模擬與數(shù)字電子電路基礎(chǔ)課件

1模擬與數(shù)字電子電路基礎(chǔ)

21.1電路和電路元件1.2元件的電流、電壓和功率1.3基爾霍夫定律1.4無源二端元件1.5無源電路的等效化簡1.6有源二端元件1.7含獨(dú)立源電路的等效簡化第1章

電路的基本概念與基本定律31.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律各種實(shí)際電路都是由電器件如電阻器、電容器、線圈、變壓器、晶體管、電源等其中的某些器件相互連接組成的。日常生活所用的手電筒電路就是一個最簡單的電路，它是由干電池(電源：這里是含內(nèi)阻為R0的電壓源)、小燈泡(負(fù)載)、開關(guān)和連接導(dǎo)線(中間環(huán)節(jié))構(gòu)成的。41.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律雖然各種電路的功能和組成不同，但它們都是由以下最基本的3部分構(gòu)成的。

①電源(或信號源)——提供電能或信號的裝置。

②負(fù)載——使用電能或電信號的設(shè)備。

③中間環(huán)節(jié)——連接電源和負(fù)載，起著傳輸、變換和控制電能的作用。51.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律雖然各種電路的功能和組成不同，但它們都是由以下最基本的3部分構(gòu)成的。

①電源(或信號源)——提供電能或信號的裝置。

②負(fù)載——使用電能或電信號的設(shè)備。

③中間環(huán)節(jié)——連接電源和負(fù)載，起著傳輸、變換和控制電能的作用。61.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律1．理想元件：

在一定條件下對實(shí)際元件加以理想化，僅僅表征實(shí)際元件的主要電磁性質(zhì)，可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示其性能。如：電燈、電爐、電阻器這些實(shí)際元件，消耗電能是它們的主要性質(zhì)，可以用電阻元件來表征。

理想元件可以用一定的圖形和文字符號表示。

本課程涉及八種理想元件：電阻元件、電感元件、電容元件、電壓源元件、電流源元件、受控源元件、耦合電感元件、理想變壓器元件。71.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律2．理想導(dǎo)線：

既無電阻性，又無電感性、電容性的導(dǎo)線。

今后我們所研究的電路都是從實(shí)際電路中抽象出來的，理想化了的電路模型。

3．電路模型：

由理想元件和理想導(dǎo)線組成的電路。由于電路模型中每個理想元件都可用數(shù)學(xué)式子來精確定義，因而可以方便地建立起描述電路模型的數(shù)學(xué)關(guān)系式，并用數(shù)學(xué)方法分析、計(jì)算電路，從而掌握電路的特性。81.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律電路模型①電阻元件②電容元件③電感元件④理想電流源、電壓源如果從能量方式來看

電阻元件代表消耗電能元件；

91.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律電路模型①電阻元件②電容元件③電感元件④理想電流源、電壓源如果從能量方式來看

電阻元件代表消耗電能元件；

電容元件(儲存電場能)和電感元件(儲存電磁能)代表儲能元件；

101.1電路和電路元件第1章

電路的基本概念與基本定律電路模型①電阻元件②電容元件③電感元件④理想電流源、電壓源如果從能量方式來看

電阻元件代表消耗電能元件；

電容元件(儲存電場能)和電感元件(儲存電磁能)代表儲能元件；

電壓源和電流源代表提供電能(或提供電子電路中的信號源)的元件。111.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向１.電流

電荷定向運(yùn)動形成電流。電流的大小是用電流強(qiáng)度來描述的，在單位時間內(nèi)通過某一導(dǎo)體橫截面的電荷量稱為電流強(qiáng)度(簡稱電流)，即

i=dQ/dt

（1－2－1）

單位：電荷量為庫侖（C）；時間為秒（s）;電流為安培（A）

小寫字母i是表示電流的一般符號，既可以表示直流電，也可以表示隨時間變化的電流；大寫字母I表示直流電流。121.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向2.電流的方向

電流是有方向的。習(xí)慣上規(guī)定：正電荷運(yùn)動的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。

由于在分析復(fù)雜的電路時，難于事先判斷支路中電流的實(shí)際方向，因此，引入電流的參考方向的概念。參考方向可以任意選定。在分析計(jì)算電路時，應(yīng)選定電流參考方向。131.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向2.電流的方向

假定的電流正方向，用一個箭頭表示。而且，當(dāng)電流真實(shí)方向與參考方向一致時，電流數(shù)值為正，反之為負(fù)。

注意：參考方向不一定是實(shí)際方向，在選定參考方向之后，電流數(shù)值的含義才是完整、正確的。141.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向3.電壓

電壓用符號u表示。電路中a、b兩點(diǎn)間的電壓等于單位正電荷由a點(diǎn)移動到b點(diǎn)時所失去或獲得的能量。電壓（也叫電壓差）是電路分析中用到的另一個基本變量。

u=dw/dQ

（1－2－2）

單位：電壓伏特（V）、能量焦耳（J）、

電荷庫侖（C）

用小寫字母u表示電壓的一般符號，用大寫字母U表示直流電壓。151.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向電壓的方向電壓的方向?yàn)殡妷航捣较颉?/p>

如果單位正電荷由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)確實(shí)失去了能量，稱a、b兩點(diǎn)間存在電壓降。a點(diǎn)的位能比b點(diǎn)的高，我們將a點(diǎn)標(biāo)上（+）號表示正極性端；b點(diǎn)標(biāo)上（-）號表示負(fù)極性端。

如果單位正電荷由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)確實(shí)獲得了能量，稱a、b兩點(diǎn)間存在電壓升。

電路中任意兩點(diǎn)間可能是電壓降，也可能是電壓升。161.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向電壓的參考極性

在分析電路時往往很難判斷電壓的真實(shí)極性?？梢约俣ㄒ粋€電壓降方向，并在電路中的兩點(diǎn)間標(biāo)上正（+）、負(fù)（-）號或用一個箭頭表示。在指定的電壓參考極性下，電壓值的正、負(fù)值就可以反映電壓的真實(shí)極性。

在電路分析中，沒有標(biāo)明參考極性的電壓數(shù)值的含義是不完整的，今后應(yīng)養(yǎng)成在分析電路時先標(biāo)出參考極性的習(xí)慣。

171.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向4.電位

在電路中任選一點(diǎn)o為參考點(diǎn)，則某點(diǎn)(如a點(diǎn))到參考點(diǎn)的電壓就叫做這一點(diǎn)的電位φａ(或Va)，則

φo=0(V)φa=UaoUab=φa-φboca20

4A6

10AE290V

E1140V5

6A

b

顯然，兩點(diǎn)間的電壓，就是兩點(diǎn)間的電位之差，故電壓也叫電位差。通常將高電位端用“+”號表示，叫正極；低電位端用“-”號表示，叫負(fù)極。181.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向5.電壓的參考方向

