1、第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 與基本定理與基本定理1、含義：有電流流、含義：有電流流過(guò)的閉合路徑。過(guò)的閉合路徑。 一、電路的含義及其組成一、電路的含義及其組成10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)燈泡燈泡i 電源電源負(fù)載負(fù)載中間中間環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)2 組成組成二、描述電路的三大物理量二、描述電路的三大物理量1、電流（1）含義（2）計(jì)算式（3）方向（4）單位 A qWudddeftwpddtqidduitqpdud2、電壓（1）含義（2）計(jì)算式（3）方向（4）單位 V 3、功率（1）含義（2）計(jì)算式（3）單位 W 10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池

2、開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)燈泡燈泡電池電池12345abii0i0實(shí)際方向就是a指向b實(shí)際方向就是b指向a三、電壓、電流的參考方向三、電壓、電流的參考方向1、電流、電流abiababu+（1）箭標(biāo)法（2）雙下標(biāo)法（3）正負(fù)極性法2、電壓、電壓（1）箭標(biāo)法（2）雙下標(biāo)法3、功率計(jì)算公式的分析、功率計(jì)算公式的分析uipiu uiuu參考方向相同參考方向相同參考方向相反參考方向相反關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向uip4、未知元件性質(zhì)的功率判定法、未知元件性質(zhì)的功率判定法（2）判定流程判定流程A 判定圖中所給電壓、電流的參考方向是否一致B 依據(jù)第一步的判斷正確寫(xiě)出功率公式C 將實(shí)測(cè)電壓、電流的數(shù)據(jù)

3、代入公式進(jìn)行計(jì)算D 根據(jù)最終計(jì)算結(jié)果的正負(fù)作出判斷0p0p負(fù)載負(fù)載電源電源（1 1）性質(zhì)是指這個(gè)元件是電源還是負(fù)載）性質(zhì)是指這個(gè)元件是電源還是負(fù)載5、未知元件性質(zhì)的實(shí)際方向判定法、未知元件性質(zhì)的實(shí)際方向判定法判定依據(jù)：A 實(shí)際的電壓方向與實(shí)際的電流方向相反 電源B 實(shí)際的電壓方向與實(shí)際的電流方向相同 負(fù)載負(fù)載10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)燈泡燈泡i+i+uu例例21、 求圖示電路中各方求圖示電路中各方框所代表的元件吸收框所代表的元件吸收或產(chǎn)生的功率。或產(chǎn)生的功率。2、判定、判定1-6號(hào)元件的號(hào)元件的性質(zhì)性質(zhì)已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4

4、= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1解解）（發(fā)發(fā)出出W221111IUP）（發(fā)出發(fā)出W62)3(122IUP（吸收）W1628133IUP（吸收）W3) 1()3(366IUP）（發(fā)出發(fā)出W7) 1(7355IUP）（發(fā)出發(fā)出W41)4(244IUP對(duì)一完整的電路，滿(mǎn)足：對(duì)一完整的電路，滿(mǎn)足：發(fā)出的功率吸收的功率發(fā)出的功率吸收的功率564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1注意已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A,

5、I2=1A,，I3= -1A 電源1、2、4、5負(fù)載3、6四、研究電路的一般方法四、研究電路的一般方法模型法模型法實(shí)實(shí)際際電電路路理理想想電電路路元元件件電電路路模模型型定定量量分分析析共共同同電電磁磁特特性性各各種種分分析析計(jì)計(jì)算算法法電壓電壓u電流電流i功率功率p 局部定量關(guān)局部定量關(guān)系（系（VCR)全局定量關(guān)全局定量關(guān)系系(KCLKVL)1、理想電路元件的構(gòu)建示意圖、理想電路元件的構(gòu)建示意圖 電源電源負(fù)載負(fù)載中間中間環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)實(shí)際實(shí)際電路電路獨(dú)立電源獨(dú)立電源非獨(dú)立電源非獨(dú)立電源電阻元件電阻元件電容元件電容元件電感元件電感元件理想電壓源理想電壓源理想電流源理想電流源受控電源受控電源2 2、理

6、想電路元件的定量關(guān)系（、理想電路元件的定量關(guān)系（VCRVCR）（1 1）電源元件）電源元件獨(dú)立電源元件 非獨(dú)立電源元件（受控電源元件）無(wú)內(nèi)阻的電壓源即是理想電壓源無(wú)內(nèi)阻的電壓源即是理想電壓源輸出電壓恒定輸出電壓恒定, 即即uULi有內(nèi)阻的電壓源即是實(shí)際電壓源有內(nèi)阻的電壓源即是實(shí)際電壓源 輸出電壓輸出電壓不再恒定！不再恒定！iuULURRRULLL0 電壓源電壓源理理想想電電壓壓源源實(shí)實(shí)際際電電壓壓源源輸出電流任意（隨輸出電流任意（隨RL 而定）而定） 獨(dú)立電源元件獨(dú)立電源元件 (source，independent source)SUSU無(wú)內(nèi)阻的電流源即理想電流源無(wú)內(nèi)阻的電流源即理想電流源輸出

7、輸出電流電流恒定恒定輸出輸出電壓電壓隨隨RL而定而定有內(nèi)阻的電流源即實(shí)際電流源有內(nèi)阻的電流源即實(shí)際電流源輸出電壓和電流均輸出電壓和電流均 隨隨RL而定而定LsLRIU 電流源電流源理理想想電電流流源源實(shí)實(shí)際際電電流流源源SISI受控電源元件受控電源元件 (非獨(dú)立源非獨(dú)立源)(controlled source or dependent source) 定義定義：受控電壓源的電壓或受控電流源的電流不是：受控電壓源的電壓或受控電流源的電流不是給定值，而是受電路中其它元件的電壓給定值，而是受電路中其它元件的電壓(或或電流電流)的控制。的控制。電路符號(hào)電路符號(hào)+受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源

