1、8/5/20221 第一章 電路的基本概念和基本定律第二章 電路的等效變換第三章 線性網(wǎng)絡(luò)的一般分析方法第四章 線性網(wǎng)絡(luò)的基本定理第五章 正弦穩(wěn)態(tài)電路第六章 互感電路第七章 三相電路第八章 非正弦周期電流電路第九章 線性電路過渡過程的分析第十章 線性電路過渡過程的復(fù)頻域分析第十三章 磁路和鐵心線圈電路 第1頁，共46頁。8/5/20222 第一章 電路的基本概念和基本定律 第一節(jié) 電路和電路模型 第二節(jié) 電路的基本物理量 第三節(jié) 電阻元件和歐姆定律 第四節(jié) 電壓源和電流源 第五節(jié) 電路的工作狀態(tài) 第六節(jié) 基爾霍夫定律第2頁，共46頁。8/5/202231.1 電路和電路模型 電路：是各種用電設(shè)

2、備按一定的方式連接起來的整體，它提供了電流流通的路徑。 電路的兩個功能： 進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配。 對電信號的處理和傳遞。電路有時也稱為電網(wǎng)絡(luò)。第3頁，共46頁。8/5/20224 電路模型：用抽象的理想元件及其組合近似地替代實(shí)際的電路元件，從而構(gòu)成了與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路模型。電池?zé)襞軺SIRU+_負(fù)載電源第4頁，共46頁。8/5/20225電路由電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)組成。理想的元件：電壓源： 電流源： 電阻： 電感： 電容：第5頁，共46頁。8/5/202261.2 電路的基本物理量第6頁，共46頁。8/5/20227電路中物理量的正方向物理量的正方向：實(shí)際正方向假設(shè)正方向?qū)嶋H正方向：

3、 物理中對電量規(guī)定的方向。假設(shè)正方向（參考正方向）： 在分析計(jì)算時，對電量人為規(guī)定的方向。第7頁，共46頁。8/5/20228物理量正方向的表示方法電池?zé)襞軮RUabUS+_abu_+正負(fù)號abUab（高電位在前， 低電位在后） 雙下標(biāo)箭 頭uab電壓+-IR電流：從高電位 指向低電位。第8頁，共46頁。8/5/20229電路分析中的假設(shè)正方向（參考方向）問題的提出：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？電流方向AB？電流方向BA？U1ABRU2IR第9頁，共46頁。8/5/202210(1) 在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參考方向；解決方法(3) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方

4、向： 若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致； 若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。(2) 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；第10頁，共46頁。8/5/202211例已知：US=2V, R=1問： 當(dāng)U分別為 3V 和 1V 時，IR=?US IRRURabU解：(1) 假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2) 列電路方程：第11頁，共46頁。8/5/202212(3) 數(shù)值計(jì)算（實(shí)際方向與假設(shè)方向一致）（實(shí)際方向與假設(shè)方向相反）US IRRURabU第12頁，共46頁。8/5/202213(4)為了避免列方程時出錯，習(xí)慣上把 I 與 U 的方向 按相同方向假

5、設(shè)。(1) 方程式R = U/I 僅適用于假設(shè)正方向一致的情況。 (2) “實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的，而“假設(shè)正方向”則 是人們在進(jìn)行電路分析計(jì)算時,任意假設(shè)的。 (3)在以后的解題過程中，注意一定要先假定“正方向” (即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程 計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的. 提示第13頁，共46頁。8/5/202214 IRURab假設(shè): 與 的方向一致例假設(shè): 與 的方向相反 IRURab稱IR和UR為關(guān)聯(lián)參考方向稱IR和UR為非關(guān)聯(lián)參考方向第14頁，共46頁。8/5/202215電 功 率aIRUb功率的概念：單位時間內(nèi)電路吸收或釋放的電能定義為該電路的功

6、率。p=dw/dt=dw/dtdq/dt=ui功率有無正負(fù)？如果U I方向不一致結(jié)果如何？第15頁，共46頁。8/5/202216 U、 I 在關(guān)聯(lián)參考方向下 P = UI P = -UI 根據(jù)能量守衡關(guān) 系P（吸收）= P（發(fā)出 ） U、 I 在非關(guān)聯(lián)參考方向下若 P 0“吸收功率”（負(fù)載）若 P 0“發(fā)出功率”（電源）第16頁，共46頁。8/5/202217 當(dāng)計(jì)算的 P 0 時, 此部分電路消耗電功率，為負(fù)載。 所以，從 P 的 + 或 - 可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源，或是負(fù)載。結(jié) 論在進(jìn)行功率計(jì)算時： 當(dāng)計(jì)算的 P US 時， I 0 表明方向與圖中假設(shè)方向一致。當(dāng) UabUS 時，