和電流一樣，在元件兩端或電路中兩點(diǎn)之間可以任意選定一個方向作為電壓的參考方向。和當(dāng)電壓的實(shí)際方向與它的參考方向一致時，電壓值為正；當(dāng)電壓的實(shí)際方向與它的參考方向相反時，電壓值為負(fù)。191.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向

電壓和電位的單位是伏特，簡稱伏(V)。常用的單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。換算關(guān)系為

1V=103mV=106μV，1kV=103

V

201.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.1電流、電壓及其參考方向6.電流與電壓的關(guān)聯(lián)參考方向

電流、電壓的參考方向是可以任意選擇的，因而有兩種不同的選擇組合:

對于一個元件或一段電路，其電流、電壓的參考方向一致時，稱為關(guān)聯(lián)參考方向(簡稱關(guān)聯(lián)方向)；

反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向(簡稱非關(guān)聯(lián)方向)。通常采用關(guān)聯(lián)方向211.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.2功率和能量電功率(簡稱功率)：一個二端元件或二端網(wǎng)絡(luò)在單位時間內(nèi)所吸收的能量。功率用符號p來表示。功率的計(jì)算方法為

p(t)=dw/dt

（1－2－3）

其中p(t)元件吸收的功率，dw為元件在dt時間內(nèi)吸收的能量。單位：p瓦特（W）、w焦耳（J）、t（s）

221.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.2功率和能量功率用電壓、電流表示1）若二端網(wǎng)絡(luò)N的端鈕電壓、電流的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向：p=ui2）若二端網(wǎng)絡(luò)的端口u與i為非關(guān)聯(lián)參考方向：p=-ui

231.2元件的電流、電壓和功率第1章

電路的基本概念與基本定律1.2.2功率和能量能量的計(jì)算

定義：在一段時間內(nèi)（t0，t1）二端網(wǎng)絡(luò)所吸收的能量為：

單位：焦耳（J）

241.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律1.支路

電路中具有兩個端鈕且通過同一電流而沒有分支(其中至少包含一個元件)的通路叫支路。在如圖電路中，abc、adc、ac為3條支路。251.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律2.節(jié)點(diǎn)

3條和3條以上支路的連接點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。如圖中的a點(diǎn)、c點(diǎn)。261.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律3.回路

電路中任一閉合路徑叫回路。

如圖中的adca、abca、adcba都是回路。271.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律4.網(wǎng)孔

在回路內(nèi)部不含有支路則稱其為網(wǎng)孔。如圖所示電路中，只有adca、abca是網(wǎng)孔。顯然，網(wǎng)孔是回路的子集。281.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律

根據(jù)電流連續(xù)性原理(或電荷守恒推論)，得基爾霍夫電流定律，簡稱KCL。

其內(nèi)容為：任意時刻，流入電路任一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。即

∑I進(jìn)=∑I出

1.3.1基爾霍夫電流定律對于任一電路中任一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的任一電流可以用該節(jié)點(diǎn)的其他電流來表示。

291.3.1基爾霍夫電流定律1）必須先標(biāo)出各支路電流的參考方向；2）選定電流流出節(jié)點(diǎn)為正，還是電流流入節(jié)點(diǎn)為正。圖中，對節(jié)點(diǎn)a的KCL

可列方程：301.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律基爾霍夫電流定律的推廣：流出(或流入)封閉面電流的代數(shù)和為零?！苅=01.3.1基爾霍夫電流定律311.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律

基爾霍夫電壓定律反映了電路中任一回路內(nèi)各電壓之間的約束關(guān)系，簡稱KVL。

其內(nèi)容為：任意時刻，對于電路中任一回路，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)沿該回路繞行一周，則在此方向上的電位下降之和等于電位上升之和。即

∑U降=∑U升1.3.1基爾霍夫電壓定律321.3.1基爾霍夫電壓定律331.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律

若選定一個回路上的繞行方向，取此方向上的電位降為正、電位升為負(fù)(也可做相反規(guī)定)，基爾霍夫電壓定律也可表述為：任意時刻，對于電路中任一閉合回路內(nèi)各段電壓的代數(shù)和恒等于零。即

∑U=0

基爾霍夫電壓定律實(shí)質(zhì)上也是能量守恒的邏輯推論。1.3.1基爾霍夫電壓定律341.3.1基爾霍夫電壓定律351.3基爾霍夫定律第1章

電路的基本概念與基本定律推廣為計(jì)算任意兩節(jié)點(diǎn)間的電壓的方法：在電路中，任意兩點(diǎn)之間的電壓與路徑無關(guān)，其電壓值等于該兩點(diǎn)間任一路徑上各支路上元件電壓的代數(shù)和。1.3.1基爾霍夫電壓定律36

例:如圖電路，求I1、I2、I3,U1、U2、U3。

371.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律無源二端元件：需求能量的二端元件有源二端元件：提供能量的二端元件381.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.4.1電阻元件1、定義：若某二端元件端鈕上的伏安特性為u、i平面上的一條曲線，則該二端元件為電阻元件，該曲線稱為伏安特性曲線。2、分類：電阻元件分為兩種：線性電阻元件（即電阻）：VAR為過原點(diǎn)的直線。非線性電阻元件：VAR不是過原點(diǎn)的直線。

391.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.4.1電阻元件碳膜固定電阻器金屬膜固定電阻器401.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.4.1電阻元件貼片電阻411.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律線性電阻元件與歐姆定律電阻符號：歐姆定律（即電阻的伏安特性）

如上圖中，U、I關(guān)聯(lián)：

或

如果U、I非關(guān)聯(lián)：

單位：或

R+U-I421.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律電導(dǎo)電阻元件除了用電阻R來表示其性質(zhì)，還可以用電導(dǎo)G來表示其性質(zhì)。電導(dǎo)即電阻的倒數(shù)。

單位：西門子（S）,圖形符號同電阻。

431.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律電阻元件的功率

（吸收）（吸收）可見，電阻元件是消耗能量的元件

若u、i關(guān)聯(lián)若u、i非關(guān)聯(lián)441.4無源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.4.2電容元件任何時刻，電容元件極板上的電荷q與電壓u成正比。q~u特性是過原點(diǎn)的直線quO

