電工電子簡(jiǎn)介

電工電子技術(shù)②高等數(shù)學(xué)中的微積分及常系數(shù)微分方程。2.基礎(chǔ)要求：①《大學(xué)物理》中的電部分；1.課程性質(zhì)和特點(diǎn)：①專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課②理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)前言③具有一定的工程性3.研究?jī)?nèi)容（64學(xué)時(shí)）：4.教學(xué)目標(biāo)：能夠?qū)σ话阈缘摹⒊Ｓ玫模娮樱╇娐愤M(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)較簡(jiǎn)單的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。前言②模擬電子；①

電路基礎(chǔ)；③數(shù)字電子；④EDA；⑤電氣控制；關(guān)鍵在于課后練習(xí)，舉一反三。5、學(xué)習(xí)要求：課堂認(rèn)真聽(tīng)講，掌握要點(diǎn)；6、成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)：20%期末：80%7、參考書(shū)目①.《電路原理》邱關(guān)源主編高等教育出版社②.《模擬電子技術(shù)》童詩(shī)白主編高等教育出版社③.《數(shù)字電子技術(shù)》閻石主編高等教育出版社④.《電工學(xué)》，秦曾煌編著高等教育出版社1.基爾霍夫定律與電位的測(cè)定2.疊加原理與戴維寧定理3.典型電信號(hào)的觀察與測(cè)量4.RC一階電路的暫態(tài)分析5.功率因數(shù)的提高6.三相電路中負(fù)載的連接7.電路定理的仿真8.電路暫態(tài)分析的仿真研究9.基本運(yùn)算電路10.運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用11.整流濾波穩(wěn)壓12.集成門(mén)電路的邏輯變換及應(yīng)用13.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)14.計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路15.中規(guī)模集成模塊的應(yīng)用8、實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容(32學(xué)時(shí))：1.1電路的基本概念

1.2電路的基本定律1.3電路的分析方法電路的基本定律與分析方法第1章理解物理量的參考方向的概念。掌握各種理想電路元件的伏安特性。掌握基爾霍夫定律。能夠正確使用支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法列寫(xiě)電路方程。掌握電源等效變換、疊加原理、等效電源定理。理解電位的概念，掌握電位的計(jì)算。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1電路的基本概念1.實(shí)際電路由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。1.1.1電路的組成及作用電路的組成為電路提供能量（信號(hào)）的部分-吸收或轉(zhuǎn)換電能的部分連接、控制電源和用電設(shè)備的部分電源（或信號(hào)源）：負(fù)載：中間環(huán)節(jié)：~220V電源開(kāi)關(guān)導(dǎo)線用電設(shè)備例如:照明電路3、電路的作用：發(fā)電機(jī)把其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能升壓

變壓器輸電線降壓

變壓器用戶電能的傳輸把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量a能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b信息的傳遞、控制與處理。信號(hào)(接受)--->電路----->信號(hào)(已經(jīng)放大、去噪、合成…)電路的激勵(lì)和響應(yīng)輸出（能量或信號(hào)），稱為電路的響應(yīng)。在電路中響應(yīng)常表示為某一元件上的電壓、電流或電功率。

輸入（電能或信號(hào)），稱為電路的激勵(lì)。在電路中激勵(lì)常表示為電源（提供電能，使電路工作）或信號(hào)源（作為電路傳輸、處理信息的對(duì)象）。~220V電源開(kāi)關(guān)導(dǎo)線用電設(shè)備例如，照明電路中，220V交流電源就是電路的激勵(lì)，而燈泡獲得的電功率則是電路的響應(yīng)。5、電路模型對(duì)電路中的每個(gè)元器件特性建立元件模型把所有元器件的元件模型按照原電路結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，形成實(shí)際電路的模型稱為電路模型導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)燈泡電路模型實(shí)際電路例：一個(gè)電阻往往兼有電容電感的性質(zhì)線圈具有相同的主要電磁性能的實(shí)際電路部件，在一定條件下可用同一電路模型表示；同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其電路模型可以有不同的形式。注意！6、電路理論與本模塊的任務(wù)電路理論電路分析電路設(shè)計(jì)故障診斷建立模型電路分析電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。1.電流的參考方向電流電流強(qiáng)度帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量1.1.2電流和電壓的參考方向方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向單位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A元件(導(dǎo)線)中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能:實(shí)際方向AB實(shí)際方向AB對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。問(wèn)題參考方向大小方向(正負(fù)）電流(代數(shù)量)任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電流的參考方向。i>0i<0實(shí)際方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：i

