電工學(xué)少學(xué)時(shí) 唐介主編

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1電工學(xué)少學(xué)時(shí)電工學(xué)少學(xué)時(shí) 唐介主編唐介主編1了解電路的作用和組成。理解電路的三種工作狀態(tài)。了解電路的作用和組成。理解電路的三種工作狀態(tài)。2理解電路模型及線性無源理解電路模型及線性無源(電阻、電感、電容電阻、電感、電容)的物理性的物理性質(zhì)，理解電壓、電流參考方向及關(guān)聯(lián)參考方向的概念和實(shí)質(zhì)，理解電壓、電流參考方向及關(guān)聯(lián)參考方向的概念和實(shí)際應(yīng)用的意義。際應(yīng)用的意義。3理解理想電壓源和理想電流源的概念。掌握其特點(diǎn)。理解理想電壓源和理想電流源的概念。掌握其特點(diǎn)。4熟練掌握基爾霍夫定律，掌握電路中電位的計(jì)算方法。熟練掌握基爾霍夫定律，掌握電路中電位的計(jì)算方法。5掌握用支路電流法、疊加定理和戴維寧定

2、理分析電路的掌握用支路電流法、疊加定理和戴維寧定理分析電路的方法。方法。6了解非線性電阻元件的伏安特性、靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻了解非線性電阻元件的伏安特性、靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻的概念，了解簡單非線性電阻電路的圖解分析法。的概念，了解簡單非線性電阻電路的圖解分析法。重點(diǎn)：重點(diǎn)：參考方向及關(guān)聯(lián)參考方向、基爾霍夫定律、疊加定參考方向及關(guān)聯(lián)參考方向、基爾霍夫定律、疊加定理和戴維寧定理。理和戴維寧定理。本章要求本章要求本章要求本章要求:第1頁/共94頁1.11.1 電路的作用和組成電路的作用和組成電路的作用和組成電路的作用和組成 電路電路是是電流流通的路徑電流流通的路徑，是由某些元、器件為完成，是由某些元、器

3、件為完成一定功能、按一定方式組合后的總稱。一定功能、按一定方式組合后的總稱。電源電源負(fù)載負(fù)載實(shí)際電路實(shí)際電路實(shí)際電路實(shí)際電路是是是是為完成某種預(yù)期目的而設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行的，由電為完成某種預(yù)期目的而設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行的，由電路元器件相互連接而成，具有傳輸電能、處理信號(hào)、測(cè)量、控路元器件相互連接而成，具有傳輸電能、處理信號(hào)、測(cè)量、控制、計(jì)算等功能。制、計(jì)算等功能。為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際電路模型化，一般要將實(shí)際電路模型化，用用理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的實(shí)際電路相

4、對(duì)應(yīng)的電路模型電路模型電路模型電路模型。理想電路元件是具有某種確定的。理想電路元件是具有某種確定的電磁性質(zhì)的假想元件。電磁性質(zhì)的假想元件。I第2頁/共94頁 (1)(1)實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 (2)(2)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒1.1.電路的作用電路的作用電路的作用電路的作用發(fā)電發(fā)電機(jī)機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線注重信號(hào)的快速及準(zhǔn)確性注重信號(hào)的快速及準(zhǔn)確性注重電源效率注

5、重電源效率第3頁/共94頁由由電源電源、中間環(huán)節(jié)（連接導(dǎo)線）中間環(huán)節(jié)（連接導(dǎo)線）、負(fù)載負(fù)載組成。組成。（1 1）電源電源：將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為電能的供電設(shè)備。：將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為電能的供電設(shè)備。提供電能的裝置。如：發(fā)電機(jī)、蓄電池等。提供電能的裝置。如：發(fā)電機(jī)、蓄電池等。（2 2）中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)：連接電源與用電設(shè)備的金屬導(dǎo)線，開關(guān)、：連接電源與用電設(shè)備的金屬導(dǎo)線，開關(guān)、熔斷器、變壓器等。起溝通電路、輸送電能的作用。熔斷器、變壓器等。起溝通電路、輸送電能的作用。（3 3）負(fù)載負(fù)載（用電設(shè)備）：將電能轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能量的（用電設(shè)備）：將電能轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能量的裝置。如電燈、電鈴、電動(dòng)機(jī)、電爐

6、等。裝置。如電燈、電鈴、電動(dòng)機(jī)、電爐等。注意：電工學(xué)所指負(fù)載的大小是指消耗功率的大小注意：電工學(xué)所指負(fù)載的大小是指消耗功率的大小2.2.電路的電路的電路的電路的組成部分組成部分組成部分組成部分第4頁/共94頁2.2.電路的電路的電路的電路的組成部分組成部分組成部分組成部分電源電源:提供提供電能的裝置電能的裝置負(fù)載負(fù)載:取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線第5頁/共94頁直流電源直流電源直流電源直流電源直流電源直流電源:提供能源提供能源信號(hào)

7、處理：信號(hào)處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等負(fù)載負(fù)載信號(hào)源信號(hào)源:提供信息提供信息2.2.電路的電路的電路的電路的組成部分組成部分組成部分組成部分放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒 電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為激勵(lì)激勵(lì)，它推動(dòng)電路，它推動(dòng)電路工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)響應(yīng)。第6頁/共94頁3.3.其他幾個(gè)概念其他幾個(gè)概念其他幾個(gè)概念其他幾個(gè)概念 (1)(1)內(nèi)電路與外電路內(nèi)電路與外電路內(nèi)電路與外電路內(nèi)電路與外電路 電源本身的電流通路為內(nèi)電路，電源以外的電流通路為電源本身的電流通路為內(nèi)電路，電源以外的電流通路為電源本

8、身的電流通路為內(nèi)電路，電源以外的電流通路為電源本身的電流通路為內(nèi)電路，電源以外的電流通路為外電路。外電路。外電路。外電路。(2)(2)直流電路與交流電路直流電路與交流電路直流電路與交流電路直流電路與交流電路電流不隨時(shí)間變化的電路稱為直流電路（電流不隨時(shí)間變化的電路稱為直流電路（電流不隨時(shí)間變化的電路稱為直流電路（電流不隨時(shí)間變化的電路稱為直流電路（DC circuitDC circuitDC circuitDC circuit）。電流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電路稱為交流電路（電流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電路稱為交流電路（電流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電路稱為交流電路（電流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的

