2019/5/12,課件制作：高洪民,1,課程名稱(chēng)：電路分析基礎(chǔ),學(xué)時(shí)：64 （其中理論學(xué)時(shí)：52 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：12） 學(xué)分：3.25 適用專(zhuān)業(yè)：電子信息類(lèi)各專(zhuān)業(yè) 課程性質(zhì)：電類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課,授課教師： 高洪民 E-mail: 北京理工大學(xué)微波技術(shù)研究所,2019/5/12,課件制作：高洪民,2,課程的地位、任務(wù),電路分析基礎(chǔ)是電路理論的入門(mén)課程，是電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。它將著重闡述線(xiàn)性非時(shí)變電路的基本概念、基本規(guī)律和基本分析方法，為后續(xù)課程打下牢固的分析基礎(chǔ)，是電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)本科生的核心課程之一。 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不但能獲得電路分析的基本知識(shí)，而且可以在抽象思維能力，分析計(jì)算能力，總結(jié)歸納能力和實(shí)驗(yàn)研究能力諸方面得到提高。本課程的先修課程是高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理。,2019/5/12,課件制作：高洪民,3,1 學(xué)習(xí)本課程的目的和任務(wù),21世紀(jì)是高科技發(fā)展的世紀(jì)，21世紀(jì)將是知識(shí)經(jīng)濟(jì)占國(guó)際經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)地位的世紀(jì)。面向21世紀(jì)的高等教育質(zhì)量目標(biāo)，概括地說(shuō)，就是注意素質(zhì)培養(yǎng)和能力培養(yǎng)，加強(qiáng)基礎(chǔ)，拓寬專(zhuān)業(yè)，造就研究型大學(xué)，培養(yǎng)全面適應(yīng)新世紀(jì)的創(chuàng)新性人才，滿(mǎn)足21世紀(jì)對(duì)信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的要求。 學(xué)習(xí)本課程的目的： 本課程是技術(shù)基礎(chǔ)理論課，主要使學(xué)生獲得有關(guān)電路分析方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及今后從事工程技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。,2019/5/12,課件制作：高洪民,4,3 推薦參考書(shū)及資料來(lái)源,教材：李瀚蓀，電路分析基礎(chǔ)，高等教育出版社，2006年5月第4版 電路原理（上、下）江澤佳高教出版社1992年第三版 電網(wǎng)絡(luò)理論（上、下）美巴拉巴尼安著夏承銓等譯高等教育出版社1982年 電路 邱關(guān)源 西安交大 電工學(xué) 秦曾煌 哈工大 電工學(xué) 羅守儀 浙大,2019/5/12,課件制作：高洪民,5,推薦參考書(shū)及資料來(lái)源,李瀚蓀，吳錫龍 ， 簡(jiǎn)明電路分析基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)書(shū)，高等教育出版社，2003.8 周守昌主編，電路原理，高等教育出版社，1999.9 邱關(guān)源主編, 電路(第4版)，高等教育出版社，1999.6 所用教材每章末所列參考書(shū)目。,2019/5/12,課件制作：高洪民,6,推薦參考書(shū)及資料來(lái)源,Fundamentals of Electric CircuitCharles K . Alexander，Matthew N.OSadiku. McGRAW-HILL . 2000 數(shù)字圖書(shū)館 38/aspindex.asp 全文期刊鏡像站 0/aspindex2.htm/ 中國(guó)電子網(wǎng)/,3 課程意義及解決的問(wèn)題,任何一個(gè)門(mén)類(lèi)的知識(shí)均包含著“分析”與“綜合”兩個(gè)部分，本課程著重在于“分析” 本課程研究的對(duì)象為電路模型，非實(shí)際電路 電路分析課程研究的內(nèi)容為求解電路的狀態(tài)，研究系統(tǒng)中能量的變化,2019/5/12,課件制作：高洪民,10,4 課程結(jié)構(gòu),電阻電路 的分析,動(dòng)態(tài)電路 的分析,正弦穩(wěn)態(tài) 的分析,電路,2019/5/12,課件制作：高洪民,11,4 課程結(jié)構(gòu)電阻電路的分析,電路定律、定理,線(xiàn)性電路分析方法,非線(xiàn)性電路分析方法,運(yùn)放電路的分析方法,電 阻 電 路 的 分 析,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)分析方法,2019/5/12,課件制作：高洪民,12,4 課程結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)電路分析,一階電路的分析,運(yùn)算分析法,網(wǎng)絡(luò)函數(shù),二階電路的分析,二端口網(wǎng)絡(luò),動(dòng) 態(tài) 電 路 的 分 析,2019/5/12,課件制作：高洪民,13,4 課程結(jié)構(gòu)正弦穩(wěn)態(tài)電路分析,相量法,三相電路,耦合電感電路分析,正弦電流電路的分析,非正弦周期電路,正 弦 穩(wěn) 態(tài) 電 路 分 析,2019/5/12,課件制作：高洪民,14,5 前后續(xù)課程及聯(lián)系,模擬電子技術(shù),高頻電子技術(shù),自動(dòng)控制原理,信號(hào)與系統(tǒng),傳感器及電子測(cè)量,高等數(shù)學(xué),線(xiàn)性代數(shù),積分變換,大學(xué)物理,復(fù)變函數(shù),電 路,模擬電子技術(shù),生物醫(yī)學(xué)電子學(xué) 與醫(yī)學(xué)儀器,EDA技術(shù)C語(yǔ)言,2019/5/12,課件制作：高洪民,15,6 作業(yè)要求,作業(yè)按規(guī)定標(biāo)注 完成課程總結(jié) 參加討論與小論文撰寫(xiě) 成績(jī)的結(jié)構(gòu)化評(píng)定,期末測(cè)驗(yàn)60 論文答辯15 課程總結(jié)15 平時(shí)作業(yè)10,順利完成A 復(fù)習(xí)完成B 參考完成C 難以下手D,知識(shí)點(diǎn)小節(jié) 分析方法小節(jié) 學(xué)習(xí)體會(huì),根據(jù)要求查閱相關(guān)資料，按照論文格式撰寫(xiě)小論文，參加論文研討與答辯。 