第1章+電路模型和電路定律電氣

1、Electric circuit電路原理電路原理張雪君主講張雪君主講電氣電氣12級使用級使用2013.2.第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-2第一章第一章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-3目目 錄錄基本概念元件特性基本依據(jù) 1-1 1-1 電路和電路模型電路和電路模型 1-2 1-2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向 1-3 1-3 電功率和能量電功率和能量 1-4 1-4 電路元件電路元件 1-5 1-5 電阻元件

2、電阻元件 1-6 1-6 電壓源和電流源電壓源和電流源 1-7 1-7 受控電源受控電源 1-8 1-8 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-4闡明電路的基本約束關(guān)系闡明電路的基本約束關(guān)系元件間聯(lián)接關(guān)系元件間聯(lián)接關(guān)系的約束的約束元件自身特性元件自身特性的約束的約束基爾霍夫定律基爾霍夫定律元件伏安特性元件伏安特性中心內(nèi)容中心內(nèi)容拓?fù)浼s束拓?fù)浼s束電磁約束電磁約束第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-51-1 1-1 電路和電路模型電路和電路模型(c

3、ircuit model)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-6：若干個(gè)電氣設(shè)備或器件按照一定的方式組合起若干個(gè)電氣設(shè)備或器件按照一定的方式組合起 來，來， 構(gòu)成電流的通路構(gòu)成電流的通路, ,叫做電路叫做電路( (circuitcircuit) )。：在一定條件下能足夠準(zhǔn)確地反映實(shí)際電路主要電在一定條件下能足夠準(zhǔn)確地反映實(shí)際電路主要電磁性能的抽象模型磁性能的抽象模型( (modelmodel) )。是一些數(shù)學(xué)模型。是一些數(shù)學(xué)模型。建建模模 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路, 要將實(shí)際電要將實(shí)際電路模型化，用足以

4、反映其電磁性質(zhì)的理想電路元路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路模型。與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路模型。一一. 什么是電路？什么是電路？電路模型是由理想元件構(gòu)成的電路。電路模型是由理想元件構(gòu)成的電路。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-7二、電路的組成：二、電路的組成：電源、電源、負(fù)載、負(fù)載、導(dǎo)線和開關(guān)等。導(dǎo)線和開關(guān)等。實(shí)實(shí)際際電電路路電電路路模模型型U+SIR建建 模模導(dǎo)線導(dǎo)線(line)、開關(guān)開關(guān)（switch)：將電源與負(fù)

5、載接成通路：將電源與負(fù)載接成通路.第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-8 各種蓄電池和干電池由化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。電源電源(source)：提：提供能量或信號供能量或信號.第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-9 汽輪發(fā)電機(jī)和風(fēng)力汽輪發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-10電動機(jī)電動機(jī)手電鉆手電鉆吸塵器吸塵器負(fù)載負(fù)載(load) 實(shí)際的負(fù)載包括電

6、動機(jī)、電動工具和家用電器等等。將電能轉(zhuǎn)化為其它形將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，或?qū)π盘柺降哪芰?，或?qū)π盘栠M(jìn)行處理進(jìn)行處理.第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-11電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)擴(kuò)擴(kuò)音音器器三、電路的作用三、電路的作用實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)信號的傳遞和處理實(shí)現(xiàn)信號的傳遞和處理電 燈電 爐電動機(jī)發(fā)電機(jī)升 壓變壓器降 壓變壓器話筒話筒揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器放大器第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-12 實(shí)際電路的形式和作用是多種多樣的。但實(shí)際電路的形式和作用是多

7、種多樣的。但不論哪一種實(shí)際電路，隨著電流的通過，電路不論哪一種實(shí)際電路，隨著電流的通過，電路中總是進(jìn)行著電能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換中總是進(jìn)行著電能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換的過程。的過程。三種基本的能量過程：三種基本的能量過程：第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-131-2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向(reference direction)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-14電路中的主要物理量電路中的主要物理量主要有電壓（主要有電壓（U U）、電流

8、（）、電流（I I）、電荷（）、電荷（q q）、磁鏈（）、磁鏈（ ）等）等在線性電路分析中常用電流、電壓、功率（在線性電路分析中常用電流、電壓、功率（P P）、能量（）、能量（W W）。）。u電流電流載流子（電子、離子等）作有規(guī)則的定向移動形載流子（電子、離子等）作有規(guī)則的定向移動形成電流。成電流。u電流強(qiáng)度：即電流的大小可用單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電流強(qiáng)度：即電流的大小可用單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量來計(jì)算電荷量來計(jì)算 電流強(qiáng)度：電流強(qiáng)度：表示單位時(shí)間表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量截面的電量( )dqi tdt一、電流一、電流 (current) i(t)第第1章章 電

