第1章 直流電路課件

第1章直流電路上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.1電路的作用和組成1.2電路的基本物理量1.3電壓和電流的參考方向1.4歐姆定律1.5電源的狀態(tài)1.6基爾霍夫定律1.7電阻的串并聯(lián)1.8電壓源與電流源的等效變換1.9支路電流法1.10節(jié)點(diǎn)電壓法1.11疊加原理1.12等效電源定理1.13電位的計(jì)算第1章直流電路電源1.1電路的作用和組成一.電路——電流流通的路徑。返回下一頁(yè)上一頁(yè)＋－US第1章直流電路二.電路的作用返回下一頁(yè)上一頁(yè)3第1章直流電路三.電路的組成返回下一頁(yè)上一頁(yè)E電源：E將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)化為電能的供電設(shè)備。負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)化為非電形態(tài)的能量的用電設(shè)備。導(dǎo)線：溝通電路、輸送電能。簡(jiǎn)單照明電路除了以上三部分外，實(shí)際電路還包括：如刀開(kāi)關(guān)：接通、斷開(kāi)電路的控制器；熔斷器：保護(hù)安全用電第1章直流電路四.電路中的其他概念直流電路：電流不隨時(shí)間發(fā)生變化；交流電路：電流隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化;有源網(wǎng)絡(luò)：含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)電路；無(wú)源網(wǎng)絡(luò)：不含電源的二端網(wǎng)絡(luò)電路。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路二端網(wǎng)絡(luò)電路某一部分只有兩個(gè)端鈕與外部連接，則可將這一部分電路視為一個(gè)整體，即二端網(wǎng)絡(luò)a無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)b有源二端網(wǎng)絡(luò)返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.2電路的基本物理量1.2.1電流－單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)電路某一橫截面的電荷。1、表示方式：（1）直流電路電流I表示，電荷【量】Q

不隨時(shí)間變化的電流Q：庫(kù)【侖】（C）；t：秒（s）；I：安【培】（A）（2）隨時(shí)間變化的電流

i表示：2、電流的實(shí)際方向：正電荷運(yùn)動(dòng)方向（1）內(nèi)電路：從電源來(lái)看，電源本身的電流通路稱為內(nèi)電路;內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極流向正極.

（2）外電路：電源以外的電流通路稱為外電路；電流由電源正極流向負(fù)極。

返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.2.2電壓

電場(chǎng)力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能量的電能稱為這兩點(diǎn)間的電壓。直流電路：電壓符號(hào)：U，單位：伏[特]（V）如：US，UL實(shí)際方向：高電位指向低電位，即電位降的方向；“+”極表高電位，“-”極低電位

返回下一頁(yè)上一頁(yè)電位:以某點(diǎn)為參考點(diǎn)，電場(chǎng)力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)移至該參考點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能量的電能。第1章直流電路1.2.3電動(dòng)勢(shì)

電源中的局外力（即非電場(chǎng)力）將單位正電荷從電源的負(fù)極移至電源的正極所轉(zhuǎn)換而來(lái)的電能稱為電源的電動(dòng)勢(shì)。直流電路中的符號(hào)：E表示；單位：伏[特]（V）實(shí)際方向：電源負(fù)極指向電源正極，即電位升的方向；與電源電壓實(shí)際方向相反。如右圖所示：返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.3電壓和電流的參考方向

物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的方向1.電路基本物理量的實(shí)際方向物理量實(shí)際方向電流I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)E

(電位升高的方向)

電壓U(電位降低的方向)高電位

低電位

單位kA、A、mA、μA低電位

高電位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路(2)參考方向的表示方法電流：Uab

雙下標(biāo)電壓：(1)參考方向I

在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定的方向。Iab

雙下標(biāo)2.電路基本物理量的參考方向箭標(biāo)abRI正負(fù)極性+–abUU+_+R0E3V注意：在參考方向選定后,電流(或電壓)值才有正負(fù)之分。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路實(shí)際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實(shí)際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負(fù)值。(3)

實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系I=0.28AI

=–0.28A

電動(dòng)勢(shì)為E=3V方向由負(fù)極

指向正極；U++R0E3VU′+例:電路如圖所示。

電流I的參考方向與實(shí)際方向相同，I=0.28A

電壓U′的參考方向與實(shí)際方向相反,U′=–2.8V;即:U

=–U′

電壓U的參考方向與實(shí)際方向相同,U

=2.8V,方向由

指向

；2.8V–2.8V返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路（4）電壓、電流的關(guān)聯(lián)參考方向原則上參考方向是可以任意選擇的。右圖：電源電流的參考方向?yàn)殡妷簠⒖挤较虻牡碗娢唤?jīng)電源流向高電位；負(fù)載電流參考方向是由電壓參考方向的高電位經(jīng)負(fù)載流向低電位?！獏⒖挤较蛞恢路祷叵乱豁?yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.4歐姆定律Ｕ與Ｉ參考方向一致時(shí)Ｉ＝Ｕ／Ｒ圖（a）不一致時(shí)

