1、電 工 學(xué)電 工 學(xué)參考書(shū)目上冊(cè) 秦曾煌下冊(cè) 秦曾煌參考書(shū)目上冊(cè) 秦曾煌下1. 電壓、電流的參考方向3. 基爾霍夫定律 重點(diǎn)：第一章 電路的基本概念和分析方法2. 電源4. 節(jié)點(diǎn)電壓法. 戴維南定理1. 電壓、電流的參考方向3. 基爾霍夫定律 重點(diǎn)：第一章 1.1.1 電路和電路模型一. 實(shí)際電路1. 定義:（P1）2. 組成:電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)。導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)燈泡1.1 電路的基本物理量及參考方向1.1.1 電路和電路模型一. 實(shí)際電路1. 定義:（P14. 共性：建立在同一電路理論基礎(chǔ)上3. 作用:a 能量的傳輸與轉(zhuǎn)換；b 傳遞和處理信號(hào)。電力電路電子電路4. 共性：建立在同一電路理論基礎(chǔ)

2、上3. 作用:a 能量的二. 電路模型 (circuit model)導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)燈泡電路圖1. 電路模型：反映實(shí)際電路元件的主要電磁性質(zhì)的理想電路元件及其組合。2. 理想電路元件：具有某種確定的電磁性能的理想元件。二. 電路模型 (circuit model)導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)理想電阻元件：表示消耗電能的元件。理想電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件。理想電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件。理想電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。3. 幾種基本的理想電路元件：理想電阻元件：表示消耗電能的元件。理想電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)注意：不同的實(shí)際電路元件，在一定條件下可用同一模型

3、表示； 同一實(shí)際電路元件在不同的應(yīng)用條件下，其模型可以有不同的形式例注意：不同的實(shí)際電路元件，在一定條件下可用同一模型表示；例三.集總參數(shù)電路滿足集總條件的元件構(gòu)成的電路，稱(chēng)為集總參數(shù)電路。集總條件注集總參數(shù)電路中u、i可以是時(shí)間的函數(shù)，但與空間坐標(biāo)無(wú)關(guān)元件尺寸元件工作的電磁波長(zhǎng)三.集總參數(shù)電路滿足集總條件的元件構(gòu)成的電路，稱(chēng)為集總參數(shù)電1.1.2 電流和電壓的方向一. 電流 (current)1. 定義1mA=10-3A，1 A=10-6A單位：A（安培）、mA、A直流電流 I ，交流電流 i1.1.2 電流和電壓的方向一. 電流 (current)2. 實(shí)際方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯?/p>

4、實(shí)際方向。二. 電壓、電動(dòng)勢(shì)1. 電壓?jiǎn)挝唬篤（伏特）、KV、mV直流電壓U ，交流電壓u定義:2. 實(shí)際方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。二. 電規(guī)定電壓的實(shí)際方向由高電位指向低電位。2. 電動(dòng)勢(shì)定義:（P3）直流電動(dòng)勢(shì)E ，交流電動(dòng)勢(shì)e規(guī)定電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向由電源負(fù)極（低電位）指向電源正極（高電位）。規(guī)定電壓的實(shí)際方向由高電位指向低電位。2. 電動(dòng)勢(shì)定義:（P如圖：元件中電流或電壓的實(shí)際方向有兩種可能: 實(shí)際方向ABA實(shí)際方向B三. 電壓和電流的參考方向 (reference direction)如圖：元件中電流或電壓的實(shí)際方向有兩種可能: 實(shí)際方向ABA1. 參考方向的規(guī)定電壓和

5、電流的參考方向是任意指定的。2. 參考方向的表示（1）電流參考方向的兩種表示： 用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较颉?用雙下標(biāo)表示：如 iAB , 電流的參考方向由A指向B。iABiABAB1. 參考方向的規(guī)定電壓和 電流的參考方向是任意指定的。2.（2）電壓參考方向的三種表示方式： 用箭頭表示 用正負(fù)極性表示 用雙下標(biāo)表示uu+ABuABABAB（2）電壓參考方向的三種表示方式： 用箭頭表示 用正負(fù)極3. 參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系若電壓、電流參考方向與實(shí)際方向相同，則u0, i0 ; 若電壓、電流參考方向與實(shí)際方向相反，則u0, i0。3. 參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系若電壓、電流參考方向與