準(zhǔn)備并參與討論課。,2019/5/12,課件制作：高洪民,16,1、在認(rèn)真復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上，獨(dú)立完成作業(yè)。 2、作業(yè)要書(shū)寫(xiě)整潔，圖要標(biāo)繪清楚，答數(shù)要注明單位。 3、以班為單位交作業(yè)，每章交一次，全體同學(xué)均交。 4、作業(yè)在下次上課前交。,6 作業(yè)要求,通讀教材，完成小論文一篇，題目自擬。格式參照論文格式執(zhí)行。內(nèi)容必須包含電路學(xué)習(xí)的計(jì)劃和明確目標(biāo)。,2019/5/12,課件制作：高洪民,18,電路分析基礎(chǔ) 課程內(nèi)容,第一章 集總電路中電壓、電流的約束關(guān)系 第二章 網(wǎng)孔分析和節(jié)點(diǎn)分析 第三章 疊加方法和網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 第四章 分解方法及單口網(wǎng)絡(luò) 第五章 電容元件和電感元件 第六章 一階電路 第七章 二階電路 第八章 阻抗與導(dǎo)納 第九章 正弦穩(wěn)態(tài)功率和能量 三相電路 第十章 電路的頻率響應(yīng) 多頻正弦穩(wěn)態(tài)電路 第十一章 耦合電感和理想變壓器 第十二章 拉氏變換在電路分析中的應(yīng)用,2019/5/12,課件制作：高洪民,19,第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系,1.1 電路及集總電路模型 1.2 電路變量，電流、電壓及功率 1.3 基爾霍夫定律 1.4 電阻元件 1.5 電壓源 1.6 電流源 1.7 受控源 1.8 分壓公式和分流公式 1.9 兩類(lèi)約束，KCL、KVL方程的獨(dú)立性 1.10 支路分析：支路電壓法和支路電流法,2019/5/12,課件制作：高洪民,20,第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系,主要內(nèi)容 1.基本概念：電路及電路模型、集總假設(shè)、電路變量、電流、 電壓、功率、獨(dú)立電源、受控源、參考方向及關(guān)聯(lián)參考方向。 2.基本定律：基爾霍夫定律，歐姆定律VAR。,2019/5/12,課件制作：高洪民,21,第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系,重 點(diǎn) 1、參考方向 2、幾種元件的基本概念 3、基爾霍夫定律 難 點(diǎn) 1、深入理解基爾霍夫定律的重要意義 2、熟練地解決簡(jiǎn)單電路的計(jì)算問(wèn)題,2019/5/12,課件制作：高洪民,22,第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系,1-1 電路及集總電路模型,一、電路,若干個(gè)電氣設(shè)備或電子器件按照一定的方式連接起來(lái)構(gòu)成電流的通路叫作電路,例如手電筒電路：,2019/5/12,課件制作：高洪民,23,第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系,1-1 電路及集總電路模型,定義 電路是電流的通路，它是為了某種需要由某些電工設(shè)備或元件按一定方式組合起來(lái)的。 集成電路（IC）,2019/5/12,課件制作：高洪民,24,1-1 電路及集總電路模型,集總參數(shù)電路 當(dāng)實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于使用時(shí)其最高工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)，每一種集總參數(shù)元件（以后簡(jiǎn)稱(chēng)為元件）只反映一種基本電磁現(xiàn)象，且可由數(shù)學(xué)方法精確定義。例如，電阻元件只涉及消耗電能的現(xiàn)象；電容元件只涉及與電場(chǎng)有關(guān)的現(xiàn)象，電感元件只涉及與磁場(chǎng)有關(guān)的現(xiàn)象，電場(chǎng)、磁場(chǎng)被認(rèn)為只集中在相應(yīng)元件的內(nèi)部。在一定的條件下，有些部、器件的模型較簡(jiǎn)單，只需涉及一種元件，而有些部、器件的模型則要由幾種元件構(gòu)成。,集總假設(shè)（反映一種基本電磁現(xiàn)象）,2019/5/12,課件制作：高洪民,25,1-1 電路及集總電路模型,二、集總假設(shè)、元件模型,集總參數(shù)電路: 當(dāng)實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于使用時(shí)其最高工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)，可以定義出幾種“集總參數(shù)元件”（lunmped parameter e1ement），用來(lái)構(gòu)成實(shí)際部、器件的模型。 （1）集總假設(shè)：在器件的尺寸遠(yuǎn)小于正常工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)，可將它所反映的物理現(xiàn)象分別進(jìn)行研究，即用三種基本元件表示其三種物理現(xiàn)象，這就是集總假設(shè)。不考慮電磁波現(xiàn)象 采用集總假設(shè)的條件：實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于電路使用時(shí)其最高工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。,2019/5/12,課件制作：高洪民,26,1-1 電路及集總電路模型,二、集總假設(shè)、元件模型,不考慮電磁波現(xiàn)象 （2）理想元件（集總元件） 電阻元件：只表示消耗電能的元件 電容元件：只表示儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件 電感元件：只表示儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件,除以上三種(電阻 電容 電感）集總元件（理想元件）外，還有電源元件(電壓源、電流源)和耦合元件。,其中二端元件有：電阻元件 電感元件 電容元件 電壓源 電流源。 四端元件有：受控源 耦合電感 理想變壓器。,2019/5/12,課件制作：高洪民,27,1-1 電路及集總電路模型,集總參數(shù)電路（忽略次要性質(zhì)）: 由電阻、電容、電感等集總參數(shù)元件組成的電路稱(chēng)為集總電路，分電阻電路和動(dòng)態(tài)電路兩大類(lèi)。 