1、目目 錄錄1、集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系、集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系4、分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)、分解方法及單口網(wǎng)絡(luò)9、阻抗與導(dǎo)納、阻抗與導(dǎo)納2、運(yùn)用獨(dú)立電流、電壓變量的分析方法、運(yùn)用獨(dú)立電流、電壓變量的分析方法3、疊加方法與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、疊加方法與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)5、雙口網(wǎng)絡(luò)、雙口網(wǎng)絡(luò)6、電容元件與電感元件、電容元件與電感元件10、三相電路、三相電路13、拉普拉斯變換在電路分析中的作用、拉普拉斯變換在電路分析中的作用11、頻率響應(yīng)、頻率響應(yīng)多頻正弦穩(wěn)態(tài)電路多頻正弦穩(wěn)態(tài)電路12、耦合電感和理想變壓器、耦合電感和理想變壓器回顧與前瞻回顧與前瞻第一篇第一篇 總論和電阻電路的分析總論和電阻電路的分析第

2、二篇第二篇?jiǎng)討B(tài)電路的時(shí)域分析動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析第三篇第三篇?jiǎng)討B(tài)電路的相量分析法和動(dòng)態(tài)電路的相量分析法和s域分析法域分析法7、一階電路、一階電路8、二階電路二階電路第第1 1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律電路和電路模型電路和電路模型1.1電阻元件電阻元件1.5電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向1.2電壓源和電流源電壓源和電流源1.6電功率和能量電功率和能量1.3受控電源受控電源1.7電路元件電路元件1.4基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.8首首 頁(yè)頁(yè)本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)1. 1. 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向3. 3. 基爾霍夫定律基爾霍夫定律l 重點(diǎn)重點(diǎn)：2. 2. 電阻元

3、件和電源元件的特性電阻元件和電源元件的特性返 回1.1 1.1 電路及集總電路模型電路及集總電路模型1.1.實(shí)際電路實(shí)際電路功能功能a a 能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b b 信息的傳遞、控制與處理。信息的傳遞、控制與處理。建立在同一電路理論基礎(chǔ)上。建立在同一電路理論基礎(chǔ)上。由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。目的連接構(gòu)成的電流的通路。下 頁(yè)上 頁(yè)共性共性返 回 反映實(shí)際電路部件的主要電磁反映實(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。性質(zhì)的理想電路元件及其組合。2. 2. 電路模型電路模型sRLRsU10BASE-T wa

4、ll plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)燈泡燈泡電路圖電路圖l集總元件集總元件只反映一種基本的電磁現(xiàn)象，可由數(shù)只反映一種基本的電磁現(xiàn)象，可由數(shù)學(xué)方法精確定義。也稱(chēng)的理想元件。學(xué)方法精確定義。也稱(chēng)的理想元件。l電路模型電路模型下 頁(yè)上 頁(yè)返 回部分電氣圖用圖形符號(hào)見(jiàn)書(shū)部分電氣圖用圖形符號(hào)見(jiàn)書(shū)P4 P4 表表1-11-12.2.集總參數(shù)電路集總參數(shù)電路由集總元件構(gòu)成的電路由集總元件構(gòu)成的電路假定發(fā)生的電磁過(guò)程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行。假定發(fā)生的電磁過(guò)程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行。當(dāng)實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于使用時(shí)最高工作頻率當(dāng)實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于使用時(shí)最高工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)。否則為分布參數(shù)電路。所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)

5、。否則為分布參數(shù)電路。集總條件集總條件d下 頁(yè)上 頁(yè) 集總參數(shù)電路中集總參數(shù)電路中u、i 可以是時(shí)間的函數(shù)，可以是時(shí)間的函數(shù)，但與空間坐標(biāo)無(wú)關(guān)。因此，任何時(shí)刻，流入兩但與空間坐標(biāo)無(wú)關(guān)。因此，任何時(shí)刻，流入兩端元件一個(gè)端子的電流等于從另一端子流出的端元件一個(gè)端子的電流等于從另一端子流出的電流；端子間的電壓為單值量。電流；端子間的電壓為單值量。注意返 回集總電路集總電路(模型模型)下 頁(yè)上 頁(yè)例例iiz集總參集總參數(shù)電路數(shù)電路) t (u+ +- -) t ( iLCR兩線傳輸線的等效電路兩線傳輸線的等效電路當(dāng)兩線傳輸線的長(zhǎng)度當(dāng)兩線傳輸線的長(zhǎng)度 l 與電磁波的波長(zhǎng)滿足：與電磁波的波長(zhǎng)滿足：l返 回