9、電路稱為交流電路（AC AC AC AC circuitcircuitcircuitcircuit）。(3)(3)電網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)絡(luò) 電路的別稱，又可簡稱為網(wǎng)絡(luò)。電路的別稱，又可簡稱為網(wǎng)絡(luò)。電路的別稱，又可簡稱為網(wǎng)絡(luò)。電路的別稱，又可簡稱為網(wǎng)絡(luò)。若電路某部分僅有兩個(gè)端鈕與外部連接，可將該部分電路若電路某部分僅有兩個(gè)端鈕與外部連接，可將該部分電路若電路某部分僅有兩個(gè)端鈕與外部連接，可將該部分電路若電路某部分僅有兩個(gè)端鈕與外部連接，可將該部分電路視為一個(gè)整體，稱為二端網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部含電源的網(wǎng)絡(luò)為有源網(wǎng)視為一個(gè)整體，稱為二端網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部含電源的網(wǎng)絡(luò)為有源網(wǎng)視為一個(gè)整體，稱為二端網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部含電源的網(wǎng)絡(luò)

10、為有源網(wǎng)視為一個(gè)整體，稱為二端網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部含電源的網(wǎng)絡(luò)為有源網(wǎng)絡(luò)，不含電源的為無源網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)，不含電源的為無源網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)，不含電源的為無源網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)，不含電源的為無源網(wǎng)絡(luò)。第7頁/共94頁1.21.2 電路的基本物理量電路的基本物理量電路的基本物理量電路的基本物理量 1.1.電流電流電流電流I I I I（A A A A）：）：）：）：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷（量）單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷（量）如果電流的大小為恒值，且方向不變，方向由高電位指如果電流的大小為恒值，且方向不變，方向由高電位指向低電位，此時(shí)向低電位，此時(shí) 注意：注意：1.1.電流的方向?yàn)殡娏鞯姆较驗(yàn)檎姾蛇\(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的

11、方向。2.2.區(qū)分大小寫字符分別代表的意義。區(qū)分大小寫字符分別代表的意義。第8頁/共94頁2.2.電位電位V V（V V）：）：亦可表述為：亦可表述為：亦可表述為：亦可表述為：電路當(dāng)中各點(diǎn)與某一電路當(dāng)中各點(diǎn)與某一固定點(diǎn)固定點(diǎn)之間的電之間的電壓既是各點(diǎn)的電位。壓既是各點(diǎn)的電位。記為記為記為記為“V VX X”。固定點(diǎn)固定點(diǎn)為電路中為電路中的的參考點(diǎn)參考點(diǎn)。通常設(shè)電位參考點(diǎn)的電位為零。通常設(shè)電位參考點(diǎn)的電位為零。原則上參考點(diǎn)在電路中可以任意選取，在工程原則上參考點(diǎn)在電路中可以任意選取，在工程上常選大地或元件的匯集點(diǎn)為參考點(diǎn)。稱為上常選大地或元件的匯集點(diǎn)為參考點(diǎn)。稱為“地地”。符號(hào)。符號(hào) 電場力將單

12、位正電荷從電路的某一點(diǎn)移至電場力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)移至參考參考點(diǎn)點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即在移動(dòng)中轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能時(shí)所消耗的電能，即在移動(dòng)中轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能量的電能稱為電位。量的電能稱為電位。第9頁/共94頁E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2等效等效電位在電路中的表示法電位在電路中的表示法等效等效第10頁/共94頁電源端電壓電源端電壓US=E，電壓也常被稱為電位差或電壓降。電壓也常被稱為電位差或電壓降。負(fù)載端電壓負(fù)載端電壓UL=IRL(V)3 3、電壓、電壓、電壓、電壓U U（V V）4 4、電動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)E E（V V）衡量電源力對(duì)電荷做功能力的物理量，衡

13、量電源力對(duì)電荷做功能力的物理量，電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)定為電位升高的方向定為電位升高的方向，即，即從低電位點(diǎn)指向高電位點(diǎn)從低電位點(diǎn)指向高電位點(diǎn)。電場力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)電場力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)電場力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)電場力將單位正電荷從電路的某一點(diǎn)移至另一點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即轉(zhuǎn)換移至另一點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即轉(zhuǎn)換移至另一點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即轉(zhuǎn)換移至另一點(diǎn)時(shí)所消耗的電能，即轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)的電能稱為這兩點(diǎn)間的電成非電形態(tài)的電能稱為這兩點(diǎn)間的電成非電形態(tài)的電能稱為這兩點(diǎn)間的電成非電形態(tài)的電能稱為這兩點(diǎn)間的電壓。壓。壓。壓。電位和電壓的區(qū)別電位和電壓的區(qū)別:電位值是

14、相對(duì)的電位值是相對(duì)的電位值是相對(duì)的電位值是相對(duì)的,參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變，電位具有單值性。將隨之改變，電位具有單值性。將隨之改變，電位具有單值性。將隨之改變，電位具有單值性。電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。第11頁/共94頁5 5、功率、功率、功率、功率P P（WW）

15、6 6、電能、電能、電能、電能WW（J J）電源產(chǎn)生電源產(chǎn)生的電功率的電功率PE=EI 電源輸出電源輸出的電功率的電功率PS=USI 負(fù)載消耗負(fù)載消耗的電功率的電功率PL=ULI單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)換的電能稱為電功率，簡稱功率。單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)換的電能稱為電功率，簡稱功率。電能電能W=ULIt(J)功率功率P=W/t=IUL(W)在時(shí)間在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)換的電功率稱為電能。內(nèi)轉(zhuǎn)換的電功率稱為電能。W=Pt 對(duì)于上圖中的負(fù)載對(duì)于上圖中的負(fù)載 第12頁/共94頁物理量的單位與實(shí)際方向物理量的單位與實(shí)際方向第13頁/共94頁1.31.3 電路的狀態(tài)電路的狀態(tài)電路的狀態(tài)電路的狀態(tài)一、通路：一、通路：電路各部分聯(lián)接成

16、閉合回路，有電流通過。電路各部分聯(lián)接成閉合回路，有電流通過。電氣設(shè)備工作時(shí)，其電壓、電流和功率均有一定限額，這電氣設(shè)備工作時(shí)，其電壓、電流和功率均有一定限額，這些限額表示了電氣設(shè)備的正常工作條件和工作能力，稱為些限額表示了電氣設(shè)備的正常工作條件和工作能力，稱為電氣設(shè)備的電氣設(shè)備的額定值額定值。電源電源產(chǎn)生產(chǎn)生的電功率的電功率PE=EI =電路各部分消耗電功率電路各部分消耗電功率 電源電源輸出輸出的電功率的電功率PS=USI =外電路各部分消耗電功率外電路各部分消耗電功率電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)額定工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)：I=IN，

