1、會(huì)計(jì)學(xué)1電路電路(dinl)原理基礎(chǔ)知識(shí)原理基礎(chǔ)知識(shí)第一頁，共34頁。1.1 電路電路(dinl)和電路和電路(dinl)模型（模型（model)1、概念：、概念： 電路電路-是電流的通路是電流的通路(tngl)，是為了某種需要，是為了某種需要由某些電工設(shè)備或元件（電氣器件）按一定的方式組合由某些電工設(shè)備或元件（電氣器件）按一定的方式組合起來的。起來的。電路電路(dinl)主要由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線及開關(guān)等主要由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線及開關(guān)等構(gòu)成構(gòu)成電源電源(source)：提供能量或信號(hào)：提供能量或信號(hào).負(fù)載負(fù)載(load)：將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，或?qū)Γ簩㈦娔苻D(zhuǎn)化為其它形式的能量，或?qū)?

2、信信號(hào)進(jìn)行處理號(hào)進(jìn)行處理.導(dǎo)線導(dǎo)線(line)、開關(guān)開關(guān)（switch)等：將電源與負(fù)載接成通路等：將電源與負(fù)載接成通路.第1頁/共34頁第二頁，共34頁。2 2、作用、作用(zuyng)(zuyng)：電池電池?zé)襞轃襞?.2.實(shí)現(xiàn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)(xnho)(xnho)的傳遞的傳遞與處理與處理第2頁/共34頁第三頁，共34頁。3 3、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)：電電 池池?zé)襞轃襞?電源電源: 提供提供(tgng)電能的裝置電能的裝置 負(fù)載負(fù)載: 取用取用電能電能(dinnng)的裝置的裝置中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用第3頁/共34頁第四頁，共3

3、4頁。4 4、電路、電路(dinl)(dinl)模型：模型：R+RoE-手電筒的電路手電筒的電路(dinl)(dinl)模型模型燈燈泡泡開關(guān)開關(guān)(kigun)電電池池導(dǎo)線導(dǎo)線S 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際電路模型一般要將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。模型。第4頁/共34頁第五頁，共34頁。1.2 1.2 電流電流(dinli)(dinli)和電壓的參考和電壓的參考方向方

4、向第5頁/共34頁第六頁，共34頁。 （2 2）、表示）、表示(biosh)(biosh)方法方法abIR電流電流(dinli)：Uab 雙下雙下標(biāo)標(biāo)電壓電壓(diny)：+正負(fù)正負(fù)號(hào)號(hào)abUI（1 1）、概念：概念：+_U+EaRb 在分析計(jì)算電路時(shí)，在分析計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量對(duì)電量任意假定任意假定的方向的方向。箭標(biāo)箭標(biāo)Iab 雙下雙下標(biāo)標(biāo)參考方向參考方向箭標(biāo)箭標(biāo)第6頁/共34頁第七頁，共34頁。實(shí)際方向與參考方向一致，電流實(shí)際方向與參考方向一致，電流(或電壓或電壓(diny)值為正；值為正；實(shí)際方向與參考方向相反，電流實(shí)際方向與參考方向相反，電流(或電壓或電壓(diny)值為負(fù)。值為負(fù)。(3

5、)(3)、實(shí)際方向、實(shí)際方向(fngxing)(fngxing)與參考方向與參考方向(fngxing)(fngxing)的關(guān)系的關(guān)系第7頁/共34頁第八頁，共34頁。(4)(4)、關(guān)聯(lián)參考、關(guān)聯(lián)參考(cnko)(cnko)方向：方向：i+-Ru第8頁/共34頁第九頁，共34頁。(a)(b)(c)(d)(e)RRR1R2R1R2R電阻的符號(hào)電阻的符號(hào)固定固定(gdng)電阻電阻 可變可變二端二端(r dun)電阻電阻 三端三端(sn dun)電阻電阻 可變可變電阻電阻 實(shí)際電阻器示例 實(shí)際電阻器示例 1.4 1.4 電阻元件電阻元件第9頁/共34頁第十頁，共34頁。1. 符號(hào)符號(hào)(fho)R2.

