電路理論ppt課件(完整版)

1、電路理論網(wǎng)絡故障診斷網(wǎng)絡綜合（設計）電網(wǎng)絡理論網(wǎng)絡（電路）分析以電路原理為主干平臺課程的專業(yè)電路原理電子信息專業(yè)自動化專業(yè)計算機專業(yè)生物醫(yī)學專業(yè)檢測專業(yè)通信專業(yè)理學院相關專業(yè) 電路原理課程是高等學校理工科電類專業(yè)本科生的主干課、必修課和技術基礎課，是學習后續(xù)課程的重要基礎。電路原理課程以分析電路中的電磁現(xiàn)象、研究電路的基本規(guī)律及電路的分析方法為主要內容。 課程理論嚴密、邏輯性強，有廣闊的工程應用背景。通過本課程的學習，對培養(yǎng)嚴肅認真的科學作風和理論聯(lián)系實際的工程觀點，提高科學思維能力、分析計算能力、創(chuàng)新能力、實驗研究能力和科學歸納能力都有重要作用。 電路原理是東北大學“國家工科基礎課程電工電子

2、教學基地”核心課程，是東北大學精品課。1.1 電路和電路模型1.2 電流、 電壓、功率1.3 電阻元件1.4 獨立電源1.5 受控電源1.6基爾霍夫定律 1.7 電阻的連接及其等效變換第一章 電路模型和基本定律1.8 電源的連接及其等效變換 本章要求: 1. 充分理解和掌握電流的參考方向和電壓 的參考極性兩個概念； 2. 明確電阻、電感、電容等電路元件的電 壓與電流間的關系； 3. 熟練掌握基本定律，并做到靈活運用； 把若干個電氣設備和電氣元件按一定方式組合起來,構成的電流的通路。 在電子通信、自動控制、計算機、電力等各個領域中，人們使用不同的電路來完成各種任務。上頁下頁目錄返回 電路概念電路

3、也稱為電網(wǎng)絡或網(wǎng)絡(network)1.1 電路(circuit)和電路模型實際電路舉例作用：進行能量的轉換、傳輸和分配。（1） 電力系統(tǒng)（2） 收音機作用： 傳輸或處理各種電信號(signal) 。放大器揚聲器話筒(2)實現(xiàn)信號的傳遞與處理發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐.輸電線(1) 實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉換電路的作用干電池電源開關負載燈泡照明電路：上頁下頁目錄返回 電路的組成部分電源: 提供電能或發(fā)出電信號的設備負載: 消耗電能或接收電信號的裝置傳輸控制器件：電源和負載中間的連接部分發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐.輸電線集總參數(shù)電路由集總(lumped)元件構成的電路

4、集總參數(shù)元件假定發(fā)生的電磁過程都集中在元件內部進行集總條件注集總參數(shù)電路中u、i 可以是時間的函數(shù)，但與空間坐標無關。上頁下頁目錄返回 反映實際電路部件的主要電磁 性質的理想電路元件及其組合。電路模型導線電池開關燈泡電路(模型)圖理想電路元件有某種確定的電磁性能的理想元件電路(模型)圖上頁下頁目錄返回幾種基本的電路元件電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件電源元件：表示各種將其它形式的能量轉變成電能 的元件 具有相同的主要電磁性能的實際電路部件， 在一定條件下可用同一模型表示； 同一實際電路部件在不同的應用條件下，其 模

5、型可以有不同的形式上頁下頁目錄返回注電流帶電粒子有規(guī)則的定向運動電流強度單位時間內通過導體橫截面的電荷量演示電流單位A、kA、mA、A1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6A上頁下頁目錄返回直流 I = Q / T 交流 i = dq / dt1.2 電流 、電壓、功率1.2.1. 電流 (current)上頁下頁目錄返回 方向規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向元件(導線)中電流流動的實際方向只有兩種可能: 實際方向實際方向AABB上頁下頁目錄返回參考方向 (reference direction):任意假定一個方向即為電流的參考方向。i 參考方向ABi 參考方向i 參考方向i

6、0i 0參考方向U+實際方向+實際方向參考方向U+ 0 吸收功率 (消耗電能)p0 發(fā)出功率 (產(chǎn)生電能) p 0 。 電壓和電流參考方向相反 (非關聯(lián)方向)時, p 0 。發(fā)出功率: 電壓和電流參考方向相同(關聯(lián)方向)時, p 0 。例564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V,U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3VI1=2A, I2=1A, I3= -1A 解對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率上頁下頁目錄返回注水泥電阻金屬膜電阻繞線式電阻實際電阻器上頁下頁目錄返回1.3電阻元件