電路符號C＋－u+q-q

C稱為電容器的電容,單位：F(法)(Farad，法拉),常用

F，pF等表示。

單位45

線性電容的電壓、電流關(guān)系C＋－uiu、i

取關(guān)聯(lián)參考方向電容元件VCR的微分關(guān)系表明：(1)

i的大小取決于u

的變化率,與u的大小無關(guān)，電容是動態(tài)元件；(2)當(dāng)u為常數(shù)(直流)時，i=0。電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用；實(shí)際電路中通過電容的電流

i為有限值，則電容電壓u

必定是時間的連續(xù)函數(shù).46

電容元件有記憶電流的作用，故稱電容為記憶元件電容能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。電容的儲能只與當(dāng)時的電壓值有關(guān)，電容的電壓不能躍變，反映了儲能不能躍變；電容儲存的能量一定大于或等于零。電容元件的特性471.4.3電感元件i(t)+-u(t)電感器把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際電感器，當(dāng)電流通過線圈時，將產(chǎn)生磁通

(t)

，是一種儲存磁能的部件磁鏈（t)＝N(t)1。定義電感元件儲存磁能的元件。其特性可用

～i平面上的一條曲線來描述i

韋安特性481.4.3電感元件任何時刻，通過電感元件的電流i與其磁鏈

成正比。~i特性是過原點(diǎn)的直線

電路符號線性定常電感元件L

稱為電感器的自感系數(shù),L的單位：H(亨)(Henry，亨利)，常用

H，mH表示。

iO

+-u(t)iL

單位491.4.3電感元件線性電感的電壓、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)系表明：(1)電感電壓u的大小取決于i

的變化率,與i的大小無關(guān)，電感是動態(tài)元件；(2)當(dāng)i為常數(shù)(直流)時，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，必定是時間的連續(xù)函數(shù).+-u(t)iL根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律50電感元件的特性

電感元件有記憶電壓的作用，故稱電感為記憶元件電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。電感的儲能只與當(dāng)時的電流值有關(guān)，電感電流不能躍變，反映了儲能不能躍變；電感儲存的能量一定大于或等于零。511.5無源電路的等效化簡第1章

電路的基本概念與基本定律等效：兩個客觀實(shí)體在某個方面有相同的表現(xiàn)或功能，則說二者在這一意義上等效。等效關(guān)系：兩個客觀實(shí)體等效時它們之間存在的關(guān)系稱為等效關(guān)系。甲乙表現(xiàn)功能是對外而言，并非甲、乙內(nèi)部結(jié)果相同。1.等效和等效關(guān)系：521.5無源電路的等效化簡第1章

電路的基本概念與基本定律2.

等效關(guān)系的性質(zhì)：（1）自反性：客觀實(shí)體自己與自己等效（2）對稱性：若甲等效乙，乙必定等效于甲。（3）傳遞性：若甲等效于乙，乙等效于丙，則甲一定等效于丙。531.5無源電路的等效化簡第1章

電路的基本概念與基本定律+－U1i1N1+－U2i2N2i1=i2U1=U2等效3.等效網(wǎng)絡(luò)：（1）定義：若兩個網(wǎng)絡(luò)，對應(yīng)外部端鈕上的伏——安關(guān)系相同，或外部特性相同，則稱這兩個網(wǎng)絡(luò)等效，而不論兩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否相同。541.5無源電路的等效化簡第1章

電路的基本概念與基本定律+－U1i1N1+－U2i2N2i1=i2U1=U2等效3.等效網(wǎng)絡(luò)：（2）應(yīng)用條件（i）等效是對網(wǎng)絡(luò)端口和外電路而言的，所以只能用來研究外電路及網(wǎng)絡(luò)端口上的電壓、電流、功率和能量關(guān)系，不能用來求解網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的問題。（ii）網(wǎng)絡(luò)等效必須遵守（或不能違背基爾霍夫定律）KCL、KVL、VCR551.5無源電路的等效化簡第1章

電路的基本概念與基本定律4.等效定理：當(dāng)任一線性網(wǎng)絡(luò)N的任一部分N1被等效變換成N2后，網(wǎng)絡(luò)的不變部分中的支路電壓和支路電流并不因此變換而有所改變。561.5無源電路的等效化簡1.5.1電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)：在電路中,把幾個電阻元件依次一個一個首尾連接起來,中間沒有分支,在電源的作用下流過各電阻的是同一電流。這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。571.5無源電路的等效化簡1.5.1電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)581.5無源電路的等效化簡1.5.1電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的并聯(lián)：加在每個元件兩端的電壓相同591.5無源電路的等效化簡1.5.1電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的并聯(lián)601.5無源電路的等效化簡1.5.2電阻的星形連接與三角形連接的等效變換⒈三角形連接和星形連接三角形連接：三個電阻元件首尾相接構(gòu)成一個三角形。如圖a所示。星形連接：三個電阻元件的一端連接在一起，另一端分別連接到電路的三個節(jié)點(diǎn)。如圖b所示。611.5無源電路的等效化簡1.5.2電阻的星形連接與三角形連接的等效變換⒉三角形、星形等效的條件

端口電壓U12、U23、U31

和電流I1、I2、I3都分別相等，則三角形星形等效。621.5.2電阻的星形連接與三角形連接的等效變換3.已知三角形連接電阻求星形連接電阻I11I12R12I232I2R31I3I31R23(a)3I3R332R2R11I1(b)I2631.5.2電阻的星形連接與三角形連接的等效變換4.已知星形連接電阻求三角形連接電阻641.5.3電容、電感的串聯(lián)和并聯(lián)1.電容的串聯(lián)和并聯(lián)（1）電容串聯(lián)iN2C串+－UN2N2CniN1C1C2+UN1+U1－－+U2－+Un－N165（1）電容串聯(lián)CniN1C1C2+UN1+U1－－+U2－+Un－N1661.5.3電容、電感的串聯(lián)和并聯(lián)1.電容的串聯(lián)和并聯(lián)（2）電容并聯(lián)（假設(shè)每個電容上初壓相同）671.5.3電容、電感的串聯(lián)和并聯(lián)2.電感的串聯(lián)和并聯(lián)（1）電感串聯(lián)：（無互感）LniL1L1L2+UN1+UL1－－+UL2－+ULn－1′LN2iN2+－UN2681.5.3電容、電感的串聯(lián)和并聯(lián)2.電感的串聯(lián)和并聯(lián)（2）電感并聯(lián)：（無互感）691.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律電源是電路中提供能量的元件。電壓源、電流源是實(shí)際電源的電路模型。1.6.1電壓源電壓源：某二端元件接入任一電路，其兩端電壓始終保持規(guī)定的值（恒定或?yàn)闀r間函數(shù)），與流過它的電流無關(guān)。

701.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.6.1電壓源符號us+–一般電壓源符號+–直流電壓源符號Us711.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.6.1電壓源伏安特性

伏安特性

i

為任意值

i為任意值

i0Us任意tu直流電壓源u0t0uit1t2t3t2t3t1交流電壓源721.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.6.1電壓源基本性質(zhì)：1）