9、路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-15u 電流方向：正電荷運(yùn)動的方向電流方向：正電荷運(yùn)動的方向u電流單位：電流單位：A，mA，A ，KASI制中，一些常用的十進(jìn)制倍數(shù)的表示法制中，一些常用的十進(jìn)制倍數(shù)的表示法符號符號 T G M k c m n p中文中文 太太 吉吉 兆兆 千千 厘厘 毫毫 微微 納納 皮皮數(shù)量數(shù)量 1012 109 106 103 102 103 106 109 1012 1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6A第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-

10、16直流直流（Direct CurrentDC）電流的大小和方向不隨時(shí)間而變動。電流的大小和方向不隨時(shí)間而變動。用用 I 表示表示qItti(t)交流交流（Alternating CurrentAC）電流的大小和方向作周期性電流的大小和方向作周期性變動且平均值為零的電流，變動且平均值為零的電流，用用 i(t) 表示。表示。ti(t)時(shí)變電流時(shí)變電流: 大小和方向隨時(shí)間變化的電流，稱為大小和方向隨時(shí)間變化的電流，稱為時(shí)變電流，一般用符號時(shí)變電流，一般用符號i(t)表示。表示。i = f (t)tio第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1

11、-17約定了電流的正方向后，接下來的問題是如何知道在電路約定了電流的正方向后，接下來的問題是如何知道在電路中電流的實(shí)際方向？中電流的實(shí)際方向？解決的辦法是：指定電流的參考方向。解決的辦法是：指定電流的參考方向。約定：將正電荷的移動方向規(guī)定為電流的正方向。約定：將正電荷的移動方向規(guī)定為電流的正方向。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-18元件元件AB實(shí)際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向二、電流的二、電流的參考方向參考方向（reference direction) 指定電流參考方向下，電流值的正和負(fù)就可以指定電流參考方向下，電流值的正和負(fù)

12、就可以 反映出電流的實(shí)際方向反映出電流的實(shí)際方向 從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)看，作為時(shí)間函數(shù)的電流是代數(shù)量，從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)看，作為時(shí)間函數(shù)的電流是代數(shù)量， 其值可以為正，也可以為負(fù)；其值可以為正，也可以為負(fù)； 電流的電流的參考方向在分析前可以隨意規(guī)定參考方向在分析前可以隨意規(guī)定， 但是一經(jīng)規(guī)定后，在分析過程中一般但是一經(jīng)規(guī)定后，在分析過程中一般不得改變不得改變。i元件元件ABi第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-19 電流參考方向的表示方法電流參考方向的表示方法箭箭 頭頭雙雙 下下 標(biāo)標(biāo)一般用箭頭表示電流的參考方向一般用箭頭表示電流的參考方向i元件元

13、件ABABi元件元件AB第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-20 電壓電壓電路中電路中a、b點(diǎn)兩點(diǎn)間的點(diǎn)兩點(diǎn)間的電壓電壓定義為單位正電荷由定義為單位正電荷由a點(diǎn)移至點(diǎn)移至b點(diǎn)電場力所做的功。點(diǎn)電場力所做的功。 也稱電位差。常用符號也稱電位差。常用符號 u(t) 表示，即表示，即dwudq電壓單位：電壓單位：V，mV，V， KV電壓的方向：由高電位端指向低電位端，即電位降低的方向電壓的方向：由高電位端指向低電位端，即電位降低的方向 直流電壓：直流電壓：U 交流電壓：交流電壓：u(t)三、電壓三、電壓（Voltage）u(t)第第1章

14、章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-21四、電壓的參考方向四、電壓的參考方向由假設(shè)的高電位點(diǎn)指向假設(shè)的低電位點(diǎn)。由假設(shè)的高電位點(diǎn)指向假設(shè)的低電位點(diǎn)。+ u(t) 元件元件A AB B“ ”極極 假設(shè)的假設(shè)的高電位點(diǎn)高電位點(diǎn)“ ”極極 假設(shè)的假設(shè)的低電位點(diǎn)低電位點(diǎn)實(shí)際電位實(shí)際電位A點(diǎn)高于點(diǎn)高于B點(diǎn)電位點(diǎn)電位0u實(shí)際電位實(shí)際電位B點(diǎn)高于點(diǎn)高于A點(diǎn)電位點(diǎn)電位0u第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-22 從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)看，作為時(shí)間函數(shù)（常量可以看成時(shí)間函數(shù)從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)看，作為時(shí)間函數(shù)（常量