6、下 頁(yè)上 頁(yè)iiz),(tzu+ + +- -),(tzi) tz,u(z- -),(tzzizL 0zC 0zR 0zR 0zL 0zC 0分布參分布參數(shù)電路數(shù)電路當(dāng)兩線傳輸線的長(zhǎng)度當(dāng)兩線傳輸線的長(zhǎng)度 l 與電磁波的波長(zhǎng)滿足：與電磁波的波長(zhǎng)滿足：l返 回5種基本的理想電路元件：種基本的理想電路元件：電阻元件：電阻元件：表示消耗電能的元件表示消耗電能的元件電感元件：電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件：電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源和電流源：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。表示

7、將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。5種基本理想電路元件有三個(gè)特征：種基本理想電路元件有三個(gè)特征： （a a）只有兩個(gè)端子；只有兩個(gè)端子； （b b）可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述；可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述； （c c）不能被分解為其他元件。不能被分解為其他元件。下 頁(yè)上 頁(yè)注意返 回具有相同的主要電磁性能的實(shí)際電路部件，具有相同的主要電磁性能的實(shí)際電路部件， 在在一定條件下可用同一電路模型表示；一定條件下可用同一電路模型表示；同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其電路同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其電路模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。下 頁(yè)上 頁(yè)例例電感線圈的電路模型電

8、感線圈的電路模型注意返 回1.2 1.2 電路變量電路變量 電流、電壓及功率電流、電壓及功率 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁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。關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。1.1.電流的參考方向電流的參考方向l電流電流l電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量下 頁(yè)上 頁(yè)返 回l方向方向 規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際

9、方向l單位單位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（安培）、（安培）、kA、mA、A元件元件( (導(dǎo)線導(dǎo)線) )中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能: : 實(shí)際方向?qū)嶋H方向AB實(shí)際方向?qū)嶋H方向AB 對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。下 頁(yè)上 頁(yè)問(wèn)題返 回l參考方向參考方向 大小大小方向方向( (正負(fù)）正負(fù)）電流電流( (代數(shù)量代數(shù)量) )任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方任意假定一個(gè)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向即為電流的參考方向。向即為電流的參考方向。i 0i

10、 0參考方向參考方向U+參考方向參考方向U+ 0 吸收正功率吸收正功率 ( (實(shí)際吸收實(shí)際吸收) )P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 ( (實(shí)際發(fā)出實(shí)際發(fā)出) )P0吸收，吸收，P0提供，與關(guān)聯(lián)時(shí)一致提供，與關(guān)聯(lián)時(shí)一致例例 求圖示電路中各求圖示電路中各方框所代表的元件吸方框所代表的元件吸收或產(chǎn)生的功率。收或產(chǎn)生的功率。下 頁(yè)上 頁(yè)已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1返 回解解）（發(fā)出發(fā)出W221111IUP）（發(fā)出發(fā)出W62)3(122IUP（吸

11、收）W1628133IUP（吸收）W3) 1()3(366IUP）（發(fā)出發(fā)出W7) 1(7355IUP）（發(fā)出發(fā)出W41)4(244IUP對(duì)一完整的電路，滿足：對(duì)一完整的電路，滿足：發(fā)出的功率吸收的功率發(fā)出的功率吸收的功率下 頁(yè)上 頁(yè)564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1注意返 回1.3 1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律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和基爾霍夫電壓定律( KVL )。它反。它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基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。本規(guī)律，是分

12、析集總參數(shù)電路的基本定律。基爾霍夫定律與元件特性構(gòu)成了電路分析的基爾霍夫定律與元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。下 頁(yè)上 頁(yè)返 回1.1.幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞電路中通過(guò)同一電流的分支。電路中通過(guò)同一電流的分支。元件的連接點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。元件的連接點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。b=3an=4b+_R1uS1+_uS2R2R3支路支路電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路。支路。i3i2i1結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)b=5下 頁(yè)上 頁(yè)或三條以上支路的連接點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。或三條以上支路的連接點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。n=2注意 兩種定兩種定義分別用在不同義分別用在不同的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。返 回c*再加一支路，判斷再加一支路，判斷由支路組成的

