1、1. 1. 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向3. 3. 基爾霍夫定律基爾霍夫定律l 重點(diǎn)：重點(diǎn)：第第1 1章章 電路元件和電路定律電路元件和電路定律(circuit elements) (circuit laws) 2. 2. 電路元件特性電路元件特性 1.1.1 實(shí)際電路實(shí)際電路 由各種電氣器件相互聯(lián)接構(gòu)成，并具由各種電氣器件相互聯(lián)接構(gòu)成，并具有一定功能的連接整體。有一定功能的連接整體。 1.1 電路及集總電路模型電路及集總電路模型電路的基本功能：電路的基本功能： (1) 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)電能電能的產(chǎn)生、傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；的產(chǎn)生、傳輸、分配和轉(zhuǎn)換； (2) 完成完成電信號電信號的產(chǎn)生、傳輸、

2、變換和處理。的產(chǎn)生、傳輸、變換和處理。圖 1.1 實(shí)際電路 1.1.2 電路模型電路模型 為了簡化分析，對實(shí)際電路采用為了簡化分析，對實(shí)際電路采用“模型化模型化”方方法處理。法處理。 將實(shí)際電路器件理想化（模型化），將實(shí)際電路器件理想化（模型化），即在一定條件下突出其主要電磁性質(zhì)，忽略其次要因素。即在一定條件下突出其主要電磁性質(zhì)，忽略其次要因素。在數(shù)學(xué)上有明確的定義。在數(shù)學(xué)上有明確的定義。 由理想元件組成的電路，即實(shí)際電路由理想元件組成的電路，即實(shí)際電路的電路模型。的電路模型。圖 1.2 電路模型 1.2.1 電流電流 1.2 電路變量電路變量 電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動。電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動。電流

3、的方向電流的方向電子流電子流 正電荷運(yùn)動的方向。正電荷運(yùn)動的方向。 ( )( )dq ti tdt庫侖安培秒 1 kA=103 A 1 A=103 mA=106 A 單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電路分析中的電路分析中的假設(shè)假設(shè)正方向正方向（參考方向）（參考方向）問題的提出問題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量 的實(shí)際方向，電路如何求解？的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向電流方向AB？電流方向電流方向BA？U1ABRU2IR(1) 在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參考方向；在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參考方向；解決方法

4、解決方法(3) 根據(jù)計算結(jié)果確定實(shí)際方向：根據(jù)計算結(jié)果確定實(shí)際方向： 若計算結(jié)果為正若計算結(jié)果為正 ，則實(shí)際方向與假設(shè)方向，則實(shí)際方向與假設(shè)方向 ； 若計算結(jié)果為負(fù)若計算結(jié)果為負(fù) ，則實(shí)際方向與假設(shè)方向，則實(shí)際方向與假設(shè)方向。(2) 根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān) 系的代數(shù)表達(dá)式；系的代數(shù)表達(dá)式；書中電路圖標(biāo)的電流都是參考方向。書中電路圖標(biāo)的電流都是參考方向。電流參考方向的兩種表示：電流參考方向的兩種表示： 用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)橛眉^表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。電流的參考方向?用雙下標(biāo)表示：如用雙下標(biāo)表示：如 iAB , 電流的參考

5、方向由電流的參考方向由A指向指向B。iABiABABi 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i =5Ai = - 5A實(shí)際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：AABB 1.2.2 電壓電壓 ( )( )( )dw tu tdq t焦耳伏特庫侖 1 kV=103V 1 V=103 mV=106 Va、b兩點(diǎn)間的電壓等于單位正電荷從兩點(diǎn)間的電壓等于單位正電荷從a點(diǎn)移點(diǎn)移至至b點(diǎn)時電場力所作的功。點(diǎn)時電場力所作的功。uab也稱為也稱為a、b間的間的 uab=ua-ubua和和ub分別為分別為a、b兩點(diǎn)的兩點(diǎn)的。在電路中選定一點(diǎn)在電路中選定一點(diǎn)o

