《電工電子技術(shù)項(xiàng)目教程 》課件-1.項(xiàng)目1 直流電路

電工電子技術(shù)項(xiàng)目化教程項(xiàng)目1直流電路任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)任務(wù)1.2直流電路分析與計(jì)算任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)一、任務(wù)引入任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)手電筒是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的一種手持式照明工具。典型的手電筒由一個(gè)經(jīng)由電池供電的燈泡、聚焦反射鏡和供手持用的手把式外殼組成，其外形和結(jié)構(gòu)如圖1-1（a）、1-1（b）所示，燈泡、干電池等元件抽象之后，就得到了手電筒電路的理想化模型，如圖1-1（c）所示。手電筒具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于日常生活中。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：理解電路的基本概念；理解電壓和電流參考方向、關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向的概念；掌握電源和電阻的特性及其電氣符號(hào)；掌握電路的基本定律；理解不同類(lèi)型電源的相互轉(zhuǎn)換。能力目標(biāo)：能夠根據(jù)電路概念辨別電路的各個(gè)組成部分；能夠分辨元件上電壓和電流的參考方向和關(guān)系；能夠建立實(shí)際電路的理想化模型;

能夠根據(jù)基爾霍夫定律分析簡(jiǎn)單的電路。素質(zhì)目標(biāo):

培養(yǎng)學(xué)生資料查閱和自主學(xué)習(xí)能力；培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析能力。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)三、相關(guān)知識(shí)（一）電路的基本概念1.電路及電路的功能

若干個(gè)電路元件按照一定方式連接起來(lái)，構(gòu)成電流的通路，稱(chēng)為電路，又名網(wǎng)絡(luò)。在電路中隨著電流的通過(guò)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配。

電路的一個(gè)作用是電能的傳輸和分配；另一作用是信號(hào)(帶有信息的電壓或電流)的傳遞和處理，即把輸入的信號(hào)（稱(chēng)為激勵(lì)）加工成為其他所需要的輸出信號(hào)（稱(chēng)為響應(yīng)）。

實(shí)際的電路盡管很復(fù)雜，但可把它劃分為電源，負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三個(gè)基本部分。2.理想電路元件及電路模型

在實(shí)際電路分析中，需要將實(shí)際電路抽象為理想化的電路模型，然后對(duì)其進(jìn)行分析，抽象過(guò)程需要引入一些理想化的電路元件，以簡(jiǎn)化電路分析。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)（二）電壓和電流及其參考方向1.電流及其參考方向

電荷的定向移動(dòng)形成電流，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，電流的大小以單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量來(lái)衡量。設(shè)在時(shí)間dt內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為dq，則電流為:當(dāng)電流的大小和方向都不隨時(shí)間變化時(shí)，稱(chēng)直流（DC），大小和方向隨時(shí)間按照周期性變化的電流，稱(chēng)為交流（AC），常用小寫(xiě)字母i表示。電流的單位是安,A。常用的有千安（kA）、毫安（）、微安（）等圖1-2電流的參考方向任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)2.電壓及其參考方向電路中A、B兩點(diǎn)間的電壓，在數(shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的功，AB間的電壓用uAB表示，即：如果正電荷由A移到B時(shí)能量減少，則此兩點(diǎn)間電壓的方向從A指向B。大小和方向都不隨時(shí)間變化的電壓，稱(chēng)為直流電壓，用大寫(xiě)字母U表示，大小或方向隨著時(shí)間變化的電壓，稱(chēng)為交流電壓，用小寫(xiě)字母u表示。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)如果指定流過(guò)元件的電流的參考方向是從所標(biāo)電壓參考方向的正極性端流入元件，從元件的負(fù)極性端流出，即認(rèn)為兩者的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)參考方向，如圖1-4（a）所示；如果流過(guò)元件的電流參考方向是從所標(biāo)電壓參考方向的負(fù)極性端流入元件，從元件的正極性端流出，即認(rèn)為兩者的參考方向不一致，則把電流和電壓的這種參考方向，稱(chēng)為非關(guān)聯(lián)參考方向，如圖1-4（b）所示。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)分析電路時(shí)，經(jīng)常使用電位這一概念，在電路中任選一點(diǎn)為參考點(diǎn)，則某點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓，如果參考點(diǎn)為o，則a點(diǎn)的電位為:3.電位