只含電阻元件和電源元件的電路稱(chēng)為電阻電路。 各種實(shí)際電路一般都是由電阻器、電容器、線(xiàn)圈、電源等部件（component）和晶體管等器件（device）相互連接組成的。,2019/5/12,課件制作：高洪民,28,1-1 電路及集總電路模型,也可分為有源元件和無(wú)源元件：,(1)有源元件: 獨(dú)立源：電壓源，電流源。 受控源：電壓控制電壓源，電流控制電壓源， 電壓控制電流源，電流控制電流源,(2)無(wú)源元件: 電阻元件，電容元件，電感元件，耦合電感，理想變壓器。,（3）實(shí)際元件的模型:,一個(gè)實(shí)際元件在某種條件下都可以找到它的模型。有些實(shí)際元件的模型比較簡(jiǎn)單，可以由一種理想元件構(gòu)成，有些實(shí)際元件的模型比較復(fù)雜，要用幾種理想元件來(lái)構(gòu)成。,2019/5/12,課件制作：高洪民,29,1-1 電路及集總電路模型,實(shí)際電路：收音機(jī)，電視，自動(dòng)控制設(shè)備 2.理想元件 實(shí)際的電路都是由電氣設(shè)備和器件組成，如：發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)、電池、晶體管、電阻、電容 我們?cè)诒菊n程中研究的不是這些實(shí)際設(shè)備而是理想化了的元件。 由于電磁能量的相互轉(zhuǎn)換(變化的磁場(chǎng)=變化的電場(chǎng))，許多設(shè)備的性質(zhì)往往比較復(fù)雜，表現(xiàn)出兩重性或多重性。 例如導(dǎo)線(xiàn)我們往往用電阻表示，但在一定的條件下它還表現(xiàn)出電容性、電感性。 在一定的條件下可把實(shí)際元件理想化，用其主要的電磁性質(zhì)來(lái)代替成為理想元件集中（總）參數(shù)元件。,2019/5/12,課件制作：高洪民,30,第一章 1-1 電路及集總電路模型,電路的作用 1提供能量 2傳送及處理信號(hào) 3測(cè)量 4存儲(chǔ)信息,供電電路,電話(huà)電路音響放大電路,萬(wàn)用表電路,存儲(chǔ)器電路,2019/5/12,課件制作：高洪民,31,1-1 電路及集總電路模型,電路的作用 電的應(yīng)用可分為能量和信息兩大領(lǐng)域,3 負(fù)載,1 電源,2 中間環(huán)節(jié),1 能量的輸送與轉(zhuǎn)換,發(fā)電機(jī),升壓 變壓器,輸電線(xiàn),降壓 變壓器,電燈 電動(dòng)機(jī) ,3電能其它形式的能量,2連接電源和負(fù)載，傳輸、分配電能,發(fā)電設(shè)備 ，變電、輸電、用電設(shè)備： 其他形式能量電能機(jī)械能，熱能，光能，化學(xué)能,1其它形式的能量電能，,2019/5/12,課件制作：高洪民,32,1-1 電路及集總電路模型,2 信號(hào)的傳遞和處理,放 大 器,話(huà)筒,揚(yáng)聲器,信號(hào)源,負(fù)載,話(huà)筒把聲音（信息）電信號(hào),揚(yáng)聲器把電信號(hào) 聲音（信息）,電路的作用 2、電用作信息處理和交換的媒介已成為當(dāng)代社會(huì)的顯著特征,2019/5/12,課件制作：高洪民,33,1-1 電路與集總電路模型,（2）信號(hào)的傳遞和處理信號(hào) 例1：卡拉OK,例2：打電話(huà)將一個(gè)用戶(hù)的信息傳送給另一個(gè)用戶(hù)通過(guò)通信系統(tǒng)完成信息的傳遞和交換,2019/5/12,課件制作：高洪民,34,1-1 電路及集總電路模型,三.電路模型 : 由集總（理想）元件構(gòu)成的電路叫電路模型. 我們所研究的是電路模型而不是實(shí)際電路。,電路實(shí)體,2019/5/12,課件制作：高洪民,35,實(shí)際電路,電氣圖,電路圖（電路模型）,電路分析理論所研究的對(duì)象都是由理想電路元件組成的實(shí)際電路的電路模型 電氣圖、電路模型圖形符號(hào)（表1-1，P4）。,2019/5/12,課件制作：高洪民,36,1-1 電路及集總電路模型,電路分析：給定電路結(jié)構(gòu)及電路參數(shù)，求各部分的電壓、電流叫電路分析。 采用集總電路模型意味著不考慮電路中電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相互作用，不能考慮電磁波的傳播現(xiàn)象，認(rèn)為電能的傳送是瞬間完成的。 當(dāng)電路的尺寸大于最高頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)或兩者屬于同一數(shù)量級(jí)時(shí)，便不能作為集總電路處理，應(yīng)作為分布（distributed）參數(shù)電路處理。,2019/5/12,課件制作：高洪民,37,第一章 1-2電路變量：電流、電壓及功率,電子：負(fù)電荷 質(zhì)子：正電荷 電量： 1庫(kù)侖（C）=6.24*108個(gè)電子的電荷量,2019/5/12,課件制作：高洪民,38,1-2電路變量：電流、電壓及功率,電路分析：給定電路結(jié)構(gòu)及電路參數(shù)，求各部分的 電壓、電流叫電路分析。,電路分析：在已知電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，討論電路的激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系。 激勵(lì)：電源或信號(hào)源的電壓或電流，它推動(dòng)電路工作，即產(chǎn)生電路各部分電壓或電流的原因。 響應(yīng)：激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流，即研究電路中因果關(guān)系。,2019/5/12,課件制作：高洪民,39,1-2電路變量：電流、電壓及功率,一.電流 1.定義：帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)（有秩序的運(yùn)動(dòng)）形成電流。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量定義為電流的大小。,i(t)=dq/dt 電荷的變化率（1A=1C/s，安培）,電流方向：正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,大小和方向都不隨時(shí)間改變的電流稱(chēng)為恒定電流，簡(jiǎn)稱(chēng)直流DC。I,大小和方向隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流AC。i,電路分析：給定電路結(jié)構(gòu)及電路參數(shù)，求各部分的 電壓、電流叫電路分析。,2019/5/12,課件制作：高洪民,40,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,對(duì)電路進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，不僅要算出電壓、電流、功率值的大小，還要確定這些量在電路中的實(shí)際方向。 