1、 1 2第第1 1章章 直流電路直流電路 電壓源、電流源及其等效變換電壓源、電流源及其等效變換電壓源、電流源；電壓源及電流源的等效互換；電壓源、電流源；電壓源及電流源的等效互換；受控源受控源 電路的基本概念電路的基本概念 電路和電路模型；電流、電壓及其參考方向；電路和電路模型；電流、電壓及其參考方向； 電路的功率電路的功率 電路定律、定理和基本分析方法電路定律、定理和基本分析方法 基爾霍夫定律；支路電流法；彌爾曼定理；基爾霍夫定律；支路電流法；彌爾曼定理；疊加原理；戴維南定理疊加原理；戴維南定理 一階電路一階電路一階電路及換路定律；一階電路的三要素分析法一階電路及換路定律；一階電路的三要素分析

2、法 31.1 電路的基本概念電路的基本概念 1.1.1 1.1.1 電路和電路模型電路和電路模型1. 電路電路 電路是為了實(shí)現(xiàn)某種功能，由電工、電子元器件或電路是為了實(shí)現(xiàn)某種功能，由電工、電子元器件或電氣設(shè)備按一定方式聯(lián)接，為電流提供通路的整體。電氣設(shè)備按一定方式聯(lián)接，為電流提供通路的整體。 電路的組成電路的組成電源電源-提供電能的裝置提供電能的裝置中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)-傳輸、分配電能的作用傳輸、分配電能的作用負(fù)載負(fù)載-取用電能的裝置取用電能的裝置發(fā)電廠發(fā)電廠變壓器、傳輸線變壓器、傳輸線工商大學(xué)工商大學(xué) 4電路的作用電路的作用電能的傳輸和轉(zhuǎn)換電能的傳輸和轉(zhuǎn)換信息的傳遞和處理信息的傳遞和處理2. 電

3、路模型電路模型用理想的電路元件等效替代實(shí)際的電路元件用理想的電路元件等效替代實(shí)際的電路元件 53. 理想電路元件理想電路元件常用的電路元件有常用的電路元件有 有源有源元件元件理想電壓源理想電壓源理想電流源理想電流源無源無源元件元件電阻電阻電感電感電容電容耗能元件耗能元件儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件理想電流源理想電流源IS電阻電阻R電感電感L電容電容CE_US+理想電壓源理想電壓源 61.1.2 1.1.2 電流、電壓及其參考方向電流、電壓及其參考方向 1. 電流電流 習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向（負(fù)電荷移動(dòng)的反方向）習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向（負(fù)電荷移動(dòng)的反方向）為電流的實(shí)際方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向 但對(duì)于比較

4、復(fù)雜的電路但對(duì)于比較復(fù)雜的電路 參考方向參考方向 ： 人為規(guī)定的電流流向（任意人為規(guī)定的電流流向（任意指定），指定），標(biāo)注的假設(shè)方向。標(biāo)注的假設(shè)方向。實(shí)際方向：實(shí)際方向：實(shí)際的電流流向。實(shí)際的電流流向。電流方向？電流方向？ 7實(shí)際方向與參考方向一致：實(shí)際方向與參考方向一致：+實(shí)際方向與參考方向相反：實(shí)際方向與參考方向相反：例例1：1)、Ai3 AB電流實(shí)際電流實(shí)際方向：方向： AB（與參考方向一致）（與參考方向一致）大小：大?。?A2)、ABAi5 電流實(shí)際電流實(shí)際方向：方向：從從BA大?。捍笮。?A 83)、ABi已知：已知：電流實(shí)際方向從電流實(shí)際方向從 AB，大小，大小1A 求：求：? i

5、解：解：Ai1 2. 電壓電壓AB元件元件+ 電壓電壓參考方向：人為規(guī)定的電壓方向（任意指定）。參考方向：人為規(guī)定的電壓方向（任意指定）。實(shí)際方向：從高電位指向低電位，即電位降落的方向。實(shí)際方向：從高電位指向低電位，即電位降落的方向。實(shí)際方向與參考方向相同：實(shí)際方向與參考方向相同：+實(shí)際方向與參考方向相反：實(shí)際方向與參考方向相反：_ 9例例2：電壓實(shí)際電壓實(shí)際方向：方向：B+B+、A A大?。捍笮。?V3V1)1)、 A AB BVu3 + +電壓實(shí)際電壓實(shí)際方向：方向：B+B+、A A大?。捍笮。篤 V2)2)、A AB B+ +Vu5 以后書上和習(xí)題中的方向均為參考方向，若以后書上和習(xí)題中

