換便于傳輸便于傳輸便于控制便于控制研究電能在各領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課研究電能在各領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課l課程的性質(zhì)和地位課程的性質(zhì)和地位研究電路基本規(guī)律其理論方法在許多技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用研究電路基本規(guī)律其理論方法在許多技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用l學(xué)習(xí)內(nèi)容：學(xué)習(xí)內(nèi)容：分析電路中電磁現(xiàn)象、基本規(guī)律、分析方法分析電路中電磁現(xiàn)象、基本規(guī)律、分析方法l學(xué)習(xí)

2、方法：學(xué)習(xí)方法：弄清概念熟練習(xí)題加強(qiáng)實(shí)踐反復(fù)記憶弄清概念熟練習(xí)題加強(qiáng)實(shí)踐反復(fù)記憶l參參 考考 書書 ：電路電路、電路原理電路原理、電路分析電路分析 緒論1. 1. 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向3. 3. 基爾霍夫定律基爾霍夫定律l 重點(diǎn)重點(diǎn)：第第1 1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律(circuit elements) (circuit laws) 2. 2. 電路元件特性電路元件特性1.1 電路和電路模型（電路和電路模型（model)1. 實(shí)際電路實(shí)際電路功能功能a 能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b 信息的傳遞與處理。信息的傳遞與處理。共性共性建立在同

3、一電路理論基礎(chǔ)上建立在同一電路理論基礎(chǔ)上由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。接構(gòu)成的電流的通路。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器負(fù)載負(fù)載(電燈電燈)(電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī))(電爐電爐)輸電線輸電線放大器放大器話筒話筒揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器電源電源(信號(hào)源信號(hào)源):提供電能或電信號(hào)的裝置。提供電能或電信號(hào)的裝置。負(fù)載負(fù)載:取用電能的設(shè)備。取用電能的設(shè)備。中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié):連接電源與負(fù)載的部分電路。連接電源與負(fù)載的部分電路。 電源又稱為電源又稱為激勵(lì)激勵(lì)(輸入）輸入），由激勵(lì)而在電路中產(chǎn)生的電，由激勵(lì)而在電路中產(chǎn)生的電流和電壓稱為流和電壓稱為響應(yīng)（

4、輸出）響應(yīng)（輸出）。 實(shí)際電路千差萬別，分析困難，建立對(duì)應(yīng)模型，簡(jiǎn)化實(shí)際電路千差萬別，分析困難，建立對(duì)應(yīng)模型，簡(jiǎn)化分析。分析。2、電路的組成、電路的組成 由反映實(shí)際電路部件的由反映實(shí)際電路部件的主要電磁性質(zhì)主要電磁性質(zhì)的的理想電路元件及其組合構(gòu)成。理想電路元件及其組合構(gòu)成。10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開關(guān)開關(guān)燈泡燈泡3. 電路模型電路模型 (circuit model)sRLRsU電路模型電路模型l理想電路元件理想電路元件 具有某種具有某種確定的電磁性能確定的電磁性能、精確精確 的數(shù)學(xué)定義的數(shù)學(xué)定義的假想元件，的假想元件， 是是組成電組成電路模型最小單元路模型最小單元

5、。l電路模型電路模型實(shí)際電路實(shí)際電路S用理想電路元件或它們的組合模擬實(shí)際器件就是建立用理想電路元件或它們的組合模擬實(shí)際器件就是建立其模型，簡(jiǎn)稱其模型，簡(jiǎn)稱建模建模。 建模時(shí)必須考慮建模時(shí)必須考慮工作條件工作條件，滿足精度要求的情況下，反，滿足精度要求的情況下，反映實(shí)際電路的主要物理現(xiàn)象及功能。映實(shí)際電路的主要物理現(xiàn)象及功能。例例線圈線圈不同工作條件下，同一實(shí)際元件具有不同的模型。不同工作條件下，同一實(shí)際元件具有不同的模型。直直 流流交交 流流高高 頻頻1.2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向 (reference direction) 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能電路

6、中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是是電流、電壓和功率電流、電壓和功率。1. 電流的參考方向電流的參考方向 (current reference direction)l電流電流l電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量l 方向方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向l 單位單位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（安培）、（安培）、kA、mA、 A

