電路與電子學(xué)

關(guān)于電路與電子學(xué)第一章直流電路(1-2)一、電路都有哪些作用？序言第2頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-3)二、什么是電路？圖1－1手電筒電路電路組成：電源（電池）負(fù)載（燈泡、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)）導(dǎo)線與開(kāi)關(guān)第3頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-4)

實(shí)際電路電路原理圖電路模型第4頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-5)實(shí)際電路電路模型計(jì)算分析電氣特性

電路分析

電路綜合掌握電路的基本理論和電路分析的方法。三、電路分析與電路綜合四、電分任務(wù)第5頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-6)五、電子學(xué)

引入半導(dǎo)體器件（二極管、三極管、運(yùn)放等）分析由這些器件構(gòu)成的各種模擬電路，要求掌握基本概念、基本電路和基本分析方法。器件和電路的建模+電路分析方法，即可分析電子學(xué)中的問(wèn)題。第6頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-7)六、其他問(wèn)題1、總學(xué)時(shí)64，實(shí)驗(yàn)單設(shè)課。電路20學(xué)時(shí)，電子學(xué)44學(xué)時(shí)。學(xué)分：4學(xué)時(shí)2、平時(shí)分?jǐn)?shù)：20%

期末卷面分?jǐn)?shù)：80%3、按時(shí)交作業(yè)，保證出勤4、答疑安排：第7頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-8)第一章直流電路§1.1電路與電路模型

§1.2電流、電壓、電位

§1.3電功率

§1.4電阻元件

§1.5電壓源與電流源§1.6基爾霍夫定律§1.8支路電流法§1.9節(jié)點(diǎn)電位分析法

§1.10疊加原理§1.11等效電源定理§1.12含受控源的電阻電路§1.7簡(jiǎn)單的電阻電路第8頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-9)§1.1電路與電路模型電池?zé)襞軺sIRU+_負(fù)載電源一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)例電源：為電路提供電能量的元件。負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換為其它形式能量的元件。第9頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-10)§1.2電流、電壓、電位

一、物理量的正方向1、實(shí)際正方向2、假設(shè)正方向?qū)嶋H正方向：根據(jù)物理定義給出的方向。假設(shè)正方向（參考正方向）：為分析計(jì)算人為規(guī)定的物理量方向。USIRU+_第10頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-11)問(wèn)題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向A

B？電流方向B

A？US1ABRUS2二、物理量正方向的表示方法第11頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-12)(1)

在解題前先設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；解題方法(3)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向： 若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致； 若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。(2)

根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；并依此進(jìn)行計(jì)算。US1ABRUS2IR第12頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-13)+-IR電流：從高電位指向低電位。+-IR電流：從低電位指向高電位。電路中的電壓和電流參考方向可以任意設(shè)定。關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向第13頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-14)在電路中任選一節(jié)點(diǎn)，設(shè)其電位為零(用此點(diǎn)稱(chēng)為參考點(diǎn)。其它各節(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓便是該節(jié)點(diǎn)的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標(biāo)）。標(biāo)記),Va=5V

a

點(diǎn)電位：ab1

5Aab1

5AVb=-5V

b

點(diǎn)電位：三、電位的概念第14頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-15)①電位值是相對(duì)的,參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；注意：電位和電壓的區(qū)別Va=5V

a

點(diǎn)電位：ab1

5Aab1

5AVb=-5V

b

點(diǎn)電位：②電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。第15頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-16)電位在電路中的表示法R1R3+U1-U2R2E1+_E2+_R1R2第16頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-17)+15V-15V

參考電位在哪里？15V+-15V+-R1R2R1R2第17頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-18)例：*電路中的參考點(diǎn)是人為確定的，bR1=20R2=5U2=90VU1=140V+-R3=6+_dacI1=4AI2=6AI3=10AbR1=20R2=5Ud=+90VUC=+140VR3=6dacI1=4AI2=6AI3=10A第18頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-19)bR1=20R2=5Vd=+90VVC=+140VR3=6dacI1=4AI2=6AI3=10AbR1=20R2=5R3=6dacI1=4AI2=6AI3=10A電路中的電位由參考點(diǎn)確定，兩點(diǎn)間的電壓不隨參考點(diǎn)的變化而改變。第19頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-20)§1.3電功率如果UI方向不一致結(jié)果如何？aIRUb功率的概念：

設(shè)電路中任意兩點(diǎn)間的電壓為

U

，流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:功率有正負(fù)！第20頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-21)