參考方向ABi

參考方向ABi

參考方向AB表明電流參考方向的兩種表示：用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较颉Ｓ秒p下標(biāo)表示：如iAB

,

電流的參考方向由A指向B。i

參考方向ABiABAB電流的符號(hào)：I或i注意！電壓U

單位2.電壓的參考方向單位正電荷q

從電路中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功（W）的大小。

實(shí)際電壓方向

電位真正降低的方向。V(伏)、kV、mV、V電壓的符號(hào)：U或u注意！復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向往往不易判別，給實(shí)際電路問(wèn)題的分析計(jì)算帶來(lái)困難。

電壓(降)的參考方向U>0參考方向U+–參考方向U+–<0U假設(shè)高電位指向低電位的方向。問(wèn)題+實(shí)際方向–+實(shí)際方向–電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示：(2)用正負(fù)極性表示(3)用雙下標(biāo)表示UU+ABUAB3、電動(dòng)勢(shì)電源驅(qū)動(dòng)正電荷的方向。即從電位低指向電位高的方向。電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)：E或e電動(dòng)勢(shì)的單位：V（伏特）、KV、mV等4.關(guān)聯(lián)參考方向如果一段電路或者一個(gè)元件上的電壓和電流的參考方向一致，則稱為關(guān)聯(lián)參考方向，否則稱為非關(guān)聯(lián)參考方向+ui關(guān)聯(lián)參考方向+ui非關(guān)聯(lián)參考方向如果采用關(guān)聯(lián)方向，我們?cè)跇?biāo)示時(shí)，標(biāo)出一種即可。如果采用非關(guān)聯(lián)方向，則必須全部標(biāo)示。

i已知：E=2V,R=1Ω問(wèn)：當(dāng)U分別為

3V和1V時(shí)，IR=?IRUR解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示:(2)列電路方程：練習(xí)：E

RabU(3)數(shù)值計(jì)算（實(shí)際方向與參考方向一致）（實(shí)際方向與參考方向相反）IRURE

RabU(3)為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，習(xí)慣上采用關(guān)聯(lián)參考

方向。(1)“實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的，而“參考方向”

則是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí),任意假設(shè)的。

(2)在解題過(guò)程中，注意一定要先假定“正方向”

(即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方

程計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無(wú)意義的。

結(jié)論1.1.3能量與功率單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功功率的單位名稱：瓦特（W）=焦耳(J)/秒(s)能量的單位名稱：焦（耳)符號(hào)（J）1、電功率功率和能量的關(guān)系：功率是能量的導(dǎo)數(shù)，能量是功率的積分2.電路吸收或發(fā)出功率的判斷

u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向P=ui

表示元件吸收的功率P>0

吸收正功率(實(shí)際吸收)P<0

吸收負(fù)功率(實(shí)際發(fā)出)+-iu對(duì)一完整的電路，滿足：元件發(fā)出的功率＝元件吸收的功率注意！3、元件的電路性質(zhì)：有的電路設(shè)備起電源作用

是電源性質(zhì)

發(fā)出功率。注：電源在電路中不一定起電源的作用，

負(fù)載在電路中不一定起負(fù)載的作用。有的電路設(shè)備起負(fù)載作用

是負(fù)載性質(zhì)

吸收功率。4、電源和負(fù)載的判斷：當(dāng)P>0時(shí),則說(shuō)明此部分電路

吸收功率，為負(fù)載。假設(shè)u、i取關(guān)聯(lián)參考方向。根據(jù)功率的正負(fù)判斷當(dāng)P<0時(shí),則說(shuō)明此部分電路

發(fā)出功率，為電源。如果采用非關(guān)聯(lián)參考方向，判斷依據(jù)正好相反5、功率平衡原理

電路中所有元件吸收（或發(fā)出）功率之代數(shù)和為0！作用：常用作對(duì)分析結(jié)果的檢驗(yàn)準(zhǔn)則例1：已知，u=5v，在i=1A和i=-1A時(shí)，問(wèn)：元件A