13、閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成對(duì)平面電路，其內(nèi)部不含任對(duì)平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱(chēng)網(wǎng)孔。何支路的回路稱(chēng)網(wǎng)孔。l=3123路徑路徑回路回路網(wǎng)孔網(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。下 頁(yè)上 頁(yè)+_R1uS1+_uS2R2R3注意返 回2.2.基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 (KCL)令流出為令流出為“+”，有：，有：例例 在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意結(jié)點(diǎn)流出（或在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意結(jié)點(diǎn)流出（或流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。mti1b0)(出

14、入ii or流進(jìn)流進(jìn)的電的電流等流等于流于流出的出的電流電流1i5i4i3i2i054321 iiiii54321iiiii 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回* *電荷守恒，節(jié)點(diǎn)不積累電荷。電荷守恒，節(jié)點(diǎn)不積累電荷。0641iii例例0542iii0653iii三式相加得：三式相加得：0321iiiKCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)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。的任一閉合面。下 頁(yè)上 頁(yè)1 3 25i6i4i1i3i2i表明返 回電路的電路的一部分一部分 N1電路的電路的L另一部另一部分分 N212m2i1imi4123562413111lKCL的另一種表達(dá)式的另一種表達(dá)式 對(duì)對(duì)N1或者或者

15、N2內(nèi)所有內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)逐一運(yùn)用節(jié)點(diǎn)逐一運(yùn)用KCL，把結(jié)果相加即可得把結(jié)果相加即可得圖中支路圖中支路1,2，m的集合稱(chēng)為割集，記為的集合稱(chēng)為割集，記為1,2，m。割集的定義：割集的定義：割集是具有下列性割集是具有下列性質(zhì)的支路的集合，若把集合的所質(zhì)的支路的集合，若把集合的所有支路切割（或移去），電路將有支路切割（或移去），電路將成為兩個(gè)分離的部分，然而，只成為兩個(gè)分離的部分，然而，只要少切割（或移去）其中任何一要少切割（或移去）其中任何一條支路，則電路任然是連通的。條支路，則電路任然是連通的。1、11是割集，5,1,6是割集，5,1,6,4不是割集KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中是電荷守恒

16、和電流連續(xù)性原理在電路中任意結(jié)點(diǎn)處的反映；任意結(jié)點(diǎn)處的反映；KCL是對(duì)結(jié)點(diǎn)處支路電流加的約束，與支路是對(duì)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(wú)關(guān)，與電路是線性還是上接的是什么元件無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；非線性無(wú)關(guān)；KCL方程是按電流參考方向列寫(xiě)的，與電方程是按電流參考方向列寫(xiě)的，與電流實(shí)際方向無(wú)關(guān)。流實(shí)際方向無(wú)關(guān)。下 頁(yè)上 頁(yè)明確返 回 對(duì)于任一集總電路的任一割集，在任一時(shí)刻，該割集的對(duì)于任一集總電路的任一割集，在任一時(shí)刻，該割集的所有支路電流的代數(shù)和為零。所有支路電流的代數(shù)和為零。割集割集1割集割集1113460iiii6240iii3 3. .基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電

17、壓定律 (KVL)mtu1b0)(升降uuor U3U1U2U4下 頁(yè)上 頁(yè)標(biāo)定各元件電壓參標(biāo)定各元件電壓參考方向考方向 選定回路繞行方向，選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針順時(shí)針或逆時(shí)針. .I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_在在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零路電壓的代數(shù)和恒等于零。返 回U1US1+U2+U3+U4+US4= 0U2+U3+U4+US4=U1+US1 或：或：R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4下 頁(yè)上 頁(yè)U3U1U2U4I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R

18、2I2_KVL也適用于電路中任一假想的回路。也適用于電路中任一假想的回路。注意返 回例例SbaUUUU21KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律; ;KVL是對(duì)回路中的支路電壓加的約束，與回路是對(duì)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(wú)關(guān)，與電路是線性各支路上接的是什么元件無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；還是非線性無(wú)關(guān)；KVL方程是按電壓參考方向列寫(xiě)，與電壓實(shí)際方程是按電壓參考方向列寫(xiě)，與電壓實(shí)際方向無(wú)關(guān)。方向無(wú)關(guān)。下 頁(yè)上 頁(yè)明確aUsb_-+U2U1返 回4. 4. KCL、KVL小結(jié)小結(jié)： KCL是對(duì)支路電流的線性約束，是對(duì)支路電流的線性

