第一章電路的基本定律與基本分析方法演示文稿

第一章電路的基本定律與基本分析方法演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)優(yōu)選第一章電路的基本定律與基本分析方法目前二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)二.學(xué)習(xí)電工學(xué)的目的：

1.科技發(fā)展自身的需要

以電工基礎(chǔ)為技術(shù)支撐的五個(gè)系統(tǒng)1.通信系統(tǒng)2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3.控制系統(tǒng)4.電力系統(tǒng)5.信號(hào)處理系統(tǒng)

當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)：系統(tǒng)間的相互融合。例：數(shù)碼相機(jī)，數(shù)控加工中心，先進(jìn)制造系統(tǒng)2.人才市場(chǎng)的需求，系統(tǒng)型、跨專業(yè)復(fù)合型人才需求擴(kuò)大。目前三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)三.學(xué)習(xí)方法1.大學(xué)學(xué)習(xí)的三個(gè)階段：基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)學(xué)習(xí)方法上：應(yīng)試學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，到自主學(xué)習(xí)，到學(xué)習(xí)與創(chuàng)新2.電工電子技術(shù)：具有綜述的特點(diǎn)，范圍廣；實(shí)踐性強(qiáng)，具有一定的工程性；學(xué)時(shí)緊張，要求及時(shí)復(fù)習(xí)。前言四.成績(jī)?cè)u(píng)定

平時(shí)：25%-30%（包含到課率30%，課堂表現(xiàn)40%，作業(yè)（嚴(yán)禁抄襲！30%）

實(shí)驗(yàn)：10%（包含實(shí)驗(yàn)操作部分50%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告50%，若沒(méi)有做實(shí)驗(yàn)則實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)榱悖┪?參考書(shū)

秦曾煌主編，《電工學(xué)》，高教出版社

ElectricalEngineering－ForAllEngineers,WillamH.Roadstrum羅守信主編，《電工電子技術(shù)》（上下冊(cè)）

，高教出版社

期末考試：60-65%目前四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)六、答疑時(shí)間、地點(diǎn)：每周四下午2：00～3：30，電氣大樓（519）電工教研室七、作業(yè)：下次公布上次的作業(yè)答案。批改1/2（簡(jiǎn)單內(nèi)容不批改），作業(yè)請(qǐng)用作業(yè)本。前言目前五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)第一章電路的基本定律與基本分析方法1.1電路的組成及基本物理量1.2電路的基本元件1.3電路的基本定律1.4基本元件的串聯(lián)與并聯(lián)1.5電路的3種基本工作狀態(tài)1.6電路的基本分析方法目前六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.1電路組成及基本物理量

電路的基本物理量及其參考方向

電路模型第1章上頁(yè)下頁(yè)返回目前七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.1.

電路的組成及基本物理量

電路是電流的通路，它是為了某種需要由某些電工、電子器件或設(shè)備組合而成的。電路的組成：電源、負(fù)載和聯(lián)接導(dǎo)線、變壓器控制開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置等中間環(huán)節(jié).翻頁(yè)實(shí)際電路電路模型第1章上頁(yè)下頁(yè)返回E+–SIR強(qiáng)化目前八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章

各種蓄電池和干電池由化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。電源電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置目前九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章

汽輪發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。目前十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

實(shí)際的負(fù)載包括電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)工具和家用電器等等。電動(dòng)機(jī)手電鉆吸塵器負(fù)載翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章負(fù)載是消耗電能的設(shè)備,將電能轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)的能量并消耗掉目前十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)包含變壓器/連接導(dǎo)線/控制開(kāi)關(guān)/保護(hù)裝置等.作用:在電路中主要起傳輸/控制/分配與保護(hù)的作用.目前十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電力系統(tǒng)擴(kuò)音器電路的作用實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理電路的作用翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章電燈電爐電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器話筒揚(yáng)聲器放大器目前十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.1.1電路的基本物理量及其參考方向1.基本物理量W、kW、mWV、kV、mV、μVV、kV、mV、μVA、mA、μA(用電或供電)電源力驅(qū)動(dòng)正電荷的方向（低電位高電位）電位降低的方向（高電位低電位）

正電荷移動(dòng)的方向高電位流向低電位PE（直流）

e（交流）U（直流）

u（交流）i（交流）I（直流）物理量單位方向功率電流電壓電動(dòng)勢(shì)翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章目前十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.電壓、電流參考方向