電壓源的端鈕電壓為規(guī)定的值，與通過它的電流大小無關(guān)。2）

電壓源本身不能確定流過它的電流大小，電流的大小取決于外電路。時，電壓源相當(dāng)于一條短路線。

73

電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)。

通過電壓源的電流由電源及外電路共同決定。

理想電壓源的電壓、電流關(guān)系ui伏安關(guān)系例Ri-+外電路電壓源不能短路！74電壓源的功率電場力做功，電源吸收功率。（1）

電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；

物理意義：+_iu+_+_iu+_電流（正電荷）由低電位向高電位移動，外力克服電場力作功電源發(fā)出功率。

發(fā)出功率，起電源作用（2）

電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；

物理意義：吸收功率，充當(dāng)負(fù)載或：發(fā)出負(fù)功75例+_i+_+_10V5V計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出發(fā)出吸收滿足：P（發(fā)）＝P（吸）76

實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。usuiO

實(shí)際電壓源i+_u+_考慮內(nèi)阻伏安特性一個好的電壓源要求771.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.6.2電流源定義：某二端元件接入任一電路，其端鈕電流始終保持規(guī)定的值（恒定或?yàn)闀r間函數(shù)），與它兩端的電壓大小無關(guān)。

符號及伏安特性

一般符號,u為任意值

伏安特性：781.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.6.2電流源伏安特性

u0Is任意ti直流電流源i0t0iut1t2t3t2t3t1交流電流源791.6有源二端元件第1章

電路的基本概念與基本定律1.6.2電流源基本性質(zhì)：

1)電流源的端鈕電流為規(guī)定的值，與它兩端電壓大小無關(guān)。

2)

電流源本身不能確定它兩端電壓的大小，電壓的大小取決于外電路。時，電流源相當(dāng)于一條開路線。

80(1)電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)

電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定

理想電流源的電壓、電流關(guān)系ui伏安關(guān)系81例外電路電流源不能開路！Ru-+實(shí)際電流源的產(chǎn)生可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無關(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。82電流源的功率（1）

電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；

發(fā)出功率，起電源作用（2）

電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；

吸收功率，充當(dāng)負(fù)載或：發(fā)出負(fù)功u+_u+_83例計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出發(fā)出滿足：P（發(fā)）＝P（吸）+_u+_2A5Vi84

實(shí)際電流源也不允許開路。因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很高，可能燒毀電源。isuiO

實(shí)際電流源考慮內(nèi)阻伏安特性一個好的電流源要求u+_i851.7含獨(dú)立源電路的等效簡化第1章

電路的基本概念與基本定律1.7.1理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)相同的電壓源才能并聯(lián),電源中的電流不確定。串聯(lián)等效電路o+_uSo+_uS2+_+_uS1oo+_uS注意參考方向等效電路并聯(lián)uS1+_+_IoouS286+_uS+_iuRuS2+_+_uS1+_iuR1R2

電壓源與支路的串、并聯(lián)等效uS+_I任意元件u+_RuS+_Iu+_對外等效！1.7.1理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)871.7含獨(dú)立源電路的等效簡化相同的理想電流源才能串聯(lián),每個電流源的端電壓不能確定

串聯(lián)

并聯(lián)iSooiS1iS2iSnooiS等效電路注意參考方向iiS2iS1等效電路1.7.2理想電流源的串聯(lián)和并聯(lián)881.7.2理想電流源的串聯(lián)和并聯(lián)

電流源與支路的串、并聯(lián)等效iS1iS2ooiR2R1+_u等效電路RiSooiSoo任意元件u_+等效電路iSooR對外等效！891.7.2理想電流源的串聯(lián)和并聯(lián)U′≠U2兩電流源有差別的而由IS、US的VCR知：I1=ISI2=IS

不管內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何，N1和N2等效。顯然，等效僅僅是對外部端口而言，內(nèi)部并不等效。電壓源和電流源的串聯(lián)等效電路：+Us

－+U1－+u′－+U2－IsI2IsI1901.7.2理想電流源的串聯(lián)和并聯(lián)電壓源與電流源的并聯(lián)等效電路I1Isus+－+u1－I2us+－+u2－結(jié)論：在作電路等效變換時，與電壓源并聯(lián)的電流源或電阻或阻抗均不考慮。911.7.3實(shí)際電壓源和電流源的等效變換實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換，所謂的等效是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過程中保持不變。u=uS

–Ri

ii=iS

–Giui=uS/Ri

–u/Ri比較可得等效的條件：iS=uS/RiGi=1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_實(shí)際電壓源實(shí)際電流源端口特性92由電壓源變換為電流源：轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換由電流源變換為電壓源：i+_uSRi+u_iGi+u_iSiGi+u_iSi+_uSRi+u_93(2)等效是對外部電路等效，對內(nèi)部電路是不等效的。注意開路的電流源可以有電流流過并聯(lián)電導(dǎo)Gi

。電流源短路時,并聯(lián)電導(dǎo)Gi中無電流。

電壓源短路時，電阻中Ri有電流；

開路的電壓源中無電流流過

Ri；iS(3)理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。(1)變換關(guān)系數(shù)值關(guān)系:

iS

ii+_uSRi+u_iGi+u_iS表現(xiàn)在94利用電源轉(zhuǎn)換簡化電路計(jì)算。例1.I=0.5A6A+_U5

5

10V10V+_U5∥5

2A6AU=20V例2.5A3

4

7

2AI＝？+_15v_+8v7

7

IU=?95例3.把電路轉(zhuǎn)換成一個電壓源和一個電阻的串連。10V10

10V6A++__70V10

+_6V10

2A6A+_66V10

+_961A10

6A7A10

70V10

+_60V+_6V10

+_6V10

6A+_66V10

+_97一、電路及電路模型：

電路作用、分類、理想元件、理想電路模型二、電路分析基本變量

定義、大小、單位；方向：關(guān)聯(lián)參考方向三、基爾霍夫定律

KCL、KVL內(nèi)容、推廣形式、物理意義四、電路常用元件

無源元件（電阻、電感、電容）；有源元件（理想電壓源、理想電流源）；第1章電路的基本概念與基本定律

98一、電路及電路模型：

電路作用、分類、理想元件、理想電路模型二、電路分析基本變量

定義、大小、單位；方向：關(guān)聯(lián)參考方向三、基爾霍夫定律

KCL、KVL內(nèi)容、推廣形式、物理意義四、電路常用元件

無源元件（電阻、電感、電容）；有源元件（理想電壓源、理想電流源）；第1章電路的基本概念與基本定律

992.1簡單電路的分析方法第2章電路的分析方法

2.1.1單回路電路

單回路電路是指整個電路只有一個回路，所有的電路元件都串聯(lián)在這一個回路當(dāng)中1002.1簡單電路的分析方法2.1.1單回路電路

進(jìn)行電路分析的依據(jù)為歐姆定律和基爾霍夫定律。對于單回路電路，要求解的電路變量主要是回路電流。根據(jù)歐姆定律和基爾霍夫定律列出兩類方程：（1）基爾霍夫定律：