15、可以看成時(shí)間函數(shù) 的特例）的電壓是代數(shù)量，其值可以為正，也可以為負(fù)；的特例）的電壓是代數(shù)量，其值可以為正，也可以為負(fù)； 電壓的電壓的參考方向可以隨意規(guī)定參考方向可以隨意規(guī)定，但是一經(jīng)規(guī)定，但是一經(jīng)規(guī)定 后，在分析過程中一般后，在分析過程中一般不得改變不得改變。 在指定電壓參考方向下，電壓值的正和負(fù)就可以在指定電壓參考方向下，電壓值的正和負(fù)就可以 反映出電壓降的實(shí)際方向反映出電壓降的實(shí)際方向+ u(t) 元件元件A AB B第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-23 電壓參考方向的表示電壓參考方向的表示“ “ ” ”，“ “ ” ”雙

16、雙 下下 標(biāo)標(biāo)箭箭 頭頭u元件元件ABuAB元件元件AB+ u 元件元件AB第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-24元件元件AB 一個(gè)元件的電流或電壓的參考方向可以獨(dú)立地任意指定。一個(gè)元件的電流或電壓的參考方向可以獨(dú)立地任意指定。 如果指定如果指定兩者的參考方向一致兩者的參考方向一致，即元件電流的參考方向是從，即元件電流的參考方向是從標(biāo)以電壓正極性的一端指向負(fù)極性一端標(biāo)以電壓正極性的一端指向負(fù)極性一端 把電流和電壓的這種參考方向稱為把電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向。i u 參考方向關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向一

17、致參考方向一致元件元件AB u 參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向不一致參考方向不一致i五、關(guān)聯(lián)參考方向五、關(guān)聯(lián)參考方向第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-25參考方向關(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)i元件元件A AB B u i元件元件A AB B u iN u iN u 關(guān)關(guān) 聯(lián)聯(lián)非關(guān)非關(guān) 聯(lián)聯(lián)?第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-2610V5AN1N2例例: 請判斷網(wǎng)絡(luò)端口處的參考方向是否關(guān)聯(lián)請判斷網(wǎng)絡(luò)端口處的參考方向是否關(guān)聯(lián)對網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò) N1對網(wǎng)

18、絡(luò)對網(wǎng)絡(luò) N2關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-27小結(jié)：小結(jié)：(1) 分析電路前必須分析電路前必須選定選定電壓和電流的電壓和電流的參考方向參考方向。(2) 參考方向一經(jīng)選定，必須在參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中圖中相應(yīng)位置相應(yīng)位置標(biāo)注標(biāo)注 (包括方包括方向和向和符號符號），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。u = Ri+Riu+Riuu = Ri (3) 參考參考方向不同時(shí)方向不同時(shí)，其，其表達(dá)式符號也不同表達(dá)式符號也不同，但實(shí)際方向不變。，但實(shí)際方向不變。第第1章章 電路模型和電路定律

19、電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-28 電位電位電路中某點(diǎn)的電路中某點(diǎn)的電位電位定義為單位正電荷由該點(diǎn)移至參定義為單位正電荷由該點(diǎn)移至參考點(diǎn)電場力所做的功?？键c(diǎn)電場力所做的功。 電位的表示：電位的表示：Va，Vb或或 a , b公共點(diǎn)（參考點(diǎn)）：大地、接地點(diǎn)、設(shè)備外殼公共點(diǎn)（參考點(diǎn)）：大地、接地點(diǎn)、設(shè)備外殼在一個(gè)電路中一般參考點(diǎn)只能選一個(gè)，且參考點(diǎn)的電位為在一個(gè)電路中一般參考點(diǎn)只能選一個(gè)，且參考點(diǎn)的電位為零。零。 電壓與電位差的關(guān)系電壓與電位差的關(guān)系a、b兩點(diǎn)之間的電壓等于這兩點(diǎn)的電位差兩點(diǎn)之間的電壓等于這兩點(diǎn)的電位差六、電位（六、電位（Electric p