但是，在電路中各處電壓（電位）的高低、電流的方向等很難事先判斷出來(lái)。因此電路內(nèi)各處電壓、電流的實(shí)際方向也就不能確定。為此引入?yún)⒖挤较虻母拍睢?2019/5/12,課件制作：高洪民,41,1-2電路變量、電流、電壓及功率,2.電流的參考方向,電流的參考方向：預(yù)先假定的方向，用箭頭表示，也稱(chēng)為電流的正方向（任意選定）,根據(jù)所設(shè)方向進(jìn)行計(jì)算， 如果求出 i 0 ，則 真實(shí)方向與參考方向一致 如果求出 i 0 ，則 真實(shí)方向與參考方向相反,分類(lèi) 交流電流與直流電流,2019/5/12,課件制作：高洪民,42,1-2電路變量、電流、電壓及功率,2.電流的參考方向, 在電路分析中，電路中標(biāo)出的電流方向都是參考方向。如果沒(méi)有方向，自己要設(shè)一個(gè)參考方向，在圖上標(biāo)出，按所標(biāo)參考方向進(jìn)行計(jì)算。不設(shè)參考方向，算出的結(jié)果沒(méi)有意義。 算得結(jié)果的正負(fù)配合參考方向就可確定真實(shí)方向，但不要把參考方向改為真實(shí)方向。,2019/5/12,課件制作：高洪民,43,1-2電路變量、電流、電壓及功率,1.定義：?jiǎn)挝徽姾捎蒩點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所獲得或失去的能量，即 a,b兩點(diǎn)之間的電壓（電位差）。,u(t)=dw/dq,若a點(diǎn)電位低（-），b點(diǎn)電位高（+） ，則正電荷獲得能量。 若a點(diǎn)電位高（+），b點(diǎn)電位低（-） ，則正電荷失去能量。,二. 電壓,2符號(hào)：u(或 U )，單位： 伏特 V,2019/5/12,課件制作：高洪民,44,1-2電路變量、電流、電壓及功率,2.電壓 同電流一樣，電壓也分為恒定電壓和交變電壓。直流電壓U(t) 、交流電壓u(t); 與電流一樣，電壓也需要參考極性：,用+，-號(hào)表示，任意選定參考方向 “+“號(hào)表示高電位，“-“表示低電位。,uab指ab的電壓降,按所設(shè)參考極性進(jìn)行計(jì)算 如果求出 uab0 ，則 真實(shí)極性與參考極性一致。 如果求出 uab0 ，則 真實(shí)極性與參考極性相反。,大小和極性不隨時(shí)間改變的電壓叫恒定電壓，大小和極性隨時(shí)間改變的叫交變電壓。,2019/5/12,課件制作：高洪民,45,1-2電路變量、電流、電壓及功率,三、關(guān)聯(lián)參考方向 在電路分析中，對(duì)一個(gè)元件既要假設(shè)通過(guò)它的電流參考方向，又要假設(shè)它兩端電壓的參考極性（方向），兩個(gè)都可任意假定，而且彼此獨(dú)立無(wú)關(guān)。但是，為方便起見(jiàn)，通常引入關(guān)聯(lián)參考方向。 關(guān)聯(lián)參考方向的規(guī)定：電流由高電位流向低電位。 電流與電壓降參考方向一致,2019/5/12,課件制作：高洪民,46,1-2電路變量、電流、電壓及功率,三、關(guān)聯(lián)參考方向,電流參考方向與電壓參考極性一致。,2019/5/12,課件制作：高洪民,47,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,習(xí)慣上規(guī)定,電壓的實(shí)際方向?yàn)椋?由高電位端指向低電位端；,電流的實(shí)際方向?yàn)椋?正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向；,電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向?yàn)椋?在電源內(nèi)部由低電位端指向高電位端。,2019/5/12,課件制作：高洪民,48,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,電壓、電流的參考方向：,當(dāng)電壓、電流參考方向與實(shí)際方向相同時(shí)，其值為正，反之則為負(fù)值。,電流的參考方向用箭頭表示；電壓的參考方向除用極性“+”、“”外，還用雙下標(biāo)Uab或箭頭表示。,任意假定。,2019/5/12,課件制作：高洪民,49,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,例如：圖中（1）若I=3A，則表明電流的實(shí) 際方向與參考方向相同 ；,在電路圖中所標(biāo)電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)的方向，一般均為參考方向。,（2）若I= 3A，則表明電流的實(shí)際方向與參考方向相反 。,2019/5/12,課件制作：高洪民,50,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,E,R,+,U,I,注意:(1)電路圖中標(biāo)注的均為參考方向. (2)參考方向一經(jīng)選定,電壓和電流均為代數(shù)量. (3)解題時(shí),要將待求的電壓和電流的參考方向在電路圖上標(biāo)示出來(lái),否則計(jì)算結(jié)果沒(méi)有意義.,A,B,+,2019/5/12,課件制作：高洪民,51,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,電壓、電流實(shí)際方向與參考方向 相同為正值，相反為負(fù)值,例如：E=3V，若假定電路中U的參考方向?yàn)樯稀?”下“”，則U=3V或UAB=3V,例如：E=3V，若假定電路中U的參考方向?yàn)樯稀啊毕隆?”，則U= 3V或UBA= 3V,2019/5/12,課件制作：高洪民,52,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,表達(dá)式,圖A中 U 、I參考方向相同,U= IR,圖B、C中 U、 I參考方向相反,圖A,或,圖B,I,+,表達(dá)式,U= IR,注意:電路分析的定律和公式是在規(guī)定參考方向下得到的，參考方向改變，公式也要作相應(yīng)變化。例如歐姆定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,53,1-2電路變量、電流、電壓及功率,電壓和電流的參考方向,圖A,或,圖B,I,+,圖B中若I= 2A，R=3，則U= (2)3=6V,電流的參考方向 與實(shí)際方向相反,電壓與電流 參考方向相反,2019/5/12,課件制作：高洪民,54,1-2電路變量、電流、電壓及功率 四、功率p(t),1定義單位時(shí)間內(nèi)能量的變化。