6、的方向均為參考方向，若未標(biāo)明方向，同學(xué)可自己標(biāo)上參考方向未標(biāo)明方向，同學(xué)可自己標(biāo)上參考方向 103. 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向 電壓和電流參考方向一致，稱為電壓和電流參考方向一致，稱為關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向, ,即規(guī)即規(guī)定電流的參考方向從電壓參考方向的定電流的參考方向從電壓參考方向的“+”+”極性的一端流極性的一端流向向“-”-”極性的一端。極性的一端。 否則為否則為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向：+ u Riu iRii + u R非關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：Riu iiRiu 11ABABiU電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對(duì)電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：

7、對(duì)A、B兩部分電路，電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？兩部分電路，電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？答：答：A 電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)； B 電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。例例. 121.1.3 1.1.3 電路的功率電路的功率 電路元件在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放的電能稱為電路元件在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放的電能稱為電功率電功率，簡稱功率，用簡稱功率，用P表示，單位為表示，單位為瓦瓦(W)或或千瓦千瓦(KW)。 關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向：AB+ U IP = UI非關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：AB+ U IP = UI1. 功率功率 吸收電能吸收電能 負(fù)載負(fù)載釋放電能釋放

8、電能 電源電源 13 P為為“+”： AB+ U I電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功 將電荷從高電位推向低電位將電荷從高電位推向低電位 電荷的電勢(shì)能降低電荷的電勢(shì)能降低 元件元件吸收吸收電功率電功率 元件為元件為負(fù)載負(fù)載 P為為“”： 元件元件吸收吸收“”電功率電功率 釋放釋放電功率電功率 元件為元件為電源電源 當(dāng)當(dāng) 計(jì)算的計(jì)算的 P 0 時(shí)時(shí), 說明說明此部分電路吸收電功率，此部分電路吸收電功率，為為負(fù)載負(fù)載。 P 0 時(shí)時(shí), 說明說明此部分電路發(fā)出電功率，此部分電路發(fā)出電功率，為電源為電源。從從 P 的的 + 或或 - 可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是負(fù)載負(fù)載，或是，或是電源電源。 1

9、4+_6V15UIAI1516 UIP 5II 5015 吸收功率吸收功率U1IUPV16 016 發(fā)出功率發(fā)出功率U2IUP21 II)1( 02 I吸收功率吸收功率+_6V15UU1IU2IUP21 II 102 I吸收功率吸收功率例例. 152. 負(fù)載大小負(fù)載大小 負(fù)載大小負(fù)載大小指流過負(fù)載的指流過負(fù)載的電流電流的大小，而不是指負(fù)載電的大小，而不是指負(fù)載電阻的大小。阻的大小。 3. 電氣設(shè)備及元件的額定值電氣設(shè)備及元件的額定值 額定值額定值是是制造廠家制造廠家為使電氣設(shè)備及元件在其規(guī)定的條為使電氣設(shè)備及元件在其規(guī)定的條件下能件下能正常有效正常有效地運(yùn)行而地運(yùn)行而規(guī)定規(guī)定的限額值。的限額值

10、。 按照額定值使用電器設(shè)備及元件可以保證按照額定值使用電器設(shè)備及元件可以保證安全可靠安全可靠，充分充分發(fā)揮其功效，并且保證正常的發(fā)揮其功效，并且保證正常的使用壽命使用壽命。 通常用通常用IN，UN，PN等表示等表示 各參量各參量 = 其額定值其額定值 滿滿載載各參量各參量 其額定值其額定值 過過載載 161.2 電壓源、電流源及其等效變換電壓源、電流源及其等效變換1.2.1 1.2.1 電壓源電壓源1. 理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）: R0= 0 時(shí)的電壓源時(shí)的電壓源特點(diǎn)：（特點(diǎn)：（1）輸出電）輸出電壓不變，壓不變， 即即 Uab US； （2）電源中的電流由外電路決定。）電源中

11、的電流由外電路決定。LSRUI UabIUS+_abRLO伏安特性伏安特性IUabUS 17注意：注意：恒壓源中的電流由外電路決定恒壓源中的電流由外電路決定IUS+_abUab當(dāng)當(dāng)R1 、R2 同時(shí)接入時(shí)：同時(shí)接入時(shí)： I=10A2 R1R22 當(dāng)當(dāng)R1接入時(shí)接入時(shí) ： I=5A設(shè)設(shè)US = 10V ，則：，則：例例1. 18LSRUI 理想電壓源特性中不變的是：理想電壓源特性中不變的是：_US理想電壓源特性中變化的是：理想電壓源特性中變化的是：_I_ 會(huì)引起會(huì)引起 I 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變I 的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是_ 的變化。的變化。