在復(fù)雜電路中難于預(yù)先判斷某段電路中電流的實(shí)際方向，從而影響電路求解。問(wèn)題電流方向ba,ab？電壓、電流實(shí)際方向：翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章abR5R2R1R3R4R6++E1E2E＋ˉ＋URIabˉ方向確定目前十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

在解題前先任意選定一個(gè)方向，稱為參考方向（或正方向）。依此參考方向，根據(jù)電路定理、定律列電路方程，從而進(jìn)行電路分析計(jì)算。解決方法:計(jì)算結(jié)果為正，實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；計(jì)算結(jié)果為負(fù)，實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。

由計(jì)算結(jié)果可確定U、I

的實(shí)際方向：翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章目前十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)解：假定I的參考方向如圖所示。

則：（實(shí)際方向與參考方向相反?。?/p>

已知：E

=2V,R=1Ω問(wèn)：當(dāng)Uab為1V時(shí)，I=?翻頁(yè),上頁(yè)下頁(yè)返回第1章[例1.1.1]URE

IRabd＋－＋－目前十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

假定U、I

的參考方向如圖所示，若I=-3A

，E

=2V,R=1Ω

Uab=？（實(shí)際方向與參考方向一致）

小結(jié)1.電壓電流“實(shí)際方向”是客觀存在的物理現(xiàn)象，“參考方向”是人為假設(shè)的方向。解：翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章URE

IRabd＋－＋－={[-(-3）]×1+2}V=

5V[例1.1.2]目前十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)4.為方便列電路方程，習(xí)慣假設(shè)I與U

的參考方向一致（關(guān)聯(lián)參考方向）。

2.方程U/I=R

只適用于R中U、I參考方向一致的情況。即歐姆定律表達(dá)式含有正負(fù)號(hào)，當(dāng)U、I參考方向一致時(shí)為正，否則為負(fù)。

3.在解題前，一定先假定電壓電流的“參考方向”，然后再列方程求解。即

U、I為代數(shù)量，也有正負(fù)之分。當(dāng)參考方向與實(shí)際方向一致時(shí)為正，否則為負(fù)。翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章

小結(jié)目前十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為U，電流為I,則這部分電路消耗的功率為3.電路功率如果假設(shè)方向不一致怎么辦？功率有無(wú)正負(fù)？問(wèn)題：翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章bIRUa+-P=UI目前二十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1)按所設(shè)參考方向列式U、I參考方向一致

P=UI功率的計(jì)算

U、I參考方向相反翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章bIRUa+-IbRUa-+bRUa+-IbIRUa-+P=–UI目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2）將U、I

的代數(shù)值代入式中

若計(jì)算的結(jié)果P>

0,則說(shuō)明U、I

的實(shí)際方

向一致，此部分電路吸收電功率（吸收能量）

負(fù)載

。

若計(jì)算結(jié)果P<0,則說(shuō)明U、I

的實(shí)際方向相反，此部分電路輸出電功率（提供能量）

電源

。P=UI翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回第1章目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)已知：U=

10

V,I=

1A

。按圖中

P=10

W

(負(fù)載性）假設(shè)的正方向列式：P=UI

1

)

P為“＋”表示該元件吸收功率；

P為“－”則表示輸出功率。2）在同一電路中，電源產(chǎn)生的總功率和負(fù)載消耗的總功率是平衡的。小結(jié)若：U=10

V,I=－1

A

則

P=－10W

（電源性質(zhì)）[例1.1.3]IbaU＋－IbaU＋－目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.1.2電路模型實(shí)際電路由實(shí)際電路元件構(gòu)成,每一個(gè)實(shí)際元件都包含了多種復(fù)雜的電磁關(guān)系.為了便以分析計(jì)算,引入電路模型的概念.只含一種主要的電磁關(guān)系的電路元件稱為理想的電路元件.實(shí)際電路可以用一個(gè)或若干個(gè)理想電路元件經(jīng)理想導(dǎo)體連接起來(lái)模擬，這便構(gòu)成了電路模型目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)手電筒的電路模型目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.2

電路的基本元件

電阻、電容、電感元件第1章上頁(yè)下頁(yè)返回

電壓源

電流源目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)第1章返回1.電阻元件電阻（R）：具有消耗電能特性的元件。

伏安特性：電阻元件上電壓與電流間的關(guān)系稱為伏安特性。Riu＋－1.2.1電阻、電容、電感元件目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)iu當(dāng)恒定不變時(shí)，稱為線性電阻。翻頁(yè)第1章上頁(yè)下頁(yè)返回Riu＋－

