第1章 電路的基本概念和基本分析方法_第1頁
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文檔簡介

1、電路基本知識(shí)電路基本知識(shí) 1.1電阻元件和歐姆定律電阻元件和歐姆定律 1.2電壓源、電壓源、 電流源及其等效變換電流源及其等效變換 1.3受控源及含受控源電路的分受控源及含受控源電路的分析析 1.6電路基本定理電路基本定理 1.5直流電路的基本分析方法直流電路的基本分析方法 1.41.1.1 電路及其作用電路及其作用 電路是電流流通的路徑,是為了滿足電路是電流流通的路徑,是為了滿足某種需要由一些電氣設(shè)備和器件按一定方某種需要由一些電氣設(shè)備和器件按一定方式組合而成的。復(fù)雜的電路呈網(wǎng)狀,又稱式組合而成的。復(fù)雜的電路呈網(wǎng)狀,又稱電網(wǎng)絡(luò),簡稱網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)絡(luò),簡稱網(wǎng)絡(luò)。 圖圖1.1所示為一個(gè)簡單的照明電路

2、。開所示為一個(gè)簡單的照明電路。開關(guān)合上后,燈泡發(fā)光,電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換關(guān)合上后,燈泡發(fā)光,電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。電路的形式雖然多種多樣,但歸成電能。電路的形式雖然多種多樣,但歸結(jié)起來,都由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三個(gè)結(jié)起來,都由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三個(gè)基本部分組成。基本部分組成。 電源電源 負(fù)載負(fù)載 中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)圖圖1.11.1照明電路照明電路 1.1.2 電路模型電路模型 表表1.1列出了幾種常用的理想電路元件列出了幾種常用的理想電路元件及其圖形符號(hào)。及其圖形符號(hào)。 圖圖1.2就是圖就是圖1.1的電路模型。的電路模型。元件名稱元件名稱圖形符號(hào)圖形符號(hào)元件名稱元件名稱圖形符號(hào)圖形符號(hào)電阻電阻電

3、池電池電感電感理想電壓理想電壓源源電容電容理想電流理想電流源源表表1.11.1常用的理想電路元件及其圖形符號(hào)常用的理想電路元件及其圖形符號(hào)圖圖1.21.2電路模型電路模型 1.1.3 電流及其參考方向電流及其參考方向 電流的大小用電流強(qiáng)度來衡量,其數(shù)電流的大小用電流強(qiáng)度來衡量,其數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷值等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流強(qiáng)度簡稱為電流,用量。電流強(qiáng)度簡稱為電流,用i表示,即表示,即tqidd 如圖如圖1.3所示,圖中箭頭所示的方向是所示,圖中箭頭所示的方向是任意假設(shè)的電流的參考方向,若在這個(gè)參任意假設(shè)的電流的參考方向,若在這個(gè)參考方向下計(jì)算出的電流為正值

4、,說明所設(shè)考方向下計(jì)算出的電流為正值,說明所設(shè)參考方向與實(shí)際方向一致;若得出的電流參考方向與實(shí)際方向一致;若得出的電流為負(fù)值,說明所設(shè)參考方向與實(shí)際方向相為負(fù)值,說明所設(shè)參考方向與實(shí)際方向相反。參考方向不一定就是實(shí)際方向。反。參考方向不一定就是實(shí)際方向。 圖圖1.3 1.3 電流的參考方向電流的參考方向1.1.4 電壓及其參考方向電壓及其參考方向 為了衡量電場力做功的能力,引入為了衡量電場力做功的能力,引入“電壓電壓”這個(gè)物理量。在電路中,把電場這個(gè)物理量。在電路中,把電場力將單位正電荷從力將單位正電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的功定點(diǎn)所做的功定義為義為A、B兩點(diǎn)間的電壓,用兩點(diǎn)間的電壓,用uA

5、B表示,即表示,即qwuddABAB 參考方向是一個(gè)極為重要的概念,電參考方向是一個(gè)極為重要的概念,電路的分析計(jì)算都是在選定的參考方向下進(jìn)路的分析計(jì)算都是在選定的參考方向下進(jìn)行的,使用時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)。行的,使用時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)。 電流、電壓的實(shí)際方向是客觀存在的,電流、電壓的實(shí)際方向是客觀存在的,不會(huì)因?yàn)閰⒖挤较蜻x取的不同而改變。不會(huì)因?yàn)閰⒖挤较蜻x取的不同而改變。 在對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算時(shí),對(duì)所提及的在對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算時(shí),對(duì)所提及的電流、電壓必須首先選取其參考方向,并電流、電壓必須首先選取其參考方向,并標(biāo)注在電路圖上,然后才能對(duì)電路進(jìn)行分標(biāo)注在電路圖上,然后才能對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算。在未選