在一個(gè)連通的系統(tǒng)中只能選擇一個(gè)參考點(diǎn)，參考點(diǎn)電位為零。如果已知a、b兩點(diǎn)的電位各為Va、Vb，則此兩點(diǎn)間的電壓:即兩點(diǎn)間的電壓等于這兩點(diǎn)的電位之差，所以電壓又叫電位差。電位參考點(diǎn)可以任意選取，常選擇大地、設(shè)備外殼或接地點(diǎn)作為參考點(diǎn)，常用符號(hào)“┴”表示。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)（三）電阻和電源1.電阻圖1-5電阻外形圖壓敏電阻大功率電阻碳膜電阻排阻光敏電阻水泥電阻貼片排阻功率電阻變阻器柱型貼片電阻金屬膜電阻電阻電阻元件種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)形式各有不同，常見(jiàn)的電阻如圖1-5所示。

電阻元件是一種常見(jiàn)的電路元件，其反映的是對(duì)電流的阻礙程度，電阻在電路中起分壓、分流和負(fù)載等作用。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)圖1-6線(xiàn)性電阻的伏安特性曲線(xiàn)

電阻元件的伏安特性如圖1-6所示若電阻的電流和電壓參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向，則：如果電阻元件的電流、電壓是非關(guān)聯(lián)參考方向，則電阻的倒數(shù)稱(chēng)為電導(dǎo)G，電導(dǎo)的單位是西門(mén)子（S），簡(jiǎn)稱(chēng)西，在電流和電壓關(guān)聯(lián)參考方向下，任何瞬間電阻元件的電功率為：任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)【例1-1】應(yīng)用歐姆定律列寫(xiě)出下面電路中的式子，并求出電阻（a）（b）（c）（d）圖1-7例1-1電路圖解：在圖1-7(a)所示電路中，電壓和電流參考方向是關(guān)聯(lián)，故：在圖1-7(b)所示電路中，電壓和電流參考方向是非關(guān)聯(lián)，在圖1-7(c)所示電路中，電壓和電流參考方向是非關(guān)聯(lián)，在圖1-7(d)所示電路中，電壓和電流參考方向是關(guān)聯(lián)，任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)2.電源1）電壓源圖1-8電壓源電路圖圖1-10理想電壓源電路圖1-9電壓源的伏安特性如果一個(gè)電壓源的電壓，則此電壓源的伏安特性與電流軸重合的直線(xiàn)，它相當(dāng)于短路。即電壓為零的電壓源相當(dāng)于短路。由此，我們也可以發(fā)現(xiàn)，若使電壓源對(duì)外不輸出電壓，可將其短路，即起到“置零”的作用。當(dāng)能輸出穩(wěn)定的電壓時(shí)，該電源稱(chēng)為電壓源。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)2）電流源圖1-12電流源的伏安特性圖1-11電流源電路圖如果一個(gè)電流源的電流，則此電流源的伏安特性是與電壓軸重合的直線(xiàn)，它相當(dāng)于開(kāi)路。即電流為零的電流源相當(dāng)于開(kāi)路，由此可知，若使電流源對(duì)外不輸出電流，可將其開(kāi)路，即起到“置零”的作用。電流源是向電路輸出穩(wěn)定電流的電源。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)圖1-13電壓源和電流源的轉(zhuǎn)換3）電壓源與電流源的等效變換實(shí)際電壓源模型和電流源模型能夠相互轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換形式為：

轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖1-13所示，在電壓源轉(zhuǎn)換為電流源的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換后的電流源電流為電壓源電壓和其內(nèi)阻的比值，轉(zhuǎn)換前后的內(nèi)阻不變。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)（四）電路的三種工作狀態(tài)

電路有有載、開(kāi)路和短路三種工作狀態(tài)，現(xiàn)以直流電路為例，分析此三種工作狀態(tài)下電流、電壓和功率的關(guān)系。1.有載工作狀態(tài)圖1-15電源有載工作圖