6、作為作為，規(guī)，規(guī)定其電位定其電位uo為零，則為零，則a點(diǎn)與參考點(diǎn)點(diǎn)與參考點(diǎn)o之間的電壓之間的電壓就作為就作為a點(diǎn)的電位。點(diǎn)的電位。 ：電位降低電位降低的方向。的方向。：自己任意規(guī)定的電壓方向。：自己任意規(guī)定的電壓方向。 若若，表示實(shí)際方向和參考方向，表示實(shí)際方向和參考方向；若若，表示實(shí)際方向和參考方向，表示實(shí)際方向和參考方向。書中電路圖標(biāo)的電壓都是參考方向。書中電路圖標(biāo)的電壓都是參考方向。l 電壓電壓(降降)的參考方向的參考方向U 0參考方向參考方向U+實(shí)際方向?qū)嶋H方向+實(shí)際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向U+ 0U假設(shè)的電壓降低之方向假設(shè)的電壓降低之方向電壓參考方向的三種表示方式電壓參考方向的三

7、種表示方式：(1) 用箭頭表示用箭頭表示(2) 用正負(fù)極性表示用正負(fù)極性表示(3) 用雙下標(biāo)表示用雙下標(biāo)表示UU+ABUAB例例已知：已知：4C正電荷由正電荷由a點(diǎn)均勻移動至點(diǎn)均勻移動至b點(diǎn)點(diǎn)電場力做功電場力做功8J，由，由b點(diǎn)移動到點(diǎn)移動到c點(diǎn)電場點(diǎn)電場力做功為力做功為12J，(1) 若以若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)點(diǎn)的電位和電壓的電位和電壓U解解acb82 4abababWUVUUq0bU 123 4cbbccbcbWWUUUVqq 2 aUV3 cbcbUUUV (1)以以b點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)3 bccbUUV abc解解8125 4acacacWUUUVq0

8、cU 123 4bcbcbcWUUUVq532 ababUUUV303 bcbcUUUV(2)電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時，各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時，電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。結(jié)論結(jié)論以以c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn) 電流、電壓所選的參考方向一致時，電流、電壓所選的參考方向一致時，稱為稱為或關(guān)聯(lián)方向。或關(guān)聯(lián)方向。 一般采用關(guān)聯(lián)方向，并在電路圖上只標(biāo)一般采用關(guān)聯(lián)方向，并在電路圖上

9、只標(biāo)明電流或電壓的參考方向。明電流或電壓的參考方向。iu 兩者的參考方向相反時，稱為兩者的參考方向相反時，稱為或非關(guān)聯(lián)方向?；蚍顷P(guān)聯(lián)方向。iu 寫法：寫法： 交流：用小寫字母交流：用小寫字母i(t)、u(t)或或i、u表示。表示。 直流：用大寫字母直流：用大寫字母I、U表示。表示。 例例 電路如圖所示，圖中矩形框表示電路元件。已知電流電路如圖所示，圖中矩形框表示電路元件。已知電流I1=1A,I2=2A,I3=3A,其參考方向如圖中所標(biāo)；其參考方向如圖中所標(biāo)；d為參考點(diǎn)，電位為參考點(diǎn)，電位Ua=5V,Ub=5V,Uc=2V。求。求 (1)電流電流I1、I2、I3的實(shí)際方向和電壓的實(shí)際方向和電壓U

10、ab、Ucd的實(shí)際極性。的實(shí)際極性。 (2)若欲測量電流若欲測量電流I1和電壓和電壓Ucd的數(shù)值，則電流表和電壓表應(yīng)如的數(shù)值，則電流表和電壓表應(yīng)如何接入電路何接入電路?dwu dqdqudtuidtdt能量對時間的導(dǎo)數(shù)能量對時間的導(dǎo)數(shù)電壓與電流取電壓與電流取參考方向參考方向 1.2.3 能量和功率能量和功率 dwpuidt單位：瓦特（單位：瓦特（W）功率：功率： 設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為 U ,流入此流入此 部分電路的部分電路的電流為電流為 I， 則這部分電路吸收的功率為則這部分電路吸收的功率為:IUP 如果如果U I取非關(guān)聯(lián)取非關(guān)聯(lián)參考方向？參考方向？電壓電流取關(guān)聯(lián)參