6、實(shí)際方向例1 根據(jù)參考方向與電壓、電流的正負(fù)判斷實(shí)際方向。i 0i 參考方向BA例1 根據(jù)參考方向與電壓、電流的正負(fù)判斷實(shí)際方向。i 0參考方向U+參考方向U+ 0參考方向+參考方向+ 0 發(fā)出正功率 (實(shí)際發(fā)出)，是電源。p0 吸收正功率 (實(shí)際吸收），是負(fù)載。p0 發(fā)出正功例3求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V, U3 =8V, U4= -4V, U5 =7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A, I3= -1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1例3求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知： 解：注意對(duì)

7、一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率解：注意對(duì)一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率一.電阻元件1.定義對(duì)電流呈現(xiàn)阻力的元件。iu單位： (歐)2.伏安特性曲線1.2 電阻元件與電源元件1.2.1 電阻元件一.電阻元件1.定義對(duì)電流呈現(xiàn)阻力的元件。iu單位： (歐二.線性電阻元件2.電路符號(hào)Rui3.伏安特性曲線1.定義任何時(shí)刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。二.線性電阻元件2.電路符號(hào)Rui3.伏安特性曲線1.定義任4.功率電阻元件總是消耗功率的。三.歐姆定律u、i 取關(guān)聯(lián)參考方向Rui+-4.功率電阻元件總是消耗功率的。三.歐姆定律u、i 取關(guān)聯(lián)參 u、i 取非關(guān)聯(lián)參考方向Rui+-定義電導(dǎo)單位

8、： S(西門(mén)子) u、i 取非關(guān)聯(lián)參1.2.2 電源元件一.理想電壓源i+_2.電路符號(hào)1.定義（P5）1.2.2 電源元件一.理想電壓源i+_2.電路符號(hào)1.定義電壓源兩端電壓由它本身決定。通過(guò)電壓源的電流由電壓源及外電路共同決定。例1Ri-+外電路電壓源不能短路！3.電壓、電流關(guān)系電壓源兩端電壓由它本身決定。通過(guò)電壓源的電流由電壓源及外電路ui4.伏安特性曲線5.功率ui4.伏安特性曲線5.功率二.理想電流源2.電路符號(hào)1.定義（P6）u+_二.理想電流源2.電路符號(hào)1.定義（P6）u+_電流源的輸出電流由它本身決定。電流源兩端電壓由電流源及外電路共同決定。3.電壓、電流關(guān)系例2外電路電流

9、源不能開(kāi)路！Ru-+電流源的輸出電流由它本身決定。電流源兩端電壓由電流源及外電路4.伏安特性曲線ui5.功率4.伏安特性曲線ui5.功率1.實(shí)際電壓源模型i+_u+_usRS（1）電路符號(hào)三.實(shí)際電源模型考慮內(nèi)阻1.實(shí)際電壓源模型i+_u+_usRS（1）電路符號(hào)三.實(shí)際一個(gè)好的電壓源要求usuiO（2）伏安特性曲線 實(shí)際電壓源也不允許短路。一個(gè)好的電壓源要求usuiO（2）伏安特性曲線 實(shí)際電壓源2.實(shí)際電流源模型考慮內(nèi)阻u+_i（1）電路符號(hào)2.實(shí)際電流源模型考慮內(nèi)阻u+_i（1）電路符號(hào) 實(shí)際電流源也不允許開(kāi)路。因其內(nèi)阻大，若開(kāi)路，電壓很高，可能燒毀電源。isuiO（2）伏安特性曲線一個(gè)

