電路分析基礎(chǔ)課件(第1章)

1、第一篇 總論和電阻電路的分析電路分析基礎(chǔ)-李瀚蓀0第一篇 總論和電阻電路的分析電路分析基礎(chǔ)-李瀚蓀1 第一章 集總參數(shù)電路 中電壓、電流 的約束關(guān)系 第二章 網(wǎng)孔分析和節(jié)點(diǎn)分析 第四章 分解方法 及單口網(wǎng)絡(luò) 第三章 疊加方法與 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)第一篇 總論和電阻電路的分析包含第一章第四章，討論電阻電路的分析方法。2第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系第一篇 總論和電阻電路的分析3第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系第一節(jié)電路及集總電路模型41、實(shí)際電路實(shí)際電路是由各種器件（）按照一定的方式互相連接而構(gòu)成的電流的通路。以實(shí)現(xiàn)電能或電信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制和處理等。實(shí)際電路種類繁多、千變

2、萬化，是極其復(fù)雜的物理系統(tǒng)。為了便于分析，將復(fù)雜系統(tǒng)模型化、簡單化。1-1 電路及集總電路模型51-1 電路及集總電路模型2、模型概念模型-是對(duì)實(shí)體的特征及變化規(guī)律的一種表示或抽象，即是把對(duì)象實(shí)體通過適當(dāng)?shù)倪^濾，用適當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)規(guī)則描繪出的簡潔的模仿品、替代品。61-1 電路及集總電路模型3、理想電路元件（模型）電子器件都有其復(fù)雜的物理特性，如既有阻礙電流的性質(zhì)，還會(huì)產(chǎn)生電磁特性，這為分析電路帶來困難。因此，必須在一定條件下，忽略其次要性質(zhì)，突出其主要性質(zhì)，用一個(gè)足以表征其主要性質(zhì)的模型表示。71-1 電路及集總電路模型例如:實(shí)際電燈泡、電爐絲、電阻器既有阻礙電流流動(dòng)、消耗電能的主要作用，也因電流

3、而伴有磁場(chǎng)等次要作用。理想電阻元件只含電阻器的主要作用，略去了一切次要作用，其參數(shù)為電阻R，以后簡稱為“電阻元件”或“電阻”。81-1 電路及集總電路模型電爐絲燈絲可變電阻器91-1 電路及集總電路模型例如理想化理想電阻元件 （模型）理想化、抽象化即模型化的過程。電阻器包含有電阻、電感、電容性質(zhì)，但電感、電容很小，可忽略不計(jì)，可用一個(gè)電阻元件作為它的模型。同樣，請(qǐng)例舉3個(gè)以上其他，模型的例子.101-1 電路及集總電路模型理想電路元件是用數(shù)學(xué)關(guān)系式嚴(yán)格定義的假想元件，每一種理想元件都可以表示實(shí)際器件所具有的一種主要電磁性能，它是組成電路模型的最小單元。如電阻、導(dǎo)線、電源、電感、電容等。理想元件

4、在現(xiàn)實(shí)中是不存在的，但可以將實(shí)際電路中的器件，如電阻器、電容器、電感器在一定條件下，理想化成為電阻、電容、電感等理想元件。111-1 電路及集總電路模型4、模型的種類雖然組成電路的元件種類繁多，但從元件所反映的電磁現(xiàn)象來看不外乎以下幾種：消耗電能，如電燈泡、電爐等，稱為電阻元件，常用“R”表示；儲(chǔ)存電場(chǎng)能，如各類電容器，稱為電容元件，常用“C”表示；儲(chǔ)存電磁能，如各類線圈等，稱為電感元件，常用“L”表示。R、L、C稱為電路的三類基本元件。121-1 電路及集總電路模型理想電阻元件，僅表征消耗電能并轉(zhuǎn)化為非電能的特征，無能量儲(chǔ)存；理想電容元件，僅表征儲(chǔ)存或釋放電場(chǎng)能量的特征，無能量消耗；理想電感

5、元件，僅表征儲(chǔ)存或釋放磁場(chǎng)能量的特征，無能量消耗。此外還有傳輸（不消耗電能）的元件“導(dǎo)線”，提供電能的元件“電源”等。131-1 電路及集總電路模型141-1 電路及集總電路模型151-1 電路及集總電路模型實(shí)際器件種類繁多，但可根據(jù)其不同的工作條件，總可以用一個(gè)或幾個(gè)理想元件的組合來近似表征，這一過程稱為“建?！?。圖 實(shí)際電阻R、電容C、電感L的一種模型。165、電路模型電路理論是建立在理想化模型基礎(chǔ)上的，其研究對(duì)象并不是實(shí)際電路，而是它們的數(shù)學(xué)模型電路模型。電路模型是實(shí)際電路在一定條件下的科學(xué)抽象和足夠精確的數(shù)學(xué)描述。電路理論中所說的電路，是指由各種“理想電路元件”按一定方式連接組成的總體

6、。1-1 電路及集總電路模型171-1 電路及集總電路模型實(shí)際電路是由電阻器、電容器、電感線圈等實(shí)際器件組成的。由相應(yīng)的電阻(元件)、電容(元件)、電感(元件)等組成的集總(參數(shù))電路，稱為實(shí)際電路的集總模型，是電路分析的對(duì)象。應(yīng)該指出的是，實(shí)際電路用電路模型來表示是有條件的。一種電路模型只有在一定條件下才是適用的。若條件變了，電路模型也要作相應(yīng)的改變。186、集總模型和分布模型（a）集總概念當(dāng)實(shí)際電路的尺寸L遠(yuǎn)小于電路工作時(shí)電磁波的波長 （即低頻）時(shí)，即L ，可以把元件的作用集總在一起，用一個(gè)或有限個(gè)R、L、C元件來加以描述，這樣的元件稱為集總元件，而這樣的電路參數(shù)叫做集總參數(shù)。 1-1 電

7、路及集總電路模型19（b）分布概念參數(shù)的分布性指，當(dāng)實(shí)際電路的尺寸可以與電路工作時(shí)電磁波的波長相比擬（即高頻）時(shí)，電路中同一瞬間相鄰兩點(diǎn)的電位和電流都不相同。這樣的元件稱為分布元件，而這樣的電路參數(shù)叫做分布參數(shù)。這說明分布參數(shù)電路中的電壓和電流除了是時(shí)間的函數(shù)外，還是空間坐標(biāo)的函數(shù)。1-1 電路及集總電路模型20（c）分布參數(shù)元件與集總參數(shù)元件集總參數(shù)元件：理想電阻、理想電感、理想電容、理想電源等。集總參數(shù)電路：由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電路，簡稱集總電路。1-1 電路及集總電路模型21一個(gè)電路應(yīng)該作為集總參數(shù)電路，還是作為分布參數(shù)電路，或者說，要不要考慮參數(shù)的分布性，取決于其本身的線性尺寸與表征其