20、otential）ababu第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-29例例已知：已知：4C4C正電荷由正電荷由a a點(diǎn)均勻移動至點(diǎn)均勻移動至b b點(diǎn)電點(diǎn)電場力做功場力做功8J8J，由，由b b點(diǎn)移動到點(diǎn)移動到c c點(diǎn)電場力做點(diǎn)電場力做功為功為12J12J，(1) (1) 若以若以b b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a a、b b、c c點(diǎn)的點(diǎn)的電位和電壓電位和電壓U Uac解解bVqWaba 248 0 b VqWqWbccbc 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)第第1章

21、章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-30abc解解VqWaca 54128 0 c VqWbcb 3412 VUbaab 235 VUcbbc 303 (2)1. 電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；2. 參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；3. 當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，電路中各點(diǎn)電位值將改當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。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)第第1章章 電路模型和電路

22、定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-31例：圖所示電路中，方框代表電源或電阻。各電壓、例：圖所示電路中，方框代表電源或電阻。各電壓、 電流的電流的參考方向如圖所示，通過計(jì)算得：參考方向如圖所示，通過計(jì)算得：1231234562 ,1 ,1 ;1 ,3 ,8 ;4 ,7 ,3 ;AAAVVVVVVIIIUUUUUU 試標(biāo)出各電流、電壓的實(shí)際極性，并問測量試標(biāo)出各電流、電壓的實(shí)際極性，并問測量I1，I3，U1，U3時(shí)電時(shí)電流表和電壓表應(yīng)如何連接？流表和電壓表應(yīng)如何連接？第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回

23、返回1-32+US-RsKRabc1-31-5ab+ +U U- -1-614abc2365de+U2-U4+U5-+ U1 - U6 + U3 -I3I2I11-6R+ + u u - -i i1-10解：解：1231234562 ,1 ,1 ;1 ,3 ,8 ;4 ,7 ,3 ;AAAVVVVVVIIIUUUUUU 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-33例：求上圖中例：求上圖中 Uab 和和 Uad解：解：abaccbcacbUUUUU 121( 3)4VUU 63VadUU 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律

24、寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-34 1-3 電功率和能量電功率和能量 (power)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-35一、電能一、電能 W ddd000)()(tttttqtqpiuquW 從從 t0 到到 t 的時(shí)間內(nèi)的時(shí)間內(nèi) 元件吸收的電能元件吸收的電能 W 為電為電場力將單位正電荷由場力將單位正電荷由 A 點(diǎn)移到點(diǎn)移到 B 點(diǎn)時(shí)所做的功。點(diǎn)時(shí)所做的功。單位：焦耳（單位：焦耳（J J）(Joule)電能電能 W 是時(shí)間的函數(shù)，也是代數(shù)量是時(shí)間的函數(shù)，也是代數(shù)量電能電能i(t)元件元件A AB B u

25、 (t) dwudq第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-36二、電二、電 功功 率率 元件吸收的瞬時(shí)功率：元件吸收的瞬時(shí)功率：)()()(titutpi(t)元件元件A AB B u (t) 參考方向關(guān)參考方向關(guān)聯(lián)聯(lián)功率有無正負(fù)？功率有無正負(fù)？如果參考方向不一致怎么辦？如果參考方向不一致怎么辦？問題：問題：單位：瓦特（單位：瓦特（W） (Watt)不完整不完整第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-37三、三、 功率的吸收和發(fā)出功率的吸收和發(fā)出 )()()(titutpi

26、(t)元件元件A AB B u (t) 在任意瞬時(shí)元件在任意瞬時(shí)元件吸收吸收的功率：的功率：參考方向關(guān)參考方向關(guān)聯(lián)聯(lián) p 0：元件吸收功率，即耗能，：元件吸收功率，即耗能，在電路中起負(fù)載作用。在電路中起負(fù)載作用。 p 0：元件輸出功率，即供能，：元件輸出功率，即供能，在電路中起電源作用。在電路中起電源作用。 ( )( ) ( )p tu t i t 參考方向非參考方向非關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-38例例求圖示電路中各方框求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知：產(chǎn)生的功率。已知： U

27、1=1V, U2= -3V,U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3VI1=2A, I2=1A, I3= -1A 解解1 11 11 11 1 2 22 2P PU U I IW W （提提供供）（發(fā)出）（發(fā)出）WIUP62)3(122 （消耗）（消耗）WIUP1628133 （消耗）（消耗）WIUP3)1()3(366 （發(fā)出）（發(fā)出）WIUP7)1(7355 （發(fā)發(fā)出出）WIUP41)4(244 注注對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率564123I2I3I1+-U6U5U4U3U2U1-第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧

28、波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-39 1-4 電路元件電路元件(circuit elements)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-40 理想元件：理想元件：在一定條件下能足夠準(zhǔn)確地反映實(shí)際部件主要電在一定條件下能足夠準(zhǔn)確地反映實(shí)際部件主要電磁性能的抽象模型磁性能的抽象模型(model)(model)。l 具有相同的主要電磁性能的不同實(shí)際電路元件，在一定具有相同的主要電磁性能的不同實(shí)際電路元件，在一定條件下可用同一模型表示；條件下可用同一模型表示；l 同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其模型可以有同一實(shí)際電路

29、部件在不同的應(yīng)用條件下，其模型可以有不同的形式不同的形式例例第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-41幾種基本的電路元件：幾種基本的電路元件：表示消耗電能的元件表示消耗電能的元件表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件電電 阻阻（resistance）電電 容容（capacitance）電電 感感（inductance）電電 源源（source）第第1章章 電路模型和

30、電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-42電阻器電阻器電容器電容器線圈線圈電池電池運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器晶體管晶體管電位器電位器發(fā)光二極管發(fā)光二極管電容器電容器開關(guān)開關(guān)熔斷器熔斷器接線柱接線柱第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-43集總參數(shù)元件：集總參數(shù)元件：每一個(gè)元件只表示一種電磁現(xiàn)象，每一個(gè)元件只表示一種電磁現(xiàn)象，且可以用數(shù)學(xué)方法精確定義。且可以用數(shù)學(xué)方法精確定義。 一個(gè)實(shí)際電路要能用集總參數(shù)電路近似，要滿一個(gè)實(shí)際電路要能用集總參數(shù)電路近似，要滿足如下條件：即實(shí)際電路的尺寸必須遠(yuǎn)小于電路工

31、足如下條件：即實(shí)際電路的尺寸必須遠(yuǎn)小于電路工作頻率下的電磁波的波長。作頻率下的電磁波的波長。集總參數(shù)電路集總參數(shù)電路：由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電路。：由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電路。vf 集中參數(shù)電路集中參數(shù)電路第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-44例：已知電磁波的傳播速度與光速相同，即例：已知電磁波的傳播速度與光速相同，即v=3105 km/s 一般電路尺寸遠(yuǎn)小于一般電路尺寸遠(yuǎn)小于 , 所以電路所以電路可視為集總參數(shù)電路可視為集總參數(shù)電路 。此時(shí)一般電路尺寸均與此時(shí)一般電路尺寸均與 可比，所以電路不能視為集總參可比，所以電路不能視為集總

32、參數(shù)電路，此時(shí)應(yīng)視為數(shù)電路，此時(shí)應(yīng)視為分布參數(shù)電路分布參數(shù)電路。本課程主要討論集總參數(shù)電路。本課程主要討論集總參數(shù)電路。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-451-5 電阻元件電阻元件 (resistor)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-46對電流呈現(xiàn)阻力的元件。對電流呈現(xiàn)阻力的元件。其伏安關(guān)系用其伏安關(guān)系用ui平面的一條曲線來描述：平面的一條曲線來描述：定義定義0 ),(iufiu伏安伏安特性特性 伏安特性（伏安特性（VCR）: : Voltage Curren

33、t Relation電阻元件電阻元件: 反映能量損耗的參數(shù)反映能量損耗的參數(shù)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-47 iuR線性定常電阻元件線性定常電阻元件非線性電阻元件非線性電阻元件時(shí)變電阻元件時(shí)變電阻元件時(shí)變電阻元件時(shí)變電阻元件非時(shí)變電阻元件非時(shí)變電阻元件 iu非線性電阻元件非線性電阻元件分類分類定常定常第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-48幾種常見的幾種常見的電阻元件電阻元件普通金屬普通金屬膜電阻膜電阻繞線繞線電阻電阻電阻排電阻排熱敏熱敏電阻電阻第第1章章 電

34、路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-49 實(shí)際的金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的幾何形狀及實(shí)際的金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的幾何形狀及材料的導(dǎo)電性能有關(guān)。材料的導(dǎo)電性能有關(guān)。SlR式中：式中：稱為電阻率，是表示材料對電流起阻礙作用的物理量。稱為電阻率，是表示材料對電流起阻礙作用的物理量。l l 是導(dǎo)體的長度，是導(dǎo)體的長度， S S 為導(dǎo)體的截面積。為導(dǎo)體的截面積。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-50一、線性定常電阻元件一、線性定常電阻元件RR、 G 是與電壓和電流無關(guān)的常量是與電壓和電流無關(guān)的