12、大小大小方向方向+_IUSUababRLUabRLUS1+_例例2. 192. 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源aIR0+-USbUabRL0IRUUSab特點(diǎn)特點(diǎn)：（：（1）輸出端電）輸出端電壓隨著負(fù)載電阻的變化而變化。壓隨著負(fù)載電阻的變化而變化。LIR（2）輸出電壓隨著輸出電流的增大而減小。）輸出電壓隨著輸出電流的增大而減小。（電流由（電流由RL和和R0共同決定共同決定 ）LSRRUI 0伏安特性伏安特性IUabUSO 20例例3. 0RSUILR 圖示電路，已知開路電壓圖示電路，已知開路電壓U0=110V，負(fù)載電阻為，負(fù)載電阻為10 時(shí)，時(shí)，I=10A。求（。求（1）理想電壓源電壓）理想電壓源電壓U

13、S及內(nèi)阻及內(nèi)阻R0各為多大？各為多大？（2）負(fù)載電阻）負(fù)載電阻RL為多大值時(shí)負(fù)載電流為多大值時(shí)負(fù)載電流I為為5A？解：解： （1 1）因?yàn)殚_路時(shí)）因?yàn)殚_路時(shí) I =0 所以所以 VUUS1100 又又 I )RR(ULS 0故故 110101100 LSRIUR（2 2） 21151100 RIURSL 211.2.2 1.2.2 電流源電流源 1、理想電流源（恒流源、理想電流源（恒流源): R0= 時(shí)的電流源時(shí)的電流源特點(diǎn)特點(diǎn)：（：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流 IS； abIUabIs（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。LSab

14、RIU RLIUabIS伏伏安安特特性性O(shè) 22注意：注意：恒流源兩端電壓由外電路決定：恒流源兩端電壓由外電路決定：IUIsR設(shè)設(shè) IS=1 A，則：，則： 當(dāng)當(dāng) R=10 時(shí)，時(shí)，U =10 V 當(dāng)當(dāng) R=1 時(shí)，時(shí)， U =1 V例例1. 23理想電流源特性中不變的是：理想電流源特性中不變的是：_Is理想電流源特性中變化的是：理想電流源特性中變化的是：_Uab_ 會(huì)引起會(huì)引起 Uab 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變Uab的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是 _的變化。的變化。大小大小方向方向RIUsab 理想電流源兩端理想電流源兩端可否被開路可否被開路？a

15、bIUabIsR不允許！不允許！例例2. 242. 實(shí)際電流源實(shí)際電流源0R/UIIabS 特點(diǎn)：輸出電壓隨著輸出電流的減小而增大。特點(diǎn)：輸出電壓隨著輸出電流的減小而增大。ISR0abUabIRL00IRRIUSab IsUabI外特性外特性 R0O 25SI0IIU0RLR 圖示電路，當(dāng)電流源輸出短路（圖示電路，當(dāng)電流源輸出短路（RL=0）時(shí)，短路電流）時(shí)，短路電流I=5 A；當(dāng)負(fù)載為；當(dāng)負(fù)載為5時(shí)，負(fù)載電流時(shí)，負(fù)載電流I=4A。求（。求（1）理想電流源）理想電流源IS及內(nèi)阻及內(nèi)阻R0；（；（2）欲使負(fù)載電流）欲使負(fù)載電流I=2A，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻RL等于多少？等于多少？ 解：解： （1

16、1）當(dāng)輸出端短路時(shí)）當(dāng)輸出端短路時(shí) ,00IRIRL 20454500IIIRIIRRSLL（2 2） ,00IRIRL 302)25(20)(000IIIRIIRRSLAIIS5又又例例3. IIIs 0IIIs 0 261.2.3 1.2.3 電壓源及電流源的等效互換電壓源及電流源的等效互換 舉例：現(xiàn)有一理想電壓源舉例：現(xiàn)有一理想電壓源VUs4 一理想電流源一理想電流源AIs8 電阻電阻 50.Rs 如用電壓源串電阻帶一負(fù)載如用電壓源串電阻帶一負(fù)載I.IRUUss504 即輸出給負(fù)載的即輸出給負(fù)載的U與與I關(guān)系為關(guān)系為 如用電流源并電阻帶同一負(fù)載如用電流源并電阻帶同一負(fù)載則則 IIRss