UR1-US1+UR2+US2-US3+UR3+UR4+US4=0

（2）歐姆定律

UR1=R1IUR2=R2IUR3=R3IUR4=R4I1012.1簡單電路的分析方法2.1.1單回路電路根據(jù)歐姆定律和基爾霍夫定律列出兩類方程：解得（1）基爾霍夫定律：

UR1-US1+UR2+US2-US3+UR3+UR4+US4=0

（2）歐姆定律

UR1=R1IUR2=R2IUR3=R3IUR4=R4I1022.1簡單電路的分析方法2.1.1單回路電路

上式為全電路歐姆定律。表明，在多個電壓源和多個電阻組成的單回路中，回路電流等于沿回路電流方向上所有電壓源的電動勢代數(shù)和除以回路中所有電阻之和。1032.1簡單電路的分析方法2.1.2單（對）節(jié)點(diǎn)偶電路在電路參數(shù)已知的情況下，對電路進(jìn)行分析，求出兩節(jié)點(diǎn)之間電壓和各支路中的電流。單（對）節(jié)點(diǎn)偶電路就是只有一對節(jié)點(diǎn)的電路。電路中所有元件都接在這一對節(jié)點(diǎn)之間。1042.1簡單電路的分析方法2.1.2單(對)節(jié)點(diǎn)偶電路（1）基爾霍夫定律：

對于節(jié)點(diǎn)bIR1-IS1+IR2+IS2-IS3+IR3+IR4+IS4=0（2）歐姆定律

IR1=Uab/R1;IR2=Uab/R2;IR3=Uab/R3;IR4=Uab/R41052.1簡單電路的分析方法2.1.2單(對)節(jié)點(diǎn)偶電路解得其中，G1=1/R1，G2=1/R2，G3=1/R3，G4=1/R4上式為彌爾曼定理，它給出了求單（對）節(jié)點(diǎn)偶電路電壓的一般規(guī)律：單（對）節(jié)點(diǎn)偶電路，其兩端的電壓等于流入假定節(jié)點(diǎn)電流源電流減去流出該節(jié)點(diǎn)電流源電流，除以所有并聯(lián)電阻元件的電導(dǎo)之和。1062.2復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

2.2.1支路電流法支路電流法以每個支路的電流為求解的未知量。對節(jié)點(diǎn)a列寫KCL方程對節(jié)點(diǎn)b列寫KCL方程節(jié)點(diǎn)數(shù)為n的電路中,按KCL列出的節(jié)點(diǎn)電流方程只有(n-1)個是獨(dú)立的。1072.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.1支路電流法按順時針方向繞行,對左面的網(wǎng)孔列寫KVL方程:

基爾霍夫電壓定律:任意時刻，對于電路中任一回路，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)沿該回路繞行一周，則在此方向上的電位下降之和等于電位上升之和。即

∑U降=∑U升1082.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.1支路電流法按順時針方向繞行,對左面的網(wǎng)孔列寫KVL方程:節(jié)點(diǎn)數(shù)為n，m條支路的電路中,按KVL列出的方程只有(m-n+1)個是獨(dú)立的。按順時針方向繞行,對右面的網(wǎng)孔列寫KVL方程:1092.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.1支路電流法支路電流法分析計(jì)算電路的一般步驟如下:

（1）在電路圖中選定各支路（m個）電流的參考方向,設(shè)出各支路電流。

（2）對獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列出(n-1)個KCL方程。

（3）通常取網(wǎng)孔列寫KVL方程,設(shè)定各網(wǎng)孔繞行方向,列出m-(n-1)個KVL方程。

（4）聯(lián)立求解上述m個獨(dú)立方程,便得出待求的各支路電流。

110

謝謝各位ThankYou111例如圖所示電路中,Us1=130V、R1=1Ω、R3=24Ω,Us2=117V、R2=0.6Ω。試求各支路電流。 解以支路電流為變量,應(yīng)用KCL、KVL列出式并將已知數(shù)據(jù)代入,即得2.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.1支路電流法解得I1=10A,I2=-5A,I3=5A。1122.2復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法

節(jié)點(diǎn)電壓法是以電路的節(jié)點(diǎn)電壓為未知量來分析電路的一種方法。

在電路的n個節(jié)點(diǎn)中,任選一個為參考點(diǎn),把其余(n-1)個各節(jié)點(diǎn)對參考點(diǎn)的電壓叫做該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓。電路中所有支路電壓都可以用節(jié)點(diǎn)電壓來表示。1132.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法對于只有一個獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電路：寫成一般形式彌爾曼定理。1142.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法對節(jié)點(diǎn)1、2分別由KCL列出節(jié)點(diǎn)電流方程:I1+I2-IS1=0(2-2-1)

I2-I3+IS2=0

設(shè)以節(jié)點(diǎn)3為參考點(diǎn),則節(jié)點(diǎn)1、2的節(jié)點(diǎn)電壓分別為U1、U2。將支路電流用節(jié)點(diǎn)電壓表示為I1=U1/R1=G1U1

I3=U2/R3=G3U2

I2=（U1-U2）/R2=G2（U1-U2）1152.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法I1+I2-IS1=0(2-2-1)

I2-I3+IS2=0I1=U1/R1=G1U1

I3=U2/R3=G3U2

I2=(U1-U2)/R2=G2(U1-U2)代入兩個節(jié)點(diǎn)電流方程中經(jīng)移項(xiàng)整理后得G1U1+G2(U1-U2)-IS1=0（G1+G2）U1-G2U2=IS1(2-2-2)

-G2U1+（G2+G3）U2=IS2G2(U1-U2)

-G3U2+IS2=01162.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法(G1+G2)U1-G2U2=IS1(2-2-2)

-G2U1+(G2+G3)U2=IS2將(2-2-2)式寫成：G11U1-G12U2=IS11

-G21U1+G22U2=IS22(2-2-3)設(shè)：G11=G1+G2;

G12=G2

G21=G2;G22=G2+G3

IS11=IS1;IS22=IS2G11、G22分別是節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2相連接的各支路電導(dǎo)之和,稱為各節(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo),自電導(dǎo)總是正的。1172.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法(G1+G2)U1-G2U2=IS1(2-2-2)

-G2U1+(G2+G3)U2=IS2將(2-2-2)式寫成：G11U1-G12U2=IS11

-G21U1+G22U2=IS22(2-2-3)G12=G21是連接在節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2之間的各公共支路的電導(dǎo)之和的負(fù)值,稱為兩相鄰節(jié)點(diǎn)的互電導(dǎo),互電導(dǎo)總是負(fù)的。設(shè)：G11=G1+G2;