在U、I關(guān)聯(lián)參考方向下：

IRUab或IRUab“吸收功率”（負(fù)載）“發(fā)出功率”（電源）若P=UI

0若P=UI

0根據(jù)能量守衡關(guān)系P（吸收）=P（發(fā)出）功率平衡方程第21頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-22)圖1－8例1－1例：在圖1－8電路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。整個(gè)電路吸收的功率為解：各二端元件吸收的功率為第22頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-23)復(fù)習(xí)----參考方向一、電流參考方向第23頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-24)I1第24頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-25)二、電壓參考方向第25頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-26)+-U1第26頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-27)第27頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-28)三、電壓參考方向與電流參考方向的關(guān)系第28頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-29)解答1、為什么在分析電路時(shí)，必須規(guī)定電流的參考方向和

電壓的參考極性？參考方向與實(shí)際方向有什么關(guān)系？2、你能確定圖1電路中電壓Uab的實(shí)際極性嗎？為什么？圖1圖23、求圖2各二端元件的吸收功率。第29頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-30)§1.4電阻元件及歐姆定律第30頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-31)Ruiiuiu線性電阻非線性電阻1、電阻R（常用單位：、k、M）第31頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-32)2、歐姆定律Rui或式中:R稱(chēng)為電阻，其SI單位為歐[姆](Ω)G稱(chēng)為電導(dǎo)，其SI單位為西[門(mén)子](S)

電阻吸收的功率為：第32頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-33)(3)為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，習(xí)慣上把

I

與U

的方向按相同方向假設(shè)，既“關(guān)聯(lián)參考方向”。(1)方程式U/I=R

僅適用于關(guān)聯(lián)參考的情況。(2)在解題過(guò)程中，首先要設(shè)置電壓電流的參考方向，分析過(guò)程始終依據(jù)這些參考方向列寫(xiě)方程。提示Rui第33頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-34)

線性電阻有兩種值得注意的特殊情況——開(kāi)路和短路。短路的伏安特性開(kāi)路的伏安特性第34頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-35)§1.5電壓源與電流源第35頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-36)用示波器觀測(cè)直流穩(wěn)壓電源的電壓隨時(shí)間變化的波形。示波器穩(wěn)壓電源第36頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-37)IUS+_abU一、電壓源IU01、電壓源兩端電壓與電路其它部分無(wú)關(guān)，恒為Us2、電壓源電流由外電路決定特點(diǎn)：第37頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-38)恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):

US=10V當(dāng)R1

、R2

同時(shí)接入時(shí)：I=10AIUS+_abUabR22

當(dāng)R1接入時(shí)：I=5A則：2

R1第38頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-39)abIUabIsIUabIS二、電流源特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS（2）端口電壓由外電路決定。第39頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-40)恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10

時(shí)，U=10

VR=1

時(shí)，U=1

V則:第40頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-41)例題:原則：Is不能變，US

不能變。①電壓源中的電流I=IS②恒流源兩端的電壓b_+IUS

RaUab=?Is①電壓源中的電流如何決定？②電流源兩端的電壓等于多少？第41頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-42)三、兩種實(shí)際電源模型及其等效互換條件：對(duì)外的電壓、電流相等。I=I'Uab

=Uab'即：IRS+-USbaUabUab'ISabI'RS'第42頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-43)等效互換公式ISabUab'I'RS'則I=I'Uab=Uab'若IRS+-USbaUab第43頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-44)注意轉(zhuǎn)換前后US

與Is

的方向aUS+-bIRSUS+-bIRSaIsaRS'bI'aIsRS'bI'第44頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-45)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaUS+-bI（不存在）第45頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-46)IsR1R3R2R5R4I3I1I應(yīng)用舉例-+IsR1U1+-R3R2R5R4IU3I=?第46頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-47)(接上頁(yè))IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3IsR5R4IR3R1R2I3I1第47頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-48)+RdUd-R5I+R4U4-(接上頁(yè))R5IR1//R2//R3I1+I3R4IS第48頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-49)10V+-2A2

I討論題哪個(gè)答案對(duì)???+-10V+-4V2

第49頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-50)電路如圖所示。

若：(1)R=10

；(2)R=5

；(3)R=2

時(shí);

試判斷5V電壓源是發(fā)出功率或吸收功率。思考與練習(xí)第50頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-51)§1.6基爾霍夫定律

用來(lái)描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系，包括基爾霍夫電流和基爾霍夫電壓兩個(gè)定律。