17、P=PN(經(jīng)濟(jì)合理安全可靠經(jīng)濟(jì)合理安全可靠經(jīng)濟(jì)合理安全可靠經(jīng)濟(jì)合理安全可靠)過載過載過載過載(超載超載超載超載)：I IN，P PN (設(shè)備易損壞設(shè)備易損壞設(shè)備易損壞設(shè)備易損壞)欠載欠載欠載欠載(輕載輕載輕載輕載)：I IN，P 0，在電路中起電源作用，在電路中起電源作用實(shí)際方向非關(guān)聯(lián)，實(shí)際方向非關(guān)聯(lián)，P=-UI0，在電路中起負(fù)載作用在電路中起負(fù)載作用（a a）關(guān)聯(lián)參考方向）關(guān)聯(lián)參考方向（b b）非關(guān)聯(lián)參考方向）非關(guān)聯(lián)參考方向功率有正負(fù)功率有正負(fù) 對(duì)于電源，如果電流的參考方向是由電壓參考方向所假定對(duì)于電源，如果電流的參考方向是由電壓參考方向所假定的低電位經(jīng)電源流向高電位的低電位經(jīng)電源流向高電位

18、 ，則稱它們的電壓和電流參考方，則稱它們的電壓和電流參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向，否則稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向，否則稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。功率（功率（對(duì)電源來說對(duì)電源來說）第22頁/共94頁1.5 1.5 1.5 1.5 理想電路元件理想電路元件理想電路元件理想電路元件 在工程上為了便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析和進(jìn)行數(shù)學(xué)描在工程上為了便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析和進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，將實(shí)際元件理想化。述，將實(shí)際元件理想化。一、理想無源元件一、理想無源元件電阻電阻：表征電路中消耗能量的理想元件。：表征電路中消耗能量的理想元件。符號(hào)符號(hào)電功（能量）電功（能量）:W=PT(J)時(shí)間時(shí)間T T內(nèi)電流所做的功。內(nèi)電流

19、所做的功。根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律:通常用電設(shè)備使用的時(shí)間很長通常用電設(shè)備使用的時(shí)間很長,電功以焦耳為單位太小電功以焦耳為單位太小,所所以實(shí)用上常以千瓦小時(shí)以實(shí)用上常以千瓦小時(shí)(KWH)(KWH)(俗稱度俗稱度)作為電功的單位。作為電功的單位。第23頁/共94頁 1 11 1、2 2環(huán)代表有效數(shù)字環(huán)代表有效數(shù)字2 23 3環(huán)代表環(huán)代表“0 0”的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)3 34 4環(huán)代表誤差等級(jí)環(huán)代表誤差等級(jí) 金色金色-5%-5%銀色銀色-10%-10%無色無色-20%-20%各數(shù)字代表的顏色：各數(shù)字代表的顏色：1 2 3 4 5 6 7 8 9 01 2 3 4 5 6 7 8 9 0 棕棕 紅紅 橙橙

20、黃黃 綠綠 蘭蘭 紫紫 灰灰 白白 黑黑在實(shí)際應(yīng)用中用色環(huán)表示電阻值的大小在實(shí)際應(yīng)用中用色環(huán)表示電阻值的大小20K1.5K第24頁/共94頁電容電容：表征電路中電場能儲(chǔ)存的理想元件。：表征電路中電場能儲(chǔ)存的理想元件。C CR R、L L、C C為恒定常數(shù)，稱為線性元件。為恒定常數(shù)，稱為線性元件。線性電路線性電路：由線性元件和電源組成的電路。：由線性元件和電源組成的電路。符號(hào)符號(hào)：電感電感：表征電路中磁場能儲(chǔ)存的理想元件。：表征電路中磁場能儲(chǔ)存的理想元件。L L符號(hào)符號(hào)：第25頁/共94頁二、理想有源元件二、理想有源元件1 1、理想電壓源、理想電壓源1)1)特點(diǎn)特點(diǎn)：(a)(a)電源兩端電壓由電

21、源本身決定，與外電路無關(guān)電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；(b)b)通過它的電流是任意的，由外電路決定。通過它的電流是任意的，由外電路決定。電路符電路符號(hào)號(hào)uSIR5V(忽略電源本身的功率損耗忽略電源本身的功率損耗R0=0)又稱恒壓源又稱恒壓源如：如：US+_iu+_R0實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源第26頁/共94頁uS+_iu+_2)2)伏安特性：伏安特性：(1)若若uS=US，即即直直流流電電源源，則則其其伏伏安安特特性性為為平平行行于于電流軸的直線。電流軸的直線。(3)若若uS為為變變化化的的電電源源，則則某某一一時(shí)時(shí)刻刻的的伏伏安安關(guān)關(guān)系系也也是是 這樣這樣。USui0(2)電壓為零的

22、電壓源，伏安曲線與電壓為零的電壓源，伏安曲線與 i 軸重合，相當(dāng)于軸重合，相當(dāng)于 短路狀態(tài)短路狀態(tài)。電壓與電流的關(guān)系電壓與電流的關(guān)系第27頁/共94頁3 3）理想電壓源的開路與短路）理想電壓源的開路與短路US+_Iu+_R(1)開路開路(2)短路短路實(shí)際電壓源也不允許短路實(shí)際電壓源也不允許短路!因其內(nèi)阻小，若短路電流很大，可能燒毀電源。因其內(nèi)阻小，若短路電流很大，可能燒毀電源。R，I=0，u=US（空載）空載）R=0，I ，此時(shí)理想此時(shí)理想電源模型不存在。電源模型不存在。理想電壓源不允許短路理想電壓源不允許短路!第28頁/共94頁4 4）功率）功率I,US 方向關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)US+_Iu+_US

23、+_iu+_I,US 方向非關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)電源電源負(fù)載負(fù)載P發(fā)發(fā)=US IP吸吸=-US I 第29頁/共94頁恒壓源特性中不變的是：恒壓源特性中不變的是：_US恒壓源特性中變化的是恒壓源特性中變化的是:_I_ 會(huì)引起會(huì)引起 I 的變化的變化。外電路的改變外電路的改變+_I恒壓源特性小結(jié)恒壓源特性小結(jié)USUababR結(jié)論：凡是與理想電壓源并聯(lián)的元件其兩端的電壓恒等于理想結(jié)論：凡是與理想電壓源并聯(lián)的元件其兩端的電壓恒等于理想電壓源的電壓值。電壓源的電壓值。干電池、蓄電池忽略內(nèi)阻視為理想電壓源干電池、蓄電池忽略內(nèi)阻視為理想電壓源。第30頁/共94頁2.理想電流源理想電流源1）特點(diǎn)特點(diǎn)：(a)電源電