G12=G2

G21=G2;G22=G2+G3

IS11=IS1;IS22=IS21182.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法(G1+G2)U1-G2U2=IS1(2-2-2)

-G2U1+(G2+G3)U2=IS2將(2-2-2)式寫成：G11U1-G12U2=IS11

-G21U1+G22U2=IS22(2-2-3)Is11、Is22分別是流入節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的各電流源電流的代數(shù)和,稱為節(jié)點(diǎn)電源電流,流入節(jié)點(diǎn)的取正號,流出的取負(fù)號。設(shè)：G11=G1+G2;

G12=G2

G21=G2;G22=G2+G3

IS11=IS1;IS22=IS21192.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法當(dāng)電路中含有電壓源支路時,這時可以采用以下措施:

（1）盡可能取電壓源支路的負(fù)極性端作為參考點(diǎn)。

（2）把電壓源中的電流作為變量列入節(jié)點(diǎn)方程,并將其電壓與兩端節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系作為補(bǔ)充方程一并求解。1202.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電位法的一般步驟

(1)選取參考節(jié)點(diǎn)。

(2)建立節(jié)點(diǎn)電位方程組。

(3)求解方程組，即可得出各節(jié)點(diǎn)電位值。

(4)設(shè)定各支路電流的參考方向。1212.2復(fù)雜電路的分析方法2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓法例試用節(jié)點(diǎn)電壓法求如圖所示電路中的各支路電流。122例試用節(jié)點(diǎn)電壓法求如圖所示電路中的各支路電流。解取節(jié)點(diǎn)O為參考節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)1、2的節(jié)點(diǎn)電壓為U1、U2,按式G11U1-G12U2=IS11-G21U1+G22U2=IS22得解之得123例試用節(jié)點(diǎn)電壓法求如圖所示電路中的各支路電流。

取各支路電流的參考方向,根據(jù)支路電流與節(jié)點(diǎn)電壓的關(guān)系,得1242.3疊加定理、等效電源定理2.3.1疊加定理

疊加定理可表述如下:在線性電路中,當(dāng)有兩個或兩個以上的獨(dú)立電源作用時,則任意支路的電流或電壓,都可以認(rèn)為是電路中各個電源單獨(dú)作用而其他電源不作用時,在該支路中產(chǎn)生的各電流分量或電壓分量的代數(shù)和。1252.3疊加定理、等效電源定理2.3.1疊加定理單獨(dú)作用：一個電源作用，其余電源不作用不作用的

電壓源（uS=0)短路

電流源

(iS=0)開路

1262.3疊加定理、等效電源定理2.3.1疊加定理127單(對)節(jié)點(diǎn)偶電路解得其中，G1=1/R1，G2=1/R2，G3=1/R3，G4=1/R4上式為彌爾曼定理，它給出了求單（對）節(jié)點(diǎn)偶電路電壓的一般規(guī)律：單（對）節(jié)點(diǎn)偶電路，其兩端的電壓等于流入假定節(jié)點(diǎn)電流源電流減去流出該節(jié)點(diǎn)電流源電流，除以所有并聯(lián)電阻元件的電導(dǎo)之和。128由電壓源變換為電流源：轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換由電流源變換為電壓源：i+_uSRi+u_iGi+u_iSiGi+u_iSi+_uSRi+u_1292.3疊加定理、等效電源定理2.3.1疊加定理R2支路的電流1302.3.1疊加定理R2支路的電流1312.3.1疊加定理例用疊加定理求圖中電壓u。

+–10V4A6

+–4

u解(1)10V電壓源單獨(dú)作用，

4A電流源開路4A6

+–4

u〃u'=4V(2)4A電流源單獨(dú)作用，

10V電壓源短路u〃

=-42.4=-9.6V共同作用：u=u'+u〃

=4+(-9.6)=-5.6V+–10V6

+–4

u'1322.3.1疊加定理

使用疊加定理時,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):（1）只能用來計(jì)算線性電路的電流和電壓,對非線性電路,疊加定理不適用。（2）疊加時要注意電流和電壓的參考方向,求其代數(shù)和。（3）化為幾個單獨(dú)電源的電路來進(jìn)行計(jì)算時,所謂電壓源不作用,就是在該電壓源處用短路代替,電流源不作用,就是在該電流源處用開路代替。（4）不能用疊加定理直接來計(jì)算功率。1332.3.1疊加定理齊性原理

當(dāng)電路中只有一個激勵(獨(dú)立源)時，則響應(yīng)(電壓或電流)與激勵成正比。RuSrRkuSkr1342.3.1疊加定理齊性原理RuSrRkuSkr解設(shè)I

L=1AU

K=US/U

UL=KRLIL=KI

L

例R1R3R5R2RL+–USR4+–ULILU

+-1352.3疊加定理、等效電源定理2.3.2等效電源定理戴維南定理和諾頓定理1戴維南定理幾個名詞(1)端口（

port）

端口指電路引出的一對端鈕，其中從一個端鈕（如a）流入的電流一定等于從另一端鈕（如b）流出的電流。

Aabii(2)一端口網(wǎng)絡(luò)（network）網(wǎng)絡(luò)與外部電路只有一對端鈕（或一個端口）聯(lián)接。1362.3疊加定理、等效電源定理2.3.2等效電源定理戴維南定理和諾頓定理1戴維南定理任何一個含有獨(dú)立電源、線性電阻一端口，對外電路來說，可以用一個電壓源（Uoc）和電阻Ri的串聯(lián)組合來等效替代；此電壓源的電壓等于外電路斷開時端口處的開路電壓，而電阻等于一端口中全部獨(dú)立電源置零后的端口等效電阻。Aabiu+–iabRiUoc+-u+–1371戴維南定理1381戴維南定理用一個電壓源（Uoc）和電阻Ri的串聯(lián)組合來等效替代；此電壓源的電壓等于外電路斷開時端口處的開路電壓，而電阻等于一端口中全部獨(dú)立電源置零后的端口等效電阻。1392.3疊加定理、等效電源定理2.3.2等效電源定理戴維南定理和諾頓定理1戴維南定理