是吸收或發(fā)出功率？判斷電路性質(zhì)？（1）i=1A:P=ui=5w，P>0u、i采用關(guān)聯(lián)參考方向：A吸收功率，是負(fù)載（2）i=-1A:P=ui=-5w，P<0A發(fā)出功率，是電源Aui例2求圖示電路中各方框所代表的元件吸收或產(chǎn)生的功率。已知：U1=-3V，U2=8V,U4=-5V,U5=8V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A56412I2I3I1+++++－－－－－U6U5U4U2U1解對(duì)一完整的電路，滿足：發(fā)出的功率＝吸收的功率56412I2I3I1+++++－－－－－U6U5U4U2U1注意例：由5個(gè)元件組成的電路如圖，各元件上電壓、電流參考方向標(biāo)在圖上如下。

確定各元件的功率，指出哪些是電源、哪些是負(fù)載？12345+-－＋元件5：P5吸=U5×I5=80×-1=-80W發(fā)出功率為電源元件1：P1發(fā)=U1×I1=－30×3=－90W吸收功率為負(fù)載元件2：P2發(fā)=U2×I2=－20×1=－20W吸收功率為負(fù)載元件3：P3吸=U3×I3=60×-2=-120W發(fā)出功率為電源元件4：P4吸=U4×I4=30×3=90W吸收功率為負(fù)載總功率：90＋20－120＋90－80＝0功率平衡！12345+-－＋－AABV+__+若：電壓表和電流表均正偏，判斷A、B誰(shuí)是電源，誰(shuí)是負(fù)載IAIBUA：電壓和電流的實(shí)際方向相反，是電源B：電壓和電流的實(shí)際方向相同，是負(fù)載例1、電源開(kāi)路（空載）不接外電路，電源不工作I=0Uoc=EP=0+_ER0UocIR1R2S1S21.1.4電源的工作狀態(tài)2、電源短路：外電路被短路（RL

=0）U=0

ISC=E/R0電源短路容易燒壞電源，因此電源使用中通常接入熔斷器+_ER0IR1R2S1S2P=0（輸出功率）

PE=I2R0

（電源消耗的功率）3、電源的負(fù)載狀態(tài)：（接負(fù)載）+_ER0RLUIU=E-IR0IR0IUE伏安特性伏安特性的斜率與R0有關(guān)，R0越小，斜率越小。R0<<RL時(shí)，U隨負(fù)載的變動(dòng)很小，受負(fù)載的影響很小，電源帶負(fù)載能力強(qiáng)。電源的內(nèi)阻越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。（1）滿載工作：輸出額定的I、U、P。（2）輕載工作：輸出的P低于額定值。（3）超載工作：輸出的P高于額定值。

——不允許+_ER0RLUI額定值：額定值是電氣設(shè)備長(zhǎng)期工作所允許的電壓、電流、功率的最大值。對(duì)負(fù)載來(lái)講：額定值指負(fù)載正常工作時(shí)的條件及消耗的功率限額。（例：220v，40w的白熾燈）。對(duì)電源來(lái)講：額定值指電源向負(fù)載提供的

電流、電壓和功率的限額。

通常在銘牌或說(shuō)明書(shū)中標(biāo)出

注意使用時(shí)不要超過(guò)額定值。以電壓源為例：R2+_ER0R1R0

0I總R3負(fù)載增加，I總、P總增加電源輸出的電流、功率取決于負(fù)載的大小習(xí)題:1-3+-SER0RLIU（1）額定電流：負(fù)載電阻：（2）開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓等于電動(dòng)勢(shì)：（3）短路電流：練習(xí)與思考:1-1-6（3）滿載工作：當(dāng)負(fù)載電流、電壓、功率等于發(fā)電機(jī)的額定電流電壓功率時(shí)I=IN

、U=UN、P=PN（2）輕載工作：當(dāng)發(fā)電機(jī)接上負(fù)載，但輸出的電流I<IN,功率P<PN（4）超載工作：輸出I>IN,P>PN。不允許（1）空載工作：當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出端未接負(fù)載，電流I=0、P=0稱為空載運(yùn)行。練習(xí)與思考:1-1-7+_E=220vR00I60w