24、源電流電流由電源本身決定，由電源本身決定，與外電路無關(guān)與外電路無關(guān)；(b)電源兩端電源兩端電壓電壓是是由外電路決定由外電路決定。電路符電路符號(hào)號(hào)ISUIR1A又稱恒流源又稱恒流源第31頁/共94頁2 2）伏安特性）伏安特性 若若i=IS，即即直直流流電電源源。則則其其伏伏安安特特性性為為平平行行于于電電壓軸的直線，反映電流與端電壓無關(guān)壓軸的直線，反映電流與端電壓無關(guān)。ISui0ISiu+_恒流源恒流源第32頁/共94頁3 3）理想電流源的短路與開路）理想電流源的短路與開路(2)開路開路：R，i=IS，u(1)短路短路：R=0，i=IS，u=0 RISiu+_4 4）實(shí)際電流源的產(chǎn)生：）實(shí)際電流

25、源的產(chǎn)生：可可由由穩(wěn)穩(wěn)流流電電子子設(shè)設(shè)備備產(chǎn)產(chǎn)生生，有有些些電電子子器器件件輸輸出出具具備備電電流流源源特特性性，如如晶晶體體管管的的集集電電極極電電流流與與負(fù)負(fù)載載無無關(guān)關(guān)；光光電電池池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。第33頁/共94頁5）功率功率p發(fā)發(fā)=u isp吸吸=-uisiSiu+_iSiu+_u,iS非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián) u,iS 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián) 電源電源負(fù)載負(fù)載第34頁/共94頁恒流源特性小結(jié)恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：恒流源特性中不變的是：_Is恒流源特性中變化的是：恒流源特性中變化的是：_Uab_ _ 會(huì)引起會(huì)引起 U

26、ab 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變abIUabIsR結(jié)論：凡是與理想電流源串聯(lián)的元件其流過電流恒等于結(jié)論：凡是與理想電流源串聯(lián)的元件其流過電流恒等于理想電流源的電流值。理想電流源的電流值。第35頁/共94頁理想電源具有兩種工作狀態(tài)：理想電源具有兩種工作狀態(tài)：電源電源實(shí)際方向關(guān)聯(lián)實(shí)際方向關(guān)聯(lián) 負(fù)載負(fù)載實(shí)際方向非關(guān)聯(lián)實(shí)際方向非關(guān)聯(lián)abIUabIsI+_abUab第36頁/共94頁電源與負(fù)載的判別電源與負(fù)載的判別電源與負(fù)載的判別電源與負(fù)載的判別U、I 參考方向關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)，P=UI 0，電源電源；P=UI 0，負(fù)載負(fù)載。U、I 參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)，P=UI 0，負(fù)載負(fù)載；P

27、=UI 0，電源電源。1.1.根據(jù)根據(jù)根據(jù)根據(jù) U U、I I 的的的的實(shí)際方向判別實(shí)際方向判別實(shí)際方向判別實(shí)際方向判別2.2.根據(jù)根據(jù)根據(jù)根據(jù) U U、I I 的的的的參考方向判別參考方向判別參考方向判別參考方向判別電源電源：U、I 實(shí)際方向關(guān)聯(lián)，即電流從實(shí)際方向關(guān)聯(lián)，即電流從“+”+”端流出端流出，（發(fā)出功率發(fā)出功率）；負(fù)載負(fù)載：U、I 實(shí)際方向非關(guān)聯(lián)實(shí)際方向非關(guān)聯(lián)，即電流從即電流從“-”端流出端流出。（吸收功率吸收功率）。第37頁/共94頁10V+-2A2 I討論討論:哪哪個(gè)個(gè)答答案案對(duì)對(duì)?第38頁/共94頁恒壓源中的電流恒壓源中的電流如何決定如何決定？恒流恒流源兩端的電壓等源兩端的電壓

28、等于多少于多少？例：例：IUS R_+abUab=?Is原則原則：I Is s不能變，不能變，U US S 不能變。不能變。恒壓源中的電流恒壓源中的電流 I=IS恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓P12例題第39頁/共94頁1.61.61.61.6 基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律 (Kirchhoff(Kirchhoff(Kirchhoff(Kirchhoff s Laws)s Laws)s Laws)s Laws)基爾霍夫基爾霍夫電流定律電流定律(Kirchhoffs Current LawKCL)基爾霍夫基爾霍夫電壓定律電壓定律(Kirchhoffs Voltage Law

29、KVL)基爾霍夫定律與元件特性是電路分析的基礎(chǔ)基爾霍夫定律與元件特性是電路分析的基礎(chǔ)。第40頁/共94頁一一 .幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞1.支路支路(branch)：電路中通過同一電流的每個(gè)分支電路中通過同一電流的每個(gè)分支。(b)2.結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)(node):支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。(n)3.回路回路(loop)：由支路組成的閉合路徑由支路組成的閉合路徑。(l)b=34.網(wǎng)孔網(wǎng)孔(mesh)：不被任何支路所分割的回路即為網(wǎng)不被任何支路所分割的回路即為網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔?？?。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。ab+_R1US1+_US2R2R3l=3n=2123第41頁/共

30、94頁二二.基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)：物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ):電荷守恒，電流連續(xù)性電荷守恒，電流連續(xù)性。i1-i2+i3-i4=0i1+i3=i2+i4i1i4i2i3例例任一時(shí)刻匯集到任一結(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù)和為零。任一時(shí)刻匯集到任一結(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù)和為零。即即應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)的定律應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)的定律基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（KCLKCLKCLKCL）反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支）反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支）反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支）反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支路電流間相互制約的關(guān)系。路電流間相互制約的關(guān)系。路電流間相互制約的關(guān)系。路電

31、流間相互制約的關(guān)系。第42頁/共94頁（1 1）若規(guī)定電流流入結(jié)點(diǎn)的方向?yàn)檎担瑒t流出結(jié)點(diǎn)的方向）若規(guī)定電流流入結(jié)點(diǎn)的方向?yàn)檎?，則流出結(jié)點(diǎn)的方向?yàn)樨?fù)值。反之亦然。為負(fù)值。反之亦然。（2 2）基爾霍夫電流定律適用于任一閉合平面（廣義結(jié)點(diǎn)）。）基爾霍夫電流定律適用于任一閉合平面（廣義結(jié)點(diǎn)）。（3 3）基爾霍夫電流定律適用于任何變化的電流。）基爾霍夫電流定律適用于任何變化的電流。對(duì)于閉合面（可看對(duì)于閉合面（可看成是廣義結(jié)點(diǎn)）成是廣義結(jié)點(diǎn)）廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)第43頁/共94頁KCL的推廣的推廣：ABi=0ABiiABi3i2i1兩條支路電流大小相等，兩條支路電流大小相等，一個(gè)流入，一個(gè)流出。一個(gè)流入，