7、 (resistor) (2) 線性定常電阻元件符號R對電流呈現(xiàn)阻力的元件。其伏安關系用ui平面的一條曲線來描述：iu任何時刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。(1)電阻元件定義伏安特性上頁下頁目錄返回 滿足歐姆定律 (Ohms Law)uiu、i 取關聯(lián)參考方向Rui+伏安特性為一條過原點的直線上頁下頁目錄返回 伏安特性（歐姆定律）電阻的單位是歐姆(ohm)，簡稱歐 。令則有電導的單位是西門子(siemens) S。 G 稱為電阻元件的電導(conductance） 如果電阻元件電壓的參考方向與電流的參考方向相反，則歐姆定律(Ohms law) 應表示為： 上頁下頁目錄返回Rui+如果電阻元件

8、電壓的參考方向與電流的參考方向相反，則歐姆定律(Ohms law) 應表示為： 令則有G 稱為電阻元件的電導(conductance） 電導的單位是西門子(siemens) S。 功率和能量上述結果說明電阻元件在任何時刻總是消耗功率的。p u i (R i) i i2 R u(u/ R) u2/ R =-G u2p u i i2R u2 / R=G u2功率Rui+-Rui+-上頁下頁目錄返回反映能量損耗電 池穩(wěn)壓電源上頁下頁目錄返回1.4 獨立電源 (independent source)1.4.1電壓源 (voltage source)（理想電壓源）1.4.2.電流源 (current s

9、ource) （理想電流源）三極管 電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某個地方的電壓(或電流)控制的電源，稱受控源(controlled source) 。上頁下頁目錄返回1.5 受控電源 (controlled source)U1+_U1U2I2I1=0(a)VCVS+-+- I1(b)CCVS+_U1=0U2I2I1+-+-四種理想受控電源的模型(c) VCCSgU1U1U2I2I1=0+-+-(d) CCCS I1U1=0U2I2I1+-+-電壓控制電壓源電流控制電壓源電壓控制電流源電流控制電流源 受控源與獨立源的比較(1) 獨立源電壓(或電流)由電源本身決定，與電路

10、中其它電壓、電流無關，而受控源電壓(或電流)則由控制量決定。(2) 獨立源在電路中起“激勵”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系，在電路中不能作為“激勵”。例求：電壓u2。解5i1+_u2_u1=6Vi1+-3上頁下頁目錄返回ba+-E2R2+ -R3R1E1I1I2I3123支路(branch) ：電路中的每一個分支。 一條支路流過一個電流，稱為支路電流?；芈?loop)：任一閉合路徑。結點(node)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點。1.6 基爾霍夫定律1.6.1專有名詞網(wǎng)孔：內部不含支路的回路。例1：支路：ab、bc、ca、 （共6條）結點：a、 b、c、d

11、 (共4個）網(wǎng)孔：abd、 abc、bcd （共3 個）adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I回路：abda、abca、 adbca （共7 個）1.6.2 基爾霍夫電流定律 (Kirchhoff s current lawKCL)在集總參數(shù)電路中，任何時刻流入或流出任一節(jié)點的所有支路電流的代數(shù)和等于零。 i = 0-i1 + i2 + i3=0 基爾霍夫電流定律（KCL）反映了電路中任一結點處各支路電流間相互制約的關系。 電流定律可以推廣應用于包圍部分電路的任一假設的閉合面。推廣I =?例:廣義結點I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2+_+_I5115

12、6V12V1.6.3 基爾霍夫電壓定律 (Kirchhoff s voltage law KVL)在集總參數(shù)電路中，任何時刻沿任一回路所有支路電壓的代數(shù)和等于零。 u = 0繞行方向與電流方向一致時，該項前取“+”號，相反時取“-”號；經(jīng)過電壓源時從“+”到“-”時，該項前取“-”號，否則取+”號。在任一瞬間，從回路中任一點出發(fā)，沿回路循環(huán)一周，則在這個方向上電位升之和等于電位降之和 基爾霍夫電壓定律（KVL） 反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關系。(1)列方程前標注回路循行方向； 電位升 = 電位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 0(3)