11、考方向電壓電流取關(guān)聯(lián)參考方向aIRUbaIRUb電壓電流取非關(guān)聯(lián)參電壓電流取非關(guān)聯(lián)參考方向考方向P = UI功率有正負(fù)？功率有正負(fù)？吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）若若 P 0輸出功率（起電源作用）輸出功率（起電源作用）若若 P 0電阻消耗功率肯定為正電阻消耗功率肯定為正電源的功率可能為正（吸收功率）電源的功率可能為正（吸收功率），也可能為負(fù)（輸出功率），也可能為負(fù)（輸出功率）功率有正負(fù)功率有正負(fù)從從 P 的的 + + 或或 - - 可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源，或是負(fù)載。，或是負(fù)載。例：例： 下圖中，已知下圖中，已知U=7V,I=4

12、A,試求元件試求元件A的吸收的吸收功率。功率。 解: U、I為關(guān)聯(lián)方向，p=UI=(-7)(-4)=28WA吸收功率28W。 例 在圖1.10中，已知元件B的產(chǎn)生功率為120mW,U=40V,求I。 ( 120)3040pImAU 解：解：120 mW =p=UI( 120)3040pImAU 例例564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1求圖示電路中各方框求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知：產(chǎn)生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V,U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3VI1=2A, I2=1A, I3= -1A 解解11

13、 11 22PU IW 22 1( 3) 26PU IW 33 18 216PU IW 66 3( 3) ( 1)3PU IW 55 37 ( 1)7PU IW 442( 4) 14PU IW 注注對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率1.3 電阻元件電阻元件 1.3.1 線性電阻線性電阻 定義定義:一個二端元件任一時刻端電壓一個二端元件任一時刻端電壓u與流經(jīng)它的電與流經(jīng)它的電流流i之間的關(guān)系能用之間的關(guān)系能用u-i平面上的一條曲線確平面上的一條曲線確定，則稱其為定，則稱其為。 元件電壓與電流之間的關(guān)系曲線稱元件電壓與電流之間的關(guān)系曲線稱為伏安關(guān)系曲線。為伏安

14、關(guān)系曲線。 電阻伏安關(guān)系曲線是通過原點(diǎn)的直線。電阻伏安關(guān)系曲線是通過原點(diǎn)的直線。 電阻伏安關(guān)系曲線不是直線。電阻伏安關(guān)系曲線不是直線。 圖1.11 線性非時變電阻元件 (a)電路符號；(b)伏安特性 圖1.12 非線性非時變電阻元件 (a)電路符號；(b)伏安特性 若曲線不隨時間變化，則稱為若曲線不隨時間變化，則稱為，否則稱為否則稱為。 1.3.2 歐姆定律歐姆定律 設(shè)電阻元件上電流電壓為設(shè)電阻元件上電流電壓為方向，則方向，則u(t)=Ri(t）1k=1031M=103k=106單位：歐姆單位：歐姆1( )( )( )i tu tGu tRG 電導(dǎo)。單位是西門子，簡稱西電導(dǎo)。單位是西門子，簡稱

15、西(S)?；蚧驓W姆定律：歐姆定律：I與與U的方向一致的方向一致U = IRaIRUbI與與U的方向相反的方向相反U = IRaIRUbR=或G=0，稱為 R=0或G=，稱為22( )( )( )( )tttw tpdRidGud上述結(jié)果說明電阻元件在任何時刻總是消耗功率的。上述結(jié)果說明電阻元件在任何時刻總是消耗功率的。p u i (R i) i i2 R u(u/ R) u2/ Rp u i i2R u2 / R功率：功率：Rui+-Rui+- 例例 下圖電路，已知下圖電路，已知R=5k，U=10V，求電，求電阻中流過的電流和電阻的吸收功率阻中流過的電流和電阻的吸收功率。 33( 10)2 1