伏-安特性曲線目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)第1章上頁(yè)下頁(yè)返回

實(shí)際的金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及材料的導(dǎo)電性能有關(guān)。式中ρ稱為電阻率，是表示材料對(duì)電流起阻礙作用的物理量。l

是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S

為導(dǎo)體的截面積。電阻的單位是歐姆（Ω），千歐（kΩ）。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)第1章上頁(yè)下頁(yè)返回幾種常見(jiàn)的電阻元件普通金屬膜電阻繞線電阻電阻排熱敏電阻目前三十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)非線性電阻:當(dāng)電壓與電流之間不是線性函數(shù)關(guān)系時(shí)，稱為非線性電阻。iu＋-iu

伏-安特性曲線二極管二極管電壓電流關(guān)系目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2電容元件C相當(dāng)于開(kāi)路電容元件在直流電路中：電容：具有存儲(chǔ)電場(chǎng)能量特性的元件。翻頁(yè)dudt=0i=0第1章上頁(yè)下頁(yè)返回ui＋－Ci=Cdudt電容元件的基本伏—安關(guān)系式i=dud

tCdqdt=C上有電壓?jiǎn)?目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

電容是一種儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：上頁(yè)下頁(yè)返回翻頁(yè)

電容器的電容與其極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)。式中ε即為其間介質(zhì)的介電常數(shù)（F/m)，S

為極板的面積（m2)，d是極板的距離（m）。=tdtuiW＝∫t0dtp∫0目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)第1章上頁(yè)下頁(yè)返回幾種常見(jiàn)的電容器普通電容器電力電容器電解電容器目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電解電容目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)常用的各種電容器陶瓷電容聚脂膜電容有機(jī)薄膜電容玻璃釉電容滌綸電容目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)小結(jié)(1)、i的大小與u

的變化率成正比，與u的大小無(wú)關(guān)；(3)、電容元件是一種記憶元件；(2)、電容在直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路，有隔直作用；(4)、當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=Cdu/dt；

u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=–Cdu/dt。目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.電感元件

單位：H,mH,H單位電流產(chǎn)生的磁鏈

電感：能夠存儲(chǔ)磁場(chǎng)能量的元件。翻頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)第1章返回L符號(hào)i目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電感元件的基本伏—安關(guān)系式電感元件的基本關(guān)系式翻頁(yè)其中：第1章上頁(yè)下頁(yè)返回uiL+-eL+-iu=Ldidt目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電感是一種儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為電感元件在直流電路中相當(dāng)于一根無(wú)阻導(dǎo)線!翻頁(yè)第1章=tdtuiW＝∫t0dtp∫0目前四十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)第1章上頁(yè)下頁(yè)返回

線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。

對(duì)于一個(gè)密繞的N

匝線圈，其電感可表示為

式中μ即為線圈附近介質(zhì)的磁導(dǎo)率（H/m)，S為線圈的橫截面積（m2)，l是線圈的長(zhǎng)度（m）。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)第1章上頁(yè)下頁(yè)返回幾種常見(jiàn)的電感元件帶有磁心的電感陶瓷電感鐵氧體電感目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)常用電感臥式電感工形電感工形電感（帶外套）環(huán)形電感多層電感貼片功率電感目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)(1)、u的大小與i

的變化率成正比，與i的大小無(wú)關(guān)；(3)、電感元件是一種記憶元件；(2)、電感在直流電路中相當(dāng)于短路；(4)、當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=Ldi/dt；

u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=–Ldi/dt。小結(jié)：目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)理想元件的伏安關(guān)系第1章上頁(yè)下頁(yè)返回RLCu=Rii=Cdudtu=Ldidt翻頁(yè)（u與i參考方向一致）目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1、實(shí)際電壓源u=us–iR0(1-2-10)實(shí)際電壓源伏安特性可見(jiàn)：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)。+－NusiuR0iuuuS1.2.2電壓源

由電動(dòng)勢(shì)E和電阻R0串聯(lián)組成的電源模型,稱為電壓源.當(dāng)I=0(電壓源開(kāi)路),U=U0=E,U0稱為開(kāi)路電壓;當(dāng)U=0(電壓源短路),I=IS=E/R0,IS稱為短路電流;注意:實(shí)際的電壓源決不允許短路,避免燒壞電源!目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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

2、理想電壓源(R0=0)(3)理想電壓源不能短路,否則引起矛盾。(4)理想的電壓源不存在,當(dāng)R0<<RL時(shí),U~E,此時(shí)的電壓源可看做理想的電壓源目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1、