19、約束，KVL是對(duì)是對(duì)回回路電壓的線性約束。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(wú)關(guān)。與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無(wú)關(guān)。 KCL表明在每一節(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；表明在每一節(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；KVL是是能量守恒能量守恒的具體體現(xiàn)的具體體現(xiàn)( (電壓與路徑無(wú)關(guān)電壓與路徑無(wú)關(guān)) )。 KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。只適用于集總參數(shù)的電路。下 頁(yè)上 頁(yè)返 回下 頁(yè)上 頁(yè)1.4 1.4 電路元件電路元件是電路中最基本的組成單元。是電路中最基本的組成單元。1. 1. 電路元件電路元件返 回5種基本的理想電路元件：種基本的理想電路元件：電阻元件：電阻元件：表示消耗電能的元件表示消耗

20、電能的元件電感元件：電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件：電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源和電流源：電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成 電能的元件。電能的元件。 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(chēng)為線性元件，否則稱(chēng)為非線性元件。，該元件稱(chēng)為線性元件，否則稱(chēng)為非線性元件。注意1.5 1.5 電阻元件電阻元件2.2.線性時(shí)不變電阻元件線性時(shí)不變電阻元件l 電路符號(hào)電路符號(hào)R電阻元件電阻元件對(duì)電流呈現(xiàn)阻力的元件。其

21、特性可對(duì)電流呈現(xiàn)阻力的元件。其特性可用用ui平面上的一條曲線來(lái)描述：平面上的一條曲線來(lái)描述：0),(iufiu任何時(shí)刻端電壓與電流成正比的電阻元件。任何時(shí)刻端電壓與電流成正比的電阻元件。1.1.定義定義伏安伏安特性特性下 頁(yè)上 頁(yè)0返 回l ui 關(guān)系（關(guān)系（VCR）R 稱(chēng)為電阻，單位：稱(chēng)為電阻，單位： (Ohm)滿足歐姆定律滿足歐姆定律GuRuiiuR l 單位單位G 稱(chēng)為電導(dǎo)，單位稱(chēng)為電導(dǎo)，單位：S (Siemens) u、i 取關(guān)聯(lián)取關(guān)聯(lián)參考方向參考方向Riu 下 頁(yè)上 頁(yè)伏安特伏安特性為一性為一條過(guò)原條過(guò)原點(diǎn)的直點(diǎn)的直線線ui0Rui+返 回如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)如電阻上的電

22、壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián)，公式中應(yīng)冠以負(fù)號(hào)；聯(lián)，公式中應(yīng)冠以負(fù)號(hào)；說(shuō)明線性電阻是無(wú)記憶、雙向性的元說(shuō)明線性電阻是無(wú)記憶、雙向性的元件。件。（非線性電阻是單向性的。如二極管）（非線性電阻是單向性的。如二極管）歐姆定律歐姆定律只適用于線性電阻只適用于線性電阻( R 為常數(shù)為常數(shù)）；）；則歐姆定律寫(xiě)為則歐姆定律寫(xiě)為u R i i G u公式和參考方向必須配套使用！公式和參考方向必須配套使用！下 頁(yè)上 頁(yè)注意Rui-+返 回3.3.功率和能量功率和能量正電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的，為無(wú)源元件正電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的，為無(wú)源元件p u i (R i) i i2 R - u2/ Rp u i

23、 i2R u2 / Rl 功率功率Rui+ +- -下 頁(yè)上 頁(yè)表明Rui- -+ +返 回負(fù)電阻元件向外提供功率，為有源元件。負(fù)電阻元件向外提供功率，為有源元件。ui從從 t0 到到 t 電阻消耗的能量：電阻消耗的能量：ttttRuipW00dd4.4.電阻的開(kāi)路與短路電阻的開(kāi)路與短路l 能量能量l 短路短路0 0uiGor R 0l 開(kāi)路開(kāi)路0 0ui0 Gor Rui下 頁(yè)上 頁(yè)Riu+u+i00返 回下 頁(yè)上 頁(yè)實(shí)際電阻器實(shí)際電阻器返 回 1.6 1.6 電壓源和電流源電壓源和電流源l電路符號(hào)電路符號(hào)1.1.理想電壓源理想電壓源l定義定義iSu+_下 頁(yè)上 頁(yè)其兩端電壓總能保持定值或一