17、RssIRU I.IRIRUsss504 即輸出給負(fù)載的即輸出給負(fù)載的 U與與I關(guān)系為關(guān)系為480 VU I 負(fù)負(fù) 載載+sIsRUIRSI+sU負(fù)負(fù) 載載IsRU 270R/UISs 0RIUsS aUS+-bIUabR0電壓源電壓源電流源電流源UabR0IsabI 記?。河涀。?28 “等效等效”是指是指“對(duì)外對(duì)外”等效（等效前后對(duì)外伏等效（等效前后對(duì)外伏-安特性一致安特性一致)， 對(duì)內(nèi)不等效對(duì)內(nèi)不等效。IsaR0bUabIRLaUS+-bIUabR0RLR0中不消耗能量中不消耗能量R0中則消耗能量中則消耗能量0IUUSab 對(duì)內(nèi)不等效對(duì)內(nèi)不等效對(duì)外等效對(duì)外等效時(shí)時(shí)例如：例如：LR 注意注

18、意 29（2）注意轉(zhuǎn)換前后注意轉(zhuǎn)換前后US與與IS的方向的方向:兩種電源模型中，電流源兩種電源模型中，電流源的電流流出端應(yīng)與電壓源的正極性端相對(duì)應(yīng)，的電流流出端應(yīng)與電壓源的正極性端相對(duì)應(yīng)，等效變換前后等效變換前后對(duì)外電路的電壓和電流的大小及方向都不變。對(duì)外電路的電壓和電流的大小及方向都不變。aUS+-bIRO+-UIsaRObI+-UUS+-bIROa+-UaIsRObI+-U 30(3) 恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIUabISaUS+-bI 00SSSURUI（不存在）（不存在）（4） 該等效變換可推廣到含源支路。即恒壓源串電阻和恒電流該等效變換可推廣到含源支路

19、。即恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩者之間均可等效變換。源并電阻兩者之間均可等效變換。Ro 不一定是電源內(nèi)阻。不一定是電源內(nèi)阻。 31例例. 已知：已知：求求 ：?i解：解：3627222i2+V62 6722ii22917+1V92V47i+V537i+V9 3V47i 50.i 3210V+-2A2 I討論題討論題?IA32410A72210A5210III哪哪個(gè)個(gè)答答案案對(duì)對(duì)?+-10V+-4V2 33受控電源受控電源受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源 壓控壓源壓控壓源（見圖a）流控壓源流控壓源（見圖b）壓控流源壓控流源（見圖c）流控流源流控流源 （見圖d）(VCVS)voltage

20、controlvoltagesource(CCVS)current(VCCS)(CCCS)1.2.4 1.2.4 受控電源受控電源 34 35 受控電壓源串電阻和受控電流源并電阻也可以受控電壓源串電阻和受控電流源并電阻也可以進(jìn)行等效互換進(jìn)行等效互換 361.3 電路定律、定理和基本分析方法電路定律、定理和基本分析方法1.3.1 1.3.1 基爾霍夫定律基爾霍夫定律名詞注釋名詞注釋節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)支路：支路：電路中每一個(gè)分支電路中每一個(gè)分支回路：回路：電路中任一閉合路徑電路中任一閉合路徑基爾霍夫基爾霍夫電流定律電流定律（KCLKirehhoff s

21、 current law）電壓定律電壓定律（KVLKirehhoff s voltage law） 37電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向回路表示法：回路表示法：支路（支路（1,5,6）（）（7,1,2,3） (4,5,6,2) (4,2,6,5) (1,6,3,4) 結(jié)點(diǎn)序列結(jié)點(diǎn)序列（1,4,2,1） （1,3,2,4,1） （3,4,1,2,3） 381. 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)

22、上電流的代數(shù)和為 0。 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：如如. 4231IIII或或：04231IIII流入取正、流出取負(fù)。流入取正、流出取負(fù)。 391 325I6I4I1I3I2I0III641如如:0III5420III653三式相加得：三式相加得：0III321電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面?；鶢柣舴螂娏鞫傻臄U(kuò)展基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展:注意：注意：KCL方程是按電流參考方向列寫，方程是按電流參考方向列寫， 與電流實(shí)際方向無關(guān)。與電流實(shí)際方向無關(guān)。 40I = 0I=?U2U3U1+_RR1R+_