7、元件元件(導(dǎo)線導(dǎo)線)中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能: 實(shí)際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向 AABB問題問題復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷l(xiāng)參考方向參考方向i 參考方向參考方向大小大小方向方向電流電流(代數(shù)量代數(shù)量)任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電流的參考方向。流的參考方向。ABi 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i 0i 0實(shí)際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實(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：AA

8、BB電流參考方向的兩種表示：電流參考方向的兩種表示： 用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)橛眉^表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。電流的參考方向?用雙下標(biāo)表示：如用雙下標(biāo)表示：如 iAB , 電流的參考方向由電流的參考方向由A指向指向B。ABl 電壓電壓Ul 單位：?jiǎn)挝唬篤 (伏伏)、kV、mV、 V2. 電壓的參考方向電壓的參考方向 (voltage reference direction)單位正電荷單位正電荷q 從電路中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)從電路中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功（W）的大小）的大小l 電位電位 單位正電荷單位正電荷q 從電路中一點(diǎn)移至參考點(diǎn)從電路中一點(diǎn)移至參考點(diǎn)（ 0）時(shí)）時(shí)電場(chǎng)力

9、做功電場(chǎng)力做功的大小的大小l 實(shí)際電壓方向?qū)嶋H電壓方向 電位真正降低的方向電位真正降低的方向例例已知：已知：4C正電荷由正電荷由a點(diǎn)均勻移動(dòng)至點(diǎn)均勻移動(dòng)至b點(diǎn)點(diǎn)電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功8J，由，由b點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)點(diǎn)電場(chǎng)力做功為力做功為12J，(1) 若以若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)點(diǎn)的電位和電壓的電位和電壓Uac解解bVqWaba 248 0bVqWqWbccbc 3412 VUbaab 202 VUcbbc )(330 (1)以以b點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)abc解解VqWaca 54128 0 c VqWbcb 3412 VUbaab 235 VUcbbc 303

10、 (2)電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，時(shí)，電路中電路中各點(diǎn)電位值將改變各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。結(jié)論結(jié)論以以c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)問題問題復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向往往復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向往往不易判別，給實(shí)際電路問題的分析計(jì)算帶來困難。不易判別，給實(shí)際電路問題的分析計(jì)算帶來困難。l 電壓電壓(降降)的參考方向的參考方向U 0參考方向參考方向U+

11、實(shí)際方向?qū)嶋H方向+實(shí)際方向?qū)嶋H方向參考方參考方向向U+U假設(shè)的電位降低方向假設(shè)的電位降低方向電壓參考方向的三種表示方式電壓參考方向的三種表示方式：(1) 用箭頭表示用箭頭表示(2) 用正負(fù)極性表示用正負(fù)極性表示(3) 用雙下標(biāo)表示用雙下標(biāo)表示UU+ABUAB元件或支路的元件或支路的u，i 采用相同的參考方向稱之為采用相同的參考方向稱之為關(guān)聯(lián)參考關(guān)聯(lián)參考方向方向。反之，稱為反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向3. 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向i+-+-iUU注注(1) 分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。分析電路前必須選定電壓和電流的參考方

12、向。(2) 參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注 (包包括方向和括方向和符號(hào)符號(hào)），），在計(jì)算過程中不得任意改變。在計(jì)算過程中不得任意改變。（3）參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號(hào)，但實(shí)際）參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號(hào)，但實(shí)際 方向不變。方向不變。例例ABABiU電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對(duì)電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對(duì)A、B兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？?jī)刹糠蛛娐冯妷弘娏鲄⒖挤较蜿P(guān)聯(lián)否？答：答： A 電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)； B 電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。1.3 電功率和能量電功

13、率和能量1. 電功率電功率功率的單位：功率的單位：W (瓦瓦) (Watt，瓦特，瓦特)能量的單位：能量的單位： J (焦焦) (Joule，焦耳，焦耳)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。2. 電路吸收或發(fā)出功率的判斷電路吸收或發(fā)出功率的判斷l(xiāng) u, i 取取關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向P = ui 表表示元件吸收的功率示元件吸收的功率P 0 吸收正功率吸收正功率 (實(shí)際吸收實(shí)際吸收)P 0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 (實(shí)際發(fā)出實(shí)際發(fā)出)P 0，du/d t0，則，則i0，q ， p0, 電容吸收功率。電容吸收功率。(2)當(dāng)電容放電當(dāng)電容放電:u0，du/d t0，則，則i0，q ，