一、電路的幾個(gè)名詞二、基爾霍夫電流定律三、基爾霍夫電壓定律

第51頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-52)一、電路的幾個(gè)名詞

1、支路：通過(guò)一個(gè)電流的分支叫支路。

下圖所示電路共有5條支路。第52頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-53)2、節(jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。a、b點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)，d點(diǎn)和e點(diǎn)間由理想導(dǎo)線相連，應(yīng)視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。該電路共有3個(gè)節(jié)點(diǎn)。

第53頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-54)3、回路：由支路組成的閉合路徑稱(chēng)為回路。

圖中{1,2}、{1,3,4}、{1,3,5,6}、{2,3,4}、{2,3,5,6}和{4,5,6}都是回路。

第54頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-55)4、網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路，稱(chēng)為網(wǎng)孔。圖中的{1,2}、{2,3,4}和{4,5,6}回路都是網(wǎng)孔。第55頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-56)二、基爾霍夫電流定律--KCLKirchhoff’sCurrentLaw

基爾霍夫電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性I1I2I3I4例：在任一瞬間，對(duì)任意節(jié)點(diǎn)，流出電流之和等于流入電流。第56頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-57)電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。I3-I1-I2=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展I1I2I3例：例：第57頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-58)I=0US3R1+_R+U2S2US1+_R_IRI=?I=?當(dāng)兩個(gè)單獨(dú)的電路只用一條導(dǎo)線相連接時(shí)，此導(dǎo)線中的電流必定為零。第58頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-59)求下圖電路中的電流i。思考與練習(xí)

第59頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-60)三、基爾霍夫電壓定律—KVL

Kirchhoff'sVoltageLaw沿任一閉合回路繞行一周，各支路電壓代數(shù)和恒為零。即：在列寫(xiě)回路KVL方程時(shí)，其電壓參考方向與回路繞行方向相同的支路電壓取正號(hào)，與繞行方向相反的支路電壓取負(fù)號(hào)。第60頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-61)例：對(duì)圖示電路的三個(gè)回路，沿順時(shí)針?lè)较蚶@行回路一周，寫(xiě)出的KVL方程為：

第61頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-62)四、關(guān)于獨(dú)立方程式的討論問(wèn)題的提出：在用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程時(shí)，究竟可以列出多少個(gè)獨(dú)立的方程？分析以下電路中應(yīng)列幾個(gè)電流方程？幾個(gè)電壓方程？例：aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1+++___第62頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-63)電流方程：節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立電流方程只有1個(gè)電壓方程：#1#2#3獨(dú)立電壓方程有2個(gè)#1#2#3aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1+++___第63頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-64)設(shè)：電路中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小結(jié)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程有

(N-1)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程有

(B-N+1)=M個(gè)則：（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：１個(gè)獨(dú)立電壓方程：２個(gè)第64頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-65)？求：I1、I2

、I3

能否很快說(shuō)出結(jié)果討論題1

++--3V4V1

1

+-5VI1I2I3第65頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-66)§1.7簡(jiǎn)單的電阻電路US+-２RUS+-R２RRR２R２R２R

對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)關(guān)系即可求解。如：第66頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-67)a+-204V8

4

30

6

簡(jiǎn)單電阻電路的計(jì)算方法一：電阻變換法方法二：電源等效變換法求：a點(diǎn)電位第67頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-68)§1.8支路電流法未知數(shù)：各支路電流解題思路：(1)、根據(jù)基爾霍夫定律，列節(jié) 點(diǎn)電流和回路電壓方程。

(2)、聯(lián)立求解。第68頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-69)解題步驟：1.對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流（I1--I6）4.解聯(lián)立方程組對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)寫(xiě)2.列電流方程對(duì)獨(dú)立回路寫(xiě)3.列電壓方程節(jié)點(diǎn)數(shù)N=4支路數(shù)B=6R6I6I3U3-+R3R1I1bdacR5I5R2I2U4R4I4+_例1：第69頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-70)節(jié)點(diǎn)a：對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列電流方程節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)數(shù)N=4支路數(shù)B=6R6I6I3U3-+R3R1I1bdacR5I5R2I2U4R4I4+_第70頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-71)對(duì)獨(dú)立回路列電壓方程電壓、電流方程聯(lián)立求得：R6I6I3U3-+R3R1I1bdacR5I5R2I2U4R4I4+_第71頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-72)是否能少列一個(gè)方程?電流方程N(yùn)-1個(gè)支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中含有恒流源的情況N=4B=6R6aI3sI3dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1例2：第72頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-73)電壓方程:B-N+1=M個(gè)N=4B=6R6aI3sI3dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Ux第73頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-74)結(jié)果：5個(gè)電流未知數(shù)