6、 歐姆定律歐姆定律 (Ohms Law)(1) 電壓與電流的參考方向設(shè)定電壓與電流的參考方向設(shè)定(sh dn)為一致的方為一致的方向向Riu+u R iR 稱為電阻，稱為電阻，電阻的單位：電阻的單位： (歐歐) (Ohm，歐姆，歐姆)第10頁/共34頁第十一頁，共34頁。 伏安特性(txng)曲線: R tg 線性電阻線性電阻(dinz)R是一個(gè)與電壓和電流無關(guān)的常數(shù)是一個(gè)與電壓和電流無關(guān)的常數(shù)。令令 G 1/RG稱為稱為(chn wi)電導(dǎo)電導(dǎo)則則 歐姆定律表示為歐姆定律表示為 i G u .電導(dǎo)的單位：電導(dǎo)的單位： S (西西) (Siemens，西門子，西門子) uiO電阻元件的伏安特性

7、為電阻元件的伏安特性為一條過原點(diǎn)的直線一條過原點(diǎn)的直線第11頁/共34頁第十二頁，共34頁。(a)(b)(c)(d)SUSUSuSu+-電壓源的符號(hào)電壓源的符號(hào)電壓電壓(diny)源源直流直流電壓電壓源源 輸出輸出(shch)電壓可調(diào)的直電壓可調(diào)的直流電壓源流電壓源 交流交流(jioli)電壓源電壓源 按任意規(guī)律變化按任意規(guī)律變化的電壓源的電壓源 電池示例電池示例 穩(wěn)壓電源示例穩(wěn)壓電源示例 1.7 電壓源和電流源電壓源和電流源第12頁/共34頁第十三頁，共34頁。1、理想、理想(lxing)電壓源：電壓源： 電源兩端電壓為電源兩端電壓為uS，其值與流過它的電流，其值與流過它的電流 i 無關(guān)。無

8、關(guān)。(2) 特點(diǎn)特點(diǎn)(tdin)：(b) 電源兩端電壓由電源本身電源兩端電壓由電源本身(bnshn)決定，與外電路無關(guān)；決定，與外電路無關(guān)；(c) 通過它的電流是任意的，由外電路決定。通過它的電流是任意的，由外電路決定。直流：直流：uS為常數(shù)為常數(shù)交流：交流： uS是確定的時(shí)間函數(shù)，如是確定的時(shí)間函數(shù)，如 uS=Umsin t(1)電路符號(hào)電路符號(hào)uS+_(a) 內(nèi)阻內(nèi)阻R0 0第13頁/共34頁第十四頁，共34頁。(3). 伏安伏安(f n)特性特性US 若若uS = US ，即直流電源，則其伏安特性為平行于電流軸的，即直流電源，則其伏安特性為平行于電流軸的直線，反映電壓直線，反映電壓(di

9、ny)與與 電源中的電流無關(guān)。電源中的電流無關(guān)。 uS+_iu+_uiO第14頁/共34頁第十五頁，共34頁。(4). 理想電壓源的開路理想電壓源的開路(kil)與短路與短路uS+_iu+_R(a) 開路開路(kil)：R，i=0，u=uS。(b) 短路：短路：R=0，i ，理想電源，理想電源(dinyun)出現(xiàn)病態(tài)，因此理想出現(xiàn)病態(tài)，因此理想電壓源不允許短路。電壓源不允許短路。* 實(shí)際電壓源也不允許短路。因?qū)嶋H電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。，可能燒毀電源。US+_iu+_rUsuiOu=USri實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源第15頁/共34頁

10、第十六頁，共34頁。2、理想電流源：、理想電流源：電源輸出電源輸出(shch)電流為電流為iS，其值與此電源的端，其值與此電源的端電壓電壓 u 無關(guān)。無關(guān)。(2) 特點(diǎn)特點(diǎn)(tdin)：(b) 電源電流由電源本身電源電流由電源本身(bnshn)決定，與外電路無關(guān)；決定，與外電路無關(guān)；(c) 電源兩端電壓電源兩端電壓是任意的，由外電路決定。是任意的，由外電路決定。直流：直流：iS為常數(shù)為常數(shù)交流：交流： iS是確定的時(shí)間函數(shù)，如是確定的時(shí)間函數(shù)，如 iS=Imsin t(1) 電路符號(hào)電路符號(hào)iS+_u（a） RO 第16頁/共34頁第十七頁，共34頁。(3) 伏安伏安(f n)特特性性IS(a