35、常量 電路符號電路符號參考方向參考方向關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)任何時(shí)刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。任何時(shí)刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。+ iuR u ui i 關(guān)系關(guān)系滿足歐姆定律滿足歐姆定律 (Ohms Law)G 稱為電導(dǎo)，單位：稱為電導(dǎo)，單位： S(西門子西門子) (Siemens，西門子，西門子) R 稱為電阻，單位：稱為電阻，單位： (歐歐)(Ohm，歐姆，歐姆) 單位單位第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-51ui0Riu 電阻元件的電阻元件的 u i 特性是在第特性是在第1、3象限內(nèi)通過坐標(biāo)原點(diǎn)而象限內(nèi)通過坐標(biāo)原點(diǎn)而斜率為斜

36、率為 1/R 的直線的直線+ iuR 伏安特性曲線伏安特性曲線第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-52(2) 如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián)如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián) 公式中應(yīng)冠以負(fù)號公式中應(yīng)冠以負(fù)號注注歐姆定律歐姆定律(1) 只適用于線性電阻，只適用于線性電阻，( R 為常數(shù)）為常數(shù)）則歐姆定律寫為則歐姆定律寫為u R i 或或 i G u公式和參考方向必須配套使用！公式和參考方向必須配套使用！Rui+-第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-53 功率功率

37、上述結(jié)果說明電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的。上述結(jié)果說明電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的。p u i (R i) i i2 R u(u/ R) u2/ Rp u i i2R u2 / RRui+-Rui+-第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-54從從 t0 到到 t 的時(shí)間內(nèi)的時(shí)間內(nèi) 元件吸收的電能為元件吸收的電能為電阻元件一般把吸收的電能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉電阻元件一般把吸收的電能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉 能量消耗能量消耗dRidpWtttt002+ iuR第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下

38、頁下頁返回返回1-55Riu+l 短路短路00 ui G or R0l 開路開路00 ui 0 G or Rui 電阻的開路與短路電阻的開路與短路第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-56 iu 不服從歐姆定律的電阻元件，即不服從歐姆定律的電阻元件，即 u u i i 特性不能用特性不能用通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線來表示的電阻元件。通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線來表示的電阻元件。uio二、非線性電阻元件二、非線性電阻元件第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-571-6 獨(dú)立電源獨(dú)立電源 (i

39、ndependent source)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-58一、電壓源一、電壓源 (Voltage Source) 是一個(gè)有源二端元件，其是一個(gè)有源二端元件，其端電壓在任意瞬時(shí)與其端電壓在任意瞬時(shí)與其端電流無關(guān)端電流無關(guān)：或者恒定不變（直流），或者按照某一固有函：或者恒定不變（直流），或者按照某一固有函數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而變化（數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而變化（ 交流交流 ）。）。電路符號電路符號ab uSUSab+ 1. 理想電壓源理想電壓源定義定義第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁

40、下頁返回返回1-59(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)，即電壓源的端電壓向、大小無關(guān)，即電壓源的端電壓 不受外電路的影響。不受外電路的影響。(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。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！電壓源不能短路！ 伏安特性伏安特性第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-60 功率功率s(

41、)( ) ( )p tut i t usi外外電電路路abu也是外電路吸收的功率也是外電路吸收的功率電壓源電壓源的功率為的功率為第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-61例例 5R+_i+_Ru+_10V5V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VuR5510 )(ARuiR155 WRiPR5152 WiuPSV1011010WiuPSV5155發(fā)出發(fā)出吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）吸收吸收第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-62特例

42、：零值電壓源：特例：零值電壓源： 它相當(dāng)于短路線。它相當(dāng)于短路線。iuouS=0uS=0uS=0ab uSus=0第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-63usi外外電電路路abui = 0usabuusiabu = 0u = 0?u = uSi = 0?i Open circuit ocShort circuit scuoc開路電壓開路電壓isc短路電流短路電流 短路和開路短路和開路理想電壓源不允許短路。理想電壓源不允許短路。稱理想電源出現(xiàn)病態(tài)稱理想電源出現(xiàn)病態(tài)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)