把能量傳輸（流動(dòng)）的方向稱(chēng)為功率的方向，定義式為： 2符號(hào) p（ P ） 3單位瓦 W 4說(shuō)明:當(dāng)選取電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)， 功率 p( t ) 0，為吸收功率，吸收能量 功率 p( t ) 0，為發(fā)出功率，發(fā)出能量,2019/5/12,課件制作：高洪民,55,1-2電路變量、電流、電壓及功率,若在dt時(shí)間內(nèi)，由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)的正電荷為dq，且由a到b為電壓降u，則正電荷失去的能量為,dw=udq,四、功率p(t) 電源提供的電壓和電流不是信號(hào)，而是電能,功率 p(t)=dw/dt=udq/dt=ui,P(t)0 吸收功率 P(t)0 放出功率,2019/5/12,課件制作：高洪民,56,1在電壓電流取定關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，在任意時(shí)刻電路部分所吸收的能量為 2符號(hào) w（W） 3單位焦J,電能計(jì)算,1-2電路變量、電流、電壓及功率 四、功率p(t),2019/5/12,課件制作：高洪民,57,第一章 1-2電路變量：電流、電壓及功率,（1）u=-2V,i=1A （2）u=2V,i=1A p(t)=ui=（-2)1=-2W0 產(chǎn)生功率 吸收功率 注：功率公式不僅適用于任何一個(gè)元件， 對(duì)任一部分電路也適用。,例題：求下圖的p(t),2019/5/12,課件制作：高洪民,58,1-2電路變量、電流、電壓及功率 四、功率p(t),p(t)=u(t)*I(t) p(t)=-u(t)*i(t) P(t)0 吸收功率 P(t)0 吸收功率 消耗功率 消耗功率 負(fù)載 負(fù)載 P(t)0 放出功率 P(t)0 放出功率 提供功率 提供功率 電源 電源,2019/5/12,課件制作：高洪民,59,1-2電路變量、電流、電壓及功率 四、功率p(t),例題： p10，例1-1，例1-2 必須先假定所求量的參考方向， 注意SI單位及倍率單位的使用，p11,2019/5/12,課件制作：高洪民,60,1.3 基爾霍夫定律,一、拓?fù)湫g(shù)語(yǔ): 1支路(branch)：電路中的每一個(gè)二端元件 構(gòu)成為一條支路 2節(jié)點(diǎn)(node)：電路中各支路連接點(diǎn) 3回路(loop)：電路中任一閉合路徑 4網(wǎng)孔(mesh)：內(nèi)部不含其他支路的回路,2019/5/12,課件制作：高洪民,61,1.3 基爾霍夫定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,62,KCL基爾霍夫電流定律,1定律內(nèi)容 對(duì)于任一集總電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流進(jìn)（或流出）該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和為零。如果 表示流入（或流出）節(jié)點(diǎn)K 的電流，有下面的式子成立,1.3.1 基爾霍夫電流定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,63,1.3.1 基爾霍夫電流定律,另一種描述： 對(duì)于任一集總電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流進(jìn)該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的和等于流出該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的和。即：,2019/5/12,課件制作：高洪民,64,1.3 基爾霍夫定律 1.3.1 基爾霍夫電流定律,KCL可表述為: 在電路的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)上, 同一瞬間電流的代數(shù)和等于零。用公式表示, 即, i = 0,在直流電路中為 I = 0,顯然上述結(jié)論適用于任何電路的任何節(jié)點(diǎn)，而且對(duì)任意波形的電流來(lái)說(shuō)，這一結(jié)論在任一瞬間也是適用的。,2019/5/12,課件制作：高洪民,65,1.3.1 基爾霍夫電流定律,2關(guān)于定律的說(shuō)明 適用于集總電路，表征電路中各個(gè)支路電流的約束關(guān)系，與元件特性無(wú)關(guān) KCL是各支路間的電流約束關(guān)系 KCL定律可推廣到任意閉合面（廣義節(jié)點(diǎn)、高斯面） 使用時(shí)，直接用參考方向列寫(xiě)方程,2019/5/12,課件制作：高洪民,66,1.3.1 基爾霍夫電流定律,KCL的推廣應(yīng)用：廣義節(jié)點(diǎn),KCL可推廣應(yīng)用于電路 中的任何一個(gè)假定的閉合面。,例如對(duì)右圖所示電路,i1+ i2 i3 = 0,或 i = 0,由于閉合面具有與結(jié)點(diǎn)相同的性質(zhì)，因此稱(chēng)為廣義節(jié)點(diǎn),2019/5/12,課件制作：高洪民,67,1.3.1 基爾霍夫電流定律,關(guān)于KCL的幾點(diǎn)說(shuō)明：,KCL闡明了電路中與任一節(jié)點(diǎn)有關(guān)的各電流之間的關(guān)系，其反映的是電流連續(xù)性（電荷守恒）原理。集總參數(shù)電路中的節(jié)點(diǎn)不能聚集電荷，有多少電荷流入就必須有多少電荷流出。 (2)KCL具有普遍適用性。既適用于任一瞬時(shí)任何變化的電流，也適用于由各種不同元件構(gòu)成的電路。此定律與元件性質(zhì)無(wú)關(guān)，是對(duì)支路電流所加的約束。,2019/5/12,課件制作：高洪民,68,1.3.1 基爾霍夫電流定律,關(guān)于KCL的幾點(diǎn)說(shuō)明：,KCL不僅適用于任一節(jié)點(diǎn)，而且還適用于電路中任何一個(gè)假定的閉合面（廣義節(jié)點(diǎn)）。 (4) 應(yīng)用KCL列任一結(jié)點(diǎn)的電流方程時(shí)，一定要先在電路圖上標(biāo)出電流的參考方向。,2019/5/12,課件制作：高洪民,69,1.3.1 基爾霍夫電流定律,KCL,電流的參考方向 與實(shí)際方向相反,例1:,解:,得到:,2019/5/12,課件制作：高洪民,70,1.3.1 基爾霍夫電流定律,例2：P14例1-3 例3：在圖示電路中，已知 I1= 2A，I2= -1A，I6= 4A，求未知電流 I3，I4， I5 。,2019/5/12,課件制作：高洪民,71,1.3.1 基爾霍夫電流定律,解： 對(duì)節(jié)點(diǎn)A列KCL方程，設(shè)電流流出為正，則 I1 - I2 +I3= 0 I3 = - I1 + I2 = -2+(-1)= -3A I3的真實(shí)方向與參考方向相反 I4= I3 = -3A,2019/5/12,課件制作：高洪民,72,1.3.1 基爾霍夫電流定律, 對(duì)節(jié)點(diǎn)C列KCL方程,I2 - I4 +I5- I6 = 0,I5= - I2 + I4 + I6 = -(-1)+(-3)+(4)= 2A,真實(shí)方向與參考方向相同。