6、取參考方向的情況下,所析計(jì)算。在未選取參考方向的情況下,所求得的電流、電壓的值為正或?yàn)樨?fù)都沒有求得的電流、電壓的值為正或?yàn)樨?fù)都沒有意義。意義。 電流、電壓的參考方向可以任意假定,電流、電壓的參考方向可以任意假定,參考方向選取的不同,算出的電流、電壓參考方向選取的不同,算出的電流、電壓值相差一個(gè)負(fù)號(hào)。但參考方向一經(jīng)選定,值相差一個(gè)負(fù)號(hào)。但參考方向一經(jīng)選定,在電路的分析計(jì)算過程中不能再改變。在電路的分析計(jì)算過程中不能再改變。 雖然電壓、電流的參考方向可任意選定,雖然電壓、電流的參考方向可任意選定,但為了分析方便,常將同一元件上的電流但為了分析方便,常將同一元件上的電流和電壓的參考方向選為一致,稱為

7、關(guān)聯(lián)參和電壓的參考方向選為一致,稱為關(guān)聯(lián)參考方向;反之,為非關(guān)聯(lián)參考方向,如圖考方向;反之,為非關(guān)聯(lián)參考方向,如圖1.4所示。所示。 圖圖1.4 1.4 關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向 1.1.5 電位電位 在分析電子電路時(shí),常用到電位這一在分析電子電路時(shí),常用到電位這一物理量。在電路中任選一點(diǎn)為參考點(diǎn),常物理量。在電路中任選一點(diǎn)為參考點(diǎn),常用符號(hào)用符號(hào)“”表示,某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)與表示,某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)與參考點(diǎn)的電壓。電位用字母參考點(diǎn)的電壓。電位用字母V表示,單位表示,單位是伏特(是伏特(V)。)。 在電路中若指定某點(diǎn)為參考點(diǎn),如在電路中若指定某點(diǎn)為參考點(diǎn),如O點(diǎn),則點(diǎn),則A點(diǎn)的

8、電位為點(diǎn)的電位為 VA=UAO 參考點(diǎn)本身的電位為零,所以參考點(diǎn)參考點(diǎn)本身的電位為零,所以參考點(diǎn)又稱零電位點(diǎn)。又稱零電位點(diǎn)。 1.1.6 電功率和電能電功率和電能1.電功率電功率 單位時(shí)間內(nèi)電路吸收或發(fā)出電能的速單位時(shí)間內(nèi)電路吸收或發(fā)出電能的速率稱為電功率,簡稱功率,用率稱為電功率,簡稱功率,用p或或P表示。表示。 2.電能電能 在電源內(nèi)部,外力不斷地克服電場力在電源內(nèi)部,外力不斷地克服電場力對(duì)正電荷做功,正電荷在電源內(nèi)部獲得了對(duì)正電荷做功,正電荷在電源內(nèi)部獲得了能量,把非電能轉(zhuǎn)換成電能。在外電路中,能量,把非電能轉(zhuǎn)換成電能。在外電路中,正電荷在電場力的作用下,不斷地通過負(fù)正電荷在電場力的作用

9、下,不斷地通過負(fù)載放出能量,把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能載放出能量,把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。量。 1.2.1 電阻元件電阻元件 電阻元件是反映材料或器件對(duì)電流呈現(xiàn)電阻元件是反映材料或器件對(duì)電流呈現(xiàn)阻力、消耗電能的一種理想元件,用字母阻力、消耗電能的一種理想元件,用字母R表示。電阻元件的單位是歐姆(表示。電阻元件的單位是歐姆(),常用),常用的單位還有千歐(的單位還有千歐(k)、兆歐()、兆歐(M)。)。 線性電阻元件的圖形符號(hào)如圖線性電阻元件的圖形符號(hào)如圖1.9所示。所示。 圖圖1.9 1.9 線性電阻元件的圖形符號(hào)線性電阻元件的圖形符號(hào) 電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo),用電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo),用G表示,即