7、 I 0 表明方向與圖中假設(shè)方向相反。US+_baIUabR第21頁，共46頁。8/5/2022222、電導(dǎo)G 單位 西門子（s） G=1/R 歐姆定律可表示為i =uG GiuR1R2 G總=G1+G2 1/R總=1/R1+1/R2第22頁，共46頁。8/5/2022231. 電壓源伏安特性電壓源模型IUUSUIRO+-USRo越大特性越平1.4 電壓源和電流源主要介紹有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。第23頁，共46頁。8/5/202224理想電壓源 （恒壓源）: RO= 0 時的電壓源.特點(diǎn)：(1）輸出電 壓不變，其值恒等于電壓源。 即 Uab US ； （2）電源中的電流由外電路決

8、定。IUS+_abUab伏安特性IUabUS第24頁，共46頁。8/5/202225恒壓源中的電流由外電路決定設(shè): US=10VIUS+_abUab2R1當(dāng)R1 R2 同時接入時： I=10AR22例 當(dāng)R1接入時 ： I=5A則：第25頁，共46頁。8/5/202226恒壓源特性中不變的是：_US恒壓源特性中變化的是：_I_ 會引起 I 的變化。外電路的改變I 的變化可能是 _ 的變化， 或者是_ 的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結(jié)USUababR第26頁，共46頁。8/5/2022272. 電流源ISROabUabIIsUabI外特性 電流源模型RORO越大特性越陡第27頁，共46頁。8

9、/5/202228理想電流源 （恒流源): RO= 時的電流源. 特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流 IS； abIUabIsIUabIS伏安特性（2）輸出電壓由外電路決定。第28頁，共46頁。8/5/202229恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè): IS=1 A R=10 時， U =10 V。R=1 時， U =1 V。則:例第29頁，共46頁。8/5/202230恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：_Is恒流源特性中變化的是：_Uab_ 會引起 Uab 的變化。外電路的改變Uab的變化可能是 _ 的變化， 或者是 _的變化。大小方向 理想恒流源兩端可否被短路？abIUa

10、bIsR第30頁，共46頁。8/5/202231電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IUS R_+abUab=?Is原則：Is不能變，US 不能變。電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的電壓第31頁，共46頁。8/5/202232恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不 變 量變 化 量US+_abIUabUab = US （常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對 Uab 無影響。IabUabIsI = Is （常數(shù)）I 的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對 I 無影響。輸出電流 I 可變 - I 的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab 可變 -Uab 的大小、方向均由外電路

11、決定第32頁，共46頁。8/5/2022331.5 電路的工作狀態(tài)電路有三種工作狀態(tài)：開路、短路、額定工作狀態(tài)。1、開路 UOCIRO+-Us開路時I=0，內(nèi)阻Ro上電壓降為零。開路電壓UOC= Us第33頁，共46頁。8/5/2022342、短路US -+b ISCROa U ab=0V 短路電流 ISC=US / RO第34頁，共46頁。8/5/2022353、額定工作狀態(tài) 任何電氣設(shè)備都有一定的電壓、電流和功率的限額。 額定值就是電氣設(shè)備制造廠對產(chǎn)品規(guī)定的使用限額。 額定電壓 UN額定值 額定電流 IN 額定容量 SN 電氣設(shè)備工作在額定值的情況下就稱為額定工作狀態(tài)。 或稱 “滿載” 。

12、設(shè)備超過額定值工作時稱為 “過載” 。第35頁，共46頁。8/5/2022361.6 基爾霍夫定律 用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān) 系，包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。名詞注釋：節(jié)點(diǎn)：三個或三個以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)支路：電路中每一個分支回路：電路中任一閉合路徑第36頁，共46頁。8/5/202237支路：ab、ad、 . （共6條）回路：abda、 bcdb、 . （共7 個）節(jié)點(diǎn)：a、 b、 . (共4個）例I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-第37頁，共46頁。8/5/202238 (一) 基爾霍夫電流定律 對任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)

13、點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為 0。 I1I2I3I4基爾霍夫電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性原理。 I =0即：例或：第38頁，共46頁。8/5/202239電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R第39頁，共46頁。8/5/202240(二) 基爾霍夫電壓定律 對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，各部分電壓的代數(shù)和為 0。例如： 回路 a-d-c-a電位升電位降即：或：I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-第40頁，共46頁。8/5/202241電壓降電壓降US+_RabUabI基爾霍夫電壓定律也適合開路。例第41頁，共46頁。8/5/202242關(guān)于獨(dú)立方程式的討論 問題的提出：在用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程時，究竟可以列出多少個獨(dú)立的方程？例aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1分析以下電路中應(yīng)列幾個電流方程？幾個電壓方程？第42頁，共46頁。8/5/202243基爾霍夫電流方程：節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只有 1 個基爾霍夫電壓方程：#1#2#3獨(dú)立方程只有 2 個aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1第43頁，共46