10、好的電流源要求 實(shí)際電流源也不允許開(kāi)路。因其內(nèi)阻大，若開(kāi)路，電壓很高，可能例3計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出滿足：P（發(fā)）P（吸）+_U+_2A5Vi吸收例3計(jì)算圖示電路各元件的功率。解發(fā)出滿足：P（發(fā)）P（吸）1.2.3 兩種電源模型的等效互換一.等效條件對(duì)外電路等效，即RL上的電壓、電流相同。i+_u+_usRSRL圖(a)u+_iRL圖(b)1.2.3 兩種電源模型的等效互換一.等效條件對(duì)外電路等效，圖(a)：圖(b)：（1）（2）比較得二.互換公式圖(a)：圖(b)：（1）（2）比較得二.互換公式注意：（1）等效只針對(duì)外電路，對(duì)內(nèi)電路不等效；（2） us 和is方向相反；（3）電流源

11、串電阻或電壓源，電阻和電壓源不起作用；電壓源并電阻或電流源，電阻和電流源不起作用。注意：（1）等效只針對(duì)外電路，對(duì)內(nèi)電路不等效；（2） us 8A圖(3)6 4 圖(4)4 8A9V圖(1)+_4 3 9V圖(2)+_4 8A圖(3)6 4 圖(4)4 8A9V圖(1)+_41.3 電路的基本定律 幾個(gè)名詞電路中通過(guò)同一電流的分支。ab+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路i3i2i11.3 電路的基本定律 幾個(gè)名詞電路中通過(guò)同一電流的分支。（2）節(jié)點(diǎn)（P8）（3）回路由支路組成的閉合路徑。+_R1uS1+_uS2R2R3123（2）節(jié)點(diǎn)（P8）（3）回路由支路組成的閉合路徑。+_R1u對(duì)

12、平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱(chēng)網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔（4）網(wǎng)孔+_R1uS1+_uS2R2R312對(duì)平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱(chēng)網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回1.3.1 基爾霍夫電流定律 (KCL)流進(jìn)的電流等于流出的電流一. 內(nèi)容任一節(jié)點(diǎn)1.3.1 基爾霍夫電流定律 (KCL)流進(jìn)的電流等于流出的（1）標(biāo)出各支路電流的參考方向；（2）規(guī)定流出節(jié)點(diǎn)電流為“+”，流入為“-”，列KCL方程。二. 應(yīng)用步驟例1（1）標(biāo)出各支路電流的參考方向；（2）規(guī)定流出節(jié)點(diǎn)電流為“+三. 推廣任一閉合面1 3 2例2三式相加得：節(jié)點(diǎn)1：節(jié)點(diǎn)2：節(jié)點(diǎn)3：方法一：三. 推廣任一閉合面1 3 2例

13、2三式相加得：節(jié)點(diǎn)1：節(jié)點(diǎn)2利用推廣的KCL方法二：四. 適用范圍及注意事項(xiàng)線性電路和非線性電路都適用。注意兩套正負(fù)號(hào)的使用。利用推廣的KCL方法二：四. 適用范圍及注意事項(xiàng)線性電路和非1.3.2 基爾霍夫電壓定律 (KCL)一. 內(nèi)容任一回路1.3.2 基爾霍夫電壓定律 (KCL)一. 內(nèi)容任一回路（1）標(biāo)出各元件電壓的參考方向；（2）選定回路繞行方向（順時(shí)針或逆時(shí)針），二. 應(yīng)用步驟（3）列KVL方程，若電壓的參考方向與回路繞行方向一致，在方程中取“+”，否則取“-”。（1）標(biāo)出各元件電壓的參考方向；（2）選定回路繞行方向（順時(shí)+US1_+US4_3124U4+ U3 U2+ US4 U1

14、 - US1= 0例3U2U4U1U3abcd回路abcda :或U2+U1+US1 = U4+ U3 + US4列KVL方程+US1_+US4_3124U4+ U3 U2+ US4三. 推廣對(duì)于假想回路+-4V5V1A+-u =?3abcd回路abcda :例4三. 推廣對(duì)于假想回路+-4V5V1A+-u =?3a四. 適用范圍線性電路和非線性電路都適用。五. KCL、KVL小結(jié)(1) KCL是對(duì)支路電流的約束，KVL是對(duì)回路電壓的約束。(2) KCL、KVL與組成電路的元件性質(zhì)及參數(shù)無(wú)關(guān)。(3) KCL、KVL只適用于集總參數(shù)電路。注意兩套正負(fù)號(hào)的使用。四. 適用范圍線性電路和非線性電路都