實(shí)際電流源i=is–uG0,模型如左圖,外特性曲線如右圖,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)。可見(jiàn)：NG0uiisiuiiS1.2.3電流源由(1-2-10)兩邊同除以R0,得當(dāng)電流源開(kāi)路時(shí),I=0,U=U0=ISR0(U0稱為開(kāi)路電壓)當(dāng)其短路時(shí),U=0,I=IS(IS稱為短路電流).目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

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IUIS＋－RL特點(diǎn)IUISO注意: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。可以在電路中起到“激勵(lì)”的作用。同樣,理想電流源也是不存在的,當(dāng)R0>>RL時(shí),可將此電流源看做理想的電流源.目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)[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(wèn)：I等于多少？U又等于多少？目前五十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)[例2]US+bRIsIIUsa-1A4V2Ω已知：IS

，US

，R；試分析：1.I等于多少？2.若使R減小為1Ω，I如何變？?jī)蓚€(gè)電源的功率如何變？解：1.Uab=US

2.若R減小為1Ω，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目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)[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)aU5A23b+(a)a+–5V32U+b目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)(自學(xué))三、受控電源——非獨(dú)立電源ibibβic=電流ic

受電流ib

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VCCSVCVSCCCSCCVSibibβic=電流控制的電流源受控源目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)受控源的電路模型圖中的μ、β

沒(méi)有單位，k的單位是Ω，g的單位是S。+–uμuVCVSuguVCCSRiiβCCCSCCVS+–kiRi目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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+-+–μiiR2R1R3R4uS+-+–μiiR2R1R3R4目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.變換電路時(shí)，控制支路不能變換掉。uS+-+–μiiR2R1R3R4uS+-+–μiR1R4R2∥R34.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。目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.3電路的基本定律§1.3.2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部分電流相互之間的內(nèi)在聯(lián)系

基爾霍夫電流定律(KCL)(Kirchhoff’sCurrentLaw)基爾霍夫電壓定律(KVL)(Kirchhoff’sVoltageLaw)歐姆定律、基爾霍夫定律是進(jìn)行電路分析和計(jì)算的基本定律.§1.3.1歐姆定律指流過(guò)線性電阻中的電流與加在電阻兩端的電壓成正比,u=iR,當(dāng)元件的電壓u與電流i的關(guān)系滿足歐姆定律時(shí),稱為線性器件,反之,不滿足歐姆定律時(shí)稱為非線性器件.目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)GustavRobertKirchhoffKirchhoffwasaGermanphysicistbornonMarch12,1842.Hisfirstresearchwasontheconductionofelectricity,whichledtohispresentationofthelawsofclosedelectriccircuitsin1845.Hewasthefirsttoverifythatanelectricialimpulsetravelledatthespeedoflight.KirchhoffdiedinBerlinonOctober17,1887目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)一、名詞注釋：支路：流過(guò)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：在電路模型的平面圖上不含其它支路的回路。網(wǎng)孔（m=3）aUS1dbc_+R1_+_+R6R5R4R3R2US6US5目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)二、基爾霍夫電流定律（KCL）任一時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有通過(guò)結(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù)和恒等于零。設(shè)：流出結(jié)點(diǎn)的電流為“+”，流入為“-”結(jié)點(diǎn)a:–I4–

I5+I6=0

結(jié)點(diǎn)b:–I1+I2+I3+I4=0I4+I5=I6

I1=I2+I3+I4

I出=I入i出=i

入i=0I1I2I3I4I5I6Rab目前六十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例：I1I2I3I4I5I6Rab若：I1=5A,I2=2A,I3=–

3A,R=1求：UabI4=I1–I2–I3=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)流出目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

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目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例:I=?廣義結(jié)點(diǎn)I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)I=?KCL的擴(kuò)展應(yīng)用舉例翻頁(yè)IsR2R3US2+_R4US1+_R1II=0返回目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.基爾霍夫電壓定律(KVL)

內(nèi)容：在任一時(shí)刻，沿電路內(nèi)任一回路以任一方向巡行一周時(shí)，沿巡行方向上的電位升（電動(dòng)勢(shì)）之和等于電位降之和?；芈罚篴-b-d-a電位升電位降依據(jù)：電位的單值性。翻頁(yè)US1_+R6R5US5I2I1I3dbc_E1+R1_+R4R3R2US6aE6返回目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

KVL應(yīng)用步驟：翻頁(yè)US1_+R6R5US5I2I1I3dbc_+R1_+R4R3R2US6a

在電路圖上標(biāo)出電流(電壓或電動(dòng)勢(shì))的參考方向。*

標(biāo)出回路的循行方向。*根據(jù)KVL列方程，依IR=E,I(E)與參考方向一致取正，否則取負(fù)。*返回目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