32、一個(gè)流出。只有一條支路相連，則只有一條支路相連，則 i=0。第44頁/共94頁R1I1US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0如如順時(shí)針方向繞行順時(shí)針方向繞行:三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律(KVL)-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0R1R4R3R2I1I4I3I2_+US4+US1_U2U3U1U4 任一時(shí)刻任一時(shí)刻沿任一閉合回路沿任一閉合回路(按固定繞行方向按固定繞行方向)，各支路電壓代數(shù)和為零各支路電壓代數(shù)和為零。若若電壓降的方向電壓降的方向與繞行方向一致取正值，反之取負(fù)值。與繞行方向一致取正值，反之取負(fù)值。應(yīng)用于回路電壓的定律應(yīng)用于回路電壓的定律 基爾霍夫電

33、壓定律（基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（KVLKVLKVLKVL）反映了電路中任一回路中各反映了電路中任一回路中各反映了電路中任一回路中各反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。段電壓間相互制約的關(guān)系。段電壓間相互制約的關(guān)系。段電壓間相互制約的關(guān)系。R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1US4第45頁/共94頁AB l1l2UAB(沿沿l1)=UAB (沿沿l2）推推論論1：電電路路中中任任意意兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間的的電電壓壓等等于于兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間任任一一條條路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。ABR1R4R3R2I1I4I3I2_+US4+

34、US1_U2U3U1U4第46頁/共94頁推論推論2 2：KVLKVL不僅適用于任一閉合回路，同樣適用于假象的不僅適用于任一閉合回路，同樣適用于假象的閉合電路。閉合電路?；蚧虿捎么朔椒ê唵尾捎么朔椒ê唵蔚?7頁/共94頁1列方程前列方程前標(biāo)注標(biāo)注回路繞行方向；回路繞行方向；電壓升電壓升=電壓降電壓降 E2=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=02應(yīng)用應(yīng)用 U=0列方程時(shí)，列方程時(shí)，列方程時(shí)，列方程時(shí)，項(xiàng)前符號(hào)的確定項(xiàng)前符號(hào)的確定：如果規(guī)定電壓降取正號(hào)，則電壓升就取負(fù)號(hào)如果規(guī)定電壓降取正號(hào)，則電壓升就取負(fù)號(hào)如果規(guī)定電壓降取正號(hào)，則電壓升就取負(fù)號(hào)如果規(guī)定電壓降取正號(hào)，則電壓升就取負(fù)

35、號(hào)。3.開口電壓可按回路處理開口電壓可按回路處理 注意注意：1 1對(duì)回路對(duì)回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_第48頁/共94頁基爾霍夫定律小結(jié)：基爾霍夫定律小結(jié)：(1)(1)KCLKCL是是對(duì)對(duì)支支路路電電流流的的線線性性約約束束，KVLKVL是是對(duì)對(duì)支支路路電電壓壓的線性約束。的線性約束。(2)KCL(2)KCL、KVLKVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。(3)(3)KCLKCL表表明明在在每每一一結(jié)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)上上電電荷荷是是守守恒恒的的；KVLKVL是是電電位位單值性的具體體現(xiàn)單值性的具體體現(xiàn)(電壓與路徑無關(guān)電壓與路徑無關(guān))。第49頁/共94頁求：

36、圖示電路中的求：圖示電路中的U和和I。1A3A2A3V2V3 UI例例 1:U1解：解：據(jù)據(jù)KCL得得據(jù)據(jù)KVL得得第50頁/共94頁+E1R1R4R3R2_UcdUefUabUed+E2_abdcef例例2：1.6.2第51頁/共94頁在在 圖圖 示示 電電 路路 中，已中，已 知知 US=2V=2V，IS=2A=2A。A A、B B 兩兩 點(diǎn)點(diǎn) 間間 的的 電電 壓壓 UAB 為為 ()()。I=IS+-1V(a)1 V(b)1 V(c)2 V例例 3第52頁/共94頁例例4 4、在圖示電路中，已知：、在圖示電路中，已知：US1=US2=5V，IS1=2A，IS2=1A，R=2。求：電路中

37、的求：電路中的 I 和和 UAB，指出哪些，指出哪些元件是電源，并求電源發(fā)出的功率。元件是電源，并求電源發(fā)出的功率。第53頁/共94頁 電路中電位的計(jì)算電路中電位的計(jì)算電路中電位的計(jì)算電路中電位的計(jì)算1 1、電位：電路中某點(diǎn)至參考點(diǎn)的電壓，、電位：電路中某點(diǎn)至參考點(diǎn)的電壓，記為記為“V VX X”通常設(shè)參考點(diǎn)的電位為零。通常設(shè)參考點(diǎn)的電位為零。電位的計(jì)算步驟電位的計(jì)算步驟:(1)(1)任選電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零；任選電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零；(2)(2)標(biāo)出各電流參考方向并計(jì)算；標(biāo)出各電流參考方向并計(jì)算；(3)(3)計(jì)算各點(diǎn)至參考點(diǎn)間的電壓即為各點(diǎn)的電位計(jì)算各點(diǎn)至參考點(diǎn)間

38、的電壓即為各點(diǎn)的電位。某點(diǎn)電位為正，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)高；某點(diǎn)電位為正，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)高；某點(diǎn)電位為負(fù)，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)低。某點(diǎn)電位為負(fù)，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)低。第54頁/共94頁Va=5V a 點(diǎn)電位：點(diǎn)電位：ab1 5Aab1 5AVb=-5V b 點(diǎn)電位：點(diǎn)電位：例例1參考點(diǎn)參考點(diǎn)參考點(diǎn)參考點(diǎn)第55頁/共94頁例例例例2:2:圖示電路，計(jì)算開關(guān)圖示電路，計(jì)算開關(guān)S S 斷開和閉合時(shí)斷開和閉合時(shí)A點(diǎn)點(diǎn) 的電位的電位VA解解:(1)當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S斷開時(shí)斷開時(shí)(2)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電路電路 如圖（如圖（b）電流電流 I2=0，電位電位 VA=0V 。電流電流 I1=I

39、2=0，電位電位 VA=6V 。電流在閉合電流在閉合路徑中流通路徑中流通2K A+I I1 12k I I2 26V(b)2k+6VA2k SI I2 2I I1 1(a)第56頁/共94頁例例3試分析計(jì)算圖示電路開關(guān)試分析計(jì)算圖示電路開關(guān)K K斷開和閉合時(shí)斷開和閉合時(shí)A A點(diǎn)的電位。點(diǎn)的電位。解：解：KK斷開時(shí)斷開時(shí)I1換路徑后換路徑后KK閉合時(shí)閉合時(shí)I2換路徑后換路徑后結(jié)論結(jié)論1 1電路參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路電路參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中任意點(diǎn)的電位為定值，中任意點(diǎn)的電位為定值，與與所選路徑無關(guān)所選路徑無關(guān)第57頁/共94頁未知數(shù)：未知數(shù)：各支路電流各支路電流解題思路：解題思路：根據(jù)基爾霍夫定律