11、) 若若iS= IS ，即直流電源，則其伏安特性為平行于電壓，即直流電源，則其伏安特性為平行于電壓(diny)軸的直線，反映電流與端電壓軸的直線，反映電流與端電壓(diny)無關(guān)無關(guān). (b) 若若iS為變化的電源，則某一時(shí)刻為變化的電源，則某一時(shí)刻(shk)的伏安的伏安關(guān)系也是這樣關(guān)系也是這樣. 電流為零的電流源，伏安曲線電流為零的電流源，伏安曲線與與u軸重合軸重合,相當(dāng)于開路元件相當(dāng)于開路元件.uiOiSiu+_第17頁/共34頁第十八頁，共34頁。(4) 理想電流源的短路理想電流源的短路(dunl)與與開路開路R(b) 開路：開路：R，i= iS ，u 。若。若強(qiáng)迫斷開電流源回路，電路模

12、型強(qiáng)迫斷開電流源回路，電路模型(mxng)為病態(tài)，理想電流源不為病態(tài)，理想電流源不允許開路。允許開路。(a) 短路短路(dunl)：R=0， i= iS ，u=0 ，電流源被短路，電流源被短路(dunl)。iSiu+_第18頁/共34頁第十九頁，共34頁。受控源的物理受控源的物理(wl)本質(zhì)本質(zhì) 和電阻、電容、電感、獨(dú)立源等一樣(yyng)，受控源也是一種理想元件，是對(duì)某種物理現(xiàn)象的模擬與抽象。在現(xiàn)實(shí)中可以找到電阻、電容、電感、電源等元件的原型，而 現(xiàn)實(shí)中并不存在一種特定的電器件稱作“受控電源”，它是某些電器件、電子元件在特定情況下工作狀態(tài)的一種等效。1.9 受控電源受控電源(dinyun)

13、(非獨(dú)立源非獨(dú)立源)(controlled source or dependent source)第19頁/共34頁第二十頁，共34頁。晶體(jngt)三極管 如圖，晶體三極管工作于交流小信號(hào)放大(fngd)狀態(tài)時(shí)，近似地有： ube=rbeib ic= ibicbceibubeuce第20頁/共34頁第二十一頁，共34頁。 該受控源模型(mxng)為電流控制電流源CCCS,其中所有的電壓、電流、參數(shù)均為交流量。ibicibrbe因此可以等效(dn xio)成以下模型：第21頁/共34頁第二十二頁，共34頁。1. 定義：電壓源電壓或電流源電流不是給定的定義：電壓源電壓或電流源電流不是給定的時(shí)間

14、函數(shù)，而是受電路中某個(gè)時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)(mu )支路的電壓支路的電壓(或電流或電流)的控制。的控制。2. 電路電路(dinl)符號(hào)符號(hào)+受控電壓受控電壓(diny)源源受控電流源受控電流源第22頁/共34頁第二十三頁，共34頁。(a) 電流電流(dinli)控制的電流控制的電流(dinli)源源 ( Current Controlled Current Source ) : : 電流放大電流放大(fngd)(fngd)倍數(shù)倍數(shù)r : 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移(zhuny)電阻電阻 u1=0i2= i1 u1=0u2=ri1CCCS i1+_u2i2+_u1i13. 分類：分類：根據(jù)控制量和被控制量是

15、電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u或電流或電流i ，受控源可分，受控源可分為四種類型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表為四種類型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示；當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。示；當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。(b) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( Current Controlled Voltage Source )+_u1i1+_u2i2CCVS+_+_u1i1r i1+_u2i2CCVS+_例例: :直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)例例: :晶體三極管晶體三極管第23頁/共34頁第二十四頁，共34頁。g: 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移(zhuny)電導(dǎo)電導(dǎo) :電壓電壓(din