+

1個(gè)電壓未知數(shù)

=

6個(gè)未知數(shù)由6個(gè)方程求解。N=4B=6R6aI3sI3dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1UxRIRIRI-U=0++552211

第74頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-75)支路電流法小結(jié)解題步驟結(jié)論與引申12對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流(1).假設(shè)未知數(shù)時(shí)，正方向可任意選擇。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有4解聯(lián)立方程組#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負(fù)決定電流的實(shí)際方向。3列電流方程：對(duì)每個(gè)回路有列電壓方程：(2).原則上，有B個(gè)支路就設(shè)B個(gè)未知數(shù)。

（恒流源支路除外）若電路有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，則可以列出？個(gè)獨(dú)立方程。(N-1)獨(dú)立回路的選擇：需補(bǔ)足B

-（N

-1）=M個(gè)方程。一般按網(wǎng)孔選擇第75頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-76)支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的方法 之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律、歐姆定 律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)數(shù)較多，求解不方便。支路數(shù)B=4須列4個(gè)方程式ab第76頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-77)§1.9節(jié)點(diǎn)電位分析法共a、b兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，b設(shè)為參考點(diǎn)后，僅剩一個(gè)未知數(shù)（a點(diǎn)電位Va）。節(jié)點(diǎn)電位法中的未知數(shù)=獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)[N-1]節(jié)點(diǎn)電位法解題思路

求其它各節(jié)點(diǎn)電位(對(duì)參考點(diǎn)的電壓)，求各支路的電流或電壓。

假設(shè)一個(gè)參考電位點(diǎn)，令其電位為零，

節(jié)點(diǎn)電位法適用于支路數(shù)多，節(jié)點(diǎn)少的電路。abVa第77頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-78)節(jié)點(diǎn)電位方程的解題過(guò)程（以下圖為例）則：各支路電流分別為：設(shè)：節(jié)點(diǎn)電流方程：A點(diǎn)：B點(diǎn)：ABI3I1R1R2+--+U1U2R3R4R5+-U5I2I4I5C求電位：VA、

VB第78頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-79)

將各支路電流代入A、B

兩節(jié)點(diǎn)電流方程，然后整理得：

其中未知數(shù)僅有VA、VB

兩個(gè)，利用兩個(gè)方程即可解出結(jié)果。ABI3I1R1R2+--+U1U2R3R4R5+-U5I2I4I5C第79頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-80)I=?不作用的電壓源短路I'=2A不作用的電流源斷路I"=-1AI=I'+I"=1A+解：+-10

I4A20V10

10

10

I’4A10

10

10

I”10

10

+-20V§1.10疊加原理引入：第80頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-81)在多個(gè)電源共同作用的線性電路中，各支路電流或任意兩點(diǎn)間電壓都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。+概念:原電路BI2I1AR1U1R2U2I3R3+_+_I2''U2單獨(dú)作用BR1I1''R2AU2I3''R3+_U1單獨(dú)作用BAI2'I1'U1R1R2I3'R3+_第81頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-82)應(yīng)用迭加定理要注意的問(wèn)題1.迭加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。2.迭加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。 將暫時(shí)不考慮的恒壓源短路，即令Us=0； 將暫時(shí)不考慮的恒流源開(kāi)路，即令I(lǐng)s=0。3.解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+第82頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-83)4.迭加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來(lái)求功率。如：5.運(yùn)用迭加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。

設(shè)：則：I3R3=+第83頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-84)§1.11等效電源定理無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源ABAB二端網(wǎng)絡(luò)：若一個(gè)電路只通過(guò)兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱(chēng)為“二端網(wǎng)絡(luò)”。（Two-terminals=Oneport）第84頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-85)等效電源定理的概念有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代

-----戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代

----諾頓定理

有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等效電源定理。AB第85頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-86)一、戴維南定理注意：“等效”是指對(duì)端口外等效。1、概念：有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。有源二端網(wǎng)絡(luò)RUocRo+_R等效的電壓源為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓。等效的電阻為有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源為零時(shí)的電阻。第86頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-87)2、戴維南定理應(yīng)用已知：R1=20

、R2=30

R3=30、R4=20

U=10V求：當(dāng)R5=10時(shí)，I5=?等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4UABDC第87頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-88)第一步：求開(kāi)路電壓UocUocR1R3+_R2R4UABDC第88頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-89)RoR1=20,

R2=30

R3=30,R4=20

U=10V已知：R5I5R1R3+_R2R4UABR1R3R2R4第二步：求 等效電阻Ro第89頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-90)等效電路UocRo+_R5