當(dāng)電源和負(fù)載連通時(shí)，電路中有電流流通的狀態(tài)稱(chēng)為有載工作狀態(tài)。

將圖1-15中的開(kāi)關(guān)S閉合，接通電源與負(fù)載，電路進(jìn)入有載工作狀態(tài)。1）電壓與電流2）功率任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)3）元件性質(zhì)的判定判別方法如下：①根據(jù)的實(shí)際方向判別：U和I的實(shí)際方向相反，即電流從“+”端流出，“-”端流入，發(fā)出功率，即為電源。U和I的實(shí)際方向相同，即電流從“+”端流入，“-”端流出，吸收功率，即為負(fù)載。②根據(jù)的參考方向判別：當(dāng)元件的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，通過(guò)計(jì)算，如果說(shuō)明該元件在吸收功率；如果說(shuō)明該元件在發(fā)出功率；當(dāng)元件的參考方向非關(guān)聯(lián)時(shí)，通過(guò)計(jì)算，如果說(shuō)明該元件在吸收功率；如果說(shuō)明該元件在發(fā)出功率。例如在給手機(jī)充電時(shí)，手機(jī)電池是負(fù)載，在吸收功率；在正常使用時(shí)，電池為手機(jī)正常使用提供能量，此時(shí)電池為電源，發(fā)出功率。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)圖1-16例1-3圖解：哈密南傳輸線(xiàn)終端的電壓、電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，故說(shuō)明電路中哈密南終端在向鄭州市線(xiàn)路終端發(fā)出功率，發(fā)出功率的大小為【例1-3】2013年9月20日，哈密南～鄭州±800kV,直流（DC）輸電線(xiàn)路全線(xiàn)架通，2014年1月18日，該工程全線(xiàn)運(yùn)營(yíng)。該線(xiàn)路的運(yùn)行電壓為，電流，如圖1-16所示，計(jì)算哈密南傳輸線(xiàn)終端的功率，并說(shuō)明功率為發(fā)出功率還是吸收功率。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)（四）電路的三種工作狀態(tài)2.開(kāi)路狀態(tài)將圖1-17中開(kāi)關(guān)S打開(kāi)，電源與負(fù)載斷開(kāi)，此時(shí)電路稱(chēng)為開(kāi)路（斷路）狀態(tài)。圖1-17電源開(kāi)路圖電源開(kāi)路時(shí)的特征可以表示如下：任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)（四）電路的三種工作狀態(tài)3.短路狀態(tài)在圖1-18中所示的電路中，如果電源兩端由于某種原因連在一起，此時(shí)電路稱(chēng)為短路狀態(tài)。電源短路時(shí)的特征可以表示如下：圖1-18電源短路圖短路是系統(tǒng)常見(jiàn)的嚴(yán)重故障，系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有：電氣設(shè)備、元件的損壞。自然原因。如：由于大風(fēng)、低溫導(dǎo)線(xiàn)覆冰引起架空線(xiàn)倒桿斷線(xiàn)等。人為事故。如：工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；人為疏忽接錯(cuò)線(xiàn)造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)（五）基爾霍夫定律基爾霍夫定律有兩條：一是電流定律，反映電路中任一節(jié)點(diǎn)上各支路電流之間的相互關(guān)系；二是電壓定律，反映任一回路中各段電壓之間的相互關(guān)系。先介紹一下電路中常用的幾個(gè)名詞

支路：電路中由一個(gè)元件或若干個(gè)元件串聯(lián)，流過(guò)同一電流的無(wú)分支部分叫支路，圖1-20中有aefb、ab和acdb三條支路。節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路連接點(diǎn)。圖1-20中a和b兩個(gè)點(diǎn)。