8、內(nèi)部電磁過程的電壓、電流的波長之間的關(guān)系。一個(gè)實(shí)際電路器件，在不同條件下可以有不同的電路模型。 1-1 電路及集總電路模型22例如：一根金屬導(dǎo)線，當(dāng)其中電流的頻率很低時(shí)，可以用定常電阻器作為它的模型。當(dāng)導(dǎo)線中電流的頻率很高時(shí)，導(dǎo)線中各處的電流并不相等，也就是說導(dǎo)線中的電流和空間位置有關(guān)。1-1 電路及集總電路模型231-1 電路及集總電路模型又如：實(shí)際電感元件在不同應(yīng)用條件下的模型低頻中頻高頻甚高頻、超高頻頻、微波等。241-1 電路及集總電路模型再如：50Hz電力供電電力系統(tǒng)中，遠(yuǎn)距離的高壓電力傳輸線即是典型的分布參數(shù)電路 ，因50赫芝的電流 、電壓其波長雖為 6000 千米，但線路長度達(dá)幾

9、百甚至幾千千米，已可與波長相比。 25對(duì)實(shí)驗(yàn)室電路、家用電器及電子系統(tǒng)，其尺度遠(yuǎn)小于50HZ對(duì)應(yīng)的波長 ，可作為集總電路處理，因在電磁場(chǎng)中，它只是空間的一點(diǎn)，電磁波傳播時(shí)間可忽略不計(jì)。但，對(duì)于500MHz的工作頻率，對(duì)應(yīng)波長為60cm，一般分立電子器件（如電阻、電感、電容等）應(yīng)考慮分布參數(shù)，但對(duì)于超大規(guī)模的集成電路，其器件都是在毫米數(shù)量級(jí)，這時(shí)電路又屬于集總參數(shù)電路。1-1 電路及集總電路模型261-1 電路及集總電路模型7、靜態(tài)電路和動(dòng)態(tài)電路集總電路分為兩大類：（1）靜態(tài)電路。又稱為電阻電路，只含有電阻元件和電源元件。（2）動(dòng)態(tài)電路。含有動(dòng)態(tài)元件的電路，如含有電容、電感元件。靜態(tài)電路和動(dòng)態(tài)電

10、路構(gòu)成了集總電路的兩大類別。27第二節(jié)電路變量電流、電壓及功率第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系281-2 電路變量 電流、電壓及功率描述電路工作狀態(tài)的常見物理量有哪些？?。?）電流（2）電壓（3）功率291-2 電路變量 電流、電壓及功率1、 電流 i (current)（1）電流的定義每單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量定義為電流i。電流、電荷、時(shí)間的單位分別是安培A、庫侖C、秒s。（b）方向：習(xí)慣上把正電荷運(yùn)動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。恒定電流、直流；時(shí)變電流；交變電流、交流。（a）大?。?0（2）電流的標(biāo)示 （a）如果電流是已知量，電流的表示式必然要配合箭頭，完整地表明電流的大小和

11、方向。 1-2 電路變量 電流、電壓及功率元件ab元件abi = - 5Ai =5A31（b）如果電流方向未知，如何判定電流的方向？1-2 電路變量 電流、電壓及功率+-Usab如圖中iab的方向？32可先任意假定電流方向進(jìn)行計(jì)算，再將計(jì)算結(jié)果配合這一參考方向，完整地表明所求電流的大小和方向。假定的電流方向、即參考方向可以任意選定，在電路圖中以箭頭表示。1-2 電路變量 電流、電壓及功率+-Usab33如果電流的真實(shí)方向與參考方向一致，電流為正值；反之，則電流為負(fù)值。因此，根據(jù)電流的正負(fù)，可以確定其實(shí)際方向。元件abi = - 5A1-2 電路變量 電流、電壓及功率34（3）電流參考方向未標(biāo)示

12、參考方向的情況下，電流的正負(fù)是沒有意義的。電路圖中標(biāo)示的電流方向箭頭都是參考方向箭頭。參考方向不一定就是電流的真實(shí)方向。1-2 電路變量 電流、電壓及功率元件abi = - 5A352、電壓u /電位差/電壓降u (voltage drop)（1）電壓的定義 電路中a、b兩點(diǎn)間的電壓表明了單位正電荷由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)時(shí)所獲得或失去的能量。1-2 電路變量 電流、電壓及功率361-2 電路變量 電流、電壓及功率若正電荷dq 在電路中由ab (電)能量的變化為dw,則由ab的電壓u,定義為:其中，dq為由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)的電荷量，dw為轉(zhuǎn)移過程中電荷dq所獲得或失去的能量。電壓、能量的單位分別為伏特V

13、、焦耳J。（a）電壓大?。?71-2 電路變量 電流、電壓及功率（b）電壓極性：正電荷在電路轉(zhuǎn)移中，能量的獲得或失去表現(xiàn)為電位的升高或降低。如果正電荷由a轉(zhuǎn)移到b獲得能量，則a點(diǎn)為低電壓，即負(fù)極，b點(diǎn)為高電壓，即正極。如果正電荷由a轉(zhuǎn)移到b失去能量，則a點(diǎn)為高電壓，即正極，b點(diǎn)為低電壓，即負(fù)極。恒定電壓、直流電壓；時(shí)變電壓；交變電壓或交流電壓。38（2）電壓的標(biāo)示 前面為電流規(guī)定的參考方向，對(duì)于電壓也需要規(guī)定參考極性。電流參考方向用箭頭標(biāo)示，而電壓的參考極性可由元件兩端的“+”、“-”符號(hào)表示：“+”表示高電位，“-”表示低電位。1-2 電路變量 電流、電壓及功率391-2 電路變量 電流、電

14、壓及功率ab元件+=ab元件+-若 由ab，失去(電)能量2J（為元件吸收；轉(zhuǎn)化為熱能等等），則ab的電壓降為2V。類似于物體自高處下墮，失去位能。通常，u表示電壓降。 +40（3）電壓的參考極性在未標(biāo)示電壓參考極性的情況下，電壓的正、負(fù)是沒有意義的。對(duì)元件所標(biāo)示的電壓參考極性可以任意選定，電路圖中標(biāo)示的電壓極性都是電壓參考極性。1-2 電路變量 電流、電壓及功率ab元件+-41參考極性不一定就是電壓的真實(shí)極性。當(dāng)電壓為正值時(shí)，該電壓的真實(shí)極性與參考極性相同。當(dāng)電壓為負(fù)值時(shí)，該電壓的真實(shí)極性與參考極性相反。1-2 電路變量 電流、電壓及功率ab元件+-ab元件-+u= - 2V423、電壓、電