I5R5I5R1R3+_R2R4UABDCUoc

=2V

Ro=24

時(shí)：第三步：求未知電流I5第90頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-91)二、諾頓定理1、概念：

有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型等效。=

等效電流源Is

為二端網(wǎng)絡(luò)輸出端的短路電流。

等效電阻為二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源為零時(shí)的電阻。Ro有源二端網(wǎng)絡(luò)ABABIsRo第91頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-92)諾頓定理應(yīng)用舉例(同前例）等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)已知：R1=20

、R2=30

R3

=30、R4=20

U=10V

求：當(dāng)R5=10時(shí)，I5=?R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U第92頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-93)第一步：求短路電流IsVA=VBIs

=0?R1=20

、

R2=30

R3=30

、R4=20

U=10V已知：有源二端網(wǎng)絡(luò)AIsDCBR1R3+_R2R4UR1//R3R2//R4+-UA、BCD第93頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-94)AIIIs083.021=-=BI1I2DCR1R3+_R2R4UAIs第94頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-95)等效電路R5I5R1R3+_R2R4UI5ABIs24

0.083AR510

Ro第二步：求等效電流源電阻Ro計(jì)算方法與戴維南定理相同（略）AId083.0=第95頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-96)第三步：求解未知電流I5。I5ABIs24

0.083AR510

Ro結(jié)果同前！第96頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-97)三、等效電源定理應(yīng)用舉例求：U=?_33

4

4

50

5

1A8V+10VCDEABRLU+_UocRo+_RL

U第97頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-98)第一步：求開(kāi)端電壓Uoc。4

4

50

5

1A8V+10VCDEABUoc+_第98頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-99)第二步：求等效電阻Ro。4

4

50

5

4

4

50

5

1A8V+10VCDEABUoc+_-第99頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-100)第三步：求解未知電壓Ｕ。UocRo57

9V33

Ｕ+_33

4

4

50

5

1A8V+10VCDEABRLU+_第100頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-101)§1.12含受控電源的電阻電路電源非獨(dú)立源（受控源）獨(dú)立源電壓源電流源獨(dú)立電源的電壓或電流可以獨(dú)立存在，其大小、方向和電路的工作狀態(tài)（電壓、電流）無(wú)關(guān)。受控源的電壓或輸出電流受電路中某個(gè)電壓或電流的控制。它不能獨(dú)立存在，其大小、方向由控制量決定。第101頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-102)一、受控源分類(lèi)壓控電壓源+-U1+-U2壓控電流源U1I2流控電流源I2I1流控電壓源I1+-+-U2第102頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-103)求：I1、I2UD=0.4UAB例1：電路參數(shù)如圖所示則：

設(shè)VB

=0用節(jié)點(diǎn)電位法解：++-_Us20VR1R3R22A2

2

1

IsABI1I2UD二、受控源電路的分析計(jì)算第103頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-104)（1）Us

單獨(dú)作用（２）Is

單獨(dú)作用Us++--R1R2ABU’D=0.4U’ABI1'I2'+-R1R2ABU”D=0.4U”ABI1''I2''IsUD

=0.4UAB++-_UsIsUDABR1R3R2I1I2解法二：用疊加定理第104頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-105)解得：代入數(shù)據(jù)得：（1）

Us

單獨(dú)作用Us++--R1R2ABU’D=0.4U’ABI1'I2'節(jié)點(diǎn)電位法：

設(shè)VB

=0第105頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-106)

（２）Is單獨(dú)作用+-R1R2ABU”D=0.4U”ABI1''I2''Is節(jié)點(diǎn)電位法：

設(shè)VB

=0第106頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-107)（3）最后結(jié)果：+-R1R2ABU”D=0.4U”ABI1''I2''IsUs++--R1R2ABU’D=0.4U’ABI1'I2'結(jié)果同前！第107頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-108)兩種電源互換4

1

2

+_U9VR1R2R5ID6

4

1

+_U9VR1R2I1+_UD2

I1已知:求:I1例2：第108頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-109)+_UD2

6

4

1

+_U9VR1R2I1+_U9VR1R2I16ID’6

1

第109頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-110)

+_U9VR1I1ID’6

+_U9VR1R2I16ID’6

1

第110頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-111)

+_U9VR1I1ID’6

+_U9VR1I1+_6/7

UD'6

第111頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-112)

+_U9VR1I1+_6/7

ED'6

第112頁(yè),共128頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章直流電路(1-113)已知:求