等效電阻的計(jì)算方法有以下三種：（1）設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源為零,用電阻串并聯(lián)或三角形與星形網(wǎng)絡(luò)變換加以化簡,計(jì)算端口ab的等效電阻。（2）設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源為零,在端口a、b處施加一電壓U,計(jì)算或測量輸入端口的電流I,則等效電阻Ri=U/I。（3）用實(shí)驗(yàn)方法測量,或用計(jì)算方法求得該有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓Uoc和短路電流Isc,則等效電阻Ri=Uoc/Isc。140例求圖所示電路的戴維南等效電路。141例求圖所示電路的戴維南等效電路。解先求開路電壓Uoc然后求等效電阻Ri1422.3疊加定理、等效電源定理2.3.2等效電源定理戴維南定理和諾頓定理2諾頓定理任何一個含獨(dú)立電源，線性電阻和線性受控源的一端口，對外電路來說，可以用一個電流源和電阻（電導(dǎo)）的并聯(lián)組合來等效置換；電流源的電流等于該一端口的短路電流，而電阻（電導(dǎo)）等于把該一端口的全部獨(dú)立電源置零后的輸入電阻（電導(dǎo)）。諾頓等效電路可由戴維南等效電路經(jīng)電源等效變換得到。但須指出，諾頓等效電路可獨(dú)立進(jìn)行證明。證明過程從略。AababRiIsc1432.3疊加定理、等效電源定理2.3.2等效電源定理戴維南定理和諾頓定理3負(fù)載功率負(fù)載功率是電路分析和設(shè)計(jì)需要考慮的重要參數(shù)負(fù)載獲得最大功率的條件：負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻即R=RSP=RI2=R·E2/(R+RS)2PMAX=E2/4RSRPE2/4RS1442.4受控源與含受控源電路的分析

在實(shí)際當(dāng)中我們經(jīng)常接觸到的干電池，穩(wěn)壓電源及交流發(fā)電機(jī)等電源都是獨(dú)立電源，即它們的電壓是一固定值或是一固定的時間函數(shù)。不受其它電流或電壓的控制。在電路分析中，除上述獨(dú)立電源外還會遇到另一類電源，它們的電壓或電流大小受電路中其他部分的電壓或電流控制，我們把這類電源稱為受控源。1452.4受控源與含受控源電路的分析

獨(dú)立電源與受控源均作為一個器件在電路中存在，但它們在電路中的作用是不同。獨(dú)立電源為電路提供輸入量，反映了外界對電路的作用。受控源是用來表示電路的某一器件中所發(fā)生的物理現(xiàn)象的一個模型。它反映了電路中某處的電壓或電流控制另一處電壓或電流的關(guān)系。

1462.4受控源與含受控源電路的分析2.4.1受控源

根據(jù)控制量和受控量的不同，人們將受控源分為四種類型，即：電壓控制電壓源(VCVS)，電流控制電壓源(CCVS)，電壓控制電流源(VCCS)和電流控制電流源(CCCS)。1472.4受控源與含受控源電路的分析2.4.1受控源特點(diǎn)：（１）、由左右兩條支路表示的電流。——四端（雙口）元件左邊——開路或短路右邊——理想電壓源或理想電流源1482.4受控源與含受控源電路的分析2.4.1受控源特點(diǎn)：支路2是支路1的函數(shù)∴這種電源不起“激勵”作用，它是電路中某處的電壓或電流控制另一處的電壓或電流現(xiàn)象的反映而已。1492.4受控源與含受控源電路的分析2.4.1受控源三、作用：（1）、模擬電子器件內(nèi)部所發(fā)生的物理過程。（２）、表示同一電路內(nèi)兩支路之間電流或電壓的控制關(guān)系。1502.4.1受控源

例交流小信號工作條件下的晶體管等效電路

兩個PN結(jié)的非線性關(guān)系三極管的微變等效電路CCCS

解：三極管（晶體管）工作在放大狀態(tài)時，由于三極管的集電極電流受基極電流的控制，所以可采用電流控制的電流源來表示。

圖(a)表示一個共發(fā)射極電路，設(shè)基極電路的電壓和電流分別為ubc和ib

。當(dāng)基極和發(fā)射極之間的電壓在ubc的基礎(chǔ)上出現(xiàn)一個微小的變化量時，基極電流也產(chǎn)生一個變化量βib

，因受控制，故集電極就產(chǎn)生IC

和UCE

。1512.4.1受控源

例交流小信號工作條件下的晶體管等效電路

兩個PN結(jié)的非線性關(guān)系三極管的微變等效電路CCCS

解：三極管（晶體管）工作在放大狀態(tài)時，由于三極管的集電極電流受基極電流的控制，所以可采用電流控制的電流源來表示。三極管的基極和發(fā)射極之間可以用輸入電阻來等效.因三極管工作在放大區(qū)，其IC只受IB的控制,IC=βIB三極管的集電極和發(fā)射極之間可以用一個βIB的電流源來等效.

1522.4受控源與含受控源電路的分析在化簡含受控源單口網(wǎng)絡(luò)的過程中需注意：①受控源可按獨(dú)立源處理，前述有關(guān)獨(dú)立源的各種等效變換對受控源同樣適用。②受控源是四端(雙口)線性元件，在化簡時應(yīng)注意保留受控源的控制量。2.4.2含受控源電路的等效化簡1532.4受控源與含受控源電路的分析2.4.2含受控源電路的等效化簡1、支路電流法

用支路電流法寫方程時，應(yīng)先把受控源暫時作為獨(dú)立源去列寫支路電流方程。但因受控源輸出的電壓或電流是電路中某一支路電壓或電流（即控制量）的函數(shù)，所以，一般情況下還要用支路電流來表示受控源的控制量，使未知量的數(shù)目與獨(dú)立方程式數(shù)目相等，這樣才能將所需求解的未知量解出來。1542.4受控源與含受控源電路的分析2.4.2含受控源電路的等效化簡1、支路電流法支路電流方程：輔助方程：解之得：1552.4.2含受控源電路的等效化簡2、疊加定理應(yīng)用疊加定理時，獨(dú)立源的作用可分別單獨(dú)考慮，但受控源不能單獨(dú)作用，且獨(dú)立源作用時受控源必須保留。5A電流源單獨(dú)作用：解得：10V電壓源單獨(dú)作用：解得：疊加，得：1562.4.2含受控源電路的等效化簡3、戴維南定理應(yīng)用等效電源定理分析含受控源的電路時，不能將受控源和它的控制量分割在兩個網(wǎng)絡(luò)中，二者必須在同一個網(wǎng)絡(luò)中。至于求等效電源的內(nèi)阻R0時，有源二端網(wǎng)絡(luò)中的獨(dú)立電源均應(yīng)為零，但受控源是否為零則取決于控制量是否為零。因此R0不能用電阻串并聯(lián)的方法計(jì)算。一般采用以下兩種方法計(jì)算R0。（1）開路短路法。即求出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0C和短路電流ISC，則：（2）外加電壓法。即在不含獨(dú)立源的二端網(wǎng)絡(luò)（內(nèi)含受控源）兩端之間加一個電壓U，求出在這個電壓作用下輸入到網(wǎng)絡(luò)的電流I，則：157例應(yīng)用戴維南定理求電流I2。1582.4受控源與含受控源電路的分析如采用關(guān)聯(lián)方向：P