10、表示,即 電導(dǎo)的單位是西門子(電導(dǎo)的單位是西門子(S)。)。 RG11.2.2 歐姆定律歐姆定律 歐姆定律是反映線性電阻的電流與該歐姆定律是反映線性電阻的電流與該電阻兩端電壓之間關(guān)系的定律,是電路分電阻兩端電壓之間關(guān)系的定律,是電路分析中最重要的基本定律之一。其內(nèi)容是:析中最重要的基本定律之一。其內(nèi)容是:通過線性電阻通過線性電阻R的電流的電流i與其兩端的電壓與其兩端的電壓u成成正比。正比。 當(dāng)線性電阻上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參當(dāng)線性電阻上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí),如圖考方向時(shí),如圖1.10(a)所示,歐姆定律)所示,歐姆定律為為 u=Ri圖圖1.101.10一段電阻電路一段電阻電路 直流時(shí),有

11、直流時(shí),有 U=RI 1.2.3 電阻元件的伏安關(guān)系電阻元件的伏安關(guān)系 在在u-i坐標(biāo)平面上,表示電阻元件電壓坐標(biāo)平面上,表示電阻元件電壓與電流關(guān)系的曲線稱為該元件的伏安特性與電流關(guān)系的曲線稱為該元件的伏安特性曲線。曲線。 線性電阻的阻值是一個(gè)常數(shù),在關(guān)聯(lián)線性電阻的阻值是一個(gè)常數(shù),在關(guān)聯(lián)參考方向下,其伏安特性曲線是一條通過參考方向下,其伏安特性曲線是一條通過原點(diǎn)的直線,如圖原點(diǎn)的直線,如圖1.11(a)所示。)所示。 非線性電阻的阻值不是一個(gè)常數(shù),隨非線性電阻的阻值不是一個(gè)常數(shù),隨其電壓、電流的變化而變化,也不遵循歐其電壓、電流的變化而變化,也不遵循歐姆定律。因此,其伏安特性不再是一條直姆定律

12、。因此,其伏安特性不再是一條直線,而是一條曲線。圖線,而是一條曲線。圖1.11(b)所示為某)所示為某晶體二極管在關(guān)聯(lián)參考方向下的伏安特性晶體二極管在關(guān)聯(lián)參考方向下的伏安特性曲線。曲線。圖圖1.11 1.11 線性和非線性電阻的伏安特性曲線線性和非線性電阻的伏安特性曲線 1.2.4 電阻元件的功率電阻元件的功率 若選擇電阻元件的電壓、電流為關(guān)聯(lián)若選擇電阻元件的電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向,如圖參考方向,如圖1.12所示,則電阻元件的所示,則電阻元件的功率為功率為 直流時(shí),有直流時(shí),有 RuRiuip22RURIUIP22圖圖1.121.12關(guān)聯(lián)參考方向下的電阻元件關(guān)聯(lián)參考方向下的電阻元件1.理想電

13、壓源理想電壓源 理想電壓源是從實(shí)際電源中抽象出來理想電壓源是從實(shí)際電源中抽象出來的一種理想電路元件。它兩端的電壓是一的一種理想電路元件。它兩端的電壓是一個(gè)定值個(gè)定值US或是一定時(shí)間的函數(shù)或是一定時(shí)間的函數(shù)uS,與通過,與通過它的電流無關(guān);電流由外電路決定。理想它的電流無關(guān);電流由外電路決定。理想電壓源簡稱電壓源,圖形符號(hào)如圖電壓源簡稱電壓源,圖形符號(hào)如圖1.13所所示。示。 其中,圖其中,圖1.13(a)所示為一般電壓源)所示為一般電壓源的模型;圖的模型;圖1.13(b)所示為直流電壓源的)所示為直流電壓源的模型;模型;uS、US為電壓源的電壓,為電壓源的電壓,“+”、“-”表示電壓源的參考極

14、性。表示電壓源的參考極性。 圖圖1.13(c)所示為電池的符號(hào),)所示為電池的符號(hào),E為為電池的電動(dòng)勢,長線段代表正極,短線段電池的電動(dòng)勢,長線段代表正極,短線段代表負(fù)極,電動(dòng)勢的參考方向規(guī)定為由電代表負(fù)極,電動(dòng)勢的參考方向規(guī)定為由電壓源的負(fù)極指向正極。壓源的負(fù)極指向正極。圖圖1.13 1.13 理想電壓源模型理想電壓源模型 圖圖1.14所示為直流電壓源的伏安特性所示為直流電壓源的伏安特性曲線,它是一條平行于電流坐標(biāo)軸的直線,曲線,它是一條平行于電流坐標(biāo)軸的直線,表明其端電壓與電流的方向和大小無關(guān)。表明其端電壓與電流的方向和大小無關(guān)。 根據(jù)所連接外電路的不同,電流的實(shí)根據(jù)所連接外電路的不同,電