Ｉ＝－Ｕ／Ｒ圖（b）、（c）返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.5

電源的狀態(tài)開(kāi)關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載負(fù)載端電壓U=IR1.電壓電流關(guān)系1.5.1電源有載工作(1)

電流的大小由負(fù)載決定。(2)在電源有內(nèi)阻時(shí)，I

U

?；騏=E–IR0電源的外特性EUI0

當(dāng)

R0<<R時(shí)，則U

E

，表明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電壓變化不大，即帶負(fù)載能力強(qiáng)。R0ER+–I+-U返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路2功率

單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)換的電能稱為電功率，簡(jiǎn)稱功率。符號(hào)：P，單位：瓦[特]（W）根據(jù)電壓與電動(dòng)勢(shì)定義，電源產(chǎn)生的電功率為：

PE=EI電源輸出的電功率為

Ps=UsI負(fù)載消耗（取用）的電功率為

PL=ULI除此之外，還有導(dǎo)線電阻和電源內(nèi)阻的損耗。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路3電能

在時(shí)間t

內(nèi)轉(zhuǎn)換的電功率稱為電能。符號(hào)：W，W=Pt單位：焦[耳]（J）；工程中千瓦時(shí)（kW·h），1千瓦時(shí)=1度電=3.6×106JSI中，部分單位制詞頭TGM

kc

m

μ

np太吉兆千厘毫微納皮12963-2-3-6-9-12返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路UI=EI–I2RoP=PE

–

P負(fù)載取用功率電源產(chǎn)生功率內(nèi)阻消耗功率(3)電源輸出的功率由負(fù)載決定。負(fù)載大小的概念:

負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加(電壓一定)。R0ER+–I4.功率平衡返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路5.電源與負(fù)載的判別(1)根據(jù)U、I的實(shí)際方向判別電源：

U、I實(shí)際方向相反，即電流從“+”端流出，（發(fā)出功率）

負(fù)載：

U、I實(shí)際方向相同，即電流從“-”端流出。（吸收功率）返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路6電氣設(shè)備的額定值（UN、IN、PN）

額定值:電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用值1.額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；2.額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。

注意：電氣設(shè)備工作時(shí)的實(shí)際值不一定都等于其額定值，要能夠加以區(qū)別。電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)欠載(輕載)：I<IN

，P<PN(不經(jīng)濟(jì))

過(guò)載(超載)：

I>IN

，P>PN(設(shè)備易損壞)額定工作狀態(tài)：I=IN

，P=PN

(經(jīng)濟(jì)合理安全可靠)

返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路

當(dāng)某一部分電路與電源斷開(kāi)，該部分電路中沒(méi)有電流，亦無(wú)能量的輸送和轉(zhuǎn)換，這部分電路所處的狀態(tài)稱為開(kāi)路。下圖中當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電源則處于開(kāi)路（空載）狀態(tài)。1.5.2

電源開(kāi)路IRoR+

-EU0+

-返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路特征:1.5.2

電源開(kāi)路I=0電源端電壓

(開(kāi)路電壓)負(fù)載功率U

=U0=EP

=01.開(kāi)路處的電流等于零；

I

=02.開(kāi)路處的電壓U視電路情況而定。電路中某處斷開(kāi)時(shí)的特征:I+–U有源電路IRoR+

-EU0+

-返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路電源外部端子被短接1.5.3

電源短路

特征:電源端電壓負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流（很大）U

=0

PE=

P=I2R0P

=01.短路處的電壓等于零；

U

=02.短路處的電流I視電路情況而定。電路中某處短路時(shí)的特征:I+–U有源電路IRRo+

-E返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.6

基爾霍夫定律支路：電路中的每一個(gè)分支。一條支路流過(guò)一個(gè)電流，稱為支路電流。節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。回路：由支路組成的閉合路徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。I1I2I3123ba+-E2R2+-R3R1E1返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路例1：支路：ab、bc、ca、…（共6條）回路：abda、abca、adbca…

（共7個(gè)）節(jié)點(diǎn)：a、b、c、d

(共4個(gè)）網(wǎng)孔：abd、abc、bcd

（共3個(gè)）adbcE–+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.6.1

基爾霍夫電流定律(KCL定律)1．定律

即:

Ｉ入=

Ｉ出

在任一瞬間，流向任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。

計(jì)算結(jié)果中，若有支路電流為負(fù)值，說(shuō)明選定的電流參考方向與實(shí)際方向相反?；?Ｉ=0對(duì)節(jié)點(diǎn)a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0ba+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3返回下一頁(yè)上一頁(yè)上式說(shuō)明，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電流代數(shù)和恒等于零。若規(guī)定參考方向流入節(jié)點(diǎn)的電流取正號(hào)，則流出節(jié)點(diǎn)的就取負(fù)號(hào)。第1章直流電路

電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面。2．推廣I=?例:I=0IA+IB+IC=02

+_+_I5

1

1

5

6V12VIAIBICAIBCIABACBIC廣義節(jié)點(diǎn)返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.6.2

基爾霍夫電壓定律（KVL定律)1．定律即：

U=0

在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，則在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和。

或?qū)⑸鲜礁膶?xiě)為即

右圖回路可列方程

在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1．列方程前標(biāo)注回路循行方向；

電位升=電位降

E2=UBE+I2R2

U=0

I2R2–E2+

UBE

=02．應(yīng)用

U=0列方程時(shí)，項(xiàng)前符號(hào)的確定：

如果規(guī)定電位降取正號(hào)，則電位升就取負(fù)號(hào)。3.開(kāi)口電壓可按回路處理

注意：1對(duì)回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_返回下一頁(yè)上一頁(yè)-+第1章直流電路1.7電阻串并聯(lián)1.7.1

電阻的串聯(lián)特點(diǎn):(1)各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)；兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式：R=R1+R2(3)等效電阻等于各電阻之和；(4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–(2)各電阻中通過(guò)同一電流；應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.7.2電阻的并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：(3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；(4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。特點(diǎn):(1)各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各電阻兩端的電壓相同；應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.8

電壓源和電流源的等效變換1.8.1電壓源模型

電壓源模型由上圖電路可得:U=E–IR0

若R0=0理想電壓源:U

EUO=E

電壓源的外特性IUIRLR0+-EU+–

電壓源是由電壓US（或電動(dòng)勢(shì)E）和內(nèi)阻R0串聯(lián)的電源的電路模型。

若R0<<RL，U

E，可近似認(rèn)為是理想電壓源。理想電壓源O電壓源返回下一頁(yè)上一頁(yè)+-US第1章直流電路理想電壓源（恒壓源）例1：(2)輸出電壓是一定值，恒等于電動(dòng)勢(shì)。

對(duì)直流電路，有U

E,與理想電壓源并聯(lián)的任何元件的端電壓恒等于電動(dòng)勢(shì)。(3)恒壓源中的電流由外電路決定。特點(diǎn):(1)內(nèi)阻R0

=0IE+_U+_設(shè)

E=10V，接上RL

后，恒壓源對(duì)外輸出電流。RL

當(dāng)RL=1

時(shí)，U=10V，I=10A

當(dāng)RL=10

時(shí)，U=10V，I=1A外特性曲線IUEO電壓恒定，電流隨負(fù)載變化返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.8.2電流源模型IRLU0=ISR0

電流源的外特性IU理想電流源OIS

電流源是由電流IS和內(nèi)阻R0并聯(lián)的電源的電路模型。由上圖電路可得:若R0=

理想電流源:I

IS

若R0>>RL，I

IS

，可近似認(rèn)為是理想電流源。電流源電流源模型R0UR0UIS+－返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路理想電流源（恒流源)例1：輸出電流是一定值，恒等于電流IS，與電流源串聯(lián)的任一元件的電流恒等于IS

；(3)恒流源兩端的電壓U由外電路決定。特點(diǎn):(1)內(nèi)阻R0

=

；設(shè)

IS=10A，接上RL

后，恒流源對(duì)外輸出電流。RL當(dāng)RL=1

時(shí)，I=10A，U=10V當(dāng)RL=10

時(shí)，I=10A，U=100V外特性曲線

IUISOIISU+_電流恒定，電壓隨負(fù)載變化。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.8.3電源兩種模型之間的等效變換由圖a：

U=E－IR0由圖b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–電壓源等效變換條件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–電流源返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路(2)等效變換時(shí)，兩電源的參考方向要一一對(duì)應(yīng)。(3)理想電壓源與理想電流源之間無(wú)等效關(guān)系。(1)電壓源和電流源的等效關(guān)系只對(duì)外電路而言，對(duì)電源內(nèi)部則是不等效的。