13、 開口電壓可按回路處理 注意：1對回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_(2)應用 U = 0列方程時，各項前符號的確定： 如果規(guī)定電位降取正號，則電位升就取負號。例：對網(wǎng)孔abda：對網(wǎng)孔acba：對網(wǎng)孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0對回路 adbca，沿逆時針方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0應用 U = 0列方程對回路 cadc，沿逆時針方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3

14、I1.7.1電阻串聯(lián)通過每個元件電流為同一電流分壓公式：1.7 電阻的連接及其等效變換1.7.2.電阻并聯(lián)電阻元件首尾兩端分別連接在兩個節(jié)點上，承受同一電壓1.7.3.電阻的混聯(lián)K1, K2合 :分流公式：兩個電阻并聯(lián)：K1合:例：1.7.4 電阻星形連接與三角形連接的等效變換RO電阻形聯(lián)結Y-等效變換電阻Y形聯(lián)結ROCBADCADBIaIbIcbcRaRcRbaacbRcaRbcRabIaIbIc等效變換的條件： 對應端流入或流出的電流(Ia、Ib、Ic)一一相等，對應端間的電壓(Uab、Ubc、Uca)也一一相等。經(jīng)等效變換后，不影響其它部分的電壓和電流。 等效變換aCbRcaRbcRab

15、電阻形聯(lián)結IaIbIc電阻Y形聯(lián)結IaIbIcbCRaRcRba據(jù)此可推出兩者的關系條件 等效變換aCbRcaRbcRab電阻形聯(lián)結IaIbIc電阻Y形聯(lián)結IaIbIcbCRaRcRbaY Y a等效變換acbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbcRaRcRb將Y形聯(lián)接等效變換為形聯(lián)結時若 Ra=Rb=Rc=RY 時，有Rab=Rbc=Rca= R = 3RY； 將形聯(lián)接等效變換為Y形聯(lián)結時若 Rab=Rbc=Rca=R 時，有Ra=Rb=Rc=RY =R/3 等效變換acbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbcRaRcRba例1：對圖示電路求總電阻R12R1221222111

16、由圖：R12=2.68R12CD12110.40.40.82R1210.82.41.412122.6841.8.1電源的串聯(lián)和并聯(lián)電壓源串聯(lián)1.8 電源的連接及其等效變換電流源并聯(lián)1.8.2 電源與支路的串并聯(lián)(a)aUs Isb+abR(b)+Us (c)ab+Us (a)aUs Isb+R(b)aIsb(c)aIsb 實際電壓源模型由上圖電路可得: U = E IR0 若 R0 = 0理想電壓源 : U EU0=E 實際電壓源的外特性IUIRLR0+-EU+ 實際電壓源是由電動勢 E和內阻 R0 串聯(lián)的電源的電路模型。 若 R0RL ，I IS ，可近似認為是理想電流源。實際電流源電流源模

17、型R0UR0UIS+理想電流源（恒流源)例1：(2) 輸出電流是一定值，恒等于電流 IS ；(3) 恒流源兩端的電壓 U 由外電路決定。特點:(1) 內阻R0 = ；設 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源對外輸出電流。RL當 RL= 1 時， I = 10A ，U = 10 V當 RL = 10 時， I = 10A ，U = 100V外特性曲線 IUISOIISU+_電流恒定，電壓隨負載變化。由圖a： U = E IRE由圖b： U = ISRI IRIIRLRE+EU+實際電壓源RLRIURIUISI+實際電流源等效變換條件:E = ISRIRE = RI= R01.8.3.3 電源

18、模型的等效變換 等效變換時，兩電源的參考方向要一一對應。 實際電壓源和實際電流源的等效關系只對外電路而言，對電源內部則是不等效的。 注意事項：例：當RL= 時，電壓源的內阻 R0 中不損耗功率，而電流源的內阻 R0 中則損耗功率。R0+EabISR0abR0+EabISR0ab 理想電壓源與理想電流源之間無等效關系。 任何一個電動勢 E 和某個電阻 R 串聯(lián)的電路，都可化為一個電流為 IS的理想電流源和這個電阻并聯(lián)的電路。例1:求下列各電路的等效電源解:+abU25V(a)+abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A23b+(a)a+5V32U+a5AbU3(b)+例2