,也可用節(jié)點(diǎn)B求： - I1 -I5+ I6 =0,I5= - I1 + I6 =(-2)+(4)= 2A,2019/5/12,課件制作：高洪民,73,1.3.1 基爾霍夫電流定律,解后總結(jié)： 注意兩套符號(hào): 括號(hào)前的符號(hào)取決于參考方向相對(duì)于節(jié)點(diǎn)的關(guān)系。設(shè)流出為正，流入為負(fù)，是列方程出現(xiàn)的符號(hào)。 括號(hào)里的符號(hào)是電流本身的符號(hào)，反映真實(shí)方向和參考方向的關(guān)系，正的相同，負(fù)的相反。 求出的值無(wú)論正負(fù)，都不要把參考方向改成真實(shí)方向。,請(qǐng)認(rèn)真體會(huì)相關(guān)概念，解題規(guī)范，多加練習(xí)！,2019/5/12,課件制作：高洪民,74,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,1、回路和網(wǎng)孔 LOOP & MESH,回路：由電路元件組成的閉合路徑稱(chēng)為回路。如上圖中有adbca、abda和abca三個(gè)回路。,網(wǎng)孔： 未被其它支路分割的單孔回路稱(chēng)為網(wǎng)孔。如上圖中有adbca和 abda兩個(gè)網(wǎng)孔。,2019/5/12,課件制作：高洪民,75,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,KVL基爾霍夫電壓定律 定律內(nèi)容 對(duì)于任一集總電路中的任一回路，在任一時(shí)刻沿著該回路的所有支路電壓降的代數(shù)和為零。如果 表示回路中第k條支路電壓，K為回路中的支路數(shù)，有下面的式子成立,2019/5/12,課件制作：高洪民,76,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,另一種描述： 對(duì)于任一集總電路中的任一回路節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻沿著該回路的所有支路的電壓降的和等于沿著該回路的所有支路的電壓升的和相等。即：,2019/5/12,課件制作：高洪民,77,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,基爾霍夫電壓定律,（Kirchhoff s Voltage Law，簡(jiǎn)稱(chēng) KVL）,KVL是能量守恒法則的反映，或者說(shuō)是電位單值性原理的反映。,2019/5/12,課件制作：高洪民,78,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,基爾霍夫電壓定律-KVL 對(duì)于任一集總參數(shù)電路中的任一回路，在任一時(shí)刻，沿回路電壓降的代數(shù)和等于零。,KVL是能量守恒法則的反映，或者說(shuō)是電位單值性原理的反映。,2019/5/12,課件制作：高洪民,79,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,uS2 + u1=u2 + uS1,例如對(duì)圖中的回路adbca而言，由于電位的單值性，若從a點(diǎn)出發(fā)，沿回路環(huán)行一周又回到a點(diǎn)，則在此回路上的電位降之和等于電位升之和。即,即，如果與回路環(huán)行方向一致的電壓前面取正號(hào)，與回路環(huán)行方向相反的電壓前面取負(fù)號(hào)，那么該回路中電壓的代數(shù)和就等于零。,uS2u2 + u1uS1 =0,2019/5/12,課件制作：高洪民,80,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,KVL可表述為: 在電路的任何一個(gè)回路中，沿同一方向循行,同一瞬間電壓的代數(shù)和等于零。用公式表示, 即, u = 0,在直流電路中為 U = 0,顯然上述結(jié)論也適用于任何電路的任一回路，而且對(duì)任意波形的電壓來(lái)說(shuō)，這一結(jié)論在任一瞬間也是適用的。,2019/5/12,課件制作：高洪民,81,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,、KVL的推廣應(yīng)用,KVL可推廣應(yīng)用于任何一個(gè) 假定閉合的一段電路。,例如對(duì)右圖所示電路,uS+ Ri u = 0,或 u = uS+ Ri,2019/5/12,課件制作：高洪民,82,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,關(guān)于KVL的幾點(diǎn)說(shuō)明：,(1) KVL闡明了電路中與任一回路有關(guān)的各電壓之間的關(guān)系，其反映的是電位單值性原理?；蛘哒f(shuō)此定律反映了能量守恒原理，單位正電荷從 A 點(diǎn)出發(fā)繞行一周回到A點(diǎn)得到或失去的能量為零。 (2) KVL具有普遍適用性。既適用于任一瞬時(shí)任何變化的電壓，也適用于由各種不同元件構(gòu)成的電路。KVL與元件性質(zhì)無(wú)關(guān)，是對(duì)支路電壓所加的約束。,2019/5/12,課件制作：高洪民,83,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,關(guān)于KVL的幾點(diǎn)說(shuō)明：,KVL不僅適用于電路中任一閉合的回路，而且還可以推廣應(yīng)用于任何一個(gè)假定閉合的一段電路。 (4) 應(yīng)用KVL時(shí)應(yīng)注意,首先選定回路的循行方向,規(guī)定與回路循行方向一致的電壓前面取正號(hào), 與回路循行方向相反的電壓前面取負(fù)號(hào)。,2019/5/12,課件制作：高洪民,84,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,2關(guān)于定律的說(shuō)明 適用于集總電路，表征電路中各個(gè)支路電壓的約束關(guān)系，與元件特性無(wú)關(guān) 由KVL定律可知，任何兩點(diǎn)間的電壓與路徑無(wú)關(guān) 使用KVL定律時(shí)，直接用參考方向根據(jù)選定的繞行方向列寫(xiě)方程,2019/5/12,課件制作：高洪民,85,P17例1-4、P18例1-5 例3：已知,求：,U2=？,E1 =5V，,電壓的實(shí)際方向 與參考方向相反,E2 = 3V,U3 =8V，,U1 = 2V，,U2 E2 U3 +E1 + U1 = 0,U2 (3) 8 +5 + (2) = 0,KVL,解：應(yīng)用KVL,U2 = 2 V,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,86,回路電壓方程,從A點(diǎn)出發(fā)，沿順時(shí)針?lè)较颍ㄒ部上喾矗妷航等≌?