220v100w

220vI1I2s(1)R00，S閉合后

I、I1、I2變化？I增加I1不變(2)由于接線不慎，100w的電燈被短路，電燈會(huì)不會(huì)燒毀？不會(huì)。電源被短路，電流過(guò)大燒壞熔斷器，100W燈中沒(méi)有電流流過(guò)，不會(huì)被燒斷。1.1.5理想電路元件電阻元件電壓源電流源電感元件電容元件－＋無(wú)源元件有源元件5種基本的理想電路元件：電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。5種基本理想電路元件有三個(gè)特征：

（a）只有兩個(gè)端子；

（b）可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述；

（c）不能被分解為其他元件。注意！1.電阻元件電阻元件對(duì)電流呈現(xiàn)阻力的元件。其伏安關(guān)系用u～i平面的一條曲線來(lái)描述：iu1）.定義伏安特性非線性電阻線性電阻2）.線性定常電阻元件符號(hào)R+ui－線性電阻元件的伏安特性為一條過(guò)原點(diǎn)的直線－線性電阻元件的參數(shù)為特性曲線的斜率，記作

R－線性電阻R是一個(gè)與電壓和電流無(wú)關(guān)的常數(shù)－Rtg

關(guān)聯(lián)參考方向3）.

歐姆定律

(Ohm’sLaw)u

RiR

稱為電阻單位名稱：歐(姆)R+ui令G

1/RG

稱為電導(dǎo)則歐姆定律表示為單位名稱：西(門(mén)子)符號(hào):S(Siemens)符號(hào):iGu.(2)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(hào)注(3)說(shuō)明線性電阻是無(wú)記憶、雙向性的元件歐姆定律(1)只適用于線性電阻，(R為常數(shù)）4）.短路與開(kāi)路對(duì)于一電阻R當(dāng)R=0(G=

)，視其為短路。

i為有限值時(shí)，u=0。當(dāng)R=(G=0)，視其為開(kāi)路。

u為有限值時(shí)，i=0。ui0開(kāi)路伏安特性曲線ui0短路伏安特性曲線R+ui5）.功率和能量p吸

ui

i2Ru2/R功率：能量：可用功表示。從t0

到t

電阻消耗的能量R+uiP≥0w≥0電阻是一種耗能元件

電阻屬于無(wú)記憶元件

是一種無(wú)源元件

實(shí)際電阻器

電阻器R12220Ω紅紅棕

R15.6kΩ

綠藍(lán)紅

R1324k紅黃橙

R31.2KΩ

棕紅紅

R533KΩ

橙橙橙

R722Ω紅紅黑

R42.2kΩ

紅紅紅

R81.5kΩ

棕綠紅

R6330kΩ

橙橙黃R9470Ω黃紫棕

R1022Ω

紅紅黑

R21kΩ

紅黑紅

R111k

棕黑紅i(t)+-u(t)1）.實(shí)際的電感線圈把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際電感線圈，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，將產(chǎn)生磁通，是一種抵抗電流變化、儲(chǔ)存磁能的部件。(t)＝N(t)2.電感元件貼片型空心線圈可調(diào)式電感環(huán)形線圈立式功率型電感電抗器任何時(shí)刻，通過(guò)電感元件的電流i

與其磁鏈

成正比。~i

特性為過(guò)原點(diǎn)的直線。2）.線性時(shí)不變電感元件io電路符號(hào)H(亨利)，常用H，mH表示。單位電感器的自感Li+–u3).線性電感的電壓、電流關(guān)系u、i取關(guān)聯(lián)參考方向電感元件VCR的微分關(guān)系根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律Li+–u電感元件VCR的積分關(guān)系電感電壓u

的大小取決于i

的變化率,與i

的大小無(wú)關(guān)，電感是動(dòng)態(tài)元件；當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，u=0。電感相當(dāng)于短路；實(shí)際電路中電感的電壓

u為有限值，則電感電流i

不能躍變，必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù).表明Li+–u電感元件VCR的積分關(guān)系表明某一時(shí)刻的電感電流值與-到該時(shí)刻的所有電流值有關(guān)，即電感元件有記憶電壓的作用，電感元件也是記憶元件。研究某一初始時(shí)刻t0