19、 求圖示電路 的等效電路1.8.4電源的等效轉移 1.8.4.1 電流源的轉移 1.8.4.2 電壓源的轉移。2.1支路電流法2.2回路電流法2.3節(jié)點電壓法2.4替代定理2.5齊性定理和迭加定理2.6等效電源定理2 線性電阻網(wǎng)絡分析對具有n個節(jié)點和 l 條支路的電路:(1)先假設各支路電流的 參考方向，并標于圖 中(2)應用KCL建立(n-1)個 節(jié)點電 流方程對節(jié)點(1)對節(jié)點(2)對節(jié)點(3)2.1 支路電流法 (branch-current method)(3)應用KVL建立l -（n-1） 個獨立回路電壓方程對回路1對回路2對回路3(4)聯(lián)立求解獨立的節(jié)點方程和獨立的回路方程 即可求

20、出圖示網(wǎng)絡中待求的各支路電流。平面網(wǎng)絡與非平面網(wǎng)絡 獨立回路的選取 平面網(wǎng)絡： 選網(wǎng)孔為獨立回路 非平面網(wǎng)絡：所選回路至少要包含一條前面已 選回路中未包含的支路 將受控源按獨立電源處理，然后補充控制量與方程變 量間關系方程例 用支路電流法求圖所示電路中各支路電流2.2 回路電流法 (loop current method)ba+-E2R2+ -R3R1E1I1I3I212Il1Il22.2.1回路方程及其一般形式回路法的步驟和注意事項：(1)選定一個獨立回路電流。回路電流的參考方向任意選定，一般取順時針方向。(2)列出回路電流方程?；芈?：Il1 (R1+R3 ) Il2 R3=E1Il2(R

21、2 +R3)- Il1 R3= - E2回路2：應注意，自阻(self resistance)總是正的，互阻(mutual resistance) 的正負則由相關的兩個回路電流通過公共電阻時兩者的參考方向是否一致而定，如一致取正，不一致取負。(3)聯(lián)立求解回路電流方程，求得各回路電流。(4)指定各支路電流的參考方向，支路電流則為有關回路電流的代數(shù)和。電路中含有電阻和電流源并聯(lián)時，可將其轉換成電阻和電壓源串聯(lián)。例： 在圖示的直流電路中，電阻和電壓源已經(jīng)給定，試用回路法求各支路電流2.2.2 電路中含有理想電流源支路時的情況當電路中有理想電流源時，一般采取下述的幾種方法來處理：(1)只讓一個回路電

22、流通過電流源。該回路電流僅由電流源決定，省去該回路KVL方程，其余回路電流方程照列。(2)把電流源的電壓作為變量，增補電流源電流與回路電流間約束方程。(3)電流源的轉移ABABCCi1i22.2.3 電路中含有受控源（1）先將受控源作為獨立電源處理（2）再將控制量用回路電流表示對節(jié)點：對節(jié)點：2.3.1節(jié)點電位方程及其一般形式 解題步驟:2.3節(jié)點電位法 (node-voltage method)對節(jié)點：對節(jié)點：對節(jié)點：則有：對節(jié)點：對節(jié)點：對節(jié)點：對節(jié)點：令:有:節(jié)點法的解題步驟和注意事項歸納如下：(1)指定參考節(jié)點(reference node)(參考節(jié)點電位為零)，其余節(jié)點 與參考節(jié)點之

23、間的電壓就是節(jié)點電位；(2)列出節(jié)點電位方程，自導(self conductance)總是正的，互導 (mutual conductance)總是負的；(3)聯(lián)接到本節(jié)點的電流源，當其電流方向指向節(jié)點時前面取正號，反之取負號；(4)由節(jié)點方程解出各節(jié)點電位，便可求出各支路電流。(1)盡可能取電壓源支路的一個極性端作為電位參考點2.3.2電路中某支路只含電壓源的情況(2)將電壓源支路的電流作為未知量列入節(jié)點方程，并將該電壓源與兩端節(jié)點電位的關系作為補充方程 (3) 電壓源的轉移。設：Vb = 0 V，節(jié)點電壓為 U，參考方向從 a 指向 b。baE2+ISE1+R1R2R3+U當網(wǎng)絡中存在恒流源

24、與電阻串聯(lián)時，恒流源支路的電阻不計入。注意例：兩個節(jié)點的節(jié)點電壓方程的推導：并聯(lián)支路電壓彌爾曼定理 替代定理：任意線性和非線性，時變和時不變網(wǎng)絡，在存在唯一解的條件下，若某支路電壓或支路電流已知，那么該支路就可以用一獨立的電壓源或電流源替代(電壓源等于該支路電壓，電流源等于該支路電流)，替代后并不影響網(wǎng)絡中其余部分的電流，電壓。2.4 替代定理 (substitution theorem)2.5.1齊性 (homogeneity property) 定理 在線性電路中,只有一個獨立源作用時,支路的電流和電壓與激勵電源成正比 響應 (response) 與激勵(excitation)成正比。2.