15、流的實(shí)際方向既可以從它的負(fù)極流向正極,也可際方向既可以從它的負(fù)極流向正極,也可以從正極流向負(fù)極,前者發(fā)出功率,起電以從正極流向負(fù)極,前者發(fā)出功率,起電源的作用,而后者則吸收功率,如給蓄電源的作用,而后者則吸收功率,如給蓄電池充電。池充電。 理論上講,電流的大小可以是零(外理論上講,電流的大小可以是零(外電路斷開)和無窮大(外電路短路)之間電路斷開)和無窮大(外電路短路)之間的任意值。但是,無窮大的電流將造成電的任意值。但是,無窮大的電流將造成電源的燒毀。因此,理想電壓源絕不允許短源的燒毀。因此,理想電壓源絕不允許短路。路。 圖圖1.14 1.14 直流電壓源的伏安特性直流電壓源的伏安特性 2.

16、實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源 真正理想的電壓源在實(shí)際中是不存在真正理想的電壓源在實(shí)際中是不存在的,實(shí)際電壓源內(nèi)部或多或少總是存在一的,實(shí)際電壓源內(nèi)部或多或少總是存在一定的電阻,稱為內(nèi)阻定的電阻,稱為內(nèi)阻Rs。當(dāng)接上負(fù)載時(shí),。當(dāng)接上負(fù)載時(shí),電源中就有電流通過,從而在電源內(nèi)阻上電源中就有電流通過,從而在電源內(nèi)阻上產(chǎn)生電壓降產(chǎn)生電壓降IRS,則電源兩端的實(shí)際輸出電,則電源兩端的實(shí)際輸出電壓必然下降,電流越大,電源端電壓下降壓必然下降,電流越大,電源端電壓下降越多。越多。 由此可見,實(shí)際電壓源不具有端電壓由此可見,實(shí)際電壓源不具有端電壓為定值的特性,其電路模型可以用一個(gè)理為定值的特性,其電路模型可以用一個(gè)理想

17、電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)組合來表示,想電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)組合來表示,如圖如圖1.17(a)所示。此時(shí)實(shí)際直流電壓源)所示。此時(shí)實(shí)際直流電壓源的端電壓為的端電壓為 Uab=US-IRS 實(shí)際直流電壓源的伏安特性曲線如圖實(shí)際直流電壓源的伏安特性曲線如圖1.17(b)所示。同時(shí)還可以得出,實(shí)際電壓)所示。同時(shí)還可以得出,實(shí)際電壓源的開路電壓等于源的開路電壓等于US,短路電流等于,短路電流等于 。 實(shí)際電壓源的內(nèi)阻越小,其特性就越接實(shí)際電壓源的內(nèi)阻越小,其特性就越接近于理想電壓源。工程上所使用的穩(wěn)壓電源近于理想電壓源。工程上所使用的穩(wěn)壓電源及大型電網(wǎng)的輸出電壓基本不隨外電路的變及大型電網(wǎng)的輸出電壓基

18、本不隨外電路的變化而變化,可近似地看成是理想電壓源?;兓?,可近似地看成是理想電壓源。 SSRU圖圖1.17實(shí)際直流電壓源模型及其伏安特性曲線實(shí)際直流電壓源模型及其伏安特性曲線1.3.2 電流源電流源1.理想電流源理想電流源 圖圖1.18(b)表示直流電流源的模型)表示直流電流源的模型 。 圖圖1.19所示為直流電流源的伏安特性所示為直流電流源的伏安特性曲線。曲線。圖圖1.18 1.18 理想電流源模型理想電流源模型 圖圖1.19 1.19 直流電流源的伏安特性曲線直流電流源的伏安特性曲線 2.實(shí)際電流源實(shí)際電流源 實(shí)際直流電流源的伏安特性曲線如圖實(shí)際直流電流源的伏安特性曲線如圖1.22(b