=U1I1+U2I2=U2I2

受控源的功率159第2章電路的分析方法

電路分析是指已知電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)，求各支路的電流和電壓。分析方法有兩種途徑：一是采用電路圖的等效變換的方法將電路進(jìn)行簡化，從而簡化計(jì)算，方法有（1）電阻串并聯(lián)化簡（2）電阻Y—Δ電路的等效變換（3）等值電壓源和等值電流源的互換（4）戴維南定理；電路分析的另一途徑是選取不同的未知量，以減少未知量的個數(shù)，使方程數(shù)減少，方法有（1）支路電流法（2）網(wǎng)孔電流法（3）節(jié)點(diǎn)電壓法。160復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

一、網(wǎng)孔法：待求量：網(wǎng)孔回路電流依據(jù)：KVL、VAR適用：線性平面電路特點(diǎn)：方程數(shù)目較少:

方程數(shù)=內(nèi)網(wǎng)孔數(shù)161復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

二、節(jié)點(diǎn)法：

待求量：節(jié)點(diǎn)電位依據(jù)：KCL、VAR適用：線性電路特點(diǎn)：方程數(shù)目較少：方程數(shù)=獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)162復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

依據(jù)：KCL、KVL、VAR適用：集中參數(shù)電路（線性、非線性；時變、時不變；具有耦合元件電路等）。特點(diǎn)：待求量物理意義清楚、概念明確；方程數(shù)目多。適宜計(jì)算機(jī)輔助分析求解。三、支路法：163疊加定理、等效電源定理第2章電路的分析方法

一、疊加定理:

線性電路中任一條支路電流或電壓等于各個獨(dú)立電源單獨(dú)作用時在該支路所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。

二、齊次定理:

線性電路中，當(dāng)所有激勵增大K倍時，其響應(yīng)也相應(yīng)增大K倍。164復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

一、網(wǎng)孔法：待求量：網(wǎng)孔回路電流依據(jù)：KVL、VAR適用：線性平面電路特點(diǎn)：方程數(shù)目較少:

方程數(shù)=內(nèi)網(wǎng)孔數(shù)165復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

二、節(jié)點(diǎn)法：

待求量：節(jié)點(diǎn)電位依據(jù)：KCL、VAR適用：線性電路特點(diǎn)：方程數(shù)目較少：方程數(shù)=獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)166復(fù)雜電路的分析方法第2章電路的分析方法

依據(jù)：KCL、KVL、VAR適用：集中參數(shù)電路（線性、非線性；時變、時不變；具有耦合元件電路等）。特點(diǎn)：待求量物理意義清楚、概念明確；方程數(shù)目多。適宜計(jì)算機(jī)輔助分析求解。三、支路法：167疊加定理、等效電源定理第2章電路的分析方法

一、疊加定理:

線性電路中任一條支路電流或電壓等于各個獨(dú)立電源單獨(dú)作用時在該支路所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。

二、齊次定理:

線性電路中，當(dāng)所有激勵增大K倍時，其響應(yīng)也相應(yīng)增大K倍。168疊加定理、等效電源定理第2章電路的分析方法

四、等效電源定理:

線性含源單口網(wǎng)絡(luò)對外作用可等效為一個理想電壓源和電阻的串聯(lián)組合。(戴維南定理)

線性含源單口網(wǎng)絡(luò)對外作用可等效為一個理想電流源和電阻的并聯(lián)組合。(諾頓定理)169第3章正弦交流電路

強(qiáng)度和方向隨時間按一定的規(guī)律周期性變化的電流或電壓稱為交流電，其中應(yīng)用最廣泛的是正弦交流電。激勵和響應(yīng)是同頻率正弦量的電路稱為正弦交流電路。本章主要介紹正弦交流電的基本概念，學(xué)習(xí)正弦穩(wěn)態(tài)電路的一般分析、計(jì)算方法。0i,ut0i,ut＋－1703.1正弦交流電壓和電流3.2相量3.3基爾霍夫定律的相量形式3.4電阻、電感和電容元件的正弦電流3.5阻抗與導(dǎo)納相量模型3.6復(fù)雜正弦電路的分析計(jì)算3.7正弦交流電路的功率和功率因數(shù)3.8諧振電路3.9互感電路3.10三相交流電路第3章正弦交流電路1713.1正弦交流電壓和電流第3章正弦交流電路1723.1正弦交流電壓和電流第3章正弦交流電路直流電的方向、大小不隨時間變化；而交流電的方向、大小都隨時間作周期性的變化，并且在一周期內(nèi)的平均值為零。圖所示為直流電和交流電的電波波形。交流電與直流電的區(qū)別正弦電壓和電流等物理量，常統(tǒng)稱為正弦量。

1733.1正弦交流電壓和電流3.1.1正弦交流電的三要素1.振幅值

正弦量瞬時值中的最大值叫振幅值，也叫峰值

如圖所示的Um。幅值的單位與相應(yīng)的電壓、電流單位保持一致。θu角頻率、振幅值和初相位就稱為確定正弦交流電的三要素1743.1正弦交流電壓和電流第3章正弦交流電路3.1.1正弦交流電的三要素2.角頻率角頻率(ω)表示在單位時間內(nèi)正弦量所經(jīng)歷的電角度。在一個周期T時間內(nèi)，正弦量經(jīng)歷的電角度為2π弧度2π=ω

Tf=1/Tω=2π/T=2πf角頻率的單位為弧度/秒(rad/s)，頻率的單位為赫茲(Hz)，周期的單位為秒(s)。θu1753.1正弦交流電壓和電流第3章正弦交流電路3.1.1正弦交流電的三要素3.初相θu、θi與相位

(ωt+θu)和(ωt+θi)為電壓和電流正弦量的相位角簡稱相位。θu、θi為電壓和電流的初相位或初相角(簡稱初相)，初相反映了正弦量在計(jì)時起點(diǎn)(即t=0時)所處的狀態(tài)初相通常用絕對值不大于180°的角來描述。初相角在縱軸的左邊時，為正角，一般取0≤θ≤180°；初相角在縱軸的右邊時，為負(fù)角，一般取-180°＜θ＜0θu1763.1.1正弦交流電的三要素以電壓為例，正弦量的三要素對正弦函數(shù)波形的影響分別如圖所示。Θ1=0Θ21773.1正弦交流電壓和電流第3章正弦交流電路3.1.2正弦交流電的相位和有效值1.相位差兩個同頻率正弦量的相位之差，稱為相位差。

由相位差的定義：正弦量的相位之差?？傻迷O(shè):即:同頻率正弦量相位差等于它們的初相之差。1783.1.2正弦交流電的相位和有效值1.相位差兩個同頻率正弦量的相位之差，稱為