回路：由支路構(gòu)成的閉合路徑叫回路。在圖1-20中，有abfea、acdba和eacdbfe三個(gè)回路。網(wǎng)孔：將電路畫(huà)在平面上，內(nèi)部不含有支路的回路稱(chēng)為網(wǎng)孔，它是一種特殊的回路。如圖1-20中，abfea和acdba為網(wǎng)孔。圖1-20示例電路圖任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)圖1-20示例電路圖1.基爾霍夫電流定律（KCL）流入任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和必定等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，或者說(shuō)任一時(shí)刻任一節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為零。這就是基爾霍夫電流定律，簡(jiǎn)寫(xiě)為KCL，表示為：規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流取“＋”號(hào)，流出節(jié)點(diǎn)的電流取“－”號(hào)（若反之也可）基爾霍夫電流定律還可以推廣應(yīng)用到任意假想封閉曲面，或稱(chēng)廣義節(jié)點(diǎn)，對(duì)于任意封閉面上電流代數(shù)和為零。任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)2.基爾霍夫電壓定律（KVL）對(duì)于電路中的任一閉合路徑而言，在任何一個(gè)時(shí)間，沿任一回路繞行方向（順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较蚨伎梢裕芈分懈鞫坞妷旱拇鷶?shù)和恒等于零，表示為：先要任意規(guī)定回路繞行的方向，凡支路電壓的參考方向與回路繞行方向一致，此電壓前面取“+”號(hào)，支路電壓的參考方向與回路繞行方向相反者則電壓前面取“-”號(hào)。列寫(xiě)方程時(shí)，不論是應(yīng)用基爾霍夫定律還是歐姆定律，首先都要在電路圖上標(biāo)注電流和電壓的參考方向，因?yàn)樗袑?xiě)方程中各項(xiàng)前的正負(fù)號(hào)是由它們的參考方向決定的，如果參考方向選的相反，則會(huì)相差一個(gè)負(fù)號(hào)。圖1-20示例電路圖圖1-20示例電路圖任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)立方程得：根據(jù)歐姆定律可得：任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)四、知識(shí)拓展1.直流與交流直流電簡(jiǎn)稱(chēng)DC，包括恒壓和恒流兩種形式，恒壓是指電壓的大小和方向不隨時(shí)間發(fā)生變化；恒流是指電流的大小和方向不隨時(shí)間發(fā)生變化。交流電簡(jiǎn)稱(chēng)AC，指大小和方向隨時(shí)間發(fā)生變化的電壓或電流。2.安全用電（1）安全用電的意義（2）電流對(duì)人體的傷害五、技能訓(xùn)練常用電工工具的使用1.低壓驗(yàn)電器圖1-24鋼筆式低壓驗(yàn)電器圖1-25螺絲刀式低壓驗(yàn)電器任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)低壓驗(yàn)電器又稱(chēng)試電筆或電筆，是檢驗(yàn)低壓導(dǎo)體和電氣設(shè)備是否帶電的一種常用工具，其檢驗(yàn)范圍為60～500V2.鋼絲鉗圖1-27鋼絲鉗的結(jié)構(gòu)和用途任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)鋼絲鉗又名克絲鉗，是一種夾鉗和剪切工具，常用來(lái)剪切、鉗夾或彎絞導(dǎo)線(xiàn)、拉剝電線(xiàn)絕緣層和緊固及擰松螺釘?shù)取?.尖嘴鉗圖1-28尖嘴鉗圖1-29剝線(xiàn)鉗4.剝線(xiàn)鉗任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)剝線(xiàn)鉗用于剝削直徑3mm(截面積6mm2)以下塑料或橡膠絕緣導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層，其鉗口有0.5～3mm多個(gè)直徑切口，以適應(yīng)不同規(guī)格的線(xiàn)芯剝削尖嘴鉗的頭部尖細(xì)，適用于在狹小的空間操作。