14、p0，d i/d t0，則，則u0， ， p0, 電感吸收功率。電感吸收功率。(2)當(dāng)電流減?。寒?dāng)電流減小：i0，d i/d t0，則，則u0， ，p0, 電感發(fā)出功率。電感發(fā)出功率。l 功率功率表明表明 電感能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能電感能在一段時(shí)間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電量?jī)?chǔ)存起來，在另一段時(shí)間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是儲(chǔ)能元件，它本身感元件是儲(chǔ)能元件，它本身不消耗能量，不消耗能量，是是無源元件無源元件 。u、 i 取關(guān)取關(guān)聯(lián)參考方向聯(lián)參考方向（1）電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，）電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的

15、電流值有關(guān)，電感電感 電流不能躍變電流不能躍變，反映了儲(chǔ)能不能躍變；，反映了儲(chǔ)能不能躍變；（2）電感儲(chǔ)存的能量一定大于或等于零。）電感儲(chǔ)存的能量一定大于或等于零。從從t0到到 t 電感儲(chǔ)能的變化量：電感儲(chǔ)能的變化量：)()()()(02202221212121tLtLtLitLiWL 222()202d111d( )( )()d22211( )( )022若若 ittLiWLiLiLi tLiLi ttL l 電感的儲(chǔ)能電感的儲(chǔ)能表表明明 d dttLWpui電容元件與電感元件的比較：電容元件與電感元件的比較：電容電容 C電感電感 L變量變量電流電流 i磁鏈磁鏈 關(guān)系式關(guān)系式電壓電壓 u 電荷

16、電荷 q (1) 元件方程的形式是相似的；元件方程的形式是相似的；(2) 若把若把 u-i，q- ，C-L， i-u互換互換,可由電容元件可由電容元件的方程得到電感元件的方程；的方程得到電感元件的方程；(3) C 和和 L稱為對(duì)偶元件稱為對(duì)偶元件, 、q等稱為對(duì)偶元素。等稱為對(duì)偶元素。* 顯然，顯然，R、G也是一對(duì)對(duì)偶元素也是一對(duì)對(duì)偶元素:I=U/R U=I/GU=RI I=GU222121 LLiWtiLuLiL dd結(jié)結(jié)論論222121ddqCCuWtuCiCuqC 1.8 電壓源和電流源電壓源和電流源 (independent source) 其兩其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)端

17、電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其，其值與流過它的電流值與流過它的電流 i 無關(guān)的元件叫理想電壓源。無關(guān)的元件叫理想電壓源。l 電路符號(hào)電路符號(hào)1. 理想電壓源理想電壓源l 定義定義iSu+_(1) 電源兩端電壓由電源本身決定電源兩端電壓由電源本身決定 與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方 向、大小無關(guān)。向、大小無關(guān)。(2) 通過電壓源的電流由電源及外通過電壓源的電流由電源及外 電路共同決定。電路共同決定。l 理想電壓源的電壓、電流關(guān)系理想電壓源的電壓、電流關(guān)系ui)(tuS伏安關(guān)系伏安關(guān)系例例Ri-+Su外外電電路路RuiS )( Ri0)( 0 Ri電壓源不能短路

18、！電壓源不能短路！l電壓源的功率電壓源的功率電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功 ， 電源吸收功率電源吸收功率。（1） 電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義：+_iu+_Su+_iu+_SuiuPS 電流（正電荷電流（正電荷 ）由低電位向）由低電位向 高電位移動(dòng)，外力克服電場(chǎng)高電位移動(dòng)，外力克服電場(chǎng)力作功力作功電源發(fā)出功率電源發(fā)出功率。 iuPS 表示發(fā)出功率表示發(fā)出功率（2） 電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義： iuPS 表示吸收功率表示吸收功率 iuPS 或：或：表示發(fā)出表示發(fā)出功率功率例例 5R+_i+_Ru+_10V5V計(jì)算圖