25、5齊性定理和迭加定理2.5.2迭加定理(superposition theorem) 在線性電路(linear circuit)中，當有兩個或兩個以上的獨立電源作用時，任意支路的電流或電壓，都是各個獨立電源單獨作用而其他 獨立電源不作用時，在該支路中產(chǎn)生的各電流分量或各電壓分量的代數(shù)和。 例：應用疊加原理計算圖示電路的支路電流 I6 和電壓 U2。Is2AIs應用疊加原理，應注意以下幾點：(2)疊加時要注意電壓和電流的參考方向，求和時要注意各電壓量和電流分量的正負, 某電流或電壓分量的參考方向與其對應合成電流或電壓的參考方向一致時, 在迭加式中該 項前取 “+” 號。而各分量的數(shù)值則是正值代正

26、 , 負值代負 ；(1)只能用來計算線性電路的電流和電壓，對非線性電路不適用；注意(3)疊加時，當一個獨立電源作用，其他獨立電源不作用，是將電壓源短接，電流源斷開；(4)功率不是電壓和電流的一次函數(shù)，所以不能仿照疊加原理的方法計算功率。2.6.1戴維南定理 (Thevenins theorem )二端網(wǎng)絡：具有兩個出線端的部分電路。無源二端網(wǎng)絡：二端網(wǎng)絡中沒有電源。 baE+R1R2ISR3R4無源二端網(wǎng)絡 baE+R1R2ISR3有源二端網(wǎng)絡 有源二端網(wǎng)絡：二端網(wǎng)絡中含有電源。2.6 等效電源定理abRab無源二端網(wǎng)絡+_ER0ab 電壓源（戴維南定理） 電流源（諾頓定理）ab有源二端網(wǎng)絡a

27、bISR0無源二端網(wǎng)絡可化簡為一個電阻有源二端網(wǎng)絡可化簡為一個電源(1)戴維南定理 : 一個含獨立電源、線性電阻和受控源的線性一端口網(wǎng)絡 ，對外電路來說，可以用一個電壓源和電阻串聯(lián)組合等效替代。此電壓源的電壓等于該一端口網(wǎng)絡的開路電壓(open-circuit voltage)，電阻等于將一端口網(wǎng)絡內全部獨立電源置零后的輸入電阻（等效電阻equivalent resistance）。線性含源網(wǎng)絡RLab+UIER0+_RLab+UI等效電源開路電壓示意圖等效內阻示意圖上述電壓源和電阻的串聯(lián)組合稱為戴維南等效電路。（2）戴維南定理的證明：(3)用戴維南定理求解電路的步驟如下:1)把待求支路以外的

28、線性電路部分作為含源一端口網(wǎng)絡，求出其開路電壓Uoc ，作為戴維南等效電路中電壓源的電壓；線性含源網(wǎng)絡RLab+UIUocReq+_RLab+UI等效電源2)求等效電阻 Req : 將線性含源一端口網(wǎng)絡內全部獨立電源置零后，用化簡的方法求一端口網(wǎng)絡的等效電阻Req ； 將線性含源一端口網(wǎng)絡內全部獨立電源置零后，在端口a,b處施加一電壓 源U (或電流源 I ),求出端鈕處電流 I( 或電壓 U ), 則 Req = U/ I ;求出原線性含源一端口網(wǎng)絡開路電壓 Uoc , 短路電流 (short-circuit current) Isc , 則Req= Uoc / Isc 。3)用電壓源Uoc

29、與電阻Req串聯(lián)的支路(戴維南等效電路)代替原線性含源一端口網(wǎng)絡。(4)戴維南定理可應用于：1)只需要計算電路中某一支路的電壓或電流；4)分析含有一個非線性元件的電路。2)分析某一元件參數(shù)變動的影響；3)求解最大功率傳輸問題；例：(a)基本共射放大電路(1)由虛線左邊：u=0:(b)輸入回路圖解分析(2)由虛線右邊：(c)輸出回路圖解分析(5)應用戴維南定理時注意事項1) 將線性含源一端口網(wǎng)絡化為無源一端口網(wǎng)絡，是將全部獨立電源置零，所有受控源仍需保留。2) 含源一端口網(wǎng)絡不能含有控制量在外電路的受控源，或反之。例1：電路如圖，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 。試用

