任課教師：魏佩瑜教授

電工電子教研室電路1/15/20231緒論1.課程的地位電氣信息類、電子信息科學(xué)類等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，必修課。電氣信息類考研課程。電氣工程及其自動(dòng)化自動(dòng)化電子信息工程通信工程計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)電子科學(xué)與技術(shù)電氣工程與自動(dòng)化信息工程軟件工程網(wǎng)絡(luò)工程信息顯示與光電技術(shù)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)電氣信息工程計(jì)算機(jī)軟件電力工程與管理數(shù)字媒體技術(shù)智能科學(xué)與技術(shù)1/15/202322.電路理論及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展簡史（自學(xué)）3.電路課程的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一個(gè)假設(shè)（集總假設(shè)）兩類約束（元件約束和拓?fù)浼s束）基本方法（疊加、分解、變換域和系統(tǒng)分析）

①疊加方法的理論基礎(chǔ)是疊加定理；

②分解方法的理論基礎(chǔ)是置換定理、戴維南定理、諾頓定理；

③變換域方法是相量分析法；

④一般分析（支路法、節(jié)點(diǎn)法、回路法）。1/15/20233第一章集總電路的分析基礎(chǔ)內(nèi)容提要①電路模型的概念；②電壓、電流參考方向的概念；③吸收、發(fā)出功率的表達(dá)式和計(jì)算方法；④各類電路元件：電阻元件、電壓源、電流源、電容元件和電感元件等；⑤受控電源；⑥基爾霍夫定律。第4章專門介紹1/15/20234本章的重點(diǎn)電流和電壓的參考方向；電路元件特性(VCR或VAR)基爾霍夫定律。本章的難點(diǎn)電壓電流的實(shí)際方向與參考方向的聯(lián)系和差別；理想電路元件與實(shí)際電路器件的聯(lián)系和差別；獨(dú)立電源與受控電源的聯(lián)系和差別。本章內(nèi)容是所有章節(jié)的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)時(shí)要深刻理解，熟練掌握。

與后續(xù)章節(jié)的聯(lián)系1/15/20235§1―1實(shí)際電路和電路模型在實(shí)踐中，為了達(dá)到某種目的，人們需要設(shè)計(jì)、安裝一些實(shí)際電路，并讓它運(yùn)行。①電能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；②信息的傳遞、控制與處理。功能：共性：建立在同一電路理論基礎(chǔ)上。1.實(shí)際電路

由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。1/15/202362.電路模型電路模型：反映實(shí)際電路部件的主要電磁性質(zhì)的理想電路元件及其組合。理想電路元件：有某種確定的電磁性能的理想元件。電路圖(模型)實(shí)際電路導(dǎo)線電池開關(guān)燈泡RSRL+-USS電氣原理圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1/15/202375種基本的理想電路元件電阻元件：表示消耗電能的元件；電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲(chǔ)存磁場能量的元件；電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲(chǔ)存電場能量的元件；電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成5種基本理想電路元件有三個(gè)特征：注意電能的元件。①只有兩個(gè)端子；②端子電壓或電流可以用數(shù)學(xué)方式描述；③不能被分解為其他元件。1/15/20238例如：一個(gè)線圈高頻下的模型直流下的模型低頻下的模型①具有相同的主要電磁性能的實(shí)際電路部件，在②同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其一定條件下可用同一電路模型表示；電路模型可以有不同的形式。理想模型注意1/15/202393.集總參數(shù)電路由集總元件構(gòu)成的電路。假定發(fā)生的電磁過程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行。集總元件集總條件電路的尺寸l<<電路工作頻率所對應(yīng)的波長。如音頻信號：頻率f=20kHz，光速v=3×108m/s。則波長=vf=15km所以實(shí)驗(yàn)室里的電路板及其元器件的尺寸都滿足集總假設(shè)條件。但遠(yuǎn)距離的輸電線路、天線電路、雷達(dá)、微波設(shè)備等不滿足集總假設(shè)條件。1/15/202310§1―2電路的基本物理量電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。電流：帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。1.電流的參考方向i(t)=dellimt→0q(t)