，電壓升取?fù)。,u1+u2-u3+u4-u5= 0,這五個(gè)電壓線(xiàn)性相關(guān)。如果只有一個(gè)未知電壓，未知電壓可求。,V：,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,87, 此定律反映了能量守恒原理，單位正電荷從A點(diǎn)出發(fā)繞行一周回到A點(diǎn)得到或失去的能量為零。 KVL與元件性質(zhì)無(wú)關(guān)，是對(duì)支路電壓所加的約束。 KVL是各支路間的電壓約束關(guān)系,V：,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,88,例 2 求圖示電路中的U1、U2、U3,U1-(6)-(2)=0 U1=6+2=8 V,U3-(6)-(12)=0 U3=6+12=18 V,U2+U3-U1=0 U2= -U3+U1= -(18)+(8) = -10 V,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,89,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,解題中需要注意的問(wèn)題 兩套符號(hào)： 一是參考極性與繞行方向的關(guān)系，遇電壓降取正，電壓升取負(fù)，即括號(hào)前的符號(hào)。 二是數(shù)值本身的符號(hào)，即括號(hào)里的符號(hào)，反映參考極性與真實(shí)極性關(guān)系。 求出的值無(wú)論正負(fù)，都不要把參考方向改成真實(shí)方向。,2019/5/12,課件制作：高洪民,90,1.3.2 基爾霍夫電壓定律,三、基爾霍夫電路方程的獨(dú)立性,對(duì)于具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)、b條支路、m個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，獨(dú)立的KCL 方程為 個(gè)，獨(dú)立的KVL方程為m個(gè)，其中,定向圖：有向線(xiàn)段（支路）+節(jié)點(diǎn),2019/5/12,課件制作：高洪民,91,1-4 電阻元件,一、電阻 如果一個(gè)二端元件，在任一瞬間其端電壓和電流之間的關(guān)系可由u-i平面上的一條曲線(xiàn)所決定，則此二端元件稱(chēng)為電阻。反映對(duì)電流的阻礙性能,請(qǐng)看右圖所示 電阻 ui曲線(xiàn),2019/5/12,課件制作：高洪民,92,電阻：R （）=u/i 歐姆定律 u(t)=Ri(t) 電壓電流關(guān)系 VCR (voltage current relation) 元件約束,線(xiàn)性電阻對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)且具有雙向性。 電導(dǎo) G=1/R ，單位：西門(mén)子(S) i(t)=Gu(t),對(duì)于線(xiàn)性非時(shí)變電阻：,1-4 電阻元件,歐姆定律,2019/5/12,課件制作：高洪民,93,1-4 電阻元件,二、線(xiàn)性非時(shí)變電阻 線(xiàn)性電阻：電阻的伏安特性曲線(xiàn)是一條經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)。(雙向、無(wú)記憶性） f(u,i)=u-Ri=0, f(u,i)=i-Gu=0 非時(shí)變電阻：電阻的伏安特性曲線(xiàn)不隨時(shí)間變化。 線(xiàn)性非時(shí)變電阻：其伏安特性曲線(xiàn)是一條不隨時(shí)間變化的且經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)。,2019/5/12,課件制作：高洪民,94,1-4 電阻元件,R= u(t)/i(t) R=-u(t)/i(t) u(t)=Ri(t) u(t)=-Ri(t) P(t)=u(t)I(t) P(t)=-u(t)I(t) P(t)0 吸收功率 P(t)0 吸收功率 消耗功率 消耗功率 負(fù)載 負(fù)載 P(t)0 放出功率 P(t)0 放出功率 提供功率 提供功率 電源 電源,2019/5/12,課件制作：高洪民,95,典型的非線(xiàn)性電阻二極管 不是線(xiàn)性,正向偏置、正向連接：二極管的電阻很小，而電流很大。 反向偏置、反向連接：加反向電壓時(shí)，電流很小，電阻很大,實(shí)際二極管,1-4 電阻元件,2019/5/12,課件制作：高洪民,96,典型的非線(xiàn)性電阻二極管的單向?qū)щ娦?反向連接：截止 R= ，u0， i=0,理想二極管,正向連接: 導(dǎo)通 R=0，u=0， i 0,1-4 電阻元件,2019/5/12,課件制作：高洪民,97,1-4 電阻元件,2019/5/12,課件制作：高洪民,98,三、 電阻的功率,電阻元件上電壓電流的真實(shí)方向總是一致的，所以p總是大于零的，電阻是耗能元件。,直流,1-4 電阻元件,正電阻元件為無(wú)源元件，從不向外電路提供能量；P24例1-6 負(fù)電阻元件為有源元件，可向外電路提供能量。,2019/5/12,課件制作：高洪民,99,1-4 電阻元件,電阻元件分線(xiàn)性u(píng),I和非線(xiàn)性；時(shí)變和非時(shí)變。,我們研究的電阻元件：,1.是線(xiàn)性，非時(shí)變，二端元件,2.通過(guò)它的電流與加在它兩端的電壓服從定律,i,u取關(guān)聯(lián)參考向時(shí)：U(t)=Ri(t),I,u取非關(guān)聯(lián)參考向時(shí)：U(t)=-Ri(t),3.其u-I特性（伏安特性、VAR特性） 曲線(xiàn)是通過(guò)原點(diǎn)的一條曲線(xiàn),2019/5/12,課件制作：高洪民,100,1-4 電阻元件,4.在并聯(lián)電路中常用它的倒數(shù) G=1/R,電導(dǎo) 單位S（西門(mén)子）,5.電阻元件是將電能熱能的元件,在時(shí)間t0,t內(nèi)電阻元件消耗的熱能：,中學(xué)已知：Q=RIt（焦?fàn)枱幔?6. R,G對(duì)偶,2019/5/12,課件制作：高洪民,101,1-5 電壓源,電源 1，獨(dú)立電源：u,I是獨(dú)立存在的 可以用兩種不同的模型等效：電壓源； 電流源 二端元件（單口元件） 2，受控源（相關(guān)電源） 其電壓和電流是受電路中其他部分的電壓或電流控制的，這些電壓或電流不存在時(shí)該電源也不復(fù)存在 四端元件（雙口元件）,2019/5/12,課件制作：高洪民,102,1-5 電壓源,用理想電壓源和電阻元件的串聯(lián)組合可以構(gòu)成實(shí)際電壓源的模型。,電源是向電路提供能量的有源元件，作為電路的輸入，也叫激勵(lì)。電源分電壓源和電流源。 