30、戴維南定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+R1+UocReq+_R3abI3ab含源一端口網(wǎng)絡等效電源解：(1) 斷開待求支路求等效電源的電動勢 E例1：電路如圖，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，E1I1E2I2R2I3R3+R1+abR2E1IE2+R1+ab+U0E 也可用結點電壓法、疊加原理等其它方法求。E = U0= E2 + I R2 = 20V +2.5 4 V= 30V或：E = U0 = E1 I R1 = 40V 2.5 4 V = 30V(2) 求等效電源的內阻Req（將含源二端網(wǎng)絡內全部獨立電源置零）E1I1E2I2R2I3R3+

31、R1+abReq從a、b兩端看進去， R1 和 R2 并聯(lián)(a)R2R1ab(c)例1：電路如圖，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13 。試用戴維南定理求電流I3。(2) 求等效電源的內阻Req（將含源二端網(wǎng)絡內全部獨立電源置零）例1：電路如圖，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4， R3=13 ，試用戴維南定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+R1+abR2R1abReq從a、b兩端看進去， R1 和 R2 并聯(lián)(a)(c)(3) 畫出等效電路求電流I3UocReq+_R3abI3負載RL吸收的功率：(6)最大功率傳輸問題最大功率傳輸：負載從給定電源獲

32、得最大功率。RL中電流:令：(b)負載RL吸收的最大功率：最大功率匹配條件得：2.6.2諾頓定理 ( Nortons theorem ) 一個含獨立電源、線性電阻和受控源的一端口網(wǎng)絡 ，對外電路來說，可以用一個電流源和電導并聯(lián)組合等效替代。此電流源的電流等于該一端口網(wǎng)絡的短路電流，電導等于將該一端口網(wǎng)絡內全部獨立電源置零后的輸入電導。此電流源和電導的并聯(lián)組合稱為諾頓等效電路。2.7 互易定理 (reciprocity theorem)網(wǎng)絡具有互易性 : 激勵與響應可以互換位置互易定理 三種形式:1122+_Us1I2+_Us211 22I11122IS1+_U21122 IS2+_U12211

33、IS1 I2 1U1 12 2+_+US2如果指定電壓的參考方向與電流的參考方向一致，則 將式（1-6）代入得 （1-7） 伏安特性在電壓和電流的關聯(lián)方向下，線性電容元件吸收的功率為： 某段時間內吸收電能為： 能量 （1-8） 功率任意時刻電容儲存的能量為： 電容元件的隔直作用： 1.3.3電感元件 (inductor) 韋安特性 見圖1-14(a)(1-10a)把式(1-9)代入，得(1-10b)積分關系： 伏安特性（1-9）式中L稱為元件的電（自）感 單位為亨（H）1H=103mH=106H 磁鏈 (magnetic flux linkage)任意時刻電感儲存的能量為：某段時間內電感元件吸

34、收電能為：(1-11)在電壓和電流的關聯(lián)方向下，線性電感元件吸收的功率為： 功率 能量替代定理：任意線性和非線性，時變和時不變網(wǎng)絡，在存在唯一解的條件下，若某支路電壓或支路電流已知，那么該支路就可以用一獨立的電壓源或電流源替代(電壓源等于該支路電壓，電流源等于該支路電流)，并不影響網(wǎng)絡中其余部分的電流，電壓。2.4 替代定理 (substitution theorem) 疊加原理： 在線性電路(linear circuit)中，當有兩個或兩個以上的獨立電 源作用 時，任意 支路的電流或電壓，都是各個獨立電源單 獨作用而其他 獨立電 源不作用時，在該支路中產(chǎn)生的各電 流分量或各電壓分量的代數(shù)和。 2.5 疊加原理(superposition theorem)齊性 (homogeneity property) 原理： 在線性電路中,只有一個獨立源作用時,支路的電流和電壓 與激勵電源成正比 響應 (response) 與激勵(excitation) 成正比。例2-6 應用疊加原理計算圖示電路的支路電流 I6 和電壓 U2。 應用疊加原理，應注意以下幾點：(1)只能用來計算線性電路的電流和電壓，對非線性電路不適用(2)疊加時要注意電壓和電流的參考方向，求和時要注意各電 壓量和電流分量的正負, 某電流或電壓分量的參考方向與 其對應合