tdq(t)

dt電流強(qiáng)度：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。單位：A(安)、kA、mA、A1kA=103A，1mA=10-3A，1A=10-6A1/15/202311元件(導(dǎo)線)中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能：方向：正電荷的運(yùn)動(dòng)規(guī)定為電流的實(shí)際方向問題：對復(fù)雜電路；AB實(shí)際方向AB實(shí)際方向-+90V1W20A2W-+100V3W4W+-110V5Woi，utp2p電路中電流隨時(shí)間交變時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。？1/15/202312任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電流的參考方向。一般用箭頭表示。參考方向電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系A(chǔ)B參考方向AB參考方向?qū)嶋H方向AB參考方向?qū)嶋H方向i＞0i＜0表明：電流(代數(shù)量)有大小和方向(正負(fù))。i參考方向也可以用雙下標(biāo)表示：如iAB。ABiAB電流的參考方向由A指向B。1/15/202313電位：單位正電荷q從電路中一點(diǎn)移至參考點(diǎn)(=0)時(shí)電場力做功的大小。電壓U：單位正電荷q從電路中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)電場力做功(W)的大小。2.電壓的參考方向UdeldWdq實(shí)際電壓方向：電位真正降低的方向。單位：V(伏)、kV、mV、V1/15/202314例已知：4C正電荷由a點(diǎn)均勻移動(dòng)至b點(diǎn)電場力做功8J，由b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場力做功為12J。若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)的電位和電壓Uab、U

bc；若以c點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值。解：(1)

b=0abca=q

Wab

=4

8=2Vc=q

Wcb

=-q

Wbc

=-4

12

=-3V=2-0=2V

Uab

=a-

bUbc

=

b-c=0-(-3)

=3V

1/15/202315解：(2)例已知：4C正電荷由a點(diǎn)均勻移動(dòng)至b點(diǎn)電場力做功8J，由b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場力做功為12J。(1)若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)的電位和電壓Uab、U

bc；(2)若以c點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值。abcc=0a=q

Wac

=4

(8+12)

=5V

b=q

Wbc

=4

12

=3V=5-3=2V

Uab

=a-

bUbc

=

b-c=3-0

=3V

1/15/202316結(jié)論

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)的電位值就唯一確定；abcabc

b=0，a=2V，c=-3VUab

=2V，Ubc

=3V

c=0，a=5V，

b=3VUab

=2V，Ubc

=3V

計(jì)算結(jié)果分析

當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，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。1/15/202317假設(shè)高電位指向低電位的方向。問題：在復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向往往不易判別，給實(shí)際電路問題的分析計(jì)算帶來困難。電壓(降)的參考方向(或參考極性)AB元件u參考方向+-+-實(shí)際方向u＞0AB元件u參考方向+--+實(shí)際方向u＜01/15/202318電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示(2)用正負(fù)極性表示(3)用雙下標(biāo)表示AB元件u+-AB元件uAB元件uAB1/15/202319元件或支路的u，i采用相同的參考方向稱之為關(guān)聯(lián)參考方向。反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向B關(guān)聯(lián)參考方向A非關(guān)聯(lián)參考方向B+-uiAu+-iu-+i問：對A、B兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？1/15/202320注意分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向；參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注(包括方向和符號)，在計(jì)算過程中不得任意改變；參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號，但電壓、電流的實(shí)際方向不變。1/15/2023213.功率和能量當(dāng)電流通過電爐和燈泡時(shí)，能使它們生熱、發(fā)光。功率的單位：W(瓦)(Watt，瓦特)，kW、mW等。電功率單位時(shí)間內(nèi)電場力所做的功。p=dwdtu=dwdqi=dqdtp=dwdt=dwdqdqdt=ui不僅適用于一個(gè)元件，也適用于任何一段電路。計(jì)算公式

p=ui這說明電源提供的能量能通過負(fù)載轉(zhuǎn)換為其他種不同形式的能量。1/15/202322電路吸收或發(fā)出功率的判斷u、i取關(guān)聯(lián)參考方向：+-ui元件ABp=