19、)所示。)所示。1.3.3 兩種實(shí)際電源模型的等效變兩種實(shí)際電源模型的等效變換換 圖圖1.22 1.22 實(shí)際直流電流源模型及其伏安特性曲線實(shí)際直流電流源模型及其伏安特性曲線 1.4.1 電路的幾個(gè)常用術(shù)語電路的幾個(gè)常用術(shù)語 (1)支路)支路(2)節(jié)點(diǎn))節(jié)點(diǎn)(3)回路)回路(4)網(wǎng)孔)網(wǎng)孔 1.4.2 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 基爾霍夫電流定律(基爾霍夫電流定律(KCL)也稱基爾)也稱基爾霍夫第一定律,其內(nèi)容是:對(duì)電路中任一霍夫第一定律,其內(nèi)容是:對(duì)電路中任一節(jié)點(diǎn)而言,在任一時(shí)刻,流入該節(jié)點(diǎn)的電節(jié)點(diǎn)而言,在任一時(shí)刻,流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。數(shù)流之和恒等于流出該節(jié)

20、點(diǎn)的電流之和。數(shù)學(xué)表達(dá)式為學(xué)表達(dá)式為 出入ii或或 出入II(直流時(shí))(直流時(shí)) 如圖如圖1.25(a)所示,對(duì)于虛線構(gòu)成的)所示,對(duì)于虛線構(gòu)成的封閉面,可以將其看成是一個(gè)大的節(jié)點(diǎn),封閉面,可以將其看成是一個(gè)大的節(jié)點(diǎn),稱廣義節(jié)點(diǎn),有稱廣義節(jié)點(diǎn),有I1+I2+I3=0。如圖。如圖1.25(b)所示,用兩根導(dǎo)線將兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接起來,所示,用兩根導(dǎo)線將兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接起來,則兩根導(dǎo)線中流過的電流必定相等,即則兩根導(dǎo)線中流過的電流必定相等,即I1=I2。 如果將一根導(dǎo)線斷開,那么在另一根如果將一根導(dǎo)線斷開,那么在另一根導(dǎo)線中也不會(huì)再有電流存在,如圖導(dǎo)線中也不會(huì)再有電流存在,如圖1.25(c)所示。同理,若某

21、電路中只有一個(gè)接地點(diǎn),所示。同理,若某電路中只有一個(gè)接地點(diǎn),則該接地線中沒有電流流過,如圖則該接地線中沒有電流流過,如圖1.25(d)所示。所示。圖圖1.25 1.25 基爾霍夫電流定律的推廣基爾霍夫電流定律的推廣 1.4.3 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電壓定律(基爾霍夫電壓定律(KVL)也稱基爾)也稱基爾霍夫第二定律,其內(nèi)容是:對(duì)電路中任一霍夫第二定律,其內(nèi)容是:對(duì)電路中任一回路而言,在任一時(shí)刻,沿著某一方向繞回路而言,在任一時(shí)刻,沿著某一方向繞行一周,所有元件(或支路)電壓的代數(shù)行一周,所有元件(或支路)電壓的代數(shù)和恒等于零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:和恒等于零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:0i或或

22、 0I(直流時(shí))(直流時(shí)) 1.4.4 支路電流法支路電流法 支路電流法是在已知電路中所有電源支路電流法是在已知電路中所有電源和電阻參數(shù)時(shí),以支路電流為未知量,應(yīng)和電阻參數(shù)時(shí),以支路電流為未知量,應(yīng)用用KCL和和KVL,列出與支路數(shù)目相等的獨(dú),列出與支路數(shù)目相等的獨(dú)立方程組,聯(lián)立求解得出各支路電流。它立方程組,聯(lián)立求解得出各支路電流。它是分析、計(jì)算復(fù)雜電路最基本的方法之一。是分析、計(jì)算復(fù)雜電路最基本的方法之一。1.4.5 節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法 在分析計(jì)算復(fù)雜電路時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到在分析計(jì)算復(fù)雜電路時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到一些節(jié)點(diǎn)數(shù)較少而支路數(shù)很多的電路,這一些節(jié)點(diǎn)數(shù)較少而支路數(shù)很多的電路,這種情況使用支路電