16、025 10UIAmAR 解：解： 由于電阻上電流電壓為由于電阻上電流電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向，因此按歐非關(guān)聯(lián)參考方向，因此按歐姆定律，其電流為姆定律，其電流為電阻的吸收功率為 P=UI=(10)210-3=2010-3 或者 P=RI2=5103(210-3)2=20mW223( 10)205 10UPmWR1.4 電源元件電源元件 1.4.1 端電壓總能保持為規(guī)定的電壓端電壓總能保持為規(guī)定的電壓us(t)，而與通過，而與通過它的電流無關(guān)的二端元件。它的電流無關(guān)的二端元件。 電壓源具有以下幾個特點(diǎn)：電壓源具有以下幾個特點(diǎn)： i110/2=5Ai210/5=2A(1) 端電壓端電壓：完全由自身的特

17、性決定，與流經(jīng)它的電流的方向、：完全由自身的特性決定，與流經(jīng)它的電流的方向、大小無關(guān)，即與外部電路無關(guān)。大小無關(guān)，即與外部電路無關(guān)。 (2) 電流電流：由它與外接電路共同決定。：由它與外接電路共同決定。 (3)在任一時刻在任一時刻tk，電壓源的伏安特性是一條經(jīng)過，電壓源的伏安特性是一條經(jīng)過u=us(tk)點(diǎn)且平行于點(diǎn)且平行于i軸的直線，如下圖所示。軸的直線，如下圖所示。 (4)當(dāng)電壓源電壓當(dāng)電壓源電壓us(t)為零時，其伏安特性與為零時，其伏安特性與i軸重合，軸重合，電壓源相當(dāng)于短路。電壓源相當(dāng)于短路。 電源的功率IUab+-P = UIP = UIIUab+-電壓電流取非關(guān)聯(lián)參考方向電壓電流

18、取非關(guān)聯(lián)參考方向電壓電流取關(guān)聯(lián)參考方向電壓電流取關(guān)聯(lián)參考方向(5) 功率功率：隨著流經(jīng)電壓源電流的實(shí)際方向不同，電壓源：隨著流經(jīng)電壓源電流的實(shí)際方向不同，電壓源可以對外電路可以對外電路提供提供電能，真正起電源作用；也可以作為其電能，真正起電源作用；也可以作為其它電源的負(fù)載從外電路它電源的負(fù)載從外電路吸收吸收能量。能量。已知US1=10V, US2=20V則 PS1=102=20W釋放功率 PS2=202=40W 吸收功率例例 5R+_i+_5V+_10V5V計算圖示電路各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解515iAWRiPR5152 1010 110VSPu iW 55 15VSPu

19、iW 發(fā)出發(fā)出吸收吸收吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸） 1.4.2 其輸出電流總能保持為規(guī)定的電流其輸出電流總能保持為規(guī)定的電流is(t),而與而與它的端電壓無關(guān)的二端元件。它的端電壓無關(guān)的二端元件。電流源的特點(diǎn)：電流源的特點(diǎn)：52AU1URU1=UR=25=10V102AU2URU2=UR=210=20V (1) 電流電流is：僅取決于它自身的特性，而與外部電路無：僅取決于它自身的特性，而與外部電路無關(guān)，或者與其端電壓的方向、大小無關(guān)。關(guān)，或者與其端電壓的方向、大小無關(guān)。 (2) 端電壓端電壓：由它與外部電路共同決定。：由它與外部電路共同決定。 (3)任一時刻任一時刻tk,電流

20、源的伏安特性是經(jīng)過電流源的伏安特性是經(jīng)過i=is(tk)點(diǎn)點(diǎn)且平行于且平行于u軸的直線，如下圖所示。軸的直線，如下圖所示。 (4)電流源輸出電流為零時，它相當(dāng)于開路。電流源輸出電流為零時，它相當(dāng)于開路。 (5) 隨著端電壓實(shí)際極性的不同，與電壓源一樣，它隨著端電壓實(shí)際極性的不同，與電壓源一樣，它可以向外電路可以向外電路提供提供電能，也可以從外電路電能，也可以從外電路接受接受能量，能量，并且在理論上，允許提供并且在理論上，允許提供(或吸收或吸收)無窮大的能量。無窮大的能量。PS1=210=20W釋放功率釋放功率PS2=310=30W吸收功率吸收功率元件N10V2A3AIS1IS2例例計算圖示電路