40、，列結(jié)點(diǎn)電流根據(jù)基爾霍夫定律，列結(jié)點(diǎn)電流 和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。支路電流法支路電流法支路電流法支路電流法1.71.71.71.7R3US1+_R1+_R2US2I1I3I2第58頁/共94頁用支路電流法求解步驟用支路電流法求解步驟 R2U2U1+_R1R3+_（1 1）確定支路數(shù)，選擇各支）確定支路數(shù)，選擇各支路電流的參考方向路電流的參考方向,對(duì)選定的對(duì)選定的回路標(biāo)出回路繞行方向?；芈窐?biāo)出回路繞行方向。R3U1+_R1+_R2U2支路數(shù)支路數(shù)b=3。I1I3I2（2 2）確定結(jié)點(diǎn)數(shù)，列出）確定結(jié)點(diǎn)數(shù)，列出獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程式。獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程式。ab結(jié)點(diǎn)

41、結(jié)點(diǎn)a：I1+I2-I3=0結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)b -I1-I2+I3=0 I1+I2-I3=0結(jié)點(diǎn)數(shù)為結(jié)點(diǎn)數(shù)為 n，則可列出，則可列出 n-1 個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程式。個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程式。（3 3）確定余下所需的方程式數(shù)，應(yīng)用）確定余下所需的方程式數(shù)，應(yīng)用 KVL KVL 對(duì)回路列出對(duì)回路列出 b(n1)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程（通?？扇【W(wǎng)孔列出）。個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程（通常可取網(wǎng)孔列出）。左網(wǎng)孔：左網(wǎng)孔：R1 I1+R3I3=U1 右網(wǎng)孔：右網(wǎng)孔：R2 I2+R3I3=U2（4 4）解聯(lián)立方程式，求出各支路電流的數(shù)值。）解聯(lián)立方程式，求出各支路電流的數(shù)值。第59頁/共94頁R1U1R2U2R3+_+_

42、R4例例1.7.1ab123I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4I I1 1結(jié)點(diǎn)數(shù)結(jié)點(diǎn)數(shù) n=2未知支路數(shù)未知支路數(shù) b=4據(jù)據(jù)KCL據(jù)據(jù)KVL求：各未知支路的電流值求：各未知支路的電流值第60頁/共94頁是否能少列是否能少列一個(gè)方程一個(gè)方程?n=4 b=6R6aI3sI3dU+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Ux例例2電流方程電流方程支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中含有恒流源的情況支路中含有恒流源的情況第61頁/共94頁n=4 b=6電壓方程：電壓方程：注意：注意：列電壓方程避開含有列電壓方程避開含有恒流源恒流源支路的回路。支路的回路。dU+_bcI1

43、I2I4I5I6R5R4R2R1UxaI3s注：注：注：注：(1)(1)(1)(1)當(dāng)支路中含有恒流源時(shí)當(dāng)支路中含有恒流源時(shí)當(dāng)支路中含有恒流源時(shí)當(dāng)支路中含有恒流源時(shí)，若在列若在列若在列若在列KVLKVLKVLKVL方程時(shí)，方程時(shí)，方程時(shí)，方程時(shí)，所選回路中不包含恒流源所選回路中不包含恒流源所選回路中不包含恒流源所選回路中不包含恒流源支路支路支路支路，這時(shí)，電路中有幾條支路含有這時(shí)，電路中有幾條支路含有這時(shí)，電路中有幾條支路含有這時(shí)，電路中有幾條支路含有恒流源，則可少列幾個(gè)恒流源，則可少列幾個(gè)恒流源，則可少列幾個(gè)恒流源，則可少列幾個(gè)KVLKVLKVLKVL方程。方程。方程。方程。(2)(2)(2

44、)(2)若所選回路中包含恒流源支路若所選回路中包含恒流源支路若所選回路中包含恒流源支路若所選回路中包含恒流源支路，則因恒流源兩端的電壓未知，則因恒流源兩端的電壓未知，則因恒流源兩端的電壓未知，則因恒流源兩端的電壓未知，所以，有一個(gè)恒流源就出現(xiàn)一個(gè)未知電壓，因此，在此種情況下所以，有一個(gè)恒流源就出現(xiàn)一個(gè)未知電壓，因此，在此種情況下所以，有一個(gè)恒流源就出現(xiàn)一個(gè)未知電壓，因此，在此種情況下所以，有一個(gè)恒流源就出現(xiàn)一個(gè)未知電壓，因此，在此種情況下不可少列不可少列不可少列不可少列KVLKVLKVLKVL方程。方程。方程。方程。第62頁/共94頁支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是

45、電路分析中最基本的支路電流法是電路分析中最基本的 方法之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律、方法之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律、歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè) 數(shù)較多，求解不方便。數(shù)較多，求解不方便。支路數(shù)支路數(shù) b=4須列須列4 4個(gè)方程式個(gè)方程式ab第63頁/共94頁1.81.8 疊加定理疊加定理疊加定理疊加定理 疊加定理：疊加定理：疊加定理：疊加定理：在多個(gè)電源同時(shí)作用的在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路線性電路(電路參數(shù)不隨電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變電壓、電流的變化而改變)中，任何支路的電流或任意

46、兩點(diǎn)間的中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。即電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。即總量等總量等于分量之代數(shù)和于分量之代數(shù)和。這樣將復(fù)雜電路就分解成若干個(gè)簡單電路。這樣將復(fù)雜電路就分解成若干個(gè)簡單電路。原電路原電路原電路原電路+U US SR R1 1R R2 2(a)(a)I IS SI I1 1I I2 2I IS S單獨(dú)作用單獨(dú)作用單獨(dú)作用單獨(dú)作用R R1 1R R2 2(c)(c)I I1 1 I I2 2+I IS SU US S 單獨(dú)作用單獨(dú)作用單獨(dú)作用單獨(dú)作用=+U US SR R1 1R R2 2(b)(b)I I1 1 I

47、I2 2 疊加定理疊加定理疊加定理疊加定理第64頁/共94頁解方程得解方程得解方程得解方程得:用支路電流法驗(yàn)證：用支路電流法驗(yàn)證：用支路電流法驗(yàn)證：用支路電流法驗(yàn)證：原電原電原電原電路路路路+U US SR R1 1R R2 2(a)(a)I IS SI I1 1I I2 2列方程列方程列方程列方程:I I1 1 I I1 1 I I2 2 I I2 2 第65頁/共94頁+-R1I1USI2ISR2+-R1I1USR2I2=R1I2ISR2+I1U1U2方向與總量相反方向與總量相反思考：功率可疊加嗎？思考：功率可疊加嗎？思考：功率可疊加嗎？思考：功率可疊加嗎？第66頁/共94頁例例+-10