8、(1) 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( Current Controlled Current Source ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 u1=0 i2= i1 u1=0u2=r i1 四種類(lèi)型四種類(lèi)型(2) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( Current Controlled Voltage Source )CCCS i1+_u2i2+_u1i1i2i1CCVSr i1+_u2+_u1+_g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) :電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) i1=0i2=gu1 i1=0u2= u1(3) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( Voltage Con

9、trolled Current Source )(4) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( Voltage Controlled Voltage Source )VCCSgu1+_u2i2+_u1i1VCVS u1+_u2+_u1+_i2i1* ，g， ，r 為常數(shù)時(shí)，被控制量與控制量滿(mǎn)足線性關(guān)系，為常數(shù)時(shí)，被控制量與控制量滿(mǎn)足線性關(guān)系，稱(chēng)為線性受控源。稱(chēng)為線性受控源。理想元件理想元件電阻電阻 R 、 電感電感 L 、 電容電容 C 1. 電阻電阻文字符號(hào)：文字符號(hào)： R圖形符號(hào)：圖形符號(hào)：當(dāng)電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，任何時(shí)當(dāng)電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，任何時(shí)刻它兩端的電壓和電流關(guān)系服從歐

10、姆定律刻它兩端的電壓和電流關(guān)系服從歐姆定律 u =R i伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：功率情況：功率情況：p=ui直流電路中：直流電路中：RURIUIP/22永遠(yuǎn)消耗功率永遠(yuǎn)消耗功率2. 電容電容文字符號(hào)：文字符號(hào)：圖形符號(hào)：圖形符號(hào)：伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：功率情況：功率情況：Cp=ui電流和電壓的變化率成正比電流和電壓的變化率成正比在直流電路中在直流電路中 P = 0電容是儲(chǔ)能元件電容是儲(chǔ)能元件, 不消耗功率不消耗功率3. 電感電感文字符號(hào)：文字符號(hào)：圖形符號(hào)：圖形符號(hào)：伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：功率情況：功率情況：Lp=ui電壓和電流的變化率成正比電壓和電流的變化率成正比在直流電路中在直流電路中 P = 0

11、電感是儲(chǔ)能元件電感是儲(chǔ)能元件, 不消耗功率不消耗功率 負(fù)載元件負(fù)載元件（2 2）備注：圖中伏安關(guān)系的電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向備注：圖中伏安關(guān)系的電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向（3）中間環(huán)節(jié)）中間環(huán)節(jié) 開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)： 導(dǎo)線：任意曲線來(lái)表示導(dǎo)線：任意曲線來(lái)表示五、電路定量分析的全局關(guān)系五、電路定量分析的全局關(guān)系基爾夫定律基爾夫定律（一）預(yù)備知識(shí)（一）預(yù)備知識(shí)名詞解釋名詞解釋?zhuān)?）支路）支路（2）節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)（3）回路）回路（4）網(wǎng)孔）網(wǎng)孔 電路的第二層定義電路的第二層定義 在在節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)和和回路回路的雙的雙重約束下所形成的重約束下所形成的支支路路集合集合基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定

12、律（Kirchhoffs Current Law）基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（Kirchhoffs Voltage Law）簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) KCL簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) KVL（二）（二）流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)流入（或流出）該節(jié)點(diǎn) 的電流代的電流代數(shù)和為零。數(shù)和為零。KCL：任意時(shí)刻，對(duì)任意節(jié)點(diǎn)任意時(shí)刻，對(duì)任意節(jié)點(diǎn)即即 i =0 i 入入= i出出 流入節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和流入節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和= =流出該節(jié)點(diǎn)的代數(shù)和流出該節(jié)點(diǎn)的代數(shù)和KVL：任意時(shí)刻，對(duì)任意閉合回路任意時(shí)刻，對(duì)任意閉合回路即即 u = 0沿一定方向繞行一周，各元件上電壓降的代數(shù)和沿一定方向繞行一周，各元件上電壓降的代數(shù)和為零。為零。 1 1、基

13、爾霍夫電流定律（、基爾霍夫電流定律（KCLKCL）詳解）詳解I1I2I3I4KCL的的依據(jù)依據(jù)：電流的連續(xù)性：電流的連續(xù)性 I =0即：即：例如在下圖節(jié)點(diǎn)中可以根據(jù)例如在下圖節(jié)點(diǎn)中可以根據(jù)KCL列寫(xiě)方程：列寫(xiě)方程：1I流入為正流出為負(fù)流入為正流出為負(fù)定律內(nèi)容定律內(nèi)容 i =0I1I2I3KCL還可適用于任意封閉的面，對(duì)下面封閉面可列方程：還可適用于任意封閉的面，對(duì)下面封閉面可列方程：I1 +I2 -I3 =0U2U3U1+_RR1R+_+_RI=?I=03I2I4I0狹義狹義廣義廣義 基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（KVLKVL）詳解）詳解 回路回路#1 13311URIRII1U2bU1回路回路#2： 23322URIRI回路回路#3： 12211URIRIU2第第3個(gè)方程不獨(dú)立個(gè)方程不獨(dú)立2即：即：0 U對(duì)任意閉合回路，任意時(shí)刻，對(duì)任意閉合回路，任意時(shí)刻，沿一定方向繞行一周，各元沿一定方向繞行一周，各元件上電壓降件上電壓降 的代數(shù)和為零。的代數(shù)和為零。對(duì)下圖中各回路列寫(xiě)方程：對(duì)下圖中各回路列寫(xiě)方程：