以后的電感電流，不需要了解t0以前的電流，只需知道t0時(shí)刻開(kāi)始作用的電壓u

和t0時(shí)刻的電流i（t0）。4).電感的功率和儲(chǔ)能功率u、i取關(guān)聯(lián)參考方向當(dāng)電流增大，p>0,

電感吸收功率。當(dāng)電流減小，p<0,電感發(fā)出功率。電感的儲(chǔ)能只與當(dāng)時(shí)的電流值有關(guān)，儲(chǔ)能不能躍變，反映了電感電流不能躍變。電感儲(chǔ)存的能量一定大于或等于零。電感中的電流是直流時(shí),儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量是否為0？否?。?+++––––+q–q1).實(shí)際的電容元件電容元件的符號(hào)有極性無(wú)極性+CC3.電容元件在外電源作用下，兩極板上分別帶上等量異號(hào)電荷，撤去電源，板上電荷仍可長(zhǎng)久地集聚下去，是一種儲(chǔ)存電能的部件。云母電容器薄膜電容器瓷片電容器電解電容器

任何時(shí)刻，電容元件極板上的電荷q與電壓

u成正比。qu

特性曲線是過(guò)原點(diǎn)的直線。quo2).線性時(shí)不變電容元件電容器的電容F(法拉),常用F，pF等表示。單位1F=106

F1F

=106pFu,i

取關(guān)聯(lián)參考方向3).線性電容的伏安特性Ciu+–+–動(dòng)態(tài)元件q=Cu初始電壓(2)

當(dāng)

u

為常數(shù)(直流)時(shí)，du/dt=0i=0。電容在直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路，電容有隔直作用；(3)

電容元件是一種記憶元件；⑴在某一時(shí)刻電容的電流取決于該時(shí)刻電容電壓的變化率。電容電壓變化越快，電流的值越大（微分式）表明電容元件VCR的積分形式電容元件VCR的微分形式電容是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：4).電容的儲(chǔ)能？電容兩端的電壓是直流時(shí),儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量是否為0？否！例1＋－C0.5Fi求電容電流i和儲(chǔ)能W(t)21t/s20uS/V電源波形解uS

(t)的函數(shù)表示式為:解得電流21t/s1i/A-100.5F21t/s10WC/J無(wú)源元件小結(jié)LCRu，I關(guān)系能量?jī)?chǔ)放iRu=4.理想電壓源電路符號(hào)定義其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與流過(guò)它的電流i

無(wú)關(guān)的元件叫理想電壓源。+-EuS電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無(wú)關(guān)。通過(guò)電壓源的電流由電源及外電路共同決定。理想電壓源的特點(diǎn)I15VI=5AI105VI=0.5A5VI=0A與理想電流源并聯(lián)的元件，電壓受電壓源的約束伏安特性若uS=US

，即直流電源。則其伏安特性為平行于電流軸的直線。

uS+_iu+_USui0恒壓源理想電壓源的開(kāi)路與短路uS+_iu+_R(1)開(kāi)路：R，i=0，u=us(2)短路：R=0，i

，此時(shí)理想電源模型不存在。理想電壓源不允許短路。電壓源的功率電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電流（正電荷）由低電位向高電位移動(dòng)，外力克服電場(chǎng)力作功，電源發(fā)出功率。

發(fā)出功率，起電源作用物理意義：電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)；物理意義：電場(chǎng)力做功，電源吸收功率吸收功率，充當(dāng)負(fù)載uS+_iu+_理想電壓源特性中不變的是：_________

uS

理想電壓源特性中變化的是：_____________i_________________會(huì)引起i

的變化。外電路的改變理想電壓源特性小結(jié)uS+_iu+_實(shí)際電源干電池鈕扣電池1.干電池和鈕扣電池（化學(xué)電源）干電池電動(dòng)勢(shì)1.5V，僅取決于（糊狀）化學(xué)材料，其大小決定儲(chǔ)存的能量，化學(xué)反應(yīng)不可逆。鈕扣電池電動(dòng)勢(shì)1.35V，用固體化學(xué)材料，化學(xué)反應(yīng)不可逆。