23、+_R如如: 41例例. 圖示電路中，已知圖示電路中，已知 ， ， ，求其余各支路，求其余各支路電流。電流。 AI31 AI14 AI25 解：解： 由由KCL可得可得 AIII121542 0321 IIIAIII213213 0641 IIIAIII413416 提問：提問： 說明什么？說明什么？AI46 422. 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 對(duì)電路中的任一回路，沿任意繞行方向轉(zhuǎn)一周，其電位升等對(duì)電路中的任一回路，沿任意繞行方向轉(zhuǎn)一周，其電位升等于電位降，或電壓的代數(shù)和為于電位降，或電壓的代數(shù)和為 0。元件電壓降方向與繞行方向一致：元件電壓降方向與繞行方向一致：+元件電壓降方向與繞行

24、方向相反：元件電壓降方向與繞行方向相反：寫寫 0u(KVL方程方程)如：支路如：支路(2,3,5,1)2u3u 5-u1-u0 支路支路(1,5,3,2)1u5u 3-u2-u0 支路支路(4,3,6,1)0uu1634 uu支路支路(7,6,2,4)04267 uuuu支路支路(6,7,1)0-176 uuu 43節(jié)點(diǎn)序列節(jié)點(diǎn)序列 (a,d,c,a)033355444 URIRIURIUS+_RabUabI 基爾霍夫電壓定律也基爾霍夫電壓定律也適合開口電路。適合開口電路。IRUUSab 0 SabURIUU4I3U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-如如. 如如.

25、44例例. 圖示電路，設(shè)已知圖示電路，設(shè)已知VUS71 VUS42 ，AI11 ， 221RR，求電壓求電壓3U2I、和和電流電流。3I解：解： 對(duì)結(jié)點(diǎn)序列（對(duì)結(jié)點(diǎn)序列（a,b,d,a）回路，）回路，KVL：01311 SUUIRVIRUUS51271113 對(duì)結(jié)點(diǎn)序列（對(duì)結(jié)點(diǎn)序列（b,c,d,b）回路，）回路，KVL：03222 UIRUS故故 ARUUIS5 . 02452232 對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)b，列寫，列寫KCL：0231 III故故 AIII5 . 05 . 01213 故故 451.3.2 1.3.2 支路電流法支路電流法1獨(dú)立方程與非獨(dú)立方程獨(dú)立方程與非獨(dú)立方程1）、什么叫）、什么叫

26、獨(dú)立方程獨(dú)立方程：2）、例：）、例： :21 3）、提問：用（）、提問：用（1）、（）、（2）、（）、（3）式能求出）式能求出321,xxx4）、答：）、答：不能不能！ 10321 xxx 2032321 xxx 302332 xx嗎？嗎？獨(dú)立方程是相對(duì)的獨(dú)立方程是相對(duì)的求解求解n個(gè)未知數(shù)，必須有個(gè)未知數(shù)，必須有n個(gè)個(gè)獨(dú)立方程獨(dú)立方程 462KCL獨(dú)立方程數(shù)獨(dú)立方程數(shù)例：例：1I2I3I4I5I 104321 IIII 20534 III 30521 III :21 0521 III對(duì)對(duì) N個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路列個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路列KCL 方程時(shí)方程時(shí),獨(dú)立方程數(shù)為獨(dú)立方程數(shù)為(N-1)個(gè)。個(gè)。 473KV

27、L獨(dú)立方程數(shù)獨(dú)立方程數(shù)網(wǎng)孔：網(wǎng)孔： 平面圖的一個(gè)網(wǎng)孔是它平面圖的一個(gè)網(wǎng)孔是它的一個(gè)自然的的一個(gè)自然的“孔孔”，它限，它限定的區(qū)域內(nèi)不再有支路定的區(qū)域內(nèi)不再有支路U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_ 對(duì)有對(duì)有m個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，KVL獨(dú)立方程數(shù)有獨(dú)立方程數(shù)有m個(gè)。個(gè)。提問：在這個(gè)電路中有多少個(gè)回路？提問：在這個(gè)電路中有多少個(gè)回路？回答：回答：7個(gè)！個(gè)！提問：在提問：在7個(gè)個(gè)KVL方程中有多方程中有多 少個(gè)是獨(dú)立的？少個(gè)是獨(dú)立的？回答：回答： ？ 484 支路電流法支路電流法 1）、以支路電流作為電路變量；）、以支路電流作為電路變量；2）、任取）、任取