注意事項(xiàng)：例：當(dāng)RL=

時(shí)，電壓源的內(nèi)阻R0

中不損耗功率，而電流源的內(nèi)阻R0

中則損耗功率。(4)任何一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E和某個(gè)電阻R串聯(lián)的電路，都可化為一個(gè)電流為IS和這個(gè)電阻并聯(lián)的電路。R0+–EabISR0abR0–+EabISR0ab返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路例1:求下列各電路的等效電源解:+–abU2

5V(a)+

+–abU5V(c)+

(c)a+-2V5VU+-b2

+

(b)aU5A2

3

b+

(a)a+–5V3

2

U+

a5AbU3

(b)+

返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路例2:試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算2

電阻中的電流。解:–8V+–2

2V+2

I(d)2

由圖(d)可得6V3

+–+–12V2A6

1

1

2

I(a)2A3

1

2

2V+–I2A6

1

(b)4A2

2

2

2V+–I(c)返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路例3：

解：統(tǒng)一電源形式試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖示電路中1

電阻中的電流。2

+-+-6V4VI2A

3

4

6

12A3

6

2AI4

2

11AI4

2

11A2

4A返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路解：I4

2

11A2

4A1I4

2

1A2

8V+-I4

11A4

2AI2

13A返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路例3:

電路如圖。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω

，R＝1Ω。(1)求電阻R中的電流I；(2)計(jì)算理想電壓源U1中的電流IU1和理想電流源IS兩端的電壓UIS；(3)分析功率平衡。解：(1)由電源的性質(zhì)及電源的等效變換可得：aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)IR3返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路(2)由圖(a)可得：理想電壓源中的電流理想電流源兩端的電壓返回下一頁(yè)上一頁(yè)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)IR3第1章直流電路各個(gè)電阻所消耗的功率分別是：兩者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由計(jì)算可知，本例中理想電壓源與理想電流源都是電源，發(fā)出的功率分別是：返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.9

支路電流法支路電流法：以支路電流為未知量、應(yīng)用基爾霍夫定律（KCL、KVL）列方程組求解。對(duì)上圖電路支路數(shù)：b=3節(jié)點(diǎn)數(shù)：n=2123回路數(shù)=3網(wǎng)孔數(shù)=2若用支路電流法求各支路電流應(yīng)列出三個(gè)方程ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I2返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.在圖中標(biāo)出各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路標(biāo)出回路循行方向。2.應(yīng)用KCL對(duì)節(jié)點(diǎn)列出

(n－1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。3.應(yīng)用KVL對(duì)回路列出

b－(n－1)

個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程(通常可取網(wǎng)孔列出)。4.聯(lián)立求解b

個(gè)方程，求出各支路電流。對(duì)節(jié)點(diǎn)a：例1

：12I1+I2–I3=0對(duì)網(wǎng)孔1：對(duì)網(wǎng)孔2：I1R1+I3R3=E1I2R2+I3R3=E2支路電流法的解題步驟:ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I2返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路例：已知求各支路電流?！窘狻窟x擇各支路電流的參考方向和回路方向如圖所示。列出節(jié)點(diǎn)和回路方程式如下左網(wǎng)孔：中網(wǎng)孔：右網(wǎng)孔：

返回下一頁(yè)上一頁(yè)上節(jié)點(diǎn)：第1章直流電路1.10

節(jié)點(diǎn)電壓法1、節(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)，其它各節(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓，稱為節(jié)點(diǎn)電壓。

2、節(jié)點(diǎn)電壓的參考方向從節(jié)點(diǎn)指向參考節(jié)點(diǎn)。4、節(jié)點(diǎn)電壓法適用于支路數(shù)較多，節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的電路。3、節(jié)點(diǎn)電壓法：以節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列方程求解。

在求出節(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。

在左圖電路中只含有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，若設(shè)b為參考節(jié)點(diǎn)，則電路中只有一個(gè)未知的節(jié)點(diǎn)電壓。baI2I3E+–I1RR2ISR3返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路5、兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓方程的推導(dǎo)設(shè)：Vb=0V

節(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)節(jié)點(diǎn)

a列方程

I1+I2–I3–I4=0E1+–I1R1U+－baE2+–I2I4E1+–I1R1R2R4+–UE3+–R3I3返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路將各電流代入KCL方程則有整理得注意：(1)上式僅適用于兩個(gè)節(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)。(3)當(dāng)電動(dòng)勢(shì)E與節(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)。即節(jié)點(diǎn)電壓公式返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.11

疊加原理

疊加原理：對(duì)于線性電路，任何一條支路的電流，都可以看成是由電路中各個(gè)電源（電壓源或電流源）分別作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。原電路+=