氫氧燃料電池示意圖2.燃料電池（化學(xué)電源）電池電動(dòng)勢(shì)1.23V。以氫、氧作為燃料。約40-45%的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?shí)驗(yàn)階段加燃料可繼續(xù)工作。3.太陽(yáng)能電池（光能電源）一塊太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)0.6V。太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)上，形成一個(gè)從N區(qū)流向P區(qū)的電流。約11%的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故常用太?yáng)能電池板。

一個(gè)50cm2太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)0.6V,電流0.1A

太陽(yáng)能電池示意圖太陽(yáng)能電池板蓄電池示意圖4.蓄電池（化學(xué)電源）電池電動(dòng)勢(shì)2V。使用時(shí)，電池放電，當(dāng)電解液濃度小于一定值時(shí)，電動(dòng)勢(shì)低于2V，常要充電，化學(xué)反應(yīng)可逆。直流穩(wěn)壓源函數(shù)發(fā)生器發(fā)電機(jī)組草原上的風(fēng)力發(fā)電5.理想電流源直流：iS為常數(shù)，稱為直流電流源或恒流源交流：iS是確定的時(shí)間函數(shù)，如

iS=ImsintiS其輸出電流總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u

無(wú)關(guān)的元件叫理想電流源。定義電路符號(hào)

理想電流源的電壓、電流關(guān)系電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無(wú)關(guān)。電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。UIR1A與理想電流源串聯(lián)的元件，電流受電流源的約束若iS=IS

，即直流電源。則其伏安特性為平行于電壓軸的直線，反映電流與端電壓無(wú)關(guān)。

ISui0iSiu+_直流電源伏安特性(1)開(kāi)路：R，i=iS

，u。若強(qiáng)迫斷開(kāi)電流源回路，電路模型為病態(tài)，理想電流源不允許開(kāi)路。(2)短路：R=0，i=iS

，u=0

，電流源被短路。RiSiu+_理想電流源的開(kāi)路與短路實(shí)際電流源的產(chǎn)生：可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，有些電子器件輸出具備電流源特性，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無(wú)關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等p發(fā)=uis

iSiu+_u,iS非關(guān)聯(lián)

p發(fā)<0，則電流源吸收電功率，變成了負(fù)載。p發(fā)>0，為供電狀態(tài)在u,iS

非關(guān)聯(lián)條件下電流源的功率理想電流源特性中不變的是：_________

iS

理想電流源特性中變化的是：_____________u_________________會(huì)引起u

的變化。外電路的改變理想電流源特性小結(jié)iSiu+_例計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出10w吸收10W滿足：P（發(fā)）＝P（吸）5V+_u+_2Ai+_10v2AR例：求：R=1和R=10兩種情況下的UIs，并判斷恒流源的電路性質(zhì)。取關(guān)聯(lián)參考方向：當(dāng)R=1，UIs=10-2R=8v當(dāng)R=10，UIs=10-2R=-10v是負(fù)載是電源恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量us+_abiUabUab=us

（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)Uab

無(wú)影響。iabUabisi=is

（常數(shù)）i

的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)i

無(wú)影響。輸出電流i

可變-----

i的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab

可變-----Uab

的大小、方向均由外電路決定6、受控電源(非獨(dú)立源)電路符號(hào)+–受控電壓源受控電流源1)、定義：受控電源是另一類電源模型，它的輸出端具有理想電源的特征，但其參數(shù)卻受到電路中其它變量的控制.受控電源是為了描述電子器件的特性而提出的電路元件模型。ic=bib電流控制的電流源例RcibRbic受控源是一個(gè)四端元件:控制部分輸入端口是控制支路，受控部分輸出端口是受控支路.ibbib四種類型電流控制的電流源（cccs）電流控制的電壓源(ccvs)電壓控制的電流源(vccs)電壓控制的電壓源(vcvs)（CurrentControlledCurrentSource）（CurrentControlledVoltageSource)（VoltageControlledCurrentSource）（VoltageControlledVoltageSource)(1)電流控制的電流源