21、各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解AiiS2 Vu5 22 510ASPi uW 55 ( 2)10VSPu iW 發(fā)出發(fā)出吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）+_u+_2A5Vi1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律單個二端元件或單個二端元件或若若 干個二端元件依次連干個二端元件依次連接組成的一段電路。接組成的一段電路。支路的連接點(diǎn)。支路的連接點(diǎn)。電路中由支路組成電路中由支路組成的任一閉合的路徑。的任一閉合的路徑。內(nèi)部不含有支路內(nèi)部不含有支路的回路稱為網(wǎng)孔。的回路稱為網(wǎng)孔。圖1.22 KCL方程 1.5.1 對任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)對任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，

22、流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流。點(diǎn)流出的電流。 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a: i2+i3=i1+i4 也可寫成也可寫成 i1+i4 -i2-i3=0 或或 i2+i3-i1-i4=0 I入入 = I出出即：即：在任一瞬間，一個節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為在任一瞬間，一個節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為 0。 I =0即：即：設(shè)：流入節(jié)點(diǎn)為正，流出節(jié)點(diǎn)為負(fù)。設(shè)：流入節(jié)點(diǎn)為正，流出節(jié)點(diǎn)為負(fù)。 證明：對電路中的節(jié)點(diǎn)對電路中的節(jié)點(diǎn)a、b和和c，相應(yīng)的相應(yīng)的KCL方程為方程為 ia=i1-i3 ib=i2-i1 ic=i3-i2三式相加，得三式相加，得 ia+ib+ic=0右圖：右圖： ia+ib+ic=0對于閉曲面對于閉曲面S2,應(yīng)

23、用應(yīng)用KCL，則有則有 i=0表明在兩部分電路之間，表明在兩部分電路之間，如果只有一條支路相連接，如果只有一條支路相連接，則該支路上的電流必為零。則該支路上的電流必為零。例例I=0I=?U2U3U1+_RR1R+_+_R 例例 如圖所示電路，已知如圖所示電路，已知i1= 2A,i3= 3A,i4= - 2A。試。試求電壓源求電壓源us支路和電阻支路和電阻R5支路中流過的電流。支路中流過的電流。 解：對節(jié)點(diǎn)解：對節(jié)點(diǎn)c，列出，列出KCL方程，方程，有有 i3+i5-i1=0求得求得 i5=i1i3=23=1A對節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn)d, i0+i4-i5=0i0=i5-i4=(1) (2)=1A注意兩套注意

24、兩套： （1）表示支路電流流入或流出節(jié)點(diǎn)的正負(fù)號。）表示支路電流流入或流出節(jié)點(diǎn)的正負(fù)號。 （2）電流本身的正負(fù)號（表示其實(shí)際方向）。）電流本身的正負(fù)號（表示其實(shí)際方向）。 對于電路中的任一回路，按任意方向繞行一電路中的任一回路，按任意方向繞行一周，各部分電壓的代數(shù)和等于零，即周，各部分電壓的代數(shù)和等于零，即 注意：注意： 與繞行方向一致的電壓為正，否則取負(fù)。與繞行方向一致的電壓為正，否則取負(fù)。即：即：0U+us1 -+us2 -+ u1 -+ u4 -+u2 -u6+ -u5 +L1 L3 L2 列方程步驟：列方程步驟：(1) 設(shè)定各支路電壓的參考方設(shè)定各支路電壓的參考方向，指定回路的繞行方向

25、。向，指定回路的繞行方向。2) 按繞行方向沿回路一周，按繞行方向沿回路一周，當(dāng)支路電壓的參考方向與回當(dāng)支路電壓的參考方向與回路的繞行方向一致時，該支路的繞行方向一致時，該支路電壓前面取路電壓前面取“+”號；相反號；相反時，取時，取“-”號。號。回路回路1：US1+U1US2-U5=0回路回路2：US2+U2U4=0回路回路3：- U5- U4+U6=0+us1 -+us2 -+ u1 -+ u4 -+u2 -u6+ -u5 +L1 L3 L2 回路回路1：US1+U1US2-U5=0可改寫為：可改寫為：U1US2=U5+US1對電路中的任一回路，按任意繞行方向，電位降的對電路中的任一回路，按任