KVL的擴(kuò)展應(yīng)用--用于開(kāi)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+－目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)[例]解：設(shè)流過(guò)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I2的功率=-80W

(-I2R2

-IR1R1)I2=已知電路參數(shù)如圖中所示，求各電流源的功率、并判斷是輸出還是吸收功率。b1AI1I2R1R2aW10W202AcIR1電流源I1的功率W20==PIUba11=IRIR111··吸收功率目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)作業(yè)：，，目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.4基本元件的串聯(lián)與并聯(lián)

元件的串聯(lián)與并聯(lián)是電路最簡(jiǎn)單最常用的連接形式

電容、電感元件的串聯(lián)和并聯(lián)１、電容的串聯(lián)

２、電容的并聯(lián)３、電感的串聯(lián)４、電感的并聯(lián)目前七十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)１、電容的串聯(lián)u1uC2C1u2+++--i目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)等效電容iu+-C等效u1uC2C1u2+++--i目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)串聯(lián)電容的分壓iu+-Cu1uC2C1u2+++--i目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)２、電容的并聯(lián)i2i1u+-C1C2iiu+-C等效目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)并聯(lián)電容的分流i2i1u+-C1C2iiu+-C目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)３、電感的串聯(lián)u1uL2L1u2+++--iiu+-L等效目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)串聯(lián)電感的分壓u1uL2L1u2+++--iiu+-L等效目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)４、電感的并聯(lián)u+-L1L2i2i1iu+-L等效目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)并聯(lián)電感的分流u+-L1L2i2i1iu+-L等效目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)課堂小結(jié)３、電容、電感的串并聯(lián)。２、電感元件；１、電容元件；目前八十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.4.2電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)

1.理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)串聯(lián)等效電路注意參考方向下頁(yè)上頁(yè)+_u返回uSn+_+_uS1+_u+_uS2目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)下頁(yè)上頁(yè)并聯(lián)相同電壓源才能并聯(lián),電源中的電流不確定。注意+_uuS1+_+_iuS2+_u返回等效電路各電源的參考方向相同各電源大小相等目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電壓源與支路的串、并聯(lián)等效下頁(yè)上頁(yè)uS2+_+_uS1+_iuR1R2+_uS+_iuRuS+_i任意元件u+_RuS+_iu+_返回對(duì)外電路而言，與電壓源并聯(lián)的元件為虛元件，應(yīng)斷開(kāi)。R目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)RabuS＋－電壓源與電阻并聯(lián)＋－iSabuSR電壓源與電阻及電流源并聯(lián)abuS＋－電壓源的并聯(lián)（續(xù)）目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.理想電流源的串聯(lián)并聯(lián)

相同的理想電流源才能串聯(lián),每個(gè)電流源的端電壓不能確定。串聯(lián)并聯(lián)注意參考方向下頁(yè)上頁(yè)iS1iS2iSni等效電路等效電路iiS2iS1i注意返回目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)下頁(yè)上頁(yè)電流源與支路的串、并聯(lián)等效R2R1+_uiS1iS2i等效電路iS等效電路iS任意元件u_+R返回對(duì)外電路而言，與電流源串聯(lián)的元件為虛元件，應(yīng)短路。RiSi+_uR目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電流源與電阻串聯(lián)電流源與電阻及電壓源串聯(lián)abiSabiSR＋－abiSRuS電流源的串聯(lián)（續(xù)）目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例2:例1:usisusus1is2is1us2is=is2-is1isusisis小結(jié)：對(duì)外電路而言，與電壓源并聯(lián)的元件為虛元件，應(yīng)斷開(kāi)。與電流源串聯(lián)的元件為虛元件，應(yīng)短路。目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電路的工作狀態(tài)1.通路2.斷路（開(kāi)路）3.短路目錄頁(yè)前一頁(yè)1.5電路的三種工作狀態(tài)目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.通路目錄頁(yè)前一頁(yè)目前九十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.5

電源有載工作、開(kāi)路與短路1)電壓與電流

電源有載工作

當(dāng)電源內(nèi)阻Ro<<R時(shí)，則UE

，表明當(dāng)電流(負(fù)載)變動(dòng)時(shí)電源的端電壓變動(dòng)不大，這說(shuō)明它帶負(fù)載能力強(qiáng)。EUIO電源的外特性曲線+-+-目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電源輸出的功率電源產(chǎn)生的功率內(nèi)阻損耗的功率