15、流的關(guān)聯(lián)參考方向如上所述，電流的參考方向和電壓的參考方向可以獨(dú)立無關(guān)地任意設(shè)定，但為了方便起見，常采用關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向：電流參考方向箭頭與電壓參考極性由“+”到“-”的方向應(yīng)該一致。即電流參考方向與電壓參考極性應(yīng)該一致。電流方向與電壓方向一致，這樣只要在電路圖中，標(biāo)示其中一種即可。1-2 電路變量 電流、電壓及功率ab元件+-434、功率p (power)（1）功率定義功率是指某一段電路所吸收或提供能量的速率。單位是瓦特W。N+-uiab元件普遍定義：對(duì)電路來說：1-2 電路變量 電流、電壓及功率44（2）功率方向人們把能量傳輸（流動(dòng)）的方向確定為功率的方向。1-2 電路變量 電流、

16、電壓及功率N+-uiab元件功率的參考方向用箭頭表示，或是進(jìn)入，或是離開所研究的電路部分，其指向可以任意假定。功率的參考方向與實(shí)際方向一致時(shí)，功率為正;否則，為負(fù)。451-2 電路變量 電流、電壓及功率如果所研究的電路部分，電流、電壓的參考方向是關(guān)聯(lián)的，且功率的參考方向是進(jìn)入該電路部分，三者的之間的關(guān)系如圖所示。+-uiab元件能量傳輸方向則有：p(t)=u(t)i(t)46如果計(jì)算該電路部分的功率時(shí)，功率為正，表示功率的實(shí)際方向與參考方向一致，即該電路部分吸收能量。p值為吸收能量的速率，稱為吸收的功率。若計(jì)算的功率為負(fù)，表示功率的實(shí)際方向與參考方向相反，即該電路部分提供能量。p值為產(chǎn)生能量的

17、速率，稱為提供的功率。1-2 電路變量 電流、電壓及功率47顯然，若u、i、p三者的參考方向改變其中任何一個(gè)，如圖所示：則表達(dá)式改為：p(t)= -u(t)i(t)則計(jì)算該電路部分的功率時(shí)，功率為正，仍表示吸收功率。若計(jì)算的功率為負(fù)，仍表示提供功率。1-2 電路變量 電流、電壓及功率+-uiab元件能量傳輸方向48注意：對(duì)一完整的電路來說，它產(chǎn)生的功率和消耗的功率總和應(yīng)該是相等的，這稱為功率平衡。這由能量守恒原理是容易理解的。這在后面的KVL定理中要用到這一概念。1-2 電路變量 電流、電壓及功率495、額定值為保證正常、安全使用，實(shí)際設(shè)備或器件都有一定的額定電流、額定電壓、額定功率。使用時(shí)不

18、能超過這些額定數(shù)值。否則要損害這些設(shè)備或器件。由于電流、電壓和功率是相關(guān)的，所以不必給出三個(gè)額定值。例如，電燈泡、電爐只給出額定電壓和額定功率；電阻器件，只給定額定功率。保險(xiǎn)絲、導(dǎo)線，只給額定電流。1-2 電路變量 電流、電壓及功率50例題：電路中各元件的情況如圖？所示。1-2 電路變量 電流、電壓及功率A1A+UA-BIB+10V-CIC+10V-DID-10V+E1A+UE-（1）若元件A吸收的功率為10W，求UA;（2）若元件B吸收的功率為10W，求IB;（3）若元件C吸收的功率為-10W，求IC;（4）若元件D發(fā)出的功率為10W，求ID;（5）若元件E發(fā)出的功率為-10W，求UE;51

19、第三節(jié)基爾霍夫定律第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系52重要性：基爾霍夫定律（KL）是分析一切集總參數(shù)電路的根本依據(jù)。一些重要的電路定律及分析方法都是以基爾霍夫定律為基礎(chǔ)的，它是電路理論中重要的基本定律。為敘述方便，首先有必要引入相關(guān)的幾個(gè)名詞和概念。1-3 基爾霍夫定律531、一些基本概念二端元件：具有兩個(gè)端子的元件稱為二端元件。例如，電阻元件、電容元件、電感元件、電壓源、電流源等均為二端元件，又稱為單口元件。除二端元件外，還有其他多端元件，如三端元件（三極管）、四端元件（變壓器）、十二端元件（運(yùn)算放大器）等。1-3 基爾霍夫定律54支路：電路中每一個(gè)二端元件稱為一條支路。如圖中，a

20、b、cd、ae、be、ce、de。支路電流：流經(jīng)元件的電流稱為支路電流。支路電壓：元件端電壓稱為支路電壓。1-3 基爾霍夫定律abcd345621e55另，為了方便，也可以把幾個(gè)串聯(lián)元件合并在一起定義為一條支路，也可以把幾個(gè)并聯(lián)元件合并在一起定義為一條支路。如圖中，bae、b（c）e、cde。1-3 基爾霍夫定律abcd345621e56節(jié)點(diǎn)：電路中兩條或兩條以上支路的公共連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，或結(jié)點(diǎn)。如圖中，a、bc、d、e。注意其中b、c之間是用理想導(dǎo)線連接的，它們具有相同的節(jié)點(diǎn)，可以合并成為一點(diǎn)。另如圖中e。1-3 基爾霍夫定律abcd345621e57回路：電路中由支路組成的任一閉合路徑稱為

21、回路。如圖中，有幾個(gè)回路？網(wǎng)孔：內(nèi)部不另含有支路的回路稱為網(wǎng)孔。如圖中，有幾個(gè)網(wǎng)孔？1-3 基爾霍夫定律abcd345621e581-3 基爾霍夫定律網(wǎng)絡(luò)：一般把含有元件較多的電路稱為網(wǎng)絡(luò)。但電路和網(wǎng)絡(luò)沒有嚴(yán)格區(qū)別，可以混用。無源網(wǎng)絡(luò)：內(nèi)部不含獨(dú)立電源的網(wǎng)絡(luò)；有源網(wǎng)絡(luò)：內(nèi)部含有獨(dú)立電源的網(wǎng)絡(luò)；平面網(wǎng)絡(luò)：可以畫在一個(gè)平面上而不出現(xiàn)任何支路交叉現(xiàn)象的網(wǎng)絡(luò)；非平面網(wǎng)絡(luò)：不屬于平面網(wǎng)絡(luò)即為非平面網(wǎng)絡(luò)。注意，網(wǎng)孔的概念只有在平面網(wǎng)絡(luò)才有意義。591-3 基爾霍夫定律+ U -602、基爾霍夫電流定律KCL由電荷守恒定律而來，表明了電路中各支路電流之間必須遵守的規(guī)律，這一規(guī)律體現(xiàn)在電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。電荷守

22、恒定律：電荷既不能創(chuàng)造也不能消滅。1-3 基爾霍夫定律611-3 基爾霍夫定律KCL：對(duì)于任一集總電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流出（或流進(jìn)）該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和為零。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為i1(t)+i2(t)+ik(t) =0簡言之：匯集于任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù)和為零。i1i2i3i4i6i5i1+ i2+i3+ i4+ i5+ i6 =0=0ki或表示為i1i2i3i4i6i5i1i2i3i4i6i562也可以表述為，流入任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流等于流出任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流。1-3 基爾霍夫定律=入i出i或表示為i1i2i3i4i6i5i1+ i6 =i2+i3+ i4+ i563KCL