26、意繞行方向，電位降的和等于電位升的和。和等于電位升的和。 u降降=u升升 例例 如圖電路，已知如圖電路，已知R1=5，R2=1。 (1)求電流求電流I和電壓和電壓U。 (2)計算各元件的吸收功率。計算各元件的吸收功率。 10V5A 對節(jié)點(diǎn)a,寫出KCL方程 I1-I-Is=0 求得電壓源Us的輸出電流 I=I1-Is=2-5=-3A 對回路l2,寫出KVL方程 R2Is+R1I1-U=0 因此電流源Is端電壓為 U= R2Is +R1I1=5+10=15V111025abUIAR (2) 對于電阻元件 對于電流源、電壓源，由于元件電流電壓參考方向非關(guān)聯(lián)，所以 12221122225205125

27、RRsPI RWPI RW 吸 吸 (15 5)7510( 3)30ssIsUsPUIWPU IW 吸 吸 A11433I求：求：I1、I2 、I3 A615432IA7321III1 +-3V4V1 1 +-5VI1I2I3例例1.6 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 1.6.1 電阻的電阻的 特點(diǎn)：特點(diǎn)： (1)根據(jù)根據(jù)KCL，通過串聯(lián)電阻的，通過串聯(lián)電阻的電流是同一個電流；電流是同一個電流； (2)根據(jù)根據(jù)KVL，串聯(lián)電路兩端，串聯(lián)電路兩端口總電壓等于各個電阻上電壓的代口總電壓等于各個電阻上電壓的代數(shù)和，即數(shù)和，即 u=u1+u2+u3R=R1+R2+R3分壓作用：分壓作用：URRiRU

28、111211111122222222333333RuiRupiui RRRuiRupiui RRRuiRupiui RR串聯(lián)電阻的分壓公式串聯(lián)電阻的分壓公式兩個電阻串聯(lián)時兩個電阻串聯(lián)時: 121111222212RRRRuR iuRRRuR iuRRbaR1R2abRU1U2例求開關(guān)求開關(guān)S打開和閉合兩種情況時的打開和閉合兩種情況時的Ua解：解：S斷開時：斷開時：3V81131)87(UAS閉合時：閉合時：7V611168UAc-7V3K1KaS1K+6V+8Vbd求開關(guān)求開關(guān)S打開和閉合兩種情況時的打開和閉合兩種情況時的UA例解：解： S斷開時：斷開時：0V126336)1212(UAS閉合

29、時：閉合時：4V63312UABCD 1.6.2 電阻的電阻的 特點(diǎn)：特點(diǎn)： (1) 各并聯(lián)電阻的端電壓是同各并聯(lián)電阻的端電壓是同一個電壓；一個電壓； (2) i=i1+i2+i3 應(yīng)用歐姆定律，上式可表示為應(yīng)用歐姆定律，上式可表示為123123123111()1111uuuuiuRRRRRRRRRRR或321GGGG211111122222222333333,URuiipiuRRRURuiipi uRRRURuiipi uRRR并聯(lián)電阻的分流公式并聯(lián)電阻的分流公式兩個電阻并聯(lián)時兩個電阻并聯(lián)時: 1212122111212212111R RRRRRRRRRiiiRRRRRiiiRRRRR1R2

30、i1i2i理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）特點(diǎn)特點(diǎn)：（2）電源中的電流由外電路決定。）電源中的電流由外電路決定。IUs+_abUab伏安特性伏安特性IUabUs（1）理想電壓源的端電壓恒定。）理想電壓源的端電壓恒定。（3）理想電壓源）理想電壓源不能短路不能短路，不能并聯(lián)使用。不能并聯(lián)使用。理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源):): RO= 時的電流源時的電流源. 特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）輸出電流恒定）輸出電流恒定。abIUIsIUIS伏伏安安特特性性（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。（3）理想電流源）理想電流源不能開路不能開路，不能串聯(lián)使用不能串聯(lián)使用。oIRUsURo