28、N-1個(gè)結(jié)點(diǎn)，列個(gè)結(jié)點(diǎn)，列KCL方程；方程；3）、把支路電壓用支路電流來表示，列）、把支路電壓用支路電流來表示，列KVL方程；方程；4）、聯(lián)立方程求解：）、聯(lián)立方程求解： 49結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)a：143III 列電流方程：列電流方程：結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)b：261III結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)c：532III 選電流參考方向如圖所示：選電流參考方向如圖所示：US4I3US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例例. 節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù) N=4，網(wǎng)孔數(shù)，網(wǎng)孔數(shù)m=3 50adca：5544334S3SRIRIRIUU 列網(wǎng)孔電壓方程列網(wǎng)孔電壓方程abda：6611444SRIRIRIU bcdb：6655220R

29、IRIRIUS4I3US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù) N=4，網(wǎng)孔數(shù)，網(wǎng)孔數(shù)m=3電壓、電流方程聯(lián)立求得：電壓、電流方程聯(lián)立求得：61II 511.3.3 1.3.3 彌爾曼定理彌爾曼定理 4444443333332222111111RUUIUIRURUUIUIRURUIIRURUUIIRUUabSSabSabSababababSSab，對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)a列列KCL有有 RRURRRRRURURUUSSSSab111114321443311 52+bI2R1I1US1R2aUS2I3R3+_+_原電路原電路I2R1I1R2abUS2I3R3+_US2單

30、獨(dú)作用單獨(dú)作用b+_aUS1I2R1I1R2I3R3US1單獨(dú)作用單獨(dú)作用111III 222III 333III 1.3.4 1.3.4 疊加原理疊加原理 在有多個(gè)電源共同作用的線性電路中，任一支路中的電流在有多個(gè)電源共同作用的線性電路中，任一支路中的電流（或電壓）等于各個(gè)電源分別作用時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）等于各個(gè)電源分別作用時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。（或電壓）的代數(shù)和。 abababUU 53用疊加原理求：用疊加原理求：I= ?+-10 I4A20V10 10 I=2AI= -1AI = I+ I= 1 A解：解：+10 I4A10 10 +-10 I20V10

31、10 例例. 541. 疊加原理只適用于線性電路疊加原理只適用于線性電路;2. 疊加時(shí)應(yīng)將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。疊加時(shí)應(yīng)將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。 電壓源不作用應(yīng)電壓源不作用應(yīng)短路短路，即令，即令US=0； 電流源不作用應(yīng)電流源不作用應(yīng)開路開路，即令，即令I(lǐng)S=0。注意標(biāo)明的方向：原電路中各電壓、電流是各電源注意標(biāo)明的方向：原電路中各電壓、電流是各電源 作用時(shí)相應(yīng)量的代數(shù)和，方向相同時(shí)取正，反之取負(fù)。作用時(shí)相應(yīng)量的代數(shù)和，方向相同時(shí)取正，反之取負(fù)。=+注注 意意 554. 疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功率。疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功

32、率。5. 運(yùn)用疊加原理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源運(yùn)用疊加原理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。32333233)(RIIRIP =+ 333 III若若I3R3如：如：?)()(3233233RIRIP I II 561.3.5 1.3.5 戴維南定理戴維南定理 如果用如果用B替代替代A后后,電路中其他各部分的電壓和電流均不變電路中其他各部分的電壓和電流均不變(如圖中如圖中u、i不變不變),則我們就稱則我們就稱電路電路A和和電路電路B可以可以等效等效變換變換(或叫或叫等效互換等效互換) 電路的電路的變換變換B+suA11+uiRCD+su

33、B11+uiRCD1. 基本概念基本概念 57無源二端網(wǎng)絡(luò)：無源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源 二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò) 若一個(gè)電路只通過兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路若一個(gè)電路只通過兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為稱為“二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)”。ABAB 58無源二端網(wǎng)絡(luò)無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源 ABAB0R等效電阻或等效電阻或輸入電阻輸入電阻 59有源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源ABABR0US+_ 有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源串電阻等效替代，便為有源二端網(wǎng)絡(luò)用電

34、壓源串電阻等效替代，便為戴戴維寧定理維寧定理。 60線性有源線性有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò) RabaUSR0+_Rb0abSUU 線性有源線性有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò) 0abUababRR 0相應(yīng)的無源相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò) ab 613. 戴維南定理應(yīng)用舉例戴維南定理應(yīng)用舉例例例1. 解：解：等效電路圖（等效電路圖（b） 622121122121110RRURURRRUURUUUSSSSSabS IRUURRUUI11S0ab212S1S VV4115131 63 5011112121210.RRRRR/RR A.A.RRUIS672514303 等效電路等效電路 64已知：已知：R1=20 ,