24、定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(guò)它的電的時(shí)間函數(shù)，其值與流過(guò)它的電流流 i 無(wú)關(guān)的元件叫理想電壓源。無(wú)關(guān)的元件叫理想電壓源。返 回電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；與流經(jīng)電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無(wú)關(guān)。它的電流方向、大小無(wú)關(guān)。通過(guò)電壓源的電流由電源及外電通過(guò)電壓源的電流由電源及外電路共同決定。路共同決定。l理想電壓源的電壓、電流關(guān)系理想電壓源的電壓、電流關(guān)系uiSu直流電壓源直流電壓源的伏安關(guān)系的伏安關(guān)系下 頁(yè)上 頁(yè)例例Ri-+Su外電路外電路RuiS)( 0Ri)0( Ri電壓源不能短路！電壓源不能短路！0返 回l電壓源的功

25、率電壓源的功率電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；+_iu+_SuiuPS 電流（正電荷電流（正電荷 ）由低電位向高）由低電位向高電位移動(dòng)，外力克服電場(chǎng)力作功，電源發(fā)出電位移動(dòng)，外力克服電場(chǎng)力作功，電源發(fā)出功率。功率。 iuPS發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用物理意義：物理意義：下 頁(yè)上 頁(yè)+_iu+_Su電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義：電場(chǎng)力做功，電源吸收功率電場(chǎng)力做功，電源吸收功率 iuPS吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載返 回例例計(jì)算圖示電路各元件的功率計(jì)算圖示電路各元件的功率解解V5)510(RuA155RuiRW5152

26、 RiPRW1011010iuPSVW5155iuPSV發(fā)出發(fā)出吸收吸收吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)發(fā)）P（吸吸）下 頁(yè)上 頁(yè)5Ri+_Ru+_10V5V-+返 回其輸出電流總能保持定值或一定的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時(shí)間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u 無(wú)關(guān)的元件叫理想電流源。無(wú)關(guān)的元件叫理想電流源。l 電路符號(hào)電路符號(hào)2.2.理想電流源理想電流源l 定義定義uSi+_下 頁(yè)上 頁(yè)l 理想電流源的電壓、電流關(guān)系理想電流源的電壓、電流關(guān)系電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無(wú)電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無(wú)關(guān)。關(guān)；與它兩端電壓方

27、向、大小無(wú)關(guān)。返 回電流源兩端的電壓由電源及外電路共電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。同決定。uiSi直流電流源的直流電流源的伏安關(guān)系伏安關(guān)系下 頁(yè)上 頁(yè)0例例Ru-+Si外電路外電路SRiu )0( 0Ru)( Ru電流源不能開(kāi)路！電流源不能開(kāi)路！返 回 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(wú)關(guān)；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(wú)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。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。下 頁(yè)上 頁(yè)實(shí)際電流源的產(chǎn)生：實(shí)際電流源的產(chǎn)生：l 電流源的功率電流源的功率u+_SiSuiP 電壓、電流的參考方向非關(guān)

28、聯(lián)電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用SuiP 電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；u+_Si吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載SuiP 返 回例例計(jì)算圖示電路各元件的功率計(jì)算圖示電路各元件的功率解解A2SiiW10522 uiPSAW10)2(55iuPSV發(fā)出發(fā)出吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）下 頁(yè)上 頁(yè)u2Ai+_5V-+返 回V5u實(shí)際電源實(shí)際電源干電池鈕扣電池1. 1. 干電池和鈕扣電池（化學(xué)電源）干電池和鈕扣電池（化學(xué)電源） 干電池電動(dòng)勢(shì)干電池電動(dòng)勢(shì)1.5V，僅取決于（糊狀）化學(xué)材料，其大小決定儲(chǔ)存，僅取決于（糊狀）化