31、越大越大斜率越大斜率越大實(shí)際電源實(shí)際電源IUUsIRO實(shí)際實(shí)際電源電源UUIRO+-Us電流源模型電流源模型ISROabUIoSRUIIIsUI外特性外特性 電流源模型電流源模型RORO越大越大特性越陡特性越陡實(shí)際實(shí)際電源電源UoIRUsUUIRO+-UsoSRUIIISROabUI00()UUUsIsRR0UsIsR實(shí)際實(shí)際電源電源UIooosRRRUsIRRRIUsooosaUs+-bIURO電壓源電壓源電流源電流源UROIsabI 注意轉(zhuǎn)換前后注意轉(zhuǎn)換前后 UsUs 與與 I Is s 的方向相同的方向相同aUs+-bIROUs+-bIROaIsaRObIaIsRObI恒壓源和恒流源不能

32、等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIIsaUs+-bI0UsRUsIoS（等效互換關(guān)系等效互換關(guān)系不存在）不存在）理想電源之間的等效電路理想電源之間的等效電路aUs+-bIsaUs+-baUs+-bRO與理想電壓源與理想電壓源并聯(lián)的元件并聯(lián)的元件可去掉可去掉aUs+-bIsabIsabRIs與理想電流源與理想電流源串聯(lián)的元件串聯(lián)的元件可去掉可去掉電壓源串聯(lián)電壓源串聯(lián)電流源并聯(lián)電流源并聯(lián)10V+-2A2 I討論題討論題?IA32410A72210A5210III哪哪個個答答案案對對?+-10V+-4V2 等效是對外部電路等效，對內(nèi)部電路是不等效的。等效是對外部電路等效，對內(nèi)部電路是不等效的。

33、 例 化簡圖示各電路。 利用電源轉(zhuǎn)換簡化電路計算。利用電源轉(zhuǎn)換簡化電路計算。例例I=0.5A6A+_U5 5 10V10V+_U55 2A6AU=20V例例5A3 4 7 2AI？+_15v_+8v7 7 IU=?例例.把電路轉(zhuǎn)換成一個電壓源和一個電阻的串聯(lián)。把電路轉(zhuǎn)換成一個電壓源和一個電阻的串聯(lián)。10V10 10V6A+_1A10 6A7A10 70V10 +_60V+_6V10 +_6V10 6A+_66V10 +_6V10 2A6A+_例例.求電路中的電流I和電壓Uab。 CC例例111RUI 333RUI R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1U1+-R3R2R5R4IU3I=

34、?例例(接上頁接上頁)IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454RRRUUIdd+RdUd+R4U4R5I-(接上頁接上頁)ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 4432132131/RIURRRRRRRIIUSddAi523 )(A3A2 ? i 3 3 5 1 41。Vu1552010 V5 ? u V10 V202。+-4V5Vi =?3 3. .+-4V5V1A+-u =?4.4.Aii3543 Vu1275 3 3 0)10(10101 I解解AI21 AII31211 10V+-1A-10VI =?10 5.4V+-10AU =?2 6.+

35、-3AI解解AI7310 024 IUVIU1041442 I11.7 受控電源受控電源 (非獨(dú)立源非獨(dú)立源)(controlled source or dependent source) 電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某個地方的電壓受電路中某個地方的電壓( (或電流或電流) )控制的電源，稱受控源控制的電源，稱受控源。l 電路符號電路符號+受控電壓源受控電壓源1. 定義定義受控電流源受控電流源(1) (1) 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( ( CCCS ) ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)2. 分類分類 i1+_

36、u2i2_u1i1+12ii g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) (2) (2) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( ( VCCS )u1gu u1 1+_u2i2_i1+12gui (3) (3) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) ) u1+_u2i2_u1i1+-12uu : 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) ri1+_u2i2_u1i1+-(4) (4) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( ( CCVS ) )12riu r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 3. 3. 受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較(1) (1) 獨(dú)立源電壓獨(dú)立源電壓( (或電流或電流) )由電源本身決定，與電路中