23、應(yīng)用到節(jié)點(diǎn)時(shí)需要注意的步驟：！1-3 基爾霍夫定律流進(jìn)該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和為零。流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。流出該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和為零。流出節(jié)點(diǎn)的電流為正，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。以上兩種說法是等效的。當(dāng)然，也可以直接根據(jù)“流入節(jié)點(diǎn)電流的和=流出節(jié)點(diǎn)電流的和”來列寫節(jié)點(diǎn)電流方程。64a 節(jié)點(diǎn)a處 i +2A+5A=0 i =7Ai2A5Ai 不可能采取任何其他數(shù)值和方向。這就是由節(jié)點(diǎn)各電流之間的約束所確定的。 例如：1-3 基爾霍夫定律65由此可見，在運(yùn)用KCL時(shí)需要和兩套符號(hào)打交道：其一，是運(yùn)算符號(hào)，即方程中各項(xiàng)前的正、負(fù)號(hào)，其正、負(fù)號(hào)取決于電流參考方向?qū)?jié)點(diǎn)的相對(duì)

24、關(guān)系；其二、是電流本身數(shù)值的正、負(fù)號(hào)，是題目給定的。兩者不要混淆。 1-3 基爾霍夫定律i1(t)+i2(t)+ik(t) =0661-3 基爾霍夫定律ai-2A5A例如：如圖所示，求解i。！673、基爾霍夫電壓定律KVL 由能量不滅和電荷不滅兩定律而來。表明了電路中各支路電壓之間必須遵守的規(guī)律，這一規(guī)律體現(xiàn)在電路中的各個(gè)回路上。1-3 基爾霍夫定律68KVL：對(duì)于任一集總電路中的任一回路，在任一時(shí)刻，沿著該回路的所有支路電壓降的代數(shù)和為零。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為u1(t)+u2(t)+uk(t) =0簡言之，沿任一回路的各支路電壓的代數(shù)和為零。 1-3 基爾霍夫定律=0ku=升u降u或表示為691-

25、3 基爾霍夫定律解：回路abcd，設(shè)由a點(diǎn)出發(fā)。按順時(shí)針方向，應(yīng)有 7V3V2V + u = 0 u=2V按逆時(shí)針方向，結(jié)果如何？ u不可能采取任何其他數(shù)值和極性。這是由電壓之間的約束所確定的。adcb+-u+-2V+-7V+-3V例如：列寫圖示回路電壓方程。701-3 基爾霍夫定律KVL應(yīng)用到回路時(shí)需要注意的步驟：！應(yīng)首先標(biāo)出所有支路電壓的參考極性。已知電壓的參考極性是給定的，未知電壓的參考極性可以任意設(shè)定。設(shè)定回路繞行方向，在寫方程式時(shí)，以參考極性為準(zhǔn)。根據(jù)各支路電壓的的參考極性與回路繞行方向是否一致來列寫支路電壓關(guān)系式。兩者一致時(shí)，取正值；兩者不一致時(shí)，則取負(fù)值。711-3 基爾霍夫定律

26、由此可見，在運(yùn)用KVL時(shí)也需要和兩套符號(hào)打交道：其一、是運(yùn)算符號(hào)，即方程中各項(xiàng)前的正、負(fù)號(hào)，其正、負(fù)號(hào)取決于各元件電壓降參考方向與所選的繞行方向是否一致；其二、是電壓本身數(shù)值的正、負(fù)號(hào)，是題目給定的，取決于電壓降實(shí)際方向與參考方向是否一致。兩者不要混淆。 u1(t)+u2(t)+uk(t) =072 uabc=uab+ubc=7V3V=4V uadc=uad+udc=u+2V=(2)V+2V=4V以u(píng)ac為例：1-3 基爾霍夫定律推論：電路中任何兩點(diǎn)之間的電壓與計(jì)算時(shí)所選擇的路徑無關(guān)。adcb+-u+-2V+-7V+-3V731-3 基爾霍夫定律例題（SP15）：見題圖所示，已知i1=-1A，

27、i2=2A，i4=4A，i5=-5A，求其余所有支路電流。badeci2i1i4i5i8i6i7i3741-3 基爾霍夫定律例題（QP22）：見題圖所示，已知u1=u3=1V，u2=4V，u4=u5=2V，求電壓ux。+ u2 -+u1 -+ u4 -uX+ u3 -+u6 -+u5 -+ -IIIIII751-3 基爾霍夫定律例題（QP23）:如題圖所示，R1=1，R2=2， R3=10，US1=3V，US2=1V，求電阻R1兩端的電壓U1。 I3I2+ U3 -+U2 -+U1 -I1+US1 -+US2 -R3R2R1III76第四節(jié)電阻元件第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系77

28、1-4 電阻元件1、概念VCR：Voltage Current Relation，元件的電流和電壓關(guān)系。VAR： Volt Ampere Relation,伏安關(guān)系。伏安特性曲線：將元件兩端電壓取為縱（或橫）坐標(biāo)，電流取為橫（或縱）坐標(biāo)，可繪制出i-u（或u-i）平面上的曲線，稱之為該元件的伏安特性曲線。781-4 電阻元件ui0R1例如，線性電阻的伏安特性是一條過原點(diǎn)的直線，其斜率是電阻值，如圖所示。791-4 電阻元件2、一般定義 任何一個(gè)二端元件，如果在任一時(shí)刻，u(t)與i(t)之間存在代數(shù)關(guān)系f（u，i）=0，或i=g（u），或u=h（i）；亦即這一關(guān)系可以由u-i(或i-u)平面上

29、一條曲線所決定，而不論電壓或電流波形如何，則此二端元件稱為電阻元件。801-4 電阻元件電阻元件：電阻元件是從實(shí)際元件抽象出來的模型。任何一個(gè)二端器件或裝置，只要從端鈕上看，滿足上述定義的就是電阻元件，不論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理過程如何。811-4 電阻元件如電阻器：碳膜電阻（RT）、金屬膜電阻（RJ）、線繞電阻（RX）等。碳膜電阻器 金屬膜電阻 線繞電阻821-4 電阻元件如半導(dǎo)體二極管等。831-4 電阻元件3、電阻元件的分類電阻元件可分為線性時(shí)不變、有線性時(shí)變、非線性時(shí)不變、非線性時(shí)變等四種類型。通常所說的電阻，都是線性時(shí)不變?cè)?。但?yán)格來說，線性時(shí)不變電阻是不存在的！841-4 電阻元件（1

30、）按伏安特性曲線來分：線性與非線性線性電阻元件是從實(shí)際電阻器抽象出來的理想化模型。在任何時(shí)候，線性電阻兩端間的電壓，與通過它的電流的關(guān)系均服從歐姆定理。ui0R1線性電阻的伏安特性是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線，如圖所示。851-4 電阻元件因此，歐姆定律定義的電阻元件是線性電阻。在電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，有u（t）- Ri（t）=0，或u（t）=Ri（t），或R=u（t）/i（t），R為線性電阻的特征參數(shù)，單位是歐姆。線性電阻還可以用另一個(gè)參數(shù)電導(dǎo)來表示：G=1/R，單位是西門子S。至于在電路分析中，究竟是采用電阻還是電導(dǎo)來表征電阻元件，應(yīng)根據(jù)方便和簡潔來確定。861-4 電阻元件需要說明的是：！