48、I4A20V10 10 用疊加定理求：用疊加定理求：I=?I=2AI=-1AI=I+I=1A+10 I4A10 10+-10 I 20V10 10 解：解：第67頁/共94頁例：圖例：圖 示示 電電 路路 中，已知：中，已知：US=10 V，IS=4 A，則，則 A 點(diǎn)點(diǎn) 的的 電電 位位 VA 是是()。(a)0.8 V (b)0.8 V(c)8.8 Va第68頁/共94頁應(yīng)用疊加定理要注意的問題應(yīng)用疊加定理要注意的問題應(yīng)用疊加定理要注意的問題應(yīng)用疊加定理要注意的問題1.1.疊加定理只適用于疊加定理只適用于線性電路線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。電流的變化

49、而改變）。2.2.疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。暫時(shí)不予考慮的暫時(shí)不予考慮的恒壓源恒壓源應(yīng)予以應(yīng)予以短路短路，即令，即令US=0=0；暫時(shí)不予考慮的暫時(shí)不予考慮的恒流源恒流源應(yīng)予以應(yīng)予以開路開路，即令，即令 Is=0=0。3.3.解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。分量電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。分量與總量與總量正方向一致取正正方向一致取正，反之取負(fù)反之取負(fù)。=+除源原則除源原則第69頁/共94頁4.4.疊

50、加定理只能用于電壓或電流的計(jì)算，疊加定理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功率不能用來求功率。如：如：5.運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分 電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。設(shè)：設(shè)：則：則：I3R3=+?第70頁/共94頁名詞解釋名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡(luò)：無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源1.9 1.9 1.9 1.9 等效電源定理等效電源定理等效電源定理等效電源定理二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)：若一個(gè)電路只通過兩個(gè)輸出端與外電若一個(gè)電路只通過兩個(gè)輸出

51、端與外電路路 相連，則該電路稱為相連，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)”。ABAB第71頁/共94頁ab有源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò) 對(duì)于外電路而言有源二端網(wǎng)絡(luò)本身既產(chǎn)生電能，同對(duì)于外電路而言有源二端網(wǎng)絡(luò)本身既產(chǎn)生電能，同時(shí)也消耗電能。那么有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)于外電路相當(dāng)于一時(shí)也消耗電能。那么有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)于外電路相當(dāng)于一個(gè)電源。個(gè)電源。外電路外電路+-UI 在保證端口電壓、電流不變的條件下，將有源二端在保證端口電壓、電流不變的條件下，將有源二端網(wǎng)絡(luò)用一個(gè)等效電源代替。網(wǎng)絡(luò)用一個(gè)等效電源代替。第72頁/共94頁等效電源定理等效電源定理 有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等效

52、電源定理。效電源定理。有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代 -戴維寧定理戴維寧定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代 -諾頓定理諾頓定理第73頁/共94頁(一一)戴維寧定理戴維寧定理有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)（N）RUeSR0+_R注意：注意：“等效等效”是指對(duì)端口外等效是指對(duì)端口外等效 對(duì)于外電路來說，任一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)（對(duì)于外電路來說，任一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)（N N），可），可以以用電壓源模型等效替代用電壓源模型等效替代 。該模型即理想電壓源。該模型即理想電壓源Ues與內(nèi)與內(nèi)阻阻R0的串聯(lián)。的串聯(lián)。等效等效 即即即即用等效電源替代原來的二端網(wǎng)絡(luò)后

53、，原來二端網(wǎng)用等效電源替代原來的二端網(wǎng)絡(luò)后，原來二端網(wǎng)用等效電源替代原來的二端網(wǎng)絡(luò)后，原來二端網(wǎng)用等效電源替代原來的二端網(wǎng)絡(luò)后，原來二端網(wǎng)絡(luò)外的待求支路的電壓、電流不變。絡(luò)外的待求支路的電壓、電流不變。絡(luò)外的待求支路的電壓、電流不變。絡(luò)外的待求支路的電壓、電流不變。第74頁/共94頁US+-R1IS+-UOCISC等效等效UeSR0+_ _+-UOCISC（a）（b）說明說明R0第75頁/共94頁 等效電壓源的內(nèi)阻等于有等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓與短路電源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓與短路電流之比。流之比。理想電壓源理想電壓源（Ues）等于原有源二等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓；端網(wǎng)絡(luò)的開路電

54、壓；有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)R有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)ABABUesR0+_RABR0R0 0等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后從端口看進(jìn)去的等效電阻。從端口看進(jìn)去的等效電阻。第76頁/共94頁例例1+-UeSR0+-UOCUOC解：解：求圖示電路的戴維寧等效電路求圖示電路的戴維寧等效電路第77頁/共94頁已知：已知：R1=20 、R2=30 R3=30 、R4=20 U=10V求：當(dāng)求：當(dāng) R5=10 時(shí)，時(shí)，I5=?R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U等效變形電路等效變形電路有源二有源二端網(wǎng)絡(luò)端網(wǎng)絡(luò)例例2斷斷開開第78頁/共94頁第一步：求開路電壓第一

55、步：求開路電壓UOC第二步：求輸入電阻第二步：求輸入電阻 R0UOCR1R3+_R2R4U=10VABCDCR0R1R3R2R4ABD=2030+3020=24 第79頁/共94頁+_UesR0R5I5等效電源電路等效電源電路R5I5R1R3+_R2R4U時(shí)時(shí)第80頁/共94頁R1R3+_R2R4R5UI5此種電路稱為此種電路稱為“電橋電橋”電橋的特殊情況：電橋的特殊情況：當(dāng)當(dāng)R1=R2=R3=R4時(shí)，時(shí)，R5上無電流通過；上無電流通過；或若或若R1/R3=R2/R4時(shí)，時(shí)，R5上亦無電流通過。上亦無電流通過。第81頁/共94頁求：求：U=?4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V_+10

56、VCDEU例例3斷開斷開第82頁/共94頁第一步：求開端電壓第一步：求開端電壓UOC_+4 4 50 AB+_8V10VCDEUOC1A5 第83頁/共94頁第二步：第二步：求輸入電阻求輸入電阻 R0R04 4 50 5 AB1A+_8V_+10VCDEUOC4 4 50 5 第84頁/共94頁+_UOCR057 9V33 等效電路等效電路4 4 50 5 33 AB1ARL+_8V+10VCDEU第85頁/共94頁例例4已知有源二端網(wǎng)絡(luò)已知有源二端網(wǎng)絡(luò)N N，當(dāng)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)S S斷開時(shí)，電壓斷開時(shí)，電壓U=10V=10V，當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S閉合后，電流閉合后，電流I=1A=1A，則該有源二端