37、其它電壓、由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無關(guān)，而受控源電壓電流無關(guān)，而受控源電壓( (或電流或電流) )由控制量決定。由控制量決定。(2) (2) 獨(dú)立源在電路中起獨(dú)立源在電路中起“激勵激勵”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源只是反映輸出端與輸入端的受控關(guān)系，在電路流，而受控源只是反映輸出端與輸入端的受控關(guān)系，在電路中不能作為中不能作為“激勵激勵”。例例求：電壓求：電壓u2。解解5i1+_u2_u1=6Vi1+-3 Ai2361 Viu46106512 受控源電路分析計算受控源電路分析計算- - 電源等效變換電源等效變換6 4 1 2 +_9V0.5I1I

38、1I16 4 +_1 2 +_9VI16 1 6 +_9VI116I9V6 +_I1 7616I9V6 +_I1 7616I+-9V6 I1+_6/7 17I9767611IIA3 . 11I10V+-3I2U=?I =05 7.5 -+2I2 I25 +-解解AI155102 VIIIIU2225532222 +- I1U=?8.R2 I1R1US解解12 IRU 111 RUIIS )1(11 RUIS)1( 12 RURUS211(1)SSSUPU IR發(fā)出221222)1( RURPSo)1(12 RRUUS)1(2120 RRPPS選擇參數(shù)可以得到選擇參數(shù)可以得到電壓和功率放大。電壓

39、和功率放大。1.1.KCL的獨(dú)立方程數(shù)的獨(dú)立方程數(shù)0641 iii654321432114320543 iii0652 iii0321 iii4123 0 結(jié)論結(jié)論n個結(jié)點(diǎn)的電路個結(jié)點(diǎn)的電路, 獨(dú)立的獨(dú)立的KCL方程為方程為n-1個。個。1.10 1.10 支路電流法支路電流法 (branch current method )(branch current method )2.2.KVL的獨(dú)立方程數(shù)的獨(dú)立方程數(shù)KVL的獨(dú)立方程數(shù)的獨(dú)立方程數(shù)=基本回路數(shù)基本回路數(shù)=b(n1)結(jié)結(jié)論論n個結(jié)點(diǎn)、個結(jié)點(diǎn)、b條支路的電路條支路的電路, 獨(dú)立的獨(dú)立的KCL和和KVL方程數(shù)為：方程數(shù)為：bnbn )()(

40、11對于有對于有n n個節(jié)點(diǎn)、個節(jié)點(diǎn)、b b條支路的電路，要求解支路電條支路的電路，要求解支路電流流, ,未知量共有未知量共有b b個。只要列出個。只要列出b b個獨(dú)立的電路方程，便個獨(dú)立的電路方程，便可以求解這可以求解這b b個變量。個變量。以各支路電流為未知量列寫電路方以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法。程分析電路的方法。1 1. 支路電流法支路電流法2 2. 獨(dú)立方程的列寫?yīng)毩⒎匠痰牧袑懀?）從電路的）從電路的n個結(jié)點(diǎn)中任意選擇個結(jié)點(diǎn)中任意選擇n-1個結(jié)點(diǎn)列寫個結(jié)點(diǎn)列寫KCL方程方程（2）選擇基本回路列寫）選擇基本回路列寫b-(n-1)個個KVL方程方程R1R2R3R4R5R

41、6+i2i3i4i1i5i6uS1234例例0621 iii1320654 iii0432 iii有有6個支路電流，需列寫個支路電流，需列寫6個方程。個方程。KCL方程方程:取網(wǎng)孔為基本回路，沿順時取網(wǎng)孔為基本回路，沿順時針方向繞行列針方向繞行列KVL寫方程寫方程:0132 uuu0354 uuuSuuuu 651結(jié)合元件特性消去支路電壓得：結(jié)合元件特性消去支路電壓得：0113322 iRiRiR0335544 iRiRiRSuiRiRiR 665511回路回路1回路回路2回路回路3123支路電流法的一般步驟：支路電流法的一般步驟：(1) (1) 標(biāo)定各支路電流（電壓）的參考方向；標(biāo)定各支路電流（電壓）的參考方向；(2) (2) 選定選定( (n n1)1)個節(jié)點(diǎn)，列寫其個節(jié)點(diǎn)，列寫其KCL方程；方程；(3) (3) 選定選定b b(n n1)1)個獨(dú)立回路，列寫其個獨(dú)立