31、871-4 電阻元件非線性電阻：在不同的電壓、電流情況下，電阻值不同，伏安特性為曲線。所以不能用歐姆定律來直接運(yùn)算,而要根據(jù)整條伏安特性曲線來表征，不能籠統(tǒng)地說它是多少歐姆值，而是要用作圖法來求解。理論上，所有電阻都是非線性的。881-4 電阻元件半導(dǎo)體二極管是一種非線性電阻元件，其伏安特性數(shù)學(xué)關(guān)系為：i=I0（eu/U0-1）顯然，其電阻值隨著電流或電壓的大小、方向而改變，不能籠統(tǒng)地說它是多少歐姆，它有靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)（或增量）電阻之分。+u-i891-4 電阻元件半導(dǎo)體材料：如壓敏電阻、熱敏電阻、光敏電阻、半導(dǎo)體晶體管等都呈現(xiàn)非線性電阻。901-4 電阻元件（2）按時(shí)間來分：時(shí)變與非時(shí)變時(shí)變

32、電阻和非時(shí)變電阻：特性曲線不隨時(shí)間而變化的，稱為非時(shí)變的（或稱為定常的），否則稱為時(shí)變的。理論上，所有電阻都是時(shí)變的。911-4 電阻元件t1t2圖 線性時(shí)變電阻的特性曲線如對(duì)于線性時(shí)變電阻，有u(t)=R(t)i(t)921-4 電阻元件所有t圖 非線性非時(shí)變電阻的特性曲線如對(duì)于非線性時(shí)不變電阻，有u=f(i)或i=g(u)93t1t21-4 電阻元件圖 非線性時(shí)變電阻的特性曲線如對(duì)于非線性時(shí)變電阻，有u=f(i，t)或i=g(u，t)941-4 電阻元件4、負(fù)阻器件一般情況下，R0，是正電阻，p(t)0。此時(shí)，電阻元件是耗能器件。如普通電阻器件。當(dāng)R0時(shí)，同樣滿足電阻元件的定義，是負(fù)電阻，

33、 p(t)0。此時(shí)，電阻元件是提供能量的器件。如半導(dǎo)體器件。ui0R0+ u -可見，電阻元件有正負(fù)之分。951-4 電阻元件無源元件：從不向外電路提供能量的元件。有源元件：可向外電路提供能量的元件。因此，正電阻屬于無源元件，負(fù)電阻屬于有源元件。！利用電子電路可以實(shí)現(xiàn)負(fù)電阻，如半導(dǎo)體放大器等；某些電子器件也具有負(fù)阻特性。961-4 電阻元件5、電阻元件的特性（1）無記憶性由伏安特性可知，在任意時(shí)刻，電阻的電壓（或電流）是由同一時(shí)刻的電流（或電壓）決定的。電阻元件具有無記憶性：電阻元件兩端流過的電流不能記憶“歷史”上起過的作用。有記憶特征的元件是動(dòng)態(tài)元件：如電容、電感。971-4 電阻元件（2）

34、單向性和雙向性在伏安特性上，對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱，說明元件對(duì)不同方向的電流或不同極性的電壓其表現(xiàn)是一致的，這種性質(zhì)為所有線性電阻所具備，稱為雙向性。ui0因此，在使用線性電阻時(shí)，它的兩個(gè)端鈕是沒有任何區(qū)別的，可以任意互換的。981-4 電阻元件在伏安特性上，對(duì)原點(diǎn)不對(duì)稱，說明元件對(duì)不同方向的電流或不同極性的電壓其表現(xiàn)是不同的，這種非雙向性為大多數(shù)非線性電阻所具備，稱為單向性。iu0 u-I 曲線圖示為二極管伏安特性，它的兩個(gè)端鈕示不同的，分別為正極和負(fù)極。正向偏置時(shí)，電阻較??；反向偏置時(shí)，電阻較大。991-4 電阻元件如不做特別說明，一般電阻均是指線性時(shí)不變電阻，具有以下特性：（1）符合歐姆定律 （2）

35、雙向性（3）耗能性（4）無記憶性 ui0R15、實(shí)際電阻器的模型或功率100第五節(jié)電壓源第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系1011-5 電壓源1、定義實(shí)際電源：發(fā)電機(jī)、電池、穩(wěn)壓電源、信號(hào)源等。理想電壓源（簡稱電壓源）是從實(shí)際電源抽象出來的一種模型。可以定義一種理想元件，在其兩端總能保持一定的電壓而不論流過的電流為多少，這種元件稱為（理想）電壓源。 1021-5 電壓源2、性質(zhì)電壓源具有幾個(gè)基本性質(zhì)：（1）它的端電壓是定值US或是一定的時(shí)間函數(shù)uS（t），前者稱為直流電壓源，后者稱為時(shí)變電壓源，如正弦電壓源；（2）電壓源的電壓是由其元件本身確定的，不隨外部電路變化，與流過的電流無關(guān)；（

36、3）流過它的電流由與電壓源相連接的外電路確定。1031-5 電壓源由于，流過它的電流不是由它本身所能確定的，而是由與之相聯(lián)接的外電路來決定的。因此：！1041-5 電壓源3、電壓源伏安特性在u-i平面上，電壓源在時(shí)刻t的伏安特性曲線是一條或一簇平行于i軸，且縱坐標(biāo)為Us或us(t)的直線。ui0直流電壓源u-i關(guān)系曲線Usui0時(shí)變電壓源u-i 關(guān)系曲線us(t1)us(t2)us(t3)1051-5 電壓源特性曲線表明，電壓源端電壓與電流大小無關(guān)?；?qū)λ?i電壓-電流關(guān)系當(dāng)Us或us(t)為零時(shí)，其伏安特性曲線與i軸重合，電壓源相當(dāng)于短路。把 Us或us(t)0的電壓源短路是沒有意義的，因

37、為短路時(shí)端電壓u=0，這與電壓源的特性不相容。1061-5 電壓源4、電壓源符號(hào)直流電壓源：長線段表示高電位，為正極；短線段表示低電位，為負(fù)極。Us表示兩端的電壓。一般電壓源：正負(fù)號(hào)表示參考極性，對(duì)已知的直流電壓源，常使參考極性與已知極性相一致。+-u一般電壓源符號(hào)Us直流電壓源符號(hào)1071-5 電壓源5、實(shí)際電壓源的模型電壓源是假設(shè)實(shí)際電源的內(nèi)阻為零，電源的內(nèi)部沒有能量消耗，理想電壓源在實(shí)際中是不存在的。由于實(shí)際電源的功率總是有限的，并且內(nèi)部總是存在內(nèi)阻，因此實(shí)際電源可以用一個(gè)理想電壓源us和電阻Rs的串聯(lián)組合形成的實(shí)際電壓源模型來表示。1081-5 電壓源在參考方向下，由伏安特性可見，它是