在一個(gè)電路中，電源產(chǎn)生的功率和負(fù)載取用的功率以及內(nèi)阻上所損耗的功率是平衡的。2)功率與功率平衡1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3)電源與負(fù)載的判別②U和I取非關(guān)聯(lián)參考方向，若P=UI

0，電源；

若P=UI

0，負(fù)載。①U和I取關(guān)聯(lián)參考方向，若P=UI0，負(fù)載；若P=UI

0，電源。

⑴方法一：根據(jù)U和I的實(shí)際方向判別⑵方法二：根據(jù)U和I的參考方向判別電源：U和I的實(shí)際方向相反，電流從“+”端流出，發(fā)出功率；負(fù)載：U和I的實(shí)際方向相同，電流從“+”端流入，取用功率。1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例：下圖所示方框?yàn)殡娐吩阎篣AB=50V，I1=15A，I2=10A，I3=-5A，試求電路各元件的功率，并校驗(yàn)功率是否平衡。解：∵UAB=50V∴A點(diǎn)為“+”，B點(diǎn)為“-”∵I1=15A∴I1實(shí)際方向與參考方向相同，電流從“+”端出，“1”元件為電源，輸出功率為：1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路+-123ABI1I2I3UAB目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)∵I2=10A∴I2實(shí)際方向與參考方向相同，電流從“+”端入，“2”元件為負(fù)載，吸收功率為：∵I3=-5A∴I3實(shí)際方向與參考方向相反，電流從“+”端入，“3”元件為負(fù)載，吸收功率為：可見(jiàn)負(fù)載吸收的功率與電源輸出的功率平衡1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路+-123ABI1I2I3UAB目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)4)額定值與實(shí)際值額定值：電氣設(shè)備的額定電壓、額定電流和額定功率及其他標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)定值稱為電氣設(shè)備的額定值。分別用UN、IN、PN表示。

制造廠在制定產(chǎn)品的額定值時(shí)，要全面考慮使用的經(jīng)濟(jì)性、可靠性及壽命等因素，特別要保證設(shè)備的工作溫度不超過(guò)規(guī)定的容許值。

使用時(shí)，電壓、電流和功率的實(shí)際值不一定等于它們的額定值。1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.斷路（開(kāi)路）目錄頁(yè)前一頁(yè)目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電源處于開(kāi)路(空載)狀態(tài)，不輸出電能，其特征如下：

電源開(kāi)路電源端電壓（即開(kāi)路電壓）等于電源電動(dòng)勢(shì)負(fù)載功率為零開(kāi)路電流為零1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路+-+-目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.短路目錄頁(yè)前一頁(yè)目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

電源短路電源端電壓為零負(fù)載功率為零電源產(chǎn)生的電能全被內(nèi)阻所消耗短路電流（很大）短路通常是一種嚴(yán)重事故，應(yīng)該盡力預(yù)防1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路+-+-

當(dāng)電源的兩端被短接時(shí)，其特征如下：目前一百頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.6電路的基本分析方法所謂的電分路析,就是在已知電路各元件的參數(shù)、激勵(lì)和電路結(jié)構(gòu)的條件下,分析和計(jì)算電路中的響應(yīng).簡(jiǎn)單電路用串并聯(lián)等效,對(duì)于復(fù)雜電路,應(yīng)用電路的分析方法.以電阻電路為例介紹支路電流法,節(jié)點(diǎn)電壓法,疊加原理,電源的等效變換,電源等效定理等幾種常用的電路分析方法.上述的分析方法都是以歐姆定律和基爾霍夫定律為基礎(chǔ).目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)支路電流法以支路電流為變量求解電路的方法

1.思路：應(yīng)用KCL、KVL分別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回路列方程，聯(lián)立求解。翻頁(yè)R1R2abd+_US4R4R5US3R3+_R6cI1I6I3I2I4I5返回目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.解題步驟：節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)d：節(jié)點(diǎn)數(shù)n=4支路數(shù)b=66條支路6個(gè)未知電流，應(yīng)列6個(gè)方程可列“n-1”個(gè)獨(dú)立的電流方程。翻頁(yè)R1R2abd+_US4R4R5US3R3+_R6cI1I6I3I2I4I51)設(shè)各支路電流的參考方向如圖所示。