35、R2=30 , R3=30 , R4=20 , US=10V。 求：當(dāng)求：當(dāng) R5=10 時(shí)，時(shí)，I5=?有源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò)R1R3+_R2R4R5USI5R5I5R1R3R2R4US+_解：解：例例2. 65R5I5R1R3+_R2R4US 20 20 30 30V10+_USR0R5I5等效電路等效電路10 66第一步：求開端電壓第一步：求開端電壓USV22020301030302010443221 RRRURRRUUUUSSDBADO第二步：求輸入電阻第二步：求輸入電阻 R0UOR1R3+_R2R4USABCD 20 20 30 30V10CR0R1R3R2R4ABD 20 20

36、30 30CR1R3R2R4ABD 20 20 30 30 24 20303020 43210/R/RR/RR 67第三步：第三步： 求未知電流求未知電流 I5等效電路等效電路 240RV2 SU原電路原電路A059. 010242RRUI50S5 R5I5R1R3+_R2R4E 20 20 30 30V10+_USR0R5I5 10 68求：求：U=?4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEU例例3. +_USR0RLU 33AB 69第第1步步. 求開路電壓求開路電壓UAB0:EBDECDACABUUUUU 0_+4 4 50 AB+_8V10VCDEUAB01A5 解

37、：解：V954010 70第第2步步. 求輸入電阻求輸入電阻R0:R0 57544500 /R4 4 50 5 _+4 4 50 AB+_8V10VCDEUAB01A5 71US+_R057 9V33 等效電路等效電路 570RV90 ABSUU4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10VCDEUV33.U 第第3步：步： 求求U=? 72補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題求：試用戴維南定理求圖示電路求：試用戴維南定理求圖示電路(a)、(b)的電流的電流Iab 4 3+A4v24 6 2I a解：解：3362444 abou aV24 已知：已知：求求abouba 4 3+A4v24 6abou+ +

38、- - a3+v421ImA2 b+v2 73 6363640RAI32624 3 4 6ab：求求0Rab+v24 6 2Iab 4 3+A4v24 6 2I aVuabo24 74(b)：求求abouVuoc8410210233 5230 KKRmAKKI11528 32ab3+v42aboumA2 10ab：求求0R3+v421ImA2 b+v2+v851Iab+V2 754. 戴維南等效電阻的其他求法戴維南等效電阻的其他求法 求簡單二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法即可求求簡單二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法即可求出。如前例：出。如前例：CR0R1R3R2R4ABD43210

39、/RRRRR 76串串/并聯(lián)方法并聯(lián)方法?不能用簡單不能用簡單 串串/并聯(lián)并聯(lián)方法方法 求解，求解，怎么辦？怎么辦？ 求某些二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法則不行。求某些二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法則不行。如下圖：如下圖：AR0CR1R3R2R4BDR0 77方法（方法（1）:開路、短路法開路、短路法UaboIS有源有源網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ab有源有源網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)abIS=USRoUab0=US+-RUSSabI/UR00 等效內(nèi)阻：等效內(nèi)阻：+-RoUS 78 加壓求流法加壓求流法方法（方法（2）:無源無源網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)IU有源有源網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)IUR0則：則：求電流求電流 I步驟：步驟： 有源網(wǎng)絡(luò)有源

40、網(wǎng)絡(luò)無源網(wǎng)絡(luò)無源網(wǎng)絡(luò)外加電壓外加電壓 U 79如：如：1R2R13I1I1R2R13I1IIU IRRIU213 IRR)3(21 213RRRO 常數(shù)常數(shù)RO 805. 諾頓定理諾頓定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代 - 戴維南定理戴維南定理 有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代- 諾頓定理諾頓定理有有 源源二二 端端網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)RR0RIsUSR0+_R 81 821.4 一階電路一階電路1.4.1 1.4.1 一階電路及換路定律一階電路及換路定律穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)對(duì)直流電路而言是指各支路電壓電流保持恒定，對(duì)對(duì)直流電路而言是指各支路電壓電流保持恒定，對(duì)交流