(CCCS):電流放大倍數(shù)r:轉(zhuǎn)移電阻{u1=0i2=bi1{u1=0u2=ri12).四種類型(2)電流控制的電壓源

(CCVS)CCCSbi1+_u2i2+_u1i1i2i1CCVSr

i1+_u2+_u1+_控制量：電流i1

輸出：電流源

βi1

控制量：電流i1

輸出：電壓源ri1g:轉(zhuǎn)移電導(dǎo)

:電壓放大倍數(shù){i1=0i2=gu1{i1=0u2=u1(3)電壓控制的電流源

(VCCS)(4)電壓控制的電壓源

(VCVS)VCCSgu1+_u2i2+_u1i1VCVSu1+_u2+_u1+_i2i1*，g，，r為常數(shù)時(shí)，被控制量與控制量滿足線性關(guān)系，稱為線性受控源?？刂屏浚弘妷簎1

輸出：電流源gu1控制量：電壓u1

輸出：電壓源u1實(shí)際電路分析中的符號(hào)省去開(kāi)路或短路的控制端CCCSi2bi1+_u2CCVSi2r

i1+_u2+_VCCSgu1+_u2i2VCVSu1+_u2+_i2控制變量必須在電路其它位置標(biāo)出3).受控源與獨(dú)立源的比較(1)獨(dú)立源電壓(或電流)由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無(wú)關(guān)，而受控源電壓(或電流)直接由控制量決定.(2)獨(dú)立源作為電路中“激勵(lì)”，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源只是反映輸出與輸入的控制關(guān)系，在電路中不能作為“激勵(lì)”。Rui注意：用歐姆定律列方程時(shí)，一定要在圖中標(biāo)明正方向。RuiRui1.2.1歐姆定律1.2電路的基本定律1.2.2基爾霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)基爾霍夫電流定律

(Kirchhoff’sCurrentLaw—KCL)基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff’sVoltageLaw—KVL)基爾霍夫定律與元件特性是電路分析的基礎(chǔ)。GustavRobertKirchhoff(1824-1887)基爾霍夫/克西霍夫電路中通過(guò)同一電流的分支(b)b=3支路(branch)電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路。結(jié)點(diǎn)(node):三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)(n)n=2注意兩種定義分別用在不同的場(chǎng)合。1.幾個(gè)名詞ab+_R1uS1+_uS2R2R3123由支路組成的閉合路徑(l)兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成對(duì)平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔(m)。l=3路徑(path)回路(loop)網(wǎng)孔(mesh)網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。注意ab123+_R1uS1+_uS2R2R3123m=2支路：ab、ad、…...

（共6條）回路：abda、bcdb、

…...

（共7個(gè)）結(jié)點(diǎn)：a、b、…...(共4個(gè)）E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcd-網(wǎng)孔：abda、bcdb

adca

（共3個(gè)）二.基爾霍夫電流定律

(KCL)：1、在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)流出（或流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。即-當(dāng)支路k的電流參考方向指向結(jié)點(diǎn)n，上述求和式中取“_”，-當(dāng)支路k的電流參考方向背向結(jié)點(diǎn)n，上述求和式中取“+”。aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1對(duì)a節(jié)點(diǎn)：或：i1+i2=10–12i2=1A

4=7+i1i1=–3A

2、在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，流入結(jié)點(diǎn)的支路電流之和等于流出該結(jié)點(diǎn)的支路電流之和基爾霍夫電流定律是電荷守恒定律的具體表現(xiàn)例2??7A4Ai110A-12Ai2流進(jìn)的電流等于流出的電流KCL通常用于節(jié)點(diǎn)，但是對(duì)于包圍幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的閉合面也是適用的集總電路中，任一時(shí)刻，對(duì)任一封閉曲面，流進(jìn)（或流出）封閉曲面的所有電流的代數(shù)和總是為零3、基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展:廣義KCL當(dāng)支路k

的電流參考方向流進(jìn)曲面，上述求和式中取“-”；如果支路k的電流參考方向離開(kāi)曲面，求和式中取“+”。電路理論中也把穿過(guò)該閉合曲面的所有支路集合稱為一個(gè)割集KCL適用于電路的任一封閉面I1+I2+I3=0證明：I1I2I3abcIbcI