2)根據(jù)KCL列方程。返回目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)6條支路6個(gè)未知電流應(yīng)列6個(gè)方程?？闪?/p>

m個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程。US4=I4R4+I1R1-I6R6bCd:adc:US3-US4=I3R3-I4R4-I5R5abd:0=I2R2+I5R5+I6R6翻頁(yè)3)設(shè)各回路的循行方向,應(yīng)用KVL列方程,如圖示（順時(shí)針）。求解4)聯(lián)立以上方程組61~IIR1R2abd+_US4R4R5US3R3+_R6cI1I6I3I2I4I5返回目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)：若一支路中含有理想電流，可否少列一個(gè)方程?結(jié)點(diǎn)電流方程翻頁(yè)思考題dR6n=4b=6US+_abcIS3I1I2I3I4I5I6R5R4R2R1返回目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)回路電壓方程翻頁(yè)結(jié)果：未知數(shù)少一個(gè)支路電流，但多一個(gè)未知電壓，方程數(shù)不變！dR6n=4b=6US+_abcIS3I1I2I3I4I5I6R5R4R2R1+-Ux返回目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.應(yīng)用支路電流法解題步驟：

小結(jié)設(shè)定支路電流的參考方向。根據(jù)KCL可列“n-1”個(gè)獨(dú)立的電流方程。設(shè)各回路的循行方向。應(yīng)用KVL可列

m個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程。解聯(lián)立方程組求解。2.支路電流法是電路分析的基本方法,適用于任何電路。缺點(diǎn)是當(dāng)支路較多時(shí)，需列的方程數(shù)多，求解繁瑣。返回目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)電壓法結(jié)點(diǎn)電壓的概念：任選電路中某一結(jié)點(diǎn)為零電位參考點(diǎn)(用表示)，其他各結(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓，稱為結(jié)點(diǎn)電壓。結(jié)點(diǎn)電壓的參考方向從結(jié)點(diǎn)指向參考結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)電壓法適用于支路數(shù)較多，結(jié)點(diǎn)數(shù)較少的電路。結(jié)點(diǎn)電壓法：以結(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列方程求解。在求出結(jié)點(diǎn)電壓后，可應(yīng)用基爾霍夫定律或歐姆定律求出各支路的電流或電壓。baI2I3E+–I1R1R2ISR3在左圖電路中只含有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，若設(shè)b為參考結(jié)點(diǎn)，則電路中只有一個(gè)未知的結(jié)點(diǎn)電壓。目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2個(gè)結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)電壓方程的推導(dǎo)：設(shè)：Vb=0V

結(jié)點(diǎn)電壓為U，參考方向從a指向b。2.應(yīng)用歐姆定律求各支路電流：1.用KCL對(duì)結(jié)點(diǎn)a列方程：

I1–I2+IS–I3=0E1+–I1R1U+－baE2+–I2ISI3E1+–I1R1R2R3+–U目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)將各電流代入KCL方程則有：整理得：注意：(1)上式僅適用于兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路。

(2)分母是各支路電導(dǎo)之和,恒為正值；分子中各項(xiàng)可以為正，也可以可負(fù)。當(dāng)E和IS與結(jié)點(diǎn)電壓的參考方向相反時(shí)取正號(hào)，相同時(shí)則取負(fù)號(hào)。而與各支路電流的參考方向無(wú)關(guān)。2個(gè)結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)電壓方程的推導(dǎo)：即結(jié)點(diǎn)電壓方程：目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例1：baI2I342V+–I11267A3試求各支路電流。解：①求結(jié)點(diǎn)電壓Uab②應(yīng)用歐姆定律求各電流目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例2:電路如圖：已知：E1=50V、E2=30VIS1=7A、IS2=2AR1=2、R2=3、R3=5試求：各電源元件的電流。解：(1)求結(jié)點(diǎn)電壓Uab注意：恒流源支路的電阻R3不應(yīng)出現(xiàn)在分母中。b+–R1E1R2E2R3IS1IS2a+_I1I2+UI1–目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)(2)應(yīng)用歐姆定律求各電壓源電流+UI2–b+–R1E1R2E2R3IS1IS2a+_I1I2+UI1–目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

疊加原理返回疊加原理是分析線性電路的最基本方法之一,它反映了線性電路的兩個(gè)基本性質(zhì),即疊加性和比例性.目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)疊加原理

將一個(gè)多電源共同作用的電路，轉(zhuǎn)化為單電源分別作用的電路。

思路:

對(duì)于一個(gè)線性電路來(lái)說(shuō)，由幾個(gè)獨(dú)立電源共同作用所產(chǎn)生的某一支路的電壓或電流，等于各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)分別在該支路所產(chǎn)生的電壓或電流的代數(shù)和。當(dāng)其中某一個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，其余的獨(dú)立電源應(yīng)除去（電壓源予以短路，電流源予以開(kāi)路）。