43、院上頁上頁下頁下頁返回返回1-64i+_u+_SuSR內(nèi)阻內(nèi)阻伏安特性伏安特性iRuuSS 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源1.1. 當(dāng)電壓源開路時(shí)，當(dāng)電壓源開路時(shí)， I=0I=0，U=UU=Uococ=U=Us s2.2. 當(dāng)電壓源短路時(shí)，當(dāng)電壓源短路時(shí)，U=0U=0，I=II=ISCSC=U=US S/R/RS Su 注意：注意： Rs越小，越接近于理想電壓源越小，越接近于理想電壓源 一般一般Rs很小，所以很小，所以ISC很大，很大，會損壞電壓源會損壞電壓源實(shí)際電壓源也不允許短實(shí)際電壓源也不允許短Open circuitShort circuitui0uociscu = usu = iR1第第1章章

44、電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-65例：某直流電源的開路電壓為例：某直流電源的開路電壓為1212V V，與外電阻，與外電阻R Rf f接通后，用電接通后，用電壓表測得壓表測得R Rf f兩端的電壓兩端的電壓U=10U=10V V，流過，流過R Rf f的電流的電流I=5I=5A A，求電阻，求電阻R Rf f及及電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻R RS S。解：由圖得：解：由圖得：+US-RsKRabc1-31-5ab+ +U U- -1-614abc2365de+U2-U4+U5-+ U1 - U6 + U3 -I3I2I11-6R+ + u u -

45、-i i1-1012VKa ab bc cE EU U1-10R300mA3V1-11RR RI I+ +u u- -+ +u us s- -+ +U U- -+ +U Us s- -1-12+Us-RSabRfI+ +U U- -1-12,1-13R+ Us -baI1-12isi+ +u u- -IsI+ +U U- -1-13I Is s1-13IsRSabRf+ +U U- -I1-13Is3214I2=2A1-14I IE Eb ba ac c1025fURI12 100.45ocsUURI第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返

46、回1-66二、電流源二、電流源 ( Current Source ) 是一個(gè)有源二端元件，是一個(gè)有源二端元件，其端電流在任意瞬時(shí)與其端其端電流在任意瞬時(shí)與其端電壓無關(guān)電壓無關(guān)：或者恒定不變（直流），或者按照某一固有函：或者恒定不變（直流），或者按照某一固有函數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而變化（交流）。數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而變化（交流）。 電路符號電路符號 定義定義iSISab uS理想電流源理想電流源第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-67u外外電電路路abi 伏安特性伏安特性i ( t ) = iS ( t ) 根據(jù)圖中規(guī)定的參考方向，根據(jù)圖中規(guī)定的參

47、考方向，電流源的端口特性為：電流源的端口特性為： i ( t ) 與端電壓與端電壓 u ( t ) 無關(guān)，即無關(guān)，即電流電流源的端電流不受外電路的影響。源的端電流不受外電路的影響。is(1) 電流源的輸出電流由電源本身決定，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、與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)大小無關(guān)(2) 電流源兩端的電壓由電源及外電路電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定共同決定ui)(tiS伏安伏安關(guān)系關(guān)系第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-68例例外外電電路路)( 00 Ru)( Ru電流

48、源不能開路！電流源不能開路！Ru-+SiSRiu 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-69也是外電路吸收的功率也是外電路吸收的功率u外外電電路路abiis 功率功率電流源電流源的功率為的功率為)()()(titutps第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-70例例計(jì)算圖示電路各元件的吸收功率。計(jì)算圖示電路各元件的吸收功率。解解Ai2 Vu5 WuiPSA10522WiuPSV10)2(55發(fā)出發(fā)出滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）+_u+_2A5Vi吸收吸收第第1章

49、章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-71特例：零值電流源：特例：零值電流源：相當(dāng)于電流源開路。相當(dāng)于電流源開路。i iu uo oi is s=0=0iSabiS=0第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-72R(2) 開路：開路：R，i= iS ，u 。若強(qiáng)迫斷開電流源回路，電路模型若強(qiáng)迫斷開電流源回路，電路模型為病態(tài)，為病態(tài)，理想電流源不允許開路理想電流源不允許開路。(1) 短路：短路： R=0， i= iS ，u=0iSiu+_ 短路和開路短路和開路第第1章章 電路模型和電

50、路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-73 實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若開路，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。電壓很高，可能燒毀電源。內(nèi)阻內(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+_SiSRi實(shí)際電流源實(shí)際電流源uRsui0uociSCiSC= is第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-741-71-7受控電源受控電源(非獨(dú)立源非獨(dú)立源)( controlled source or dependent sourc

51、e )第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-75一、受控源的定義一、受控源的定義 電壓或電流的大小和方向不是給定的時(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 電路符號電路符號+受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-76(1)(1)電流控制的電流源電流控制的電流源 ( ( CCCS ) )(Current Contr