41、電路而言指各支路電壓、電流的幅值、頻率、變化規(guī)律交流電路而言指各支路電壓、電流的幅值、頻率、變化規(guī)律穩(wěn)定不變。穩(wěn)定不變。 本節(jié)主要研究電路從一種穩(wěn)態(tài)變化到另一種穩(wěn)態(tài)的過程本節(jié)主要研究電路從一種穩(wěn)態(tài)變化到另一種穩(wěn)態(tài)的過程中，電路中的電壓、電流的變化規(guī)律。中，電路中的電壓、電流的變化規(guī)律。 1. 一階電路一階電路 只含有一個(gè)電容或電感的動(dòng)態(tài)電路（處于非穩(wěn)態(tài)的電路）只含有一個(gè)電容或電感的動(dòng)態(tài)電路（處于非穩(wěn)態(tài)的電路）稱為一階電路。稱為一階電路。 83含有動(dòng)態(tài)元件的電路，當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，含有動(dòng)態(tài)元件的電路，當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，如電源或無源元件的如電源或無源元件的斷開或接入，信號(hào)的

42、突然注入等，可能斷開或接入，信號(hào)的突然注入等，可能使電路改變?cè)瓉淼墓ぷ鳡顟B(tài)，這種轉(zhuǎn)變往往需要經(jīng)歷一個(gè)過使電路改變?cè)瓉淼墓ぷ鳡顟B(tài)，這種轉(zhuǎn)變往往需要經(jīng)歷一個(gè)過1 2s C+suV5+RV21 2s C+suV5+RV2程，在工程上稱為程，在工程上稱為瞬變過程（過渡過程）。瞬變過程（過渡過程）。 842. 換路換路電路從一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)稱為電路從一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種結(jié)構(gòu)狀態(tài)稱為“換路換路” 0t換路前一瞬間記為：換路前一瞬間記為： 0t換路后一瞬間記為：換路后一瞬間記為：3. 換路定理換路定理 00cCuu 00LLiiCCuq LLi （楞次定律）（楞次定律）獨(dú)立初始條件獨(dú)立初

43、始條件 85已知已知:在打開開關(guān)以前，電在打開開關(guān)以前，電路已處穩(wěn)態(tài)路已處穩(wěn)態(tài) 求求:打開開關(guān)打開開關(guān)S 瞬間的瞬間的解：解： 00cCuu 00LLii 0cu 0Li VuC500 AiL150500 開關(guān)開關(guān)S打開后瞬間打開后瞬間 ，根據(jù)換路定律，根據(jù)換路定律 VuuCC500)0( AiiLL150500)0( 例例. 861.4.2 1.4.2 一階電路的三要素分析法一階電路的三要素分析法兩種一階電路兩種一階電路RC一階電路一階電路 RL一階電路一階電路 1. RC一階電路一階電路 RC一階電路從換路瞬間開始，進(jìn)入第二種結(jié)構(gòu)狀態(tài)一階電路從換路瞬間開始，進(jìn)入第二種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，這時(shí)如將電容

44、支路作為負(fù)載支路，電路的其它部分用戴，這時(shí)如將電容支路作為負(fù)載支路，電路的其它部分用戴維寧等效電路替代，可得到維寧等效電路替代，可得到 +SUCu+CRCi根據(jù)根據(jù)KVL方程可得到方程可得到 SCCUuRi dtduCiCC SCCUudtduRC 解得：解得： tCCCCeuuutu )()0()()( 87例如：例如： 0 tSV100i 20cuab+ +- - 20cu+ +- -V100i 20ab 20換路后換路后等效等效+SUCu+CRCi 88時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)CR0 teuuutuCCCC 0 初初始始值值 0Cu 穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)值值 Cu三要素：三要素：單位：秒單位：秒三要素：三要

45、素：注：注：R0為換路后，以電容支路為負(fù)載支路為換路后，以電容支路為負(fù)載支路 ，其余支路的戴維寧等效電阻，其余支路的戴維寧等效電阻 892. RL電路一階電路電路一階電路LsI tiLRiR+ tuL RL一階電路從換路瞬間開始，進(jìn)入第二種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，一階電路從換路瞬間開始，進(jìn)入第二種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，這時(shí)如將電感支路作為負(fù)載支路，電路的其它部分用諾頓等這時(shí)如將電感支路作為負(fù)載支路，電路的其它部分用諾頓等效電路替代，可得到右圖所示電路效電路替代，可得到右圖所示電路 根據(jù)根據(jù)KCL方程可得到方程可得到 SLRIii RuiLR dtdiLuLL SLLIiRu SLLIidtdiRL (P91)(P91) 90例如：例如：換路后換路后等效等效LsI tiLRiR+ tuLR1sILLiR2+su11RsI 0 tS2LLiR1R2 91SLLIidtdiRL 解一階非齊次微分方程得：解一階非齊次微分方程得： teiiitiLLLL 0三要素：三要素： 初始值初始值 0Li 終終值值 Li時(shí)時(shí)間間常常數(shù)數(shù)RL