38、一條斜率為-RS的直線，實(shí)際電源的內(nèi)阻越小，分壓作用越小，斜率越平緩，就越接近理想電壓源。當(dāng)RS=0，伏安特性演變?yōu)閳D中虛線所示，成為理想電壓源。外電路+u-Rsus+-i/Au/Vu=us-iRs0實(shí)際電壓源模型iusuS/Rs1091-5 電壓源理想電壓源雖然不存在，但在實(shí)際中可用電子電路來近似實(shí)現(xiàn)，如晶體管穩(wěn)壓電源。實(shí)際電源（如電池、發(fā)電機(jī)等）在一定條件下可近似地看成是一個(gè)電壓源，或看作是由一個(gè)電壓源與電阻元件串聯(lián)構(gòu)成。引入電壓源模型后，把沒有串聯(lián)電阻的電壓源稱為無伴電壓源。110第六節(jié)電流源第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系1111-6 電流源1、定義電源：光電池、充電電源、測(cè)

39、量電阻等。理想電流源（簡稱電流源）是從實(shí)際電源抽象出來的另一種模型?？梢远x一種理想元件，從其端鈕上總能向外提供一定的電流而不論其兩端的電壓為多少，這種元件稱為（理想）電流源。 1121-6 電流源2、性質(zhì)電流源具有幾個(gè)基本性質(zhì)：（1）流經(jīng)它的電流是定值IS或是一定的時(shí)間函數(shù)iS（t），前者稱為直流電流源，后者稱為時(shí)變電流源；（2）流經(jīng)電流源的電流是由它元件本身確定的，不隨外電路變化，與其兩端的電壓無關(guān)；（3）電流源兩端的電壓由與電流源相連接的外電路確定。1131-6 電流源由于，它的兩端電壓不是由它本身所能確定的，而是由與之相聯(lián)接的外電路來決定的。因此：！1141-6 電流源3、電流源伏安特

40、性在u-i平面上，電流源在時(shí)刻t的伏安特性曲線是一條或一簇平行于u軸，且縱坐標(biāo)為Is或is(t)的直線。ui0直流電流源u-i 關(guān)系曲線Isui0時(shí)變電流源u-i關(guān)系曲線is(t1)is(t2)is(t3)1151-6 電流源特性曲線表明，電流源電流與端電壓大小無關(guān)?；?qū)λ?u電壓-電流關(guān)系當(dāng)Is或is(t)為零時(shí)，其伏安特性曲線與u軸重合，電壓源相當(dāng)于開路。把 Is或is(t)0的電流源開路是沒有意義的，因?yàn)殚_路時(shí)電流i=0，這與電流源的特性不相容。1161-6 電流源4、電流源符號(hào)在表示電流源時(shí)，箭頭符號(hào)表示電流的參考方向，對(duì)已知的直流電流源，常使參考方向與已知方向相一致。Is，is電流

41、源符號(hào)1171-6 電流源5、實(shí)際電流源的模型電流源是假設(shè)實(shí)際電源的內(nèi)電導(dǎo)為零，電源內(nèi)部沒有能量消耗，理想電流源在實(shí)際中是不存在的。由于實(shí)際電源的功率總是有限的，并且內(nèi)部總是存在內(nèi)阻，因此實(shí)際電源可以用一個(gè)理想電流源is和電導(dǎo)Gs的并聯(lián)組合形成實(shí)際電流源模型來表示。1181-6 電流源在參考方向下，由伏安特性可見，它是斜率為-GS的直線，實(shí)際電源的內(nèi)阻越大（GS越?。?，分流作用越小，斜率越平緩，就越接近理想電流源。當(dāng)GS=0，伏安特性演變?yōu)閳D中虛線所示，成為理想電流源。外電路+u-Gsisi/Au/Vi=is-uGs0實(shí)際電流源模型iisisRs1191-6 電流源理想電流源在實(shí)際中不存在，但

42、在實(shí)際中可用電子電路來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際電源（如光電池、充電器等）在一定條件下可近似地看成是一個(gè)電流源，或看作是由一個(gè)電流源與電阻元件的并聯(lián)構(gòu)成。引入電流源模型后，把沒有并聯(lián)電阻的電流源稱為無伴電流源。1201-6 電流源需要說明的是：在處理工程問題時(shí)，當(dāng)實(shí)際電源內(nèi)阻遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻時(shí)，就可以將實(shí)際電源近似看作電壓源；反之，當(dāng)實(shí)際電源內(nèi)阻遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻時(shí)，就可以將實(shí)際電源近似看作電流源。在工程中，接近電壓源的實(shí)際電源比較容易實(shí)現(xiàn)，但接近理想電流源的實(shí)際電源較難實(shí)現(xiàn)。121第七節(jié)受控源第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系1221-7 受控源1、概念二端元件或單口元件：對(duì)外只有兩個(gè)端鈕。以前所述的電路

43、元件，如獨(dú)立源、電阻等屬于二端元件或單口元件。實(shí)際上，電路中，還存在四端元件或雙口元件。四端元件、雙口元件：對(duì)外有四個(gè)端鈕。如變壓器、三極管等。1231-7 受控源獨(dú)立源：電壓源和電流源不受電源以外的電路影響而獨(dú)立存在，所以稱為獨(dú)立電源，是二端元件。有些電路不能只用電阻和電壓/電流源構(gòu)成模型，例如放大電路，電阻元件不具備放大功能！需要引入另一種“電源”受控源。放大器+-u1+-u21241-7 受控源2、定義實(shí)際電路中常常有另一種不獨(dú)立的“電源”，其電壓或電流不獨(dú)立存在，而受控于電路某部分的電壓或電流，但它們也可以像獨(dú)立電源那樣輸出電流、電壓和功率，這種非獨(dú)立的電源稱為受控源。1251-7 受

44、控源受控源是從實(shí)際電子器件抽象出來的一種模型，它是一種四端元件或雙口元件，如圖所示。受控源控制端受控端它含有兩個(gè)輸入端鈕、兩個(gè)輸出端鈕：輸入端鈕是用來控制輸出電壓或電流的，又稱為控制端鈕；輸出端鈕受輸入端鈕的控制，用來向外提供電壓或電流，又稱為受控端鈕。1261-7 受控源3、模型符號(hào)受控源并不是嚴(yán)格意義上的“電源”。只是表明電路內(nèi)部電子器件中所發(fā)生物理現(xiàn)象的一種模型。為了與獨(dú)立電源相區(qū)別，受控源用菱形符號(hào)表示。+-ud受控電壓源模型/受控電流源模型id1271-7 受控源4、受控源的四種類型如前所述，受控源屬于雙口元件：對(duì)于控制端，有控制電壓和控制電流；對(duì)于受控端，有受控電壓和受控電流；因此