19、示電路各元件的功率。計(jì)算圖示電路各元件的功率。解解VuR5510 )(ARuiR155 WRiPR5152 WiuPSV1011010 55 15VSPu iW 發(fā)出發(fā)出發(fā)出發(fā)出吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸） 實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。短路，電流很大，可能燒毀電源。usuiOl 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源i+_u+_SuSR考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安特性伏安特性iRuuSS 一個(gè)好的電壓源要求一個(gè)好的電壓源要求0SR 其輸出其輸出電流總能保持定值或一定電流總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)的時(shí)間函數(shù)，其值與它的兩端電

20、壓，其值與它的兩端電壓u 無關(guān)的元件叫理想電流源。無關(guān)的元件叫理想電流源。l 電路符號(hào)電路符號(hào)2. 理想電流源理想電流源l 定義定義uSi+_(1) 電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)(2) 電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定l 理想電流源的電壓、電流關(guān)系理想電流源的電壓、電流關(guān)系ui)(tiS伏安伏安關(guān)系關(guān)系例例外外電電路路)( 00 Ru)( Ru電流源不能開路！電流源不能開路！Ru-+Si實(shí)際電流源的產(chǎn)生實(shí)際電流源的產(chǎn)生可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)

21、生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。電流等。SRiu l電流源的功率電流源的功率（1） 電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；SuiP 電源電源發(fā)出的功率發(fā)出的功率（2） 電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；吸收功率吸收功率 uiPS 或：或：發(fā)出發(fā)出功率功率u+_SiSuiP SuiP u+_Si例例計(jì)算圖示電路各元件的功率。計(jì)算圖示電路各元件的功率。解解Ai2 Vu5 WuiPSA10522 WiuPSV

22、10255 )(發(fā)出發(fā)出發(fā)出發(fā)出滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）+_u+_2A5Vi+_+_i+_u+_2A5Vi+_iis2SiiA （或吸收（或吸收10W） 實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很高，可能燒毀電源。開路，電壓很高，可能燒毀電源。isuiOl 實(shí)際電實(shí)際電流流源源考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安特性伏安特性SSRuii 一個(gè)好的電流源要求一個(gè)好的電流源要求 SRu+_SiSRi1.9 受控電源受控電源 (非獨(dú)立源非獨(dú)立源)(controlled source or dependent source) 電壓或電流的大小和方向不是給定的

23、時(shí)間函數(shù)，而是電壓或電流的大小和方向不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)地方的電壓受電路中某個(gè)地方的電壓( (或電流或電流) )控制的電源，稱受控源控制的電源，稱受控源l 電路符號(hào)電路符號(hào)+受控電壓源受控電壓源1. 定義定義受控電流源受控電流源(1) (1) 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( ( CCCS ) ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 根據(jù)控制量和被控制量是電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u u 或電流或電流i i ，受控源可分，受控源可分四種類型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示；當(dāng)被四種類型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示；當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示?？刂?/p>

24、量是電流時(shí)，用受控電流源表示。2. 分類分類四端元件四端元件 i1+_u2i2_u1i1+12ii 輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) (2) (2) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( ( VCCS )u1gu u1 1+_u2i2_i1+12gui (3) (3) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) ) u1+_u2i2_u1i1+-12uu : 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) r i1+_u2i2_u1i1+-(4) (4) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( ( CCVS ) )12riu r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 例例bi

25、cibcii bi bi ci電電路路模模型型3. 3. 受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較(1) (1) 獨(dú)立源電壓獨(dú)立源電壓( (或電流或電流) )由電源本身決定，與電路中其它電壓、由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無關(guān)，而受控源電壓電流無關(guān)，而受控源電壓( (或電流或電流) )由控制量決定。由控制量決定。(2) (2) 獨(dú)立源在電路中起獨(dú)立源在電路中起“激勵(lì)激勵(lì)”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源只是反映輸出端與輸入端的受控關(guān)系，在電路流，而受控源只是反映輸出端與輸入端的受控關(guān)系，在電路中不能作為中不能作為“激勵(lì)激勵(lì)”。例例求：電壓求：電壓u2。解