ui表示元件吸收的功率。p＞0，吸收正功率。p＜0，吸收負(fù)功率。(實(shí)際吸收)(實(shí)際發(fā)出)-+ui元件ABu、i取非關(guān)聯(lián)參考方向：p=-ui表示元件吸收的功率。p＞0，吸收正功率。p＜0，吸收負(fù)功率。(實(shí)際吸收)(實(shí)際發(fā)出)1/15/202323例：求圖示電路中各方框所代表的元件吸收或產(chǎn)生的功率。已知：解：U1=1V，U2=-3V，U3=8V，U4=-4V，U5=7V，U6=-3V，I1=2A，I2=1A，I3=-1A123465+-U1I1+-U3+-U2-+U4+-U6+-U5I2I3P1吸=-U1I1=-1×2=-2W；P2吸=U2I1=(-3)×2=-6WP3吸=U3I1=8×2=16W；P4吸=U4I2=(-4)×1

=-4W

P5吸=U5I3=7×(-1)

=-7W；

P6吸=U6I3=(-3)×(-1)

=3W

對一完整電路，滿足：發(fā)出的功率＝吸收的功率1/15/202324電能量在t0到t時(shí)間內(nèi)，元件吸收的電能量為：dw=pdt=uidtw(t)

=∫tt0u(x)i(x)dx能量的單位：J(焦)(Joule，焦耳)p=dwdt1/15/202325§1–3基爾霍夫定律(KL)基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律。兩類約束②拓?fù)浼s束(KCL、KVL)KL與VCR構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。第4章還有電感元件、電容元件的約束關(guān)系。①元件約束(VCR)由元件特性造成的約束。如電阻元件uR

=RiR元件聯(lián)接帶來的約束。由基爾霍夫定律體現(xiàn)。1/15/202326(1)支路1.幾個(gè)名詞電路中通過同一電流的分支。b=3電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路。b=5或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。注意：兩種定義分別用在不同的場合。ab+-us1+-us2R1R2R3i1i3i2(2)結(jié)點(diǎn)元件的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。n=4n=2兩種定義兩種定義1/15/202327(3)路徑注意：網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。由支路組成的閉合路徑。l=3+-us1+-us2R1R2R3兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成。(4)回路123(5)網(wǎng)孔對平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。1/15/2023282.KCL(基爾霍夫電流定律)KL，1845年由德國物理學(xué)家基爾霍夫提出?！圃诩傠娐分?，任何時(shí)刻，對任一結(jié)點(diǎn)，流出(或流入)該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。im(t)

=

0m=1b或者∑i入=∑i出流進(jìn)的電流等于流出的電流i1i2i3i4i5令流出為“+”，有：-i1-i2+i3+i4+i5=0i1+i2=i3+i4+i5例11/15/202329例2對結(jié)點(diǎn)①：i1+

i4+

i6=0對結(jié)點(diǎn)②：-i2-i4+

i5=0對結(jié)點(diǎn)③：i3-i5-

i6=0i1-i2+i3=03式相加得：表明①②③i1i4i5i6i2i3證：流出為“+”。KCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面。證明：i1-i2+i3=01/15/202330明確KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任意結(jié)點(diǎn)處的反映；KCL是對結(jié)點(diǎn)處支路電流加的約束，與支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；KCL方程是按電流參考方向列寫的，與電流實(shí)際方向無關(guān)。1/15/202331方程中各項(xiàng)前的正、負(fù)號，取決于電流參考方向?qū)Y(jié)點(diǎn)的相對關(guān)系，流出取正，流入取負(fù)。在以數(shù)值代入時(shí)，每項(xiàng)電流本身還有符號，其正負(fù)取決于電流參考方向是否與實(shí)際方向一致，一致取正，相反取負(fù)。已知：i2=-2A，i3=3A試求：i1解：-i1-i2得：i1=-i2+i3=-(-2)運(yùn)用KCL時(shí)要與兩套符號打交道：①②③i2i3i1+3=5A+i3=01/15/2023323.基爾霍夫電壓定律(KVL)在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。標(biāo)定各元件電壓參考方向；選定回路繞行方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)。∑um(t)

