1、課前提問：,1、當電流源短路時，該電流源內(nèi)部()。,(a)有電流，有功率損耗；(b)無電流，無功率損耗；,(c)有電流，無功率損耗。,(a)有電流，有功率損耗；(b)無電流，無功率損耗；,2、當電壓源開路時，該電壓源內(nèi)部()。,(c)有電流，無功率損耗。,答案：,1、（ c）；1、（b）。,+,-,1,第1章 電路的基本概念和分析方法,1-1 電路和電路模型 1-2 電路的基本物理量 1-3 基爾霍夫定律 1-4 電阻元件 1-5 獨立電壓源和獨立電流源 1-6 兩類約束和電路方程 1-7 支路電流法和支路電壓法 1-8 電路設計、電路實驗和計算機分析電路實例,重點：,1、電壓、電流的參考 方

2、向 2、電功率、能量 3、電阻、獨立電源元件特性 4、基爾霍夫定律 5、支路電流法,2,第2章 用網(wǎng)絡等效簡化電路分析,2-1 電阻分壓電路和分流電路 2-2 電阻單口網(wǎng)絡 2-3 電阻的星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié) 2-4 簡單非線性電阻電路分析 2-5 電路設計、電路應用和電路實驗實例,重點：,1、電路等效的概念； 2、電阻的串、并聯(lián) 2、電阻的Y等效變換； 3、電壓源和電流源的等效變換。,3,設電路含有n個節(jié)點，b條支路，則 獨立KCL方程：（n-1）個 獨立KVL方程：b-(n-1)個（平面電路的網(wǎng)孔數(shù)） 支路VAR: b 個 方程總數(shù)： 2b個 這2b方程是最原始的電路方程，是分析電路的基本

3、依據(jù)。求解2b方程可以得到電路的全部支路電壓和支路電流。,17 支路電流法和支路電壓法,一、2b法：,以支路電流、電壓為待求量，以兩種約束為依據(jù)，列寫電路方程，求解電路的分析方法。,支路法：2b法、支路電流法、支路電壓法,4,例：,1、應用KCL：獨立結(jié)點為（n-1）=3,結(jié)點,結(jié)點,結(jié)點,2、應用KVL：選獨立回路,回路,回路,3、各支路方程,5,若已知 R1=R3=1, R2=2, uS1=5V, uS2=10V。,聯(lián)立求解10個方程，得到各支路電壓和電流為：,1,1,2,5V,10V,6,二、 支路電流法,支路電流法：以支路電流為未知量、應用基爾霍夫 定律（KCL、KVL）列方程組求解。

4、,對上圖電路 支路數(shù)： b=3 結(jié)點數(shù)：n =2,回路數(shù) = 3 單孔回路（網(wǎng)孔）=2,若用支路電流法求各支路電流應列出三個方程,7,1. 在圖中標出各支路電流的參考方向，對選定的回路 標出回路循行方向。,2. 應用 KCL 對結(jié)點列出 ( n1 )個獨立的結(jié)點電流 方程。,3. 應用 KVL 對回路列出 b( n1 ) 個獨立的回路 電壓方程（通?？扇【W(wǎng)孔列出） 。,4. 聯(lián)立求解 b 個方程，求出各支路電流。,對結(jié)點 a：,例1 ：,-I1-I2+I3=0,對網(wǎng)孔1：,對網(wǎng)孔2：,I1 R1 +I3 R3=E1,-I2 R2-I3 R3= -E2,支路電流法的解題步驟:,8,(1) 應用K

5、CL列(n-1)個結(jié)點電流方程,因支路數(shù) b=6，所以要列6個方程。,(2) 應用KVL選網(wǎng)孔列回路電壓方程,(3) 聯(lián)立解出 IG,例2：,對結(jié)點 a： -I1 +I2 +IG = 0,對網(wǎng)孔abda：IG RG I3 R3 +I1 R1 = 0,對結(jié)點 b： -I3 +I4 -IG = 0,對結(jié)點 c： -I2 - I4 + I = 0,對網(wǎng)孔acba：I2 R2 I4 R4 IG RG = 0,對網(wǎng)孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E,試求檢流計中的電流IG。,RG,9,例3：,結(jié)點a： I1I2+I3=0,(1) n1=1個KCL方程：,列寫支路電流方程(電路中含有理想電流源

6、）。,解法1：,11I2+7I3= U,增補方程：I2=6A,設電流源電壓,10,解法2：,由于I2已知，故只列寫兩個方程,結(jié)點a： I1+I3=6,避開電流源支路取回路：,7I17I3=70,注意：,本例說明對含有理想電流源的電路，列寫支路電流方程有兩種方法，一是設電流源兩端電壓，把電流源看作電壓源來列寫方程，然后增補一個方程，即令電流源所在支路電流等于電流源的電流即可。另一種方法是避開電流源所在支路列方程，把電流源所在支路的電流作為已知。,11,課堂練習題1： 用支路電流法求圖示電路中各支路電流。,解：,1、應用KCL,結(jié)點,2、應用KVL,左網(wǎng)孔,右網(wǎng)孔,i1=3A, i2=-2A和i3

7、=1A。,3、聯(lián)立求解方程組得,12,三、支路電壓法 支路電壓法：以支路電壓為待求量，以KCL、KVL 、 VAR為依據(jù)，列方程求解電路分析方法。 一般分析方法： 1、以KCL為依據(jù)列出（n-1）獨立節(jié)點電流方程； 2、以KVL和元件VCR為依據(jù)列出b-(n-1)個獨立回路方程； 3、聯(lián)立求解，得各支路電壓； 4、再根據(jù)元件性質(zhì)求得支路電流和功率。,注：,支路電流法和支路電壓法區(qū)別僅在于待求變量,13,1、列寫KCL方程：,例：試求圖示電路各支路電壓u1、u2和u3。,解：,結(jié)點：,結(jié)點：,得到以u1、u2、u3為變量的KCL方程,2、列寫KVL方程：,3、聯(lián)立求解得：,代入數(shù)據(jù)得方程組,14