1、什么是電壓源（理想電壓源） ？ 電壓源是內(nèi)阻 的電源,是一個(gè)二端元件 電壓源其端電壓為定值或一定的時(shí)間函數(shù)，與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)，流過(guò)它的電流為不定值，其大小由與之相聯(lián)的外電路決定。 請(qǐng)看下面伏安特性圖和電路符號(hào)圖,2019/5/12,課件制作：高洪民,103,1-5 電壓源,用理想電壓源和電阻元件的串聯(lián)組合可以構(gòu)成實(shí)際電壓源的模型。 電路因電源不同而分為直流電路、交流電路。,2019/5/12,課件制作：高洪民,104,理想電源元件 當(dāng)實(shí)際電源本身的功率損耗可以忽略不計(jì)，即電源內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，這種電源便可以用一個(gè)理想電源元件來(lái)表示。理想電壓源 (恒壓源)如圖所示:,特點(diǎn): 輸出電壓 U為定值 , 與外電路無(wú)關(guān)。 U=US 輸出電流 I不是定值 , 由外電路決定。,1-5 電壓源,2019/5/12,課件制作：高洪民,105,(a)凡是與恒壓源并聯(lián)的元件，其兩端的電壓均等于恒壓源的電壓，即 U=US 。 注意：不同的恒壓源元件是不允許直接并聯(lián)的，某個(gè)恒壓源串聯(lián)電阻后可以與恒壓源并聯(lián)。,關(guān)于恒壓源的幾點(diǎn)結(jié)論：,1-5 電壓源,2019/5/12,課件制作：高洪民,106,(b)當(dāng)與恒壓源并聯(lián)的元件的量值變化時(shí)（不應(yīng)短路），不會(huì)影響電路其余部分的電壓和電流 ，僅影響該元件自身和恒壓源的電流。,關(guān)于恒壓源的幾點(diǎn)結(jié)論：,1-5 電壓源,2019/5/12,課件制作：高洪民,107,(c)多個(gè)恒壓源串聯(lián)時(shí)，可合并成一個(gè)等效的恒壓源。,多個(gè)串聯(lián)恒壓源合并時(shí)，應(yīng)考慮每個(gè)恒壓源的參考方向。,1-5 電壓源,2019/5/12,課件制作：高洪民,108,1-5 電壓源,例p28例1-8：下圖所示的含源支路ab，已知us1=6V,us2=14V,uab=5V,R1=2,R2=3,求i.,Uab=R1i+us1+R2i-us2 i=(uab-us1+us2)/(R1+R2) =(5-6+14)/(2+3)=2.6A,例2、p27例1-7；例3：p29例1-9,2019/5/12,課件制作：高洪民,109,1-6 電流源,電流源提供一定值的電流或一定時(shí)間函數(shù)的電流，與端電壓無(wú)關(guān)，電壓值則由外電路決定。 即：能夠提供一定值的電流Is或一定時(shí)間函數(shù)的電流is(t)的元件稱(chēng)為理想電流源，簡(jiǎn)稱(chēng)電流源。電流源有兩個(gè)基本性質(zhì)： （1）輸出定值的電流is或一定時(shí)間函數(shù)的電流is(t)，與端電壓無(wú)關(guān)。 （2）電流源兩端電壓為不定值，大小由外電路決定。,2019/5/12,課件制作：高洪民,110,1-6 電流源,由電流源和電阻的并聯(lián)組合可以構(gòu)成實(shí)際電流源的模型。 信號(hào)源可以是電壓源也可以是電流源,電路符號(hào),請(qǐng)看下面伏安特性圖和電路符號(hào)圖,2019/5/12,課件制作：高洪民,111,理想電流源 (恒流源),特點(diǎn): 輸出電流 I為定值 , 與外電路無(wú)關(guān)。 I=IS 輸出電壓 U不是定值 , 由外電路決定。,1-6 電流源,2019/5/12,課件制作：高洪民,112,(a)凡是與恒流源串聯(lián)的元件，其電流均等于恒流源的電流，即 I=IS 。 注意：不同的恒流源元件是不允許串聯(lián)的。,關(guān)于恒流源的幾點(diǎn)結(jié)論：,1-6 電流源,2019/5/12,課件制作：高洪民,113,(b)當(dāng)與恒流源串聯(lián)的元件的量值變化時(shí)（不應(yīng)開(kāi)路），不會(huì)影響電路其余部分的電壓和電流 ，僅影響該元件自身和恒流源的電壓。,關(guān)于恒流源的幾點(diǎn)結(jié)論：,1-6 電流源,2019/5/12,課件制作：高洪民,114,(c)多個(gè)恒流源并聯(lián)時(shí)，可合并成一個(gè)等效的恒流源。,等效,多個(gè)并聯(lián)恒流源合并時(shí)，應(yīng)考慮每個(gè)恒流源的參考方向。,關(guān)于恒流源的幾點(diǎn)結(jié)論：,1-6 電流源,2019/5/12,課件制作：高洪民,115,理想電源元件的兩種工作狀態(tài),(1) 起電源作用 當(dāng)恒壓源或恒流源的電壓和電流的實(shí)際方向與下圖中的參考方向相同時(shí)，它們輸出電功率，起電源作用。,1-6 電流源,2019/5/12,課件制作：高洪民,116,理想電源元件的兩種工作狀態(tài),(2) 起負(fù)載作用 當(dāng)恒壓源或恒流源的電壓或電流的某一個(gè)的實(shí)際方向與下圖中的參考方向相反時(shí)，它們?nèi)∮秒姽β?，起?fù)載作用。,1-6 電流源,2019/5/12,課件制作：高洪民,117,例7 求下圖電路中U以及各個(gè)電源的功率,解: KVL: U-5+1*10=0 U=5-10=-5V 功率:,例5、p32例1-10；例6：p32例1-11,2019/5/12,課件制作：高洪民,118,結(jié)論,從上面例題中可以看出: 1.電壓源的電流不能由其本身確定,要由與之相連的外電路確定. 電流源的電壓不能由其本身確定,要由與之相連的外電路確定. 2.電流源可以吸收能量,如左10A電流源;也可放出能量,如右10A電流源. 電壓源可以吸收能量,如右5V電壓源;也可放出能量,如左5V電壓源. 3.電流源,電壓源均為有源元件.,2019/5/12,課件制作：高洪民,119,例8：求下圖中開(kāi)關(guān)在A(yíng)或者B時(shí)電流i=？,解： 開(kāi)關(guān)在A(yíng)時(shí) ： i=2 A 開(kāi)關(guān)在B時(shí) ： i=1 A,2019/5/12,課件制作：高洪民,120,例9：下列答案那個(gè)正確？,解：（1） R 時(shí)，I1 （2） R 時(shí)，I2 （3） R 時(shí)，I3不變,2019/5/12,課件制作：高洪民,121,例10：求下圖中開(kāi)關(guān)在A(yíng)和B時(shí)的電壓U。,2019/5/12,課件制作：高洪民,122,例11：下圖所示，哪個(gè)答案正確？ （1）R增大，U1增大 （2）R增大，U2增大 （3）R增大，U3不變,答：（2）正確,2019/5/12,課件制作：高洪民,123,1-7 受控源,一、受控源 受電路中其他支路電壓或電流控制的電壓源或電流源叫做受控源。 受控源是電子器件的抽象模型：輸入端（控制支路U、I）控制輸出端（受控支路U、I），表明電子