=

0m=1l或者∑u降=∑u升U2-+R2I2+-US4+-US1R1R4R3I3I4I1+-U1U4+-+-U3-U1-US1U2+U3+U4+US4=U1+US1

-R1I1+R2I2-R3I3+R4I4=US1-US4+U2+U3+U4+US4=

0列寫方程時(shí)1/15/202333例：求結(jié)點(diǎn)①、③之間的電壓U13。US+U1+U2解：本例說明：KVL也適用于電路中任一假想的回路。+-US①②③+-U1U2+-+-U13U13=KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律；KVL是對回路中的支路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實(shí)際方向無關(guān)。明確1/15/2023344.KCL、KVL小結(jié)KCL是對支路電流的線性約束，KVL是對回路電壓的線性約束。KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。KCL表明在每一結(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；KVL是能量守恒的具體體現(xiàn)(電壓與路徑無關(guān))。

KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。1/15/202335§1―4電路元件注意：如果表征元件端子特性的數(shù)學(xué)關(guān)系式是線性關(guān)系，該元件稱為線性元件，否則稱為非線性元件。是電路中最基本的組成單元。電路元件5種基本的理想電路元件電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲(chǔ)存磁場能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲(chǔ)存電場能量的元件電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。1/15/202336電路元件不僅有線性和非線性之分；有源和無源；時(shí)變和時(shí)不變；有記憶和無記憶；單向和雙向。還可以分為：在電路模型中，各理想電路元件均由“理想導(dǎo)線”連接起來。除5種基本的理想電路元件外，受控電源、理想變壓器等也是理想電路元件。

根據(jù)端子的數(shù)目，理想電路元件還分為：兩端(單口)、三端和四端(雙口)元件等。1/15/2023372.線性時(shí)不變電阻元件的VAR電阻元件：對電流呈現(xiàn)阻力的元件。任何時(shí)刻端電壓與電流成正比的電阻元件。1.電阻元件的定義其特性可用u～i平面上的一條曲線來描述：ouif(u,i)=0伏安特性電路(圖形與文字)符號R1/15/202338

u、i的關(guān)系在任何時(shí)刻，都服從歐姆定律。R稱為電阻，是一個(gè)正實(shí)常數(shù)。

i=

u

R或u=

Ri+-uiR若u、i取關(guān)聯(lián)參考方向則R的單位伏安特性為一條過原點(diǎn)的直線。oui令G=1R則歐姆定律變成：i=GuG稱為元件的電導(dǎo)，單位是S(西)。u用

V，i用A時(shí)，R為W。1/15/202339注意線性電阻是無記憶、雙向性的元件；只適用于線性電阻(R為常數(shù))；歐姆定律寫為u

-Ri公式和參考方向必須配套使用！歐姆定律如果電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián)，公式中應(yīng)冠以負(fù)號。-+uiRori

-GuR和G都是電阻元件的參數(shù)。1/15/2023403.功率與能量功率：u和i取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)所以線性電阻是無源元件，總是耗能的。電阻元件一般是把吸收的電能轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉。p=

ui

=

Ri2

=u2R

=

Gu2

=i2Gw(t)

=∫tt0pdxu和i取非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)u+-iu-+ip=

ui

=(-Ri)i=-u2R

=-Ri2表明：電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的。能量：在t0到t時(shí)間內(nèi)電阻消耗的能量∫tt0u(x)i(x)dx=1/15/2023414.非線性電阻/時(shí)變電阻/負(fù)電阻①非線性電阻的伏安特性②時(shí)變電阻的伏安特性因制作材料的電阻率與溫度有關(guān)，實(shí)際電阻器通過電流后會(huì)發(fā)熱使溫度改變，所以電阻器帶有非線性因素。但是在一定條件下，許多電阻器的伏安特性近似為一條直線，因此可以用線性電阻元件作為它們的理想模型。u(t)=

R(t)

i(t)u與i仍成比例，但比例系數(shù)R(t)隨時(shí)間變化。位于第二、第四象限。③負(fù)電阻的伏安特性可以發(fā)出電能，屬有源元件。u=f(i)或i=f(u)或i(t)=

