電工電子技術(shù)：第02講 第一章 電路和電路元件

1、1 2 獨(dú)立電源元件 一、理想電壓源和理想電流源外特性：輸出電壓與輸出電流的關(guān)系。特點(diǎn)：UIO(1)端電壓始終恒定，等于直流(交流)電壓US(us)。(2)輸出電流是任意的，即隨負(fù)載(外電路）的 改變而改變。_U+IUS+_RL 1. 理想電壓源(3)理想電壓源不能短路,否則引起矛盾。 2. 理想電流源(1)輸出電流恒定不變。(2)端電壓是任意的,即隨負(fù)載不同而不同。(3)理想電流源不能斷路。U=IS.RLI = IS外特性方程IUISRL特點(diǎn)IUISO例1分析：IS 固定不變, US 固定不變。USIRU-=IsU=?IUS+-R所以： I = Is, 已知：Is ，US ，R 問：I等于多

2、少？ U又等于多少？例2US+bRIsIIUsa-1A4V2 已知：IS ，US ，R； 試分析：1. I 等于多少？ 2. 若使R 減小為1，I 如 何變？兩個(gè)電源的功率如 何變？解：1. Uab = US 2. 若R 減小為1，電流源的功率不變！電壓源的功率IUs = I Is=3A 增大！P = USIUs = 12WI = US / R=4A 為什麼？I = US/R=4/2 =2A例3求下列各電路的等效電源解:+abU25V(a)+abU5V(c)+a5AbU3(b)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A23b+(a)a+5V32U+b二、實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源1. 實(shí)際

3、電壓源u = us i R0實(shí)際電壓源伏安特性可見：實(shí)際電壓源的內(nèi)電阻R0越小，外特性曲線越平，電源的帶載能力越強(qiáng)。+Nu si u R0i uuuS2. 實(shí)際電流源i = is u G0實(shí)際電流源伏安特性實(shí)際電流源的內(nèi)電導(dǎo)G0越小，外特性曲線越陡，電源的帶載能力越強(qiáng)。 以上理想電源、實(shí)際電源均為“獨(dú)立電源”，能單獨(dú)對(duì)外電路提供電能?？梢栽陔娐分衅鸬健凹?lì)”的作用?？梢姡篘G0u i i si uii S三、受控電源 非獨(dú)立電源i bi bi c=電流 i c 受電流 i b 控制一條支路的電壓（或電流）受另一條支路的 電壓（或電流）控制。被控支路 電壓電流控制支路 電壓電流VCCSVCVSC

4、CCSCCVSi bi bi c=電流控制的電流源受控源受控源的電路模型圖中的、 沒有單位，k的單位是，g的單位是S。+u uVCVSu guVCCSRi i CCCSCCVS+kiRi 注意事項(xiàng)：1. 控制支路、被控支路 及參考方向在電路圖 中一定要標(biāo)清楚。2. 控制支路控制量的參 考方向改變，被控量 的參考方向也要相應(yīng) 改變。uS+-+ii R2R1R3R4uS+-+ii R2R1R3R43. 變換電路時(shí)，控制支路不能變換掉。uS+-+ii R2R1R3R4uS+-+iR1R4R2R34. 受控源不是獨(dú)立電源。受控源不能單獨(dú)在電路中 起“激勵(lì)”作用。四、電壓源和電流源的等效變換等效電路的概

5、念1. 兩個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的電路在端子上有相同的電壓、電流關(guān)系，因而可以互相代換；2. 代換的效果是不改變外電路（或電路未變化部分）中的電壓、電流和功率。等效只是針對(duì)外電路而言，對(duì)其內(nèi)部電路是不等效的。電壓源與電流源變換公式：i Su iG22變換條件u = u i = i uSRi = = uS uRuRi =i Su G令i S=uSRG=1R電壓源 電流源即：i S為電壓源的短路電流；電阻不變。電流源 電壓源uS=i SRR=1G即：u S為電流源的開路電壓；電阻不變。+uSRu i 11注意：1. 電壓源、電流源變換前后要保證對(duì)外的電壓、 電流大小、方向均不改變。2. 變換只是對(duì)外等效，

6、對(duì)內(nèi)部不等效。3. 理想電壓源、理想電流源之間不能變換。4. 含有受控源時(shí)，不能把受控源的控制支路變 換掉。5. 獨(dú)立源變換后仍是獨(dú)立源，受控源變換后仍 是受控源。例1+6V2A3VI361312A試?yán)秒娫吹牡刃ё儞Q求I。+2A2A361132V3VI續(xù)前：+4A21132V3VI+1132V3VI+28V2A31A31I3A1.51II= A95例22I1AI228求：電流I=？解：將左邊受控電流 源變換為受控電 壓源。+1A8I224I1A8I4I不能變換成電壓源I=0.5A第二章 電路分析基礎(chǔ)21 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律是電路作為一個(gè)整體所服從的基本規(guī)律，它闡述了電路各部分電壓或各

7、部分電流相互之間的內(nèi)在聯(lián)系。 基爾霍夫電流定律(KCL)(Kirchhoffs Current Law)基爾霍夫電壓定律(KVL)(Kirchhoffs Voltage Law)一、名詞注釋：支路：流過同一電流的電路分支?；芈罚河芍窐?gòu)成的閉合路徑。支路：ab, ad, (b=6）回路：abda, bcdb (L=7）結(jié)點(diǎn)：a, b, (n=4）結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。網(wǎng)孔：不含其它回路的回路。網(wǎng)孔（m=3）aUS1dbc_+R1_+_+R6R5R4R3R2US6US5二、基爾霍夫電流定律（KCL）任一時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于零。設(shè)：流出結(jié)點(diǎn)的電流為“+

8、”，流入為“-”結(jié)點(diǎn)a:I4 I5+I6=0 結(jié)點(diǎn)b: I1+I2+I3+I4=0 I4+I5=I6 I1=I2+I3+I4 I出=I入i 出=i 入 i = 0I1I2I3I4I5I6Rab例：I1I2I3I4I5I6Rab若：I1=5A, I2=2A,I3= 3A, R=1求：UabI4=I1I2I3= 5 2 (3)=6(A)Uab= I4R= 6(V)電流參考方向與實(shí)際方向相反電流從結(jié)點(diǎn)流出 基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展應(yīng)用 -用于包圍部分電路的任意封閉面廣義結(jié)點(diǎn) 包圍部分電路的任意封閉面I1 - I3- I6= 0R5US5US1I1d_aR6I3bc_+R1+_+R4R3R2US6I6例

9、:I =?廣義結(jié)點(diǎn)I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V三、基爾霍夫電壓定律（KVL）u 2+-+-u 1AR1R2R3R4BCEFu ABu BCDu CDu AF任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。u =0 u 升= u 降uAB+ uBC + uCD + u2 u1 uAF =0uAB+ uBC + uCD +u2 = u1 + uAF i 1R1+i 2R2+i 3R3 i 4R4= u2 + u1 i R= u Si 1i 2i 3i 4 KVL的擴(kuò)展應(yīng)用-用于開口電路。KVL的意義：表明了電路中各部分電壓間的相互關(guān)系。電位升電位降US+_RabUabI+例 解：設(shè)流過R1電流的參考方向如圖所示。應(yīng)用KCL可得IR1=I2 - I1=1A發(fā)出功率P2 = (Uca+Uab) I2電流源