45、，受控源共有四種類型，即：電壓控制電壓源、電壓控制電流源、電流控制電壓源、電流控制電流源。受控源控制端受控端1281-7 受控源電壓控制電壓源（VCVS）+u1+u1電壓控制電流源（VCCS） gu1+u1電流控制電壓源（CCVS）+ ri1i1電流控制電流源（CCCS） i1i11291-7 受控源受控源含有兩條支路：其一為控制支路，這條支路為開路或短路，表明控制電壓或電流的性質(zhì)；+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS） gu1電壓控制電流源（VCCS）+u1+ ri1i1電流控制電壓源（CCVS）電流控制電流源（CCCS） i1i11301-7 受控源+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS）

46、gu1電壓控制電流源（VCCS）+u1+ ri1i1電流控制電壓源（CCVS）電流控制電流源（CCCS） i1i1其二為受控支路，用一個(gè)受控“電壓源”表明該支路的電壓受控制的性質(zhì)，或用一個(gè)受控“電流源”表明該支路的電流受控制的性質(zhì)。1311-7 受控源+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS） gu1電壓控制電流源（VCCS）+u1+ ri1i1電流控制電壓源（CCVS）電流控制電流源（CCCS） i1i1受控源是某一器件在一定外加電源工作條件下的模型，一般在模型中并不標(biāo)示該電源，但受控源向其外電路提供的功率來自該電源。1321-7 受控源受控源屬雙口電阻元件。所以與單口元件由一個(gè)代數(shù)方程式不同，

47、每一種線性受控源由如下兩個(gè)代數(shù)方程式定義：受控源控 +制 u1端 -+ 受u2 控- 端i1i2對(duì)于控制支路，有：f1（u1，u2，i1，i2）=0；對(duì)于受控支路，有：f2（u1，u2，i1，i2）=0。1331-7 受控源（1）電壓控制電壓源VCVS由如下兩個(gè)代數(shù)方程式定義：i1=0，u2=u1，其中是無量綱的控制系數(shù)，稱為轉(zhuǎn)移電壓比。+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS）i1i2模型中，僅有控制支路電壓能控制輸出支路中受控電壓源的電壓，不需要控制支路中有電流，所以控制支路應(yīng)看作開路。而輸出端的電壓只取決于控制端電壓。1341-7 受控源+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS）i1i2u1控制

48、u1的大小和方向：若u1=0，則u1=0；若u1增大，則u1也增大；若u1改變極性，則u1也改變極性。所以輸出端電壓源u1是非獨(dú)立電壓源。1351-7 受控源（2）電流控制電壓源CCVS由如下兩個(gè)代數(shù)方程式定義：u1=0，u2=ri1，其中r稱為轉(zhuǎn)移電阻，單位為。+ ri1-i1電流控制電壓源（CCVS）u1i2+-模型中，僅有控制支路電流能控制輸出支路中受控電壓源的電壓，不需要控制支路中有電壓，所以控制支路應(yīng)看作短路。而輸出端的電壓只取決于控制端電流。1361-7 受控源+ ri1-i1電流控制電壓源（CCVS）u1i2+-i1控制ri1的大小和方向：若i1=0，則ri1=0；若i1增大，則

49、ri1也增大；若i1改變方向，則ri1也改變極性。所以輸出端電壓源ri1是非獨(dú)立電壓源。1371-7 受控源 gu1電壓控制電流源（VCCS）+u1（3）電壓控制電流源VCCS由如下兩個(gè)代數(shù)方程式定義：i1=0，i2=gu1，其中g(shù)稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，單位為S。模型中，僅有控制支路電壓能控制輸出支路中受控電流源的電流，不需要控制支路中有電流，所以控制支路應(yīng)看作開路。而輸出端的電流只取決于控制端電壓。1381-7 受控源 gu1電壓控制電流源（VCCS）+u1u1控制gu1的大小和方向：若u1=0，則gu1=0；若u1增大，則gu1也增大；若u1改變極性，則gu1也改變方向。所以輸出端電流源gu1是非

50、獨(dú)立電流源。1391-7 受控源電流控制電流源（CCCS） i1i1（4）電流控制電流源CCCS由如下兩個(gè)代數(shù)方程式定義：u1=0，i2=i1，其中為無量綱控制系數(shù)，稱為轉(zhuǎn)移電流比。模型中，僅有控制支路電流能控制輸出支路中受控電流源的電流，不需要控制支路中有電壓，所以控制支路應(yīng)看作短路。而輸出端的電流只取決于控制端電流。1401-7 受控源電流控制電流源（CCCS） i1i1i1控制i1的大小和方向：若i1=0，則i1=0；若i1增大，則i1也增大；若i1改變方向，則i1也改變方向。所以輸出端電流源i1是非獨(dú)立電流源。1411-7 受控源由此可見，若方程式的控制系數(shù)（、 r 、g、）為常數(shù)，則

51、受控源是一種線性、非時(shí)變、雙口元件。由于表征受控源的方程是以電壓和電流為變量的代數(shù)方程，所以受控源也可以看作是電阻元件。因此，受控源是兼有“有源性”和“電阻性”的雙重特性的元件。此外，受控源還有單向性。我們所稱的電阻電路包含受控源在內(nèi)。1421-7 受控源4、轉(zhuǎn)移特性與輸出特性這些方程是以電壓和電流為變量的代數(shù)方程式，只是控制量（電壓或電流）和受控量（電壓或電流）不在同一端口，方程式表明的是一種“轉(zhuǎn)移(transfer)關(guān)系，稱為轉(zhuǎn)移特性。受控源表明電子器件的“互參數(shù)”或電壓、電流的“轉(zhuǎn)移”關(guān)系的一種方式。1431-7 受控源（1）VCVSu2=u1所表示的是u1和u2之間的約束關(guān)系，如圖所示

52、，稱為轉(zhuǎn)移電壓比或電壓放大倍數(shù)。輸出特性u(píng)2-i2是一族對(duì)應(yīng)于不同控制電壓u1且平行于i2軸的直線。u2 u101轉(zhuǎn)移特性u(píng)1u1u2i20輸出特性+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS）i1i21441-7 受控源（2）CCVSu2=ri1所表示的是i1和u2之間的約束關(guān)系，如圖所示，r稱為轉(zhuǎn)移電阻。輸出特性u(píng)2-i2是一族對(duì)應(yīng)于不同控制電流i1且平行于i2軸的直線。u2 i10r1轉(zhuǎn)移特性ri1ri1u2i20輸出特性u(píng)2=ri1+ ri1-i1電流控制電壓源（CCVS）u1i2+-1451-7 受控源（3）VCCSi2=gu1所表示的是i2和u1之間的約束關(guān)系，如圖所示，g稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。輸