G(t)

u(t)1/15/2023425.電阻的開路與短路(特殊情況)(1)不管端電壓為何值，流過它的電流恒為零，稱“開路”。(2)不管流過它的電流為何值，端電壓恒為零，稱“短路”。oui=0=+-uiRorG=0R+-ui

0=0=0orG=oui1/15/202343圖形符號：文字符號或元件參數(shù)：R、G伏安特性：u=

Rii=

Gu單位：

S

耗能元件，消耗的功率：Ru2無源、無記憶、雙向元件p=ui=i2R=線性電阻元件總結(jié)1/15/202344實(shí)際的電阻器壓敏電阻器熱敏電阻器光敏電阻器1/15/202345實(shí)際的電阻器1/15/202346§1―5獨(dú)立電源定義1.理想電壓源其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與流過它的電流i無關(guān)的元件叫理想電壓源。電路符號-+i電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)。理想電壓源的電壓、電流關(guān)系通過電壓源的電流由電源及外電路共同決定。1/15/202347直流電壓源的伏安關(guān)系oiuuS+-uSiR外電路i=uSRR=∞(開路)，i=0i

例R

0，電壓源不能短路！把uS

0的電壓源短路沒有意義！0?2V?+-2V若uS=

0，則電壓源相當(dāng)于短路。0V1/15/202348物理意義：電流(正電荷)由低電位向高電位移動(dòng)，外力克服電場力作功，電源發(fā)出功率。電壓源的功率P

=usi電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)i+-uS+-u

P

=-usi，若為負(fù)，則發(fā)出功率，起電源作用。電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)i+-uS+-u物理意義：電場力做功，電源吸收功率。

P

=usi，若為正，則吸收功率，充當(dāng)負(fù)載。1/15/202349例：計(jì)算圖示電路各元件的功率。解：+-5V+-10ViR=5-+uRuR

=

(10-5)

=5Vi

==R

uR=1A5

5P10V=-usi=-101=-10WP5V=usi=51=5W發(fā)出吸收PR

=Ri2=512=5W吸收滿足：P（發(fā)）＝P（吸）1/15/2023502.理想電流源定義電路符號電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)。其輸出電流總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u無關(guān)的元件叫理想電流源。+-u理想電流源的電壓、電流關(guān)系電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。1/15/202351直流電流源的伏安關(guān)系例oiuiS+-uiSR外電路u=RiSuu=0R=

0(短路)，電流源不能開路！R，把iS≠

0的電流源開路沒有意義！0?1A?若iS=

0，則電流源相當(dāng)于開路。+-u1AR0A1/15/202352由電子電路構(gòu)成的電流源：實(shí)際電流源的產(chǎn)生可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無關(guān)；光電池在一定光線照射下光電子被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。i≈VzR+E+-uRVziiiS+-uRo1/15/202353電流源的功率P=uis電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)，若P=-uis<0，發(fā)出功率電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)，若P=uis>0，吸收功率+-uiS+-uiS起電源作用。充當(dāng)負(fù)載。1/15/202354例：圖示電路，當(dāng)電阻R在0之間變化時(shí)，求電流源端電壓U的變化范圍和電流源發(fā)出功率的變化。表明：當(dāng)電阻R由小變大時(shí)，電壓u也由小變大，電源發(fā)出的功率也由小變大。iS=2ARu解：(1)當(dāng)電阻為R時(shí)，電流源的電壓為u=RiS

電流源發(fā)出的功率為：P=uiS

=iS

R2(2)當(dāng)R=0時(shí)，u=0，P=uiS

=0。(3)當(dāng)R

時(shí)，u

，P=uis

。可見：理想電流源的電壓隨外部電路變化，電流源在使用過程中不允許開路。

1/15/202355例：計(jì)算圖示電路各元件的功率。解：i

=-iS=-2Au

=uS=5VP2A=uis=52=10WP5V=usi

=5(-2)=-10W5V電壓源發(fā)出(-10)W的功率，實(shí)際上是吸收了10W的功率。滿足：P（發(fā)）＝P（吸）+-us=5V+-uiis=2A兩電源發(fā)出的功率分別為1/15/2023563.實(shí)際電源干電池的電動(dòng)勢為1.5V，僅取決于(糊狀