疊加原理R1(a)R3I1I3E1+–+–R2I2E2I′1I′2E1

單獨(dú)作用R1(b)R3I′3E1+–R2E2單獨(dú)作用R2(c)R3+–R1I

1I

2I

3E2返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路E2單獨(dú)作用時(shí)((c)圖)E1單獨(dú)作用時(shí)((b)圖)原電路+=R1(a)R3I1I3E1+–+–R2I2E2I′1I′2E1

單獨(dú)作用R1(b)R3I′3E1+–R2E2單獨(dú)作用R2(c)R3E2+–R1I

1I

2I

3返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路原電路+=R1(a)R3I1I3E1+–+–R2I2E2I′1I′2E1

單獨(dú)作用R1(b)R3I′3E1+–R2E2單獨(dú)作用R2(c)R3E1+–R1I

1I

2I

3同理:返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路①疊加原理只適用于線性電路。③不作用電源的處理：

E=0，即將E短路；Is=0，即將Is

開(kāi)路

。②線性電路的電流或電壓均可用疊加原理計(jì)算，但功率P不能用疊加原理計(jì)算。例：

注意事項(xiàng)：⑤應(yīng)用疊加原理時(shí)可把電源分組求解，即每個(gè)分電路中的電源個(gè)數(shù)可以多于一個(gè)。④解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。

若分電流、分電壓與原電路中電流、電壓的參考方向相反時(shí)，疊加時(shí)相應(yīng)項(xiàng)前要帶負(fù)號(hào)。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路[例]已知US＝10V，IS＝2A，R1＝4Ω，R2＝1Ω，R3＝5Ω，R4＝3Ω，試用疊加原理求通過(guò)理想電壓源的電流

I5和理想電流源兩端的電壓U6。返回下一頁(yè)上一頁(yè)US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_[解]理想電壓源單獨(dú)作用時(shí)：US+_R1R2R3R4I’2I’4I’5U’6+_第1章直流電路返回下一頁(yè)上一頁(yè)US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_理想電流源單獨(dú)作用時(shí)：[例]已知US＝10V，IS＝2A，R1＝4Ω，R2＝1Ω，R3＝5Ω，R4＝3Ω，試用疊加原理求通過(guò)理想電壓源的電流

I5和理想電流源兩端的電壓U6。[解]ISR1R2R3R4I’’2I’’4I’’5U’’6+_第1章直流電路返回下一頁(yè)上一頁(yè)US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_兩電源共同作用時(shí)：US+_R1R2R3R4I’2I’4I’5U’6+_I’5=3.25AU’6=－1.75V[例]已知US＝10V，IS＝2A，R1＝4Ω，R2＝1Ω，R3＝5Ω，R4＝3Ω，試用疊加原理求通過(guò)理想電壓源的電流

I5和理想電流源兩端的電壓U6。[解]ISR1R2R3R4I’’2I’’4I’’5U’’6+_I’’5=0.35AU’’6=5.35V第1章直流電路1.12

等效電源定理

二端網(wǎng)絡(luò)的概念：二端網(wǎng)絡(luò)：具有兩個(gè)出線端的部分電路。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。無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò)baE+–R1R2ISR3R4baE+–R1R2ISR3返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路+_ER0ab

電壓源（戴維寧定理）

電流源（諾頓定理）ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè)電源1.12等效電源定理

返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.12.1

戴維寧定理

任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的理想電壓源和內(nèi)阻R0串聯(lián)的電源來(lái)等效代替。

等效電源的內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)開(kāi)路電壓與短路電流的比值或等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）后所得到的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)a、b兩端之間的等效電阻。

等效電源的電動(dòng)勢(shì)E

就是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓U0，即將負(fù)載斷開(kāi)后a、b兩端之間的電壓。(a)有源二端網(wǎng)絡(luò)返回下一頁(yè)上一頁(yè)(b)戴維寧等效電路第1章直流電路返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.12.2諾頓定理

任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電流為IS的理想電流源和內(nèi)阻R0并聯(lián)的電源來(lái)等效代替。

等效電源的電流IS

就是有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，即將

a、b兩端短接后其中的電流。

(a)有源二端網(wǎng)絡(luò)

等效電源的內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)開(kāi)路電壓與短路電流的比值或等于有源而端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）后所得到的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)a、b兩端之間的等效電阻。返回下一頁(yè)上一頁(yè)(b)諾頓等效電路返回下一頁(yè)上一頁(yè)第1章直流電路1.13

電位的計(jì)算電位：電路中某點(diǎn)至參考點(diǎn)的電壓，記為“VX”

。

通