5.螺釘旋具圖1-30螺絲刀（a）大螺絲釘螺絲刀的用法（b）小螺絲釘螺絲刀的用法圖1-31螺絲刀的使用任務(wù)1.1直流電路基礎(chǔ)知識(shí)螺釘旋具俗稱(chēng)螺絲刀，又稱(chēng)改錐，用來(lái)緊固和拆卸各種帶槽螺釘。任務(wù)1.2直流電路分析與計(jì)算一、任務(wù)引入任務(wù)1.2直流電路分析與計(jì)算圖1-32大廳供電電路圖現(xiàn)用三盞吸頂燈給大廳供電，每盞燈的額定功率和額定電壓均是220V和100W，但不能確定吸頂燈如何與電源相連，如圖1-32所示，是使用左邊的連接方式合適還是右邊的合適？二者有何區(qū)別？二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握電阻的串并聯(lián)等效；掌握電源的串并聯(lián)等效；掌握支路電流法分析電路的方法；理解疊加原理分析電路的方法。能力目標(biāo)：能夠根據(jù)電阻的串并聯(lián)知識(shí)簡(jiǎn)化電路；能夠進(jìn)行電源的串并聯(lián)化簡(jiǎn)；能夠應(yīng)用支路電流法分析電路；能夠應(yīng)用疊加原理分析電路。素質(zhì)目標(biāo):培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砗退季S能力；培養(yǎng)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象和分析的能力。任務(wù)1.2直流電路分析與計(jì)算三、相關(guān)知識(shí)（一）電阻串并聯(lián)的等效變換1.電阻的串聯(lián)任務(wù)1.2直流電路分析與計(jì)算圖1-33電阻的串聯(lián)及其等效電阻串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻大小成正比。講解課本例1-7任務(wù)1.2直流電路分析與計(jì)算2.電阻的并聯(lián)圖1-35電阻的并聯(lián)及其等效電阻并聯(lián)的每個(gè)電阻的電流與總電流的比等于總電阻與該電阻的比，即并聯(lián)分流。通常，將電阻的倒數(shù)稱(chēng)為電導(dǎo)，表示對(duì)電流的導(dǎo)通能力，用字母G來(lái)表示，即：并聯(lián)的負(fù)載越多（負(fù)載增加），則總電阻愈小，電路中總電流和總功率越大，但是每個(gè)負(fù)載的電流和功率卻沒(méi)有變動(dòng)。3.電阻的混聯(lián)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的連接方式,稱(chēng)為電阻的混聯(lián)。判別電路的串并聯(lián)關(guān)系及電路分析，一般應(yīng)掌握以下四點(diǎn)：①判斷電阻的串并聯(lián)關(guān)系時(shí)，首先看電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，若兩電阻是首尾相聯(lián)就是串聯(lián)，是首首尾尾相聯(lián)就是并聯(lián)；其次看電壓電流關(guān)系，若流經(jīng)兩電阻的電流是同一個(gè)電流，那就是串聯(lián)；若兩電阻上承受的是同一個(gè)電壓，那就是并聯(lián)。②對(duì)復(fù)雜電路作變形等效。如左邊的支路可以扭到右邊，上面的支路可以翻到下面，彎曲的支路可以拉直等；對(duì)電路中的短路線(xiàn)可以任意壓縮與伸長(zhǎng)；對(duì)多點(diǎn)接地可以用短路線(xiàn)相連。一般如果真正是電阻串并聯(lián)電路的問(wèn)題，都可以判別出來(lái)。講解課本例1-8③利用等電位關(guān)系分析電路。若能判斷某兩點(diǎn)是等電位點(diǎn)，則根據(jù)電路等效的概念，一是可以用短接線(xiàn)把等電位點(diǎn)連起來(lái)，二是把連接等電位點(diǎn)的支路斷開(kāi)（因支路中無(wú)電流），從而得到電阻的串并聯(lián)關(guān)系?！纠?-9】求圖1-37（a)所示電路中a,b兩點(diǎn)的等效電阻。圖1-37例1-10電路圖（二）理想電源的串、并聯(lián)1.理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)