內(nèi)容:翻頁(yè)返回目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)BI1I2R1US1R2AI3R3+_US2+_=R1US1R2ABR3+_I2'I1'I3'R1R2AUS2R3+_I2''I1''I3''＋目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)應(yīng)用說(shuō)明翻頁(yè)返回疊加原理只適用于線性電路。疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)（包括電源的內(nèi)阻）不變。暫時(shí)不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令US

=0；暫時(shí)不予考慮的恒流源應(yīng)予以開(kāi)路，即令I(lǐng)s=0。=USIs＋－Is+US＋－II'I''目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。最后結(jié)果是各部分電壓或電流的代數(shù)和。少返回疊加原理只能用于求電壓或電流，不能用于求功率。I3R3U3＋－＋－+_US1US2

分別單獨(dú)作用產(chǎn)生的功率目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例1(疊加性)：

電路如圖，已知

E=10V、IS=1A，R1=10

R2=R3=5，試用疊加原理求流過(guò)R2的電流I2和理想電流源IS兩端的電壓US。

(b)

E單獨(dú)作用將IS

斷開(kāi)(c)IS單獨(dú)作用將E短接解：由圖(b)

(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–

US目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

例1：電路如圖，已知

E=10V、IS=1A，R1=10

R2=R3=5，試用疊加原理求流過(guò)R2的電流I2

和理想電流源IS兩端的電壓US。

(a)+–ER3R2R1ISI2+–US(b)

E單獨(dú)作用+–ER3R2R1I2'+–US'(c)IS單獨(dú)作用R3R2R1ISI2+–

US解：由圖(c)

目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例2(比例性)：已知：US=1V、IS=1A時(shí)，Uo=0VUS=10V、IS=0A時(shí)，Uo=1V求：US=0V、IS=10A時(shí)，Uo=?解：電路中有兩個(gè)電源作用，根據(jù)疊加原理可設(shè)

Uo=K1US+K2IS當(dāng)

US=10V、IS=0A時(shí)，當(dāng)

US=1V、IS=1A時(shí)，US線性無(wú)源網(wǎng)絡(luò)UoIS+–+-得0

=K11+K21得1

=K110+K20聯(lián)立兩式解得：K1=0.1、K2=–0.1所以

Uo=K1US+K2IS

=0.10+(–0.1)10

=–1V目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)等效電路的概念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。1.6.4電壓源和電流源的等效變換目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)電壓源與電流源變換公式：iSuiG22變換條件u

=ui=iuSRi==–uS–uRuRi=i

S–uG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(kāi)路電壓；電阻不變。+–uSRui11目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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，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。目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)[例1]+–+–6V2A3VI3Ω6Ω1Ω3Ω1Ω2A試?yán)秒娫吹牡刃ё儞Q求I。+–+–2A2A3Ω6Ω1Ω1Ω3Ω2V3VI目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)續(xù)前：+–+–4A2Ω1Ω1Ω3Ω2V3VI+–+–1Ω1Ω3Ω2V3VI+–2Ω8V2A3Ω1A3Ω1ΩI3A1.5Ω1ΩII=A95目前一百二十六頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)[例2]2I1AI2Ω2Ω8Ω求：電流I=？解：將左邊受控電流源變換為受控電壓源。+–1A8ΩI2Ω2Ω4I1A8ΩI4ΩI不能變換成電壓源I=0.5A目前一百二十七頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

有源二端網(wǎng)絡(luò)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)翻頁(yè)返回?zé)o源二端網(wǎng)絡(luò)abNPabb有源二端網(wǎng)絡(luò)aNA二端網(wǎng)絡(luò)

等效電源定理

名詞解釋：二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外有兩個(gè)端點(diǎn)的電網(wǎng)絡(luò)。目前一百二十八頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)當(dāng)求解對(duì)象為某一支路的電壓或電流時(shí)，可將所求支路以外的電路，用一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)等效代替。返回R1R2R3R4+-USIRIabRNAR1R2R3R4+-USIabR目前一百二十九頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)翻頁(yè)IabRNA返回戴維寧定理+-UOR0ab諾頓定理baISCR0目前一百三十頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

內(nèi)容：對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，任意一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)電壓源模型來(lái)等效代替。戴維寧定理

“等效”是指端口對(duì)外電路等效。!翻頁(yè)bU0R0+_RaRab有源二端網(wǎng)絡(luò)返回目前一百三十一頁(yè)\總數(shù)一百四十四頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

等效電壓源模型的電動(dòng)勢(shì)，等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓；R0無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)US