8、,電阻電路,僅由電源和線性電阻構(gòu)成的電路,引言,22 電阻單口網(wǎng)絡,分析方法,歐姆定律和基爾霍夫定律是分析電阻電路的依據(jù)。 等效變換的方法，也稱化簡的方法。,電路的等效變換,用一個較為簡單的電路替代原電路，未被替代部分的電壓和電流均應保持不變-“對外等效”。,2-1 電阻分壓電路和分流電路,15,2. 單口電路等效的概念,兩個兩端電路，端口具有相同的電壓、電流關(guān)系,則稱它們是等效的電路。,1. 單口網(wǎng)絡,任何一個復雜的電路，向外引出兩個 端子，且從一個端子流入的電流等于從 另一端子流出的電流，則稱這一電路為 單口網(wǎng)絡（或二端網(wǎng)絡，一端口網(wǎng)絡）。,無源單口網(wǎng)絡：單口網(wǎng)絡內(nèi)無獨立電源，稱為無源單口

9、網(wǎng)絡。 無源單口網(wǎng)絡可簡化為一等值電阻。,16,3、等效變換,17,一、線性電阻的串聯(lián),1、電路特點,各電阻順序連接，流過同一電流KCL）； 總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和（KVL）。,2、等效電阻R（或Req）,等效,結(jié)論：串聯(lián)電阻的總電阻等于各分電阻之和,18,3、串聯(lián)電阻上的電壓的分配,由,即電壓與電阻成正比，故有：,兩電阻串聯(lián)時的分壓公式：,19,4、功率關(guān)系,電阻串聯(lián)時，各電阻消耗的功率與電阻大小成正比。 等效電阻消耗的功率等于各串聯(lián)電阻消耗功率的總和。,表明：,總功率,20,二、線性電阻并聯(lián),1、電路特點,各電阻兩端分別接在一起，兩端為同一電壓KVL）； 總電流等于流過各并聯(lián)電阻的

10、電流之和（KCL）。,21,2、等效電阻R（或Req）,由KCL：,故有,即,令,，稱為電導,22,3、并聯(lián)電阻的電流分配,由,即電流分配與電導成正比,得,兩電阻并聯(lián)時的分流公式：,23,4、功率關(guān)系,電阻并聯(lián)時，各電阻消耗的功率與電阻大小成反比。 等效電阻消耗的功率等于各并聯(lián)電阻消耗功率的總和。,表明：,24,串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的對偶關(guān)系。,將串聯(lián)電路中的電壓u與并聯(lián)電路中的電流i互換，電阻R與電導G互換，串聯(lián)電路中的公式就成為并聯(lián)電路中的公式，反之亦然。這些互換元素稱為對偶元素。電壓u與電流i；電阻R與電導G都是對偶元素。而串聯(lián)與并聯(lián)電路則稱為對偶電路。,結(jié)論,25,三、電阻的串并聯(lián),電路

11、中有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)，這種連接方式稱為電阻的串并聯(lián)。,例1：（書中例21 ）：電路如圖所示，求R=0，4，12，時的電壓Uab。,圖23,解：,由計算結(jié)果可見，隨著電阻R的增加，電壓Ubc逐漸減小，電壓Uab由負變正，說明電壓Uab的實際方向可以隨著電阻R的變化而改變。,26,例2（書中例22）：圖 24(a)所示電路為雙電源直流分壓電路。試求電位器滑動端移動時，a點電位的變化范圍。,圖 24,解：,電位器滑動端移到最下端,電位器滑動端移到最上端,當電位器滑動端由下向上逐漸移動時，a點的電位將在1010V間連續(xù)變化。,27,例3（書中例23）： 電路如圖28所示，計算各支路電流。,圖

12、28,解：,用分流公式求解,28,例4：已知如圖所示，求：I1 ,I4 ,U4。,解:,用分流方法做,用分壓方法做,29,從以上例題可得求解串、并聯(lián)電路的一般步驟：,求出等效電阻或等效電導。,應用歐姆定律求出總電壓或總電流。,應用歐姆定律或分壓、分流公式求各電阻上的電流和電壓。,以上的關(guān)鍵在于識別各電阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系！,例5：求圖示電路的Rab和Rcd。,等效電阻針對端口而言,注意,解,30,課堂練習題1： 電路如圖所示。 已知R1=6, R2=15，R3=R4=5。 試求ab兩端和cd兩端的等效電阻。,解：,31,課堂練習題2：已知如圖所示，求等效電阻Rab。,Rab10,縮短無 電阻支路

13、,解:,32,例6 ：求ab兩端的等效電阻,解：利用等電位點求等效電阻,由于c、d 兩點等電位，故可用導線短接，或?qū)⑦@兩點連接的元件7(斷開)去掉，則：,結(jié)論：若電路中兩點電位相等，則：, 可將這兩點短路, 可將這兩點之間連接的支路斷開,對某些對稱性電路可采用此方法處理,33,例7：圖示電路中，每個電阻都是2, 求a, b兩端的等效電阻。,根據(jù)電路的對稱性, 可知 c, d, e三點等電位,解：,34,小 結(jié),二、支路電流法,一、2b法,以支路電流、電壓為待求量，以兩種約束為依據(jù)，列寫電路方程，求解電路的分析方法。,支路法列寫的是 KCL和KVL方程， 所以方程列寫方便、直觀，但方程數(shù)較多，宜于在支路數(shù)不多的情況下使用。,以