53、出特性u(píng)2-i2是一族對(duì)應(yīng)于不同控制電壓u1且平行于u2軸的直線。i2 u10g1轉(zhuǎn)移特性gu1gu1i2u20輸出特性i2=gu1 gu1電壓控制電流源（VCCS）+u11461-7 受控源（4）CCCSi2=i1所表示的是i2和i1之間的約束關(guān)系，如圖所示，稱為轉(zhuǎn)移電流比或電流放大倍數(shù)。輸出特性u(píng)2-i2是一族對(duì)應(yīng)于不同控制電流i1且平行于u2軸的直線。i2 i101轉(zhuǎn)移特性i1i1i2u20輸出特性i2=i1電流控制電流源（CCCS） i1i11471-7 受控源5、受控源吸收功率采用關(guān)聯(lián)參考方向，受控源吸收的功率為p（t）=u1（t）i1（t）+u2（t）i2（t）由于控制支路不是開路

54、就是短路，所以對(duì)所有四種受控源，其功率均為：p（t）=u2（t）i2（t）亦即可由受控支路來計(jì)算受控源的功率。受控源控 +制 u1端 -+ 受u2 控- 端i1i21481-7 受控源以右圖VCVS為例，p（t）=u2（t）i2（t） =u1iL =u1（-u1 /RL） =-(u1 )2/RL其值恒為負(fù)，表示VCVS向外提供功率。即負(fù)載電阻RL上消耗的功率。+u1+u1電壓控制電壓源（VCVS）i1i2RL+u21491-7 受控源以右圖CCVS為例，p（t）=u2（t）i2（t） =ri1iL =ri1（-ri1 /RL） =-(ri1 )2/RL其值恒為負(fù)，表示CCVS向外提供功率。即負(fù)

55、載電阻RL上消耗的功率。+u1+ri1電流控制電壓源（VCVS）i1i2RL+u21501-7 受控源同理，對(duì)于VCCS，p（t）=u2（t）i2（t） =-RLiLiL = - gu1gu1RL =-(gu1 )2RL其值恒為負(fù)，表示VCCS向外提供功率。即負(fù)載電阻RL上消耗的功率。+u1+gu1電壓控制電流源（VCCS）i1i2RL+u21511-7 受控源同理，對(duì)于CCCS，p（t）=u2（t）i2（t） =-RiLi2 =-RLi1i1 =-(i1 )2RL其值恒為負(fù)，表示CCCS向外提供功率。即負(fù)載電阻RL上消耗的功率。+u1+i1電流控制電流源（VCCS）i1i2RL+u21521

56、-7 受控源6、獨(dú)立源和受控源的對(duì)比（1）相同點(diǎn)?。?）不同點(diǎn)！1531-7 受控源7、如何列寫含有受控源KL方程含受控源電路仍需滿足兩類約束，因此，在列寫KVL、KCL方程時(shí)，有兩點(diǎn)要記?。?541-7 受控源求如圖所示音響前置放大器增益。例題核心部分為VCCS，gm為30mA/V。放大器的輸入電阻Ri =2k，輸出電阻Ro=75k。CD播放器模型，由電壓源us和電阻Rs組成。RL代表下一級(jí)。設(shè)Rs=500、RL=10k，求放大器增益uo/us 。+- uRi gmuRo+-usRs+- uoRL1551-7 受控源解（2）代入（1）得電壓增益（負(fù)號(hào)表示反向）（解畢）+- uRi gmuRo

57、+-usRs+- uoRL1561-7 受控源例題： 含CCCS電路如圖所示，試求電壓uo和流經(jīng)受控源的電流。解：受控源是一個(gè)四端元件，但在一般情況下，不一定要在圖中專門標(biāo)示控制量所在處的端子，只要正確標(biāo)示控制量即可，受控源也只是指受控支路而言。- uO+4i10A612i+ uO-4i10A612i1571-7 受控源（1）首先在列寫KL方程時(shí)，將受控源暫時(shí)看作獨(dú)立源。可先設(shè)定受控源端電壓u如圖所示。（注意：也可根據(jù)需要設(shè)定其他變量。）+u-+ uO-4i10A612i根據(jù)KCL可得：u/6+u/(1+2)-4i+10=0，（2）然后，找出控制量與求解量的關(guān)系，有i=u/3，代入即可求得：u

58、=12V，i=4A，所以有：uo=8V，4i=16A。（解畢）158第八節(jié)分壓公式和分流公式第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系1591-8 分壓公式和分流公式1、電阻的作用電阻的作用有限流、分流、分壓、內(nèi)能（熱能）。本節(jié)主要介紹分壓和分流：串聯(lián)電阻可起分壓作用，而并聯(lián)電阻電路可起分流作用。1601-8 分壓公式和分流公式2、分壓公式（a）例題：分壓公式的推導(dǎo)。N-u+iR1R2+-u1-u2+由KVL、VCR得推得導(dǎo)出K1、K2均小于11611-8 分壓公式和分流公式由此可見，串聯(lián)電阻中，任一電阻的電壓等于總電壓乘以該電阻對(duì)總電阻的比值。若有n個(gè)電阻串聯(lián)，第k個(gè)電阻的電壓為uk=uRk

59、/R其中R為串聯(lián)電阻的總電阻，R=Rk。1621-8 分壓公式和分流公式2、分流公式（b）例題：分流公式的推導(dǎo)。解：由KCL、VCR得推得導(dǎo)出N-u+iG1G2i1i21631-8 分壓公式和分流公式由此可見，并聯(lián)電導(dǎo)中，任一電導(dǎo)的電流等于總電流乘以該電導(dǎo)對(duì)總電導(dǎo)的比值。若有n個(gè)電導(dǎo)并聯(lián)，第k個(gè)電導(dǎo)的電流為ik=iGk/G其中G為并聯(lián)電導(dǎo)的總電導(dǎo)，G=Gk。164第九節(jié)兩類約束KCL、KVL方程的獨(dú)立性第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系1651-9 兩類約束 KCL、KVL方程的獨(dú)立性KCL、KVL和元件VCR是對(duì)電路中各電壓變量、電流變量施加的全部約束，是處理集總電路問題的基本依據(jù)。

60、兩類約束：第一類約束由電路元件決定的元件約束，即元件VCR。第二類約束由元件之間連接而引入的幾何約束，也稱為拓樸約束，即 KCL、KVL。1661-9 兩類約束 KCL、KVL方程的獨(dú)立性（1）元件約束每種元件的電壓、電流形成一個(gè)約束，這種只取決于元件性質(zhì)的約束稱為元件約束。（2）拓?fù)浼s束與一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的的各支路，其電流必須受到KCL的約束；與一個(gè)回路相連系的的各支路，其電壓必須受到KVL的約束；這種只取決于互聯(lián)形式的約束稱為拓?fù)浼s束。1671-9 兩類約束 KCL、KVL方程的獨(dú)立性根據(jù)兩類約束關(guān)系，可以列出聯(lián)系電路中所有電壓變量、電流變量的足夠的獨(dú)立方程組。如一個(gè)具有b條支路的電路，則有b