29、學(xué)材料，其大小決定儲(chǔ)存的能量，化學(xué)反應(yīng)不可逆。的能量，化學(xué)反應(yīng)不可逆。鈕扣電池電動(dòng)勢(shì)鈕扣電池電動(dòng)勢(shì)1.35V V，用固體化學(xué)材料，化學(xué)反應(yīng)不可逆。，用固體化學(xué)材料，化學(xué)反應(yīng)不可逆。下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 氫氧燃料電池示意圖2. 2. 燃料電池（化學(xué)電源）燃料電池（化學(xué)電源） 電池電動(dòng)勢(shì)電池電動(dòng)勢(shì)1.23V。以氫、氧作為燃料。約。以氫、氧作為燃料。約40-45%的化學(xué)能的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?shí)驗(yàn)階段加燃料可繼續(xù)工作。轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?shí)驗(yàn)階段加燃料可繼續(xù)工作。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回3. 3. 太陽(yáng)能電池（光能電源）太陽(yáng)能電池（光能電源） 一塊太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)一塊太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)0.6V。太陽(yáng)光照射到。太陽(yáng)光照

30、射到P-N結(jié)上，結(jié)上，形成一個(gè)從形成一個(gè)從N區(qū)流向區(qū)流向P區(qū)的電流。約區(qū)的電流。約 11%的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷墓饽苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽食Ｓ锰?yáng)能電池板。能，故常用太陽(yáng)能電池板。 一個(gè)一個(gè)50cm2太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)0.6V,電流電流0.1A 太陽(yáng)能電池示意圖太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池板下 頁(yè)上 頁(yè)返 回蓄電池示意圖4. 4. 蓄電池（化學(xué)電源）蓄電池（化學(xué)電源） 電池電動(dòng)勢(shì)電池電動(dòng)勢(shì)2V。使用時(shí)，電池放電，當(dāng)電解液濃度小。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(shì)低于于一定值時(shí)，電動(dòng)勢(shì)低于2V，常要充電，化學(xué)反應(yīng)可逆。，常要充電，化學(xué)反應(yīng)可逆。下 頁(yè)上 頁(yè)返 回直流穩(wěn)壓源直流穩(wěn)壓源

31、變頻器變頻器頻率計(jì)頻率計(jì)函數(shù)發(fā)生器函數(shù)發(fā)生器下 頁(yè)上 頁(yè)返 回發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組下 頁(yè)上 頁(yè)返 回草原上的風(fēng)力發(fā)電草原上的風(fēng)力發(fā)電下 頁(yè)上 頁(yè)返 回1.7 1.7 受控電源受控電源( (非獨(dú)立源非獨(dú)立源) )l 電路符號(hào)電路符號(hào)+受控電壓源受控電壓源1.1.定義定義受控電流源受控電流源 電壓或電流的大小和方向不是給定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)地方的電壓的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)地方的電壓(或電或電流流)控制的電源，稱(chēng)受控源。控制的電源，稱(chēng)受控源。下 頁(yè)上 頁(yè)返 回電流控制的電流源電流控制的電流源 ( CCCS ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 根據(jù)控制量和被

32、控制量是電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u 或電流或電流i，受控源，受控源可分四種類(lèi)型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓可分四種類(lèi)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。源表示；當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。2.2.分類(lèi)分類(lèi)四端元件四端元件12 ii輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分下 頁(yè)上 頁(yè) i1+_u2i2_u1i1+返 回g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( ( VCCS ) )12gui 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) )12 uu: 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) gu1+_

33、u2i2_u1i1+下 頁(yè)上 頁(yè)i1u1+_u2i2_u1+_返 回電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( ( CCVS ) )12riu r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 例例bicibcii 電路模型電路模型ibicib下 頁(yè)上 頁(yè)ri1+_u2i2_u1i1+_返 回3.3.受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較獨(dú)立源電壓獨(dú)立源電壓( (或電流或電流) )由電源本身決定，與電路由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無(wú)關(guān)，而受控源電壓中其它電壓、電流無(wú)關(guān)，而受控源電壓( (或電流或電流) )由控制量決定。由控制量決定。獨(dú)立源在電路中起獨(dú)立源在電路中起“激勵(lì)激勵(lì)”作用，在電路中產(chǎn)作用，在電路中產(chǎn)生電