1）理想電壓源的串聯(lián)圖1-38為多個(gè)電壓源的串聯(lián)，根據(jù)KVL得總電壓為：注意：式中各個(gè)電壓源電壓的參考方向與等效后的電壓源電壓的參考方向一致時(shí)，電壓在式中取“＋”號(hào)，不一致時(shí)取“－”號(hào)。2）獨(dú)立電壓源的并聯(lián)

圖1-39為兩個(gè)電壓源的并聯(lián)，根據(jù)KVL得：上式說(shuō)明只有電壓相等且極性一致的電壓源才能并聯(lián)。注意：(1)不同值或不同極性的電壓源是不允許串聯(lián)的，否則違反KVL。(2)電壓源并聯(lián)時(shí)，每個(gè)電壓源中的電流是不確定的。1）理想電流源的并聯(lián)

n個(gè)電流源的并聯(lián)，根據(jù)KCL得總電流為：注意：當(dāng)式中的各個(gè)分量電流源的電流參考方向與等效后的電流參考方向一致時(shí)，電流在式中取“＋”號(hào)，不一致時(shí)取“－”號(hào)。2.理想電流源的串聯(lián)和并聯(lián)2）理想電流源的串聯(lián)

兩個(gè)電流源的串聯(lián)，根據(jù)KCL得：注意：(1)不同值或不同流向的電流源是不允許串聯(lián)的，否則違反KCL。

(2)電流源串聯(lián)時(shí)，每個(gè)電流源上的電壓是不確定的。（三）支路電流法

電路分析的主要任務(wù)是在給定的電源和電路參數(shù)的條件下，求解電路中各支路的電流、電壓及功率，對(duì)于簡(jiǎn)單電路一般能用電阻的串并聯(lián)等效簡(jiǎn)化為無(wú)分支電路，利用歐姆定律，求出總電壓電流，再應(yīng)用分流分壓的關(guān)系可求電路各部分的電流和電壓，但對(duì)于復(fù)雜的電路，卻不能用電阻的串并聯(lián)方法簡(jiǎn)化為無(wú)分支電路。本節(jié)介紹最基本的復(fù)雜電路分析方法—支路電流法。

（1）分析該電路支路數(shù)為b=3個(gè)，因此以三個(gè)支路電流I1，I2，I為未知數(shù)，假定各支路電流的參考方向，并標(biāo)在圖上，這樣要列出三個(gè)獨(dú)立方程，才可求解。圖1-48示例的電路支路流法，就是以電路中的各支路電流為未知數(shù)，應(yīng)用基爾霍夫定律列出聯(lián)立方程，然后求解各支路電流。列方程時(shí)，必須先在電路圖上選定好未知支路的電流參考方向、電壓的參考方向以及回路的繞行方向。（2）該電路節(jié)點(diǎn)數(shù)n=2，根據(jù)KCL節(jié)點(diǎn)電流方程觀察兩方程，可見(jiàn)它們不是相互獨(dú)立的，因此對(duì)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，根據(jù)基爾霍夫電流定律，只能列出一個(gè)獨(dú)立方程。即對(duì)于n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，只能列n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程。圖1-48示例的電路

（3）根據(jù)基爾霍夫電壓定律列回路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的電壓方程，假定回路繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針：圖1-48示例的電路

以上三個(gè)回路電壓方程中前兩式相加即得三式，所以只有兩個(gè)方程是獨(dú)立的。所以每個(gè)網(wǎng)孔都是一個(gè)獨(dú)立方程，可以列出一個(gè)獨(dú)立的KVL方程。對(duì)m個(gè)網(wǎng)孔的電路，可以列m個(gè)網(wǎng)孔電壓方程。

（4）根據(jù)三個(gè)聯(lián)立方程式，求解三個(gè)支路電流的未知數(shù)。（5）最后可以用功率平衡來(lái)校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果。講解課本例1-10（四）疊加定理

在具有多個(gè)電源的線(xiàn)性電路中任一支路的電流或電壓可看成為各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和，線(xiàn)性電路的這一特性稱(chēng)為疊加原理。

各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，其余各種電源不作用，做零處理，即其余理想電壓源處用短路代替（即其電動(dòng)勢(shì)為零），理想電流源處用開(kāi)路代替（即其電流為零）。疊加定理的應(yīng)用方法可以通過(guò)下面的例子來(lái)說(shuō)明。（a）(b)(c)圖1-44疊加定理電路圖求圖1-44(a)的R2電壓U和電流I。

電壓源US

單獨(dú)作用下的情況如圖1-44(b)所示，此時(shí)，電流源開(kāi)路，US單獨(dú)作用時(shí)R2的電壓U和電流I各為：

電流源IS單獨(dú)作用時(shí)的情況如圖2-33（C）所示，此情況下電壓源短路，在

單獨(dú)作用下：

所有獨(dú)立源單獨(dú)作用下的響應(yīng)的代數(shù)和得：

應(yīng)用疊加定理分析電路的步驟如下：

、分別作出由一個(gè)電源單獨(dú)作用的分圖，其余電源只保留其內(nèi)阻。（對(duì)恒壓源，該處用短路替代，對(duì)恒流源，該處用開(kāi)路替代）。

、按電阻串、并聯(lián)的計(jì)算方法，分別計(jì)算出分圖中每一支路電流（或電壓）的大小和方向。

、求出各電動(dòng)勢(shì)在各個(gè)支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和，這些電流（或電壓）就是各電源共同作用時(shí)，在各支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）。疊加原理使用時(shí)注意事