16、y)放放大倍數(shù)大倍數(shù) i1=0i2=gu1 i1=0u2= u1VCCSgu1+_u2i2+_u1i1(c) 電壓電壓(diny)控制的電流源控制的電流源 ( Voltage Controlled Current Source )+_u1i1 u1+_u2i2VCVS+_(d) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( Voltage Controlled Voltage Source )例例: :電子三極管電子三極管例例: :場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管第24頁/共34頁第二十五頁，共34頁。1.10 基爾霍夫定律基爾霍夫定律(dngl) ( Kirchhoffs Laws )基 爾 霍 夫 定 律 包 括

17、 基 爾 霍 夫 電 流 定 律基 爾 霍 夫 定 律 包 括 基 爾 霍 夫 電 流 定 律(Kirchhoffs Current LawKCL )和基爾霍夫電壓定和基爾霍夫電壓定律律(Kirchhoffs Voltage LawKVL )。它反映了電路。它反映了電路中所有支路電壓和電流的約束關(guān)系，基爾霍夫定律與中所有支路電壓和電流的約束關(guān)系，基爾霍夫定律與元件元件(yunjin)特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。第25頁/共34頁第二十六頁，共34頁。1 、 幾個(gè)幾個(gè)(j )名詞：名詞：(定義定義)(1). 支路支路 (branch)：電路中通過：電路中通過(tnggu)

18、同一電流的每個(gè)分支。同一電流的每個(gè)分支。 (b)(2). 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(ji din) (node): 三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)(ji din)。( n )(3). 回路回路(loop)：由支路組成的閉合路徑。：由支路組成的閉合路徑。( l )b=3(4). 網(wǎng)孔網(wǎng)孔(mesh)：對(duì)：對(duì)平面電路平面電路，每個(gè)網(wǎng)眼即為網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，每個(gè)網(wǎng)眼即為網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。但回路不一定是網(wǎng)孔。123ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=2123第26頁/共34頁第二十七頁，共34頁。例：例：支路支路(zh l)：ab、bc、ca （共（

19、共6條）條）回路回路(hul)：abd、abcd （共（共7 個(gè)）個(gè)）結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)(ji din)：a、 b、c、d (共共4個(gè)）個(gè)）bI6E5E6_+R6R3+R5R4R1R2acdI1I2I4I3I5-網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：abd、bcd （共（共3 個(gè)）個(gè)）第27頁/共34頁第二十八頁，共34頁。2、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電流定律 (KCL)：在任一時(shí)刻，流出：在任一時(shí)刻，流出(流入流入)任一節(jié)點(diǎn)任一節(jié)點(diǎn)(ji din)的各支路電流的代數(shù)和為零。的各支路電流的代數(shù)和為零。 即即物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ):電荷守恒電荷守恒(shu hn)，電流，電流連續(xù)性。連續(xù)性。i4i2i1i30 (t)i令流出為令流出為

20、“+”(支路電流支路電流(dinli)背離背離節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn))i1+i2i3+i4=0i1+i3=i2+i4 出出入入即即ii 7A4Ai110A-12Ai2i1+i210(12)=0 i2=1A 例例: 47i1= 0 i1= 3A 第28頁/共34頁第二十九頁，共34頁。(1) 電流實(shí)際電流實(shí)際(shj)方向和參考方向之間關(guān)系；方向和參考方向之間關(guān)系；(2) 流入流入 、流出節(jié)點(diǎn)。、流出節(jié)點(diǎn)。KCL可推廣到一個(gè)可推廣到一個(gè)(y )封閉面封閉面：兩種符號(hào)兩種符號(hào)(fho):？廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)I =?I = 0_RE2E3E1+_RR1R+_+I0CbaIIIbIaIcI第29頁/共34頁第三十頁，共34頁。0)( tu首先考慮（選定首先考慮（選定(xun dn)一一個(gè)個(gè))繞行方向繞行方向:順時(shí)針或逆時(shí)針順時(shí)針或逆時(shí)針.R1I1US1+R2I2R3I3+R4I4+US4=0R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4例例:0U順時(shí)針方向繞行順時(shí)針方向