34、壓、電流，而受控源是反映電路中某處的生電壓、電流，而受控源是反映電路中某處的電壓或電流對(duì)另一處的電壓或電流對(duì)另一處的電壓或電流電壓或電流的控制關(guān)系的控制關(guān)系，在電路中不能作為，在電路中不能作為“激勵(lì)激勵(lì)”。下 頁(yè)上 頁(yè)返 回例例求：電壓求：電壓u2解解Ai2361Viu4610 65125i1+_u2_i1+-3u1=6V下 頁(yè)上 頁(yè)返 回i1=i2?UA =UB?下 頁(yè)上 頁(yè)思考I = 01.？AB+_13V+_2V2.i111111i2返 回A5)2(3iV1552010u下 頁(yè)上 頁(yè)V5 ?uV10V20例例1A3A2?i51433求電流求電流 i解解例例2解解求電壓求電壓 u返 回A3

35、 543iiV1275u下 頁(yè)上 頁(yè)+-4V5Vi =?3+-4V5V1A+-u =?3例例3求電流求電流 i例例4求電壓求電壓 u解解解解要求能熟練求解含源支路能熟練求解含源支路的電壓和電流。的電壓和電流。返 回0)10(10101I解解A21IA31211 III1下 頁(yè)上 頁(yè)-10V10V+-1AI =?10例例5求電流求電流 I例例6求電壓求電壓 U解解A7310I024IUV1041442 IU4V+-10AU =?2+-3AI返 回解解A155102IV2225532222IIIIU下 頁(yè)上 頁(yè)10V+-3I2U=?I =055-+2I2 I25+-例例7求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓 U返

36、 回解解12 IRU111 RUIIS)1 (11RUIS)1 ( 12RURUS)1 (121RUIUPSSS221222o)1(RURPS)1 (12RRUUS)1 (2120RRPPS選擇參數(shù)可以得到電選擇參數(shù)可以得到電壓和功率放大。壓和功率放大。+- -I1U=?R2 I1R1US上 頁(yè)例例8求輸出電壓求輸出電壓 U返 回1.8 1.8 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)1.1.電阻串聯(lián)電阻串聯(lián)(a) 各電阻順序連接，流過(guò)同一電流各電阻順序連接，流過(guò)同一電流 (KCL)；(b) 總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和 ( (KVL)。nkuuuu 1

37、+_R1R n+_u ki+_u1+_unuRk 由歐姆定律由歐姆定律等效等效串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。 等效電阻等效電阻iRiRRiRiRiRueqnnK)(11k1knk1eqRRRRRRnk結(jié)論+_R1Rn+_u ki+_u1+_unuRku+_Re qi串聯(lián)電阻的分壓串聯(lián)電阻的分壓 電壓與電阻成正比，因此串聯(lián)電阻電路可作分電壓與電阻成正比，因此串聯(lián)電阻電路可作分壓電路。壓電路。uuRRRuRiRueqkeqkkk例例兩個(gè)電阻的分壓：兩個(gè)電阻的分壓：uRRRu2111uRRRu2122表明+_uR1R2+-u1+-u2i功率功率p1=R1i2，

38、p2=R2i2， pn=Rni2p1: p2 : : pn= R1 : R2 : :Rn總功率總功率 p=Reqi2 = (R1+ R2+ +Rn ) i2 =R1i2+R2i2+ +Rni2 =p1+ p2+ pn電阻串聯(lián)時(shí)，各電阻消耗的功率與電阻大小成正比；電阻串聯(lián)時(shí)，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)電阻消耗功率的總等效電阻消耗的功率等于各串聯(lián)電阻消耗功率的總和。和。表明2. 2. 電阻并聯(lián)電阻并聯(lián)電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)(a)各電阻兩端為同一電壓（各電阻兩端為同一電壓（KVL)；(b)總電流等于流過(guò)各并聯(lián)電阻的電流之和總電流等于流過(guò)各并聯(lián)電阻的電流之和(KCL)。i = i1+ i2+ + ik+ +ininR1R2RkRni+ui1i2ik_由由KCL:i = i1+ i2+ + ik+ +in=u/R1 +u/R2 + +u/Rn=u(1/R1+1/R2+1/Rn)=uGeq等效電阻等效電阻knkkneqGGGGGG121inR1R2RkRni+ui1i2ik_等效等效+u_iReq等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和。等效電導(dǎo)等于并聯(lián)的各電導(dǎo)之和。keqneqeqRRRRRGR 111121即即結(jié)論并聯(lián)電阻的分流并聯(lián)電阻的分流eqeq/GGR