15、適用。五. KCL、KV1.3.3 電位二. 電位的定義（P10）三. 電位的計(jì)算一. 電位參考點(diǎn)（零電位點(diǎn)）電位參考點(diǎn)的選取是任意的。電位參考點(diǎn)的符號(hào)：1.3.3 電位二. 電位的定義（P10）三. 電位的計(jì)算一例5如下圖，求UA：解：1465V8V+-+-IAB例5如下圖，求UA：解：1465V8V+-+-IAB1. 2.+-20V1. 2.+-20V3.+-4V5Vi =?3+10V+-1A-10VI =?10I14.3.+-4V5Vi =?3+10V+-1A-10VI5.4V+-10AU =?2+-3AI5.4V+-10AU =?2+-3AI1.5 線性電路的兩個(gè)重要定理1.5.1 疊

16、加定理一.定理的內(nèi)容(P13)二.幾點(diǎn)說(shuō)明（1）疊加定理只適用于線性電路。（2）電源單獨(dú)作用指一個(gè)電源作用，其余電源為零電壓源為零短路。電流源為零開(kāi)路。1.5 線性電路的兩個(gè)重要定理1.5.1 疊加定理一.定理R1is1R2us2R3us3i2i3+1三個(gè)電源共同作用R1is1R2R31is1單獨(dú)作用=+us2單獨(dú)作用R1R2us2R3+1us3單獨(dú)作用R1R2us3R3+1R1is1R2us2R3us3i2i3+1三個(gè)電源共同（3）功率不能疊加（4）u和i疊加時(shí)要注意各分量的參考方向。三.疊加定理的應(yīng)用例1求電壓U812V3A+632+U（3）功率不能疊加（4）u和i疊加時(shí)要注意各分量的參考

17、方向。812V3A+632+U圖(a)812V+632+圖(b)=83A632+圖(c)解812V3A+632+U圖(a)812V+6圖(b): 12V電源作用圖(c): 3A電源作用圖(a):兩個(gè)電源共同作用例2求電流源的電壓和發(fā)出的功率10V2AU2332圖(b): 12V電源作用圖(c): 3A電源作用圖(a):=10V2AU2332圖(a)10V2332圖(b)2A2332圖(c)解=10V2AU2332圖(a)10V解圖(b): 10V電源作用圖(c): 3A電源作用圖(a):兩個(gè)電源共同作用解圖(b): 10V電源作用圖(c): 3A電源作用圖(a)1.5.2 戴維南定理（T-定理

18、）一. 二端網(wǎng)絡(luò)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)N0IUabIUab1.5.2 戴維南定理（T-定理）一. 二端網(wǎng)絡(luò)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)二.定理的內(nèi)容(P15)有源二端網(wǎng)絡(luò)NIUabIUab+UOCUOCab+例1求下圖所示的T-等效電路aI1010+20Vb+10V+二.定理的內(nèi)容(P15)有源二端網(wǎng)絡(luò)NIUabIUab+U（1）求開(kāi)路電壓UOC（2）求等效電阻a1010b（1）求開(kāi)路電壓UOC（2）求等效電阻a1010bUOCab+515V（3）畫(huà)出T-等效電路三.定理的應(yīng)用步驟(P15)（1）斷開(kāi)待求支路，求開(kāi)路電壓UOC（2）將有源二端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電源全部置零，求等效電阻UOCab+515V（3）畫(huà)出T-等效電路三.定理的應(yīng)用（3）畫(huà)出T-等效電路求解電壓源參考方向與開(kāi)路電壓參考方向一致注意例2計(jì)算Rx分別為1.2、 5.2時(shí)的I；IRxab+10V4664（3）畫(huà)出T-等效電路求解電壓源參考方向與開(kāi)路電壓參考方向一解原電路可等效為ab+10V4664