52、olled Current Source) 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。四種類型。四端元件四端元件b b i1+_u2i2_u1i1+12ii b b 輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分二、受控源的分類二、受控源的分類CCCS 控制系數(shù)，常量控制系數(shù)，常量 稱為電流放大系數(shù)或稱為電流放大系數(shù)或 轉(zhuǎn)移電流比轉(zhuǎn)移電流比 無量綱無量綱第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-77(2) (2) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( (

53、VCCS ) (Voltage Controlled Current Source)u1gu u1 1+_u2i2_i1+12gui VCCSg - 控制系數(shù)控制系數(shù) ，常量，常量 稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo) 具有電導(dǎo)的量綱具有電導(dǎo)的量綱 （S）第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-78(3) (3) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) ) (Voltage Controlled Voltage Source) u1+_u2i2_u1i1+-12uu VCVS- 控制系數(shù)，常量控制系數(shù)，常量 稱為電壓放大系數(shù)或轉(zhuǎn)稱

54、為電壓放大系數(shù)或轉(zhuǎn) 移電壓比移電壓比 無量綱無量綱第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-79ri1+_u2i2_u1i1+-(4) (4) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( ( CCVS ) ) （Current Controlled Voltage Source)12riu r 控制系數(shù)，常量控制系數(shù)，常量 稱為轉(zhuǎn)移電阻稱為轉(zhuǎn)移電阻 具有電阻的量綱具有電阻的量綱（ ）CCVS第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-80ri1i1ri1i1 認(rèn)識受控源認(rèn)識受控源:CCV

55、S+ i1ri1第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-81u1 u1 VCVS+ u1+ u1 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-82例例 已知：已知：iS = 4A，r = 0.5，求電流源，求電流源 iS 及及 CCVS 發(fā)出的功率。發(fā)出的功率。 iSriS102 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-83解：解：首先設(shè)參考方向首先設(shè)參考方向電流源發(fā)出的功率電流源發(fā)出的功率: PiS = uiS = 3

56、2Wi1 = riS / 10 = (0.5*4) /10 = 0.2 APCCVS = riSi1 = 20.2 = 0.4 W u u = iS 2 = 4 2 = 8VCCVS發(fā)出的功率發(fā)出的功率:iS riS102 i1 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-84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)立源的電壓獨(dú)立源的電壓( (或電流或電流) )由電源本身決定，與電路中其由電源本身決定，與電路中其它支路的電壓、電流無關(guān)，而受控源的電壓它支路的電壓、電流無關(guān)，而受控源的電壓( (或電流或電流) )由由控制支

57、路決定。控制支路決定。(2) (2) 獨(dú)立源在電路中起獨(dú)立源在電路中起“激勵激勵”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、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，在電路中不能作為電路中不能作為“激勵激勵”。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-851-8 1-8 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 (Kirchhoffs Laws )第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-86基爾霍夫定律包括基爾霍夫定律包括電流定律電

58、流定律 ( KCL )和和電壓定律電壓定律( KVL )基爾霍夫基爾霍夫 反映了電路中所有支路電壓和反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律電流所遵循的基本規(guī)律是分析集總參數(shù)電路的基本定是分析集總參數(shù)電路的基本定律。律?；鶢柣舴蚨膳c元件特性構(gòu)成基爾霍夫定律與元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。了電路分析的基礎(chǔ)。第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-87基基爾爾霍霍夫夫定定律律基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（Kirchhoffs Current Law)基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律( Kirchhoffs Voltage La

59、w )反映任一回路中各支路反映任一回路中各支路電壓間相互約束的關(guān)系電壓間相互約束的關(guān)系適用于電路中的任一適用于電路中的任一 “回路回路” 適用于電路中的任一適用于電路中的任一 “節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)” 反映任一節(jié)點(diǎn)的各支路反映任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流間相互約束的關(guān)系電流間相互約束的關(guān)系 第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-881. 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=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路）支路 (branch)電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路（電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條

60、支路（b)i3i2i1b=5三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)稱為節(jié)點(diǎn)。為節(jié)點(diǎn)。( ( n n ) )(2) (2) 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) (node)(node)第第1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律寧波工程學(xué)院寧波工程學(xué)院上頁上頁下頁下頁返回返回1-89由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。( ( l ) )兩節(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成。兩節(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成。對對平面電路平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。( m )l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3) (3) 路徑路徑(path)(path)(4)