57、網(wǎng)絡(luò)，則該有源二端網(wǎng)絡(luò)N N的等的等效電壓源的內(nèi)阻效電壓源的內(nèi)阻R R0 0為多少？為多少？ISUS=5V+-U+-解：解：S S斷開時(shí)斷開時(shí) S S閉合時(shí)閉合時(shí)據(jù)據(jù)KVLKVL+-UesR0第86頁/共94頁例例R1R3R4R2+_US1+ab_US2IS已知：已知：試用戴維寧定理求試用戴維寧定理求通過通過R R4 4的電流。的電流。求開路電壓求開路電壓U UOCOC+_UOC有源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò)+_+_ 求等效電阻求等效電阻R R0 0解：解：（畫出等效圖）（畫出等效圖）+_UOCR0R4 畫出等效電路畫出等效電路IIab第87頁/共94頁(二二)諾頓定理（了解）諾頓定理（了解）有源有

58、源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)（N）R注意：注意：“等效等效”是指對(duì)端口外等效是指對(duì)端口外等效 對(duì)于外電路來說，任一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)（對(duì)于外電路來說，任一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)（N N），），可以可以用電流源模型等效替代用電流源模型等效替代 。即理想電流源。即理想電流源Ieses與內(nèi)阻與內(nèi)阻R R0 0的并聯(lián)。的并聯(lián)。IeSR0+_R第88頁/共94頁 等效電流源的內(nèi)阻等于有等效電流源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓與短路電源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓與短路電流之比。流之比。理想電流源理想電流源（Ies）等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)的等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流；短路電流；有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)R有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)ABA

59、BIeSR0+_R第89頁/共94頁1.1.非線性電阻的概念非線性電阻的概念非線性電阻的概念非線性電阻的概念線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流成正比。線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流成正比。線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流成正比。線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流成正比。線性電阻值為一常數(shù)。線性電阻值為一常數(shù)。線性電阻值為一常數(shù)。線性電阻值為一常數(shù)。U UI IO O1.101.10 非線性電阻電路非線性電阻電路非線性電阻電路非線性電阻電路非線性電阻：非線性電阻：非線性電阻：非線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流不成正比。電阻兩端的電壓與通過的電流不成正比。電阻兩端的電壓與通過的電

60、流不成正比。電阻兩端的電壓與通過的電流不成正比。非線性電阻值不是常數(shù)。非線性電阻值不是常數(shù)。非線性電阻值不是常數(shù)。非線性電阻值不是常數(shù)。U UI IO O線性電阻的線性電阻的線性電阻的線性電阻的伏安特性伏安特性伏安特性伏安特性半導(dǎo)體二極管的半導(dǎo)體二極管的半導(dǎo)體二極管的半導(dǎo)體二極管的伏安特性伏安特性伏安特性伏安特性第90頁/共94頁非線性電阻元件的電阻表示方法非線性電阻元件的電阻表示方法非線性電阻元件的電阻表示方法非線性電阻元件的電阻表示方法靜態(tài)電阻靜態(tài)電阻靜態(tài)電阻靜態(tài)電阻（直流電阻）：（直流電阻）：（直流電阻）：（直流電阻）：動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻（交流電阻）（交流電阻）（交流電阻）

61、（交流電阻）Q Q電路符號(hào)電路符號(hào)電路符號(hào)電路符號(hào) 靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻的圖解靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻的圖解靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻的圖解靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻的圖解I IU UO OU UI I I I U UR R等于工作點(diǎn)等于工作點(diǎn)等于工作點(diǎn)等于工作點(diǎn) Q Q 的電壓的電壓的電壓的電壓 U U 與電流與電流與電流與電流 I I 之比之比之比之比 等于工作點(diǎn)等于工作點(diǎn)等于工作點(diǎn)等于工作點(diǎn) Q Q 附近電壓、附近電壓、附近電壓、附近電壓、電流微變量之比的極限電流微變量之比的極限電流微變量之比的極限電流微變量之比的極限第91頁/共94頁2.2.非線性電阻電路的圖解法非線性電阻電路的圖解法非線性電阻電路的圖解法非

62、線性電阻電路的圖解法條件：具備非線性電阻的伏安特性曲線條件：具備非線性電阻的伏安特性曲線條件：具備非線性電阻的伏安特性曲線條件：具備非線性電阻的伏安特性曲線解題步驟解題步驟解題步驟解題步驟:(1)(1)寫出作用于非線性電阻寫出作用于非線性電阻寫出作用于非線性電阻寫出作用于非線性電阻 R R 的有源二端網(wǎng)絡(luò)的有源二端網(wǎng)絡(luò)的有源二端網(wǎng)絡(luò)的有源二端網(wǎng)絡(luò) （虛線框內(nèi)的電路）的負(fù)載線方程。（虛線框內(nèi)的電路）的負(fù)載線方程。（虛線框內(nèi)的電路）的負(fù)載線方程。（虛線框內(nèi)的電路）的負(fù)載線方程。U U=U US S U U1 1=U US S I I R R1 1I+_R1R+_USU1-+第92頁/共94頁(2)

63、(2)根據(jù)負(fù)載線方程在非線性電阻根據(jù)負(fù)載線方程在非線性電阻根據(jù)負(fù)載線方程在非線性電阻根據(jù)負(fù)載線方程在非線性電阻 R R 的伏安特性曲線的伏安特性曲線的伏安特性曲線的伏安特性曲線 上畫出有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載線。上畫出有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載線。上畫出有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載線。上畫出有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載線。U US SU UI IQ QU UI IO O(3)(3)讀出非線性電阻讀出非線性電阻讀出非線性電阻讀出非線性電阻R R的伏安特性曲線與有源二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性曲線與有源二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性曲線與有源二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性曲線與有源二端網(wǎng)絡(luò) 負(fù)載線交點(diǎn)負(fù)載線交點(diǎn)負(fù)載線交點(diǎn)負(fù)載線交點(diǎn)Q Q 的坐標(biāo)的坐標(biāo)的坐標(biāo)的坐標(biāo)（U U，I I）。）。）。）。對(duì)應(yīng)不同對(duì)應(yīng)不同對(duì)應(yīng)不同對(duì)應(yīng)不同U US S和和和和R R的情的情的情的情況況況況U US SI IO OU U非線性電阻電路的圖解非線性電阻電路的圖解非線性電阻電路的圖解非線性電阻電路的圖解法法法法 負(fù)載線方程負(fù)載線方程負(fù)載線方程負(fù)載線方程：U U =U US S I I R R1 1負(fù)載線負(fù)載線負(fù)載線負(fù)載線第93頁/共94頁