)化學(xué)材料(氯化銨

)，其大小決定儲(chǔ)存的能量，化學(xué)反應(yīng)不可逆。鈕扣電池的電動(dòng)勢為1.35V，用固體化學(xué)材料(氧化汞

)，化學(xué)反應(yīng)不可逆。(1)干電池(化學(xué)電源)(2)鈕扣電池(化學(xué)電源)1/15/202357(3)燃料電池(化學(xué)電源)電池電動(dòng)勢為1.23V。以氫、氧作為燃料。約4045%的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?shí)驗(yàn)階段加燃料可繼續(xù)工作。氫氧燃料電池示意圖(4)太陽能電池(光能電源)太陽能電池示意圖太陽光照射到P-N結(jié)上，形成一個(gè)從N區(qū)流向P區(qū)的電流。約11%的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故常用太陽能電池板?/15/202358一個(gè)50cm2太陽能電池的電動(dòng)勢0.6V，電流0.1A。太陽能電池板1/15/202359(5)蓄電池(化學(xué)電源)電池電動(dòng)勢2V。使用時(shí)，電池放電，當(dāng)電解液濃度小于一定值時(shí)，電動(dòng)勢低于2V，常要充電，化學(xué)反應(yīng)可逆。蓄電池示意圖1/15/202360(6)發(fā)電機(jī)1/15/202361風(fēng)力發(fā)電1/15/202362(7)穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源交流穩(wěn)壓電源1/15/202363§1―6受控電源(非獨(dú)立源)電路符號根據(jù)控制量和被控制量是電壓u或電流i，受控源可分四種類型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示；當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。受控電壓源1.定義受控電流源電壓或電流的大小和方向不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)地方的電壓(或電流)控制的電源，稱受控源。+-2.分類1/15/202364(2)電壓控制的電流源(VCCS)(1)電流控制的電流源(CCCS)i1bi1-+u1i2-+u2i2=

bi1四端元件：電流放大倍數(shù)輸入：控制部分輸出：受控部分i1gu1-+u1i2-+u2i2=

gu1g：轉(zhuǎn)移電導(dǎo)表征場效應(yīng)管的漏極電流受柵源電壓控制的模型(id=gugs)。表征三極管的集電極電流受基極電流控制的模型(ic=bib)。1/15/202365(4)電流控制的電壓源(CCVS)u2

=

u1(3)電壓控制的電壓源(VCVS)：電壓放大倍數(shù)i1u1-+u1i2-+u2-+u2

=

r

i1r：轉(zhuǎn)移電阻i1ri1-+u1i2-+u2-+表征集成運(yùn)放的輸出電壓受輸入電壓控制的模型(uo=Aud)。發(fā)電機(jī)的輸出電壓與勵(lì)磁電流的關(guān)系(uo=rif)。1/15/202366當(dāng)控制電壓或電流為零時(shí)，受控源的電壓或電流也為零。即受控源不能單獨(dú)存在。、g、r和都是控制系數(shù)，當(dāng)控制系數(shù)為常數(shù)時(shí)，被控制量與控制量成正比，稱線性受控源。

受控源本身不直接起“激勵(lì)”作用。只是用來反映電路中某處的電壓或電流能控制另一處的電壓和電流這一現(xiàn)象。例：ibicibbibic三極管的簡化電路模型低頻下1/15/2023673.獨(dú)立源與受控源的比較獨(dú)立源可以單獨(dú)存在，不受外電路的影響。受控源不能單獨(dú)存在，受控制量的影響。獨(dú)立源電壓(或電流)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(或電流)由控制量決定。獨(dú)立源在電路中起“激勵(lì)”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源是反映電路中某處的電壓或電流對另一處的電壓或電流的控制關(guān)系，在電路中不能作為“激勵(lì)”。1/15/202368+-u1=5