26、解5i1+_u2_u1=6Vi1+-3 Ai2361 Viu46106512 1.10 1.10 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 ( Kirchhoffs Laws )( Kirchhoffs Laws ) 基爾霍夫定律包括基爾霍夫基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律電流定律 ( ( KCL ) )和基爾霍夫和基爾霍夫電壓定律電壓定律( ( KVL ) )。它反。它反映了電路中所有映了電路中所有支路電壓和電流支路電壓和電流所遵循的基本所遵循的基本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律。規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律。基爾霍夫定律基爾霍夫定律( ( KCL、KVL ) )與元件特性與元件特性（VCR )

27、)構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。1. 1. 幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞電路中通過同一電流的分支。電路中通過同一電流的分支。(b)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為為結(jié)結(jié)點(diǎn)。點(diǎn)。( ( n n ) )b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路）支路 (branch)電路中每一個(gè)二端元件就叫一條支路電路中每一個(gè)二端元件就叫一條支路i3i2i1(2) (2) 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) (node)(node)b=5由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。( ( l ) )兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成。兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成。對(duì)對(duì)平面電路平面電路，其內(nèi)部不含任

28、何支路的回路稱網(wǎng)孔。，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3) (3) 路徑路徑(path)(path)(4) (4) 回路回路(loop)(loop)(5) (5) 網(wǎng)孔網(wǎng)孔(mesh)(mesh)網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔2.2.兩類約束兩類約束電路中元件特性造成的約束電路中元件特性造成的約束 -元件元件電壓與電流的關(guān)系電壓與電流的關(guān)系（1）元件約束）元件約束VCR(2) (2) 拓?fù)渫負(fù)浼s束聯(lián)接約束約束聯(lián)接約束Rui+-例例Riu 基爾霍夫基爾霍夫電流定律電流定律 ( KCL )和基爾霍夫和基爾霍夫電壓定律電壓定

29、律( KVL )。3. 3. 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 ( (KCL) )令流出為令流出為“+”+”，流入為流入為“”有：有：例例 在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意結(jié)點(diǎn)流出或流入該在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意結(jié)點(diǎn)流出或流入該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。 mkti10)( orii 入入出出流進(jìn)的電流進(jìn)的電流等于流流等于流出的電流出的電流1i5i4i3i2i054321 iiiii54321iiiii 1 3 25i6i4i1i3i2i0641 iii例例0542 iii0653 iii三式相加得：三式相加得：0321 iii表明表明KCL可推廣應(yīng)用于電路中包

30、可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面明確明確（1） KCL是電荷守恒和是電荷守恒和電流連續(xù)性原理電流連續(xù)性原理在電路中任在電路中任 意結(jié)點(diǎn)處的反映；意結(jié)點(diǎn)處的反映；（2） KCL是對(duì)支路電流加的約束，與支路上接的是是對(duì)支路電流加的約束，與支路上接的是 什么什么元件無關(guān)元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；，與電路是線性還是非線性無關(guān)；（3）KCL方程是方程是按電流參考方向列寫按電流參考方向列寫，與電流實(shí)際，與電流實(shí)際 方向無關(guān)。方向無關(guān)。（2 2）選定回路繞行方向，）選定回路繞行方向， 順時(shí)針或逆時(shí)針順時(shí)針或逆時(shí)針. .U1US1+U2+U3+U4+US4= 04.

31、 4. 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 ( (KVL) ) 在在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一閉合路徑繞沿任一閉合路徑繞行，各支路電壓的代數(shù)和等于零行，各支路電壓的代數(shù)和等于零。 mktu10)( oruu升降I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4（1 1）標(biāo)定各元件電壓參考方向）標(biāo)定各元件電壓參考方向 U1U2+U3+U4=US1US4 或：或：R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4 U1US1+U2+U3+U4+US4= 01( )0mku t uu升降 U1U2+U3+U4=US1US4 討論討論電壓與繞行方向一致取電壓與繞行方向一致取“”號(hào)；反之取號(hào)；反之取“”號(hào)。號(hào)。左邊電壓降取左邊電壓降取“”號(hào)號(hào)；右邊電壓升取右邊電壓升取“”號(hào)號(hào)。 R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4電流與繞行方向一致取電流與繞行