23、流法就顯得很繁瑣,而種情況使用支路電流法就顯得很繁瑣,而利用節(jié)點(diǎn)電壓法會(huì)很方便。利用節(jié)點(diǎn)電壓法會(huì)很方便。 電路中任一節(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓電路中任一節(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓稱為節(jié)點(diǎn)電壓。節(jié)點(diǎn)電壓法是在電路的稱為節(jié)點(diǎn)電壓。節(jié)點(diǎn)電壓法是在電路的n個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)中選定一個(gè)作為參考節(jié)點(diǎn),再以其余節(jié)點(diǎn)中選定一個(gè)作為參考節(jié)點(diǎn),再以其余各節(jié)點(diǎn)電壓為未知量,應(yīng)用各節(jié)點(diǎn)電壓為未知量,應(yīng)用KCL列出(列出(n-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程,聯(lián)立求解得出各節(jié)點(diǎn)電個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程,聯(lián)立求解得出各節(jié)點(diǎn)電壓,進(jìn)而求得各支路電流。壓,進(jìn)而求得各支路電流。 1.5.1 疊加定理疊加定理 疊加定理是反映線性電路基本性質(zhì)的疊加定理是反映線性電路基本

24、性質(zhì)的一個(gè)重要定理。疊加定理的內(nèi)容為:在有一個(gè)重要定理。疊加定理的內(nèi)容為:在有多個(gè)獨(dú)立源作用的線性電路中,任一支路多個(gè)獨(dú)立源作用的線性電路中,任一支路的電流(或電壓)等于各獨(dú)立源單獨(dú)作用的電流(或電壓)等于各獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)分量時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)分量的疊加。的疊加。1.5.2 戴維南定理戴維南定理 在電路分析中,有時(shí)并不需要求出所在電路分析中,有時(shí)并不需要求出所有支路的電流和電壓,而只需求出某一支有支路的電流和電壓,而只需求出某一支路的電流或電壓。若將指定的支路從原來路的電流或電壓。若將指定的支路從原來的電路中去掉,一般來說電路的其余部分的電路中去掉

25、,一般來說電路的其余部分就成為一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)。就成為一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)。 如果能用一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)組如果能用一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)組合來等效代替這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò),再將去合來等效代替這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò),再將去掉的支路接在這個(gè)等效電路上,則該支路掉的支路接在這個(gè)等效電路上,則該支路的電流或電壓就很容易求得了。問題的關(guān)的電流或電壓就很容易求得了。問題的關(guān)鍵在于如何求出這個(gè)等效電路呢?戴維南鍵在于如何求出這個(gè)等效電路呢?戴維南定理給出了解決這類問題的方法。定理給出了解決這類問題的方法。 任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò),對(duì)外電任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò),對(duì)外電路來說,可以用一個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)路來說,可以

26、用一個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合來等效。該電壓源的電壓等于有源二組合來等效。該電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc;電阻等于有源二端;電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻Req。這就是戴維南。這就是戴維南定理,該電路模型稱為戴維南等效電路。定理,該電路模型稱為戴維南等效電路。 需要說明的是:需要說明的是: 負(fù)載可以是線性的,負(fù)載可以是線性的,也可以是非線性的;可以是有源的,也可也可以是非線性的;可以是有源的,也可以是無源的;可以是一個(gè)元件,也可以是以是無源的;可以是一個(gè)元件,也可以是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。但有源二端網(wǎng)絡(luò)必須是線性的。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。但有源二端網(wǎng)絡(luò)必須是線性

27、的。 這里所說的這里所說的“除源除源”,是指將有源二端,是指將有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨(dú)立源全部視為零值,即把獨(dú)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨(dú)立源全部視為零值,即把獨(dú)立電壓源視為短路,獨(dú)立電流源視為開路。立電壓源視為短路,獨(dú)立電流源視為開路。 “等效等效”是對(duì)外部電路而言,對(duì)二端網(wǎng)是對(duì)外部電路而言,對(duì)二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部并不等效。絡(luò)內(nèi)部并不等效。1.5.3 最大功率傳輸定理最大功率傳輸定理 1.6.1 受控源受控源 前面介紹的電壓源和電流源,其電壓前面介紹的電壓源和電流源,其電壓與電流不受所連接的外電路的影響而獨(dú)立與電流不受所連接的外電路的影響而獨(dú)立存在,所以稱為獨(dú)立源。在電子電路中,存在,所以稱為獨(dú)立源。在電子電路中,為了描述一些電子器件的實(shí)際性能,在電為了描述一些電子器件的實(shí)際性能,在電路模型中常遇到另一類電源路模型中常遇到另一類電源受控源。受控源。 所謂受控源,就是它們的電壓或電流所謂受控源,就是它們的電壓或電流受電路中其他部分的電壓或電流控制的電受電路中其他部分的電壓或電流控制的電源。當(dāng)作為控制量的電壓或電流消失或等源。當(dāng)作為控制量

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