1、1/97電工與電子技術電工與電子技術 基基 礎礎 B電氣工程學院電氣工程學院主講：劉淑萍主講：劉淑萍E-mail: 2/105課程的目的和學習方法目的獲得電工和電子技術必要的基本理論知識，為今后的學習和工程技術研究打下基礎。方法掌握好物理概念（多看參考書）；多做習題。使用教材 龍緒明主編電工技術與電子技術 西南交通大學出版社出版3/105第第 1 1 章章基本元件與基本定律基本元件與基本定律4/105 1.1 電路模型和電路變量電路模型和電路變量 1.2 電路基本元件電路基本元件 1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 1.4 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 1.5 電源電路的等效變換電源電路

2、的等效變換 1.6 電路中電位的計算電路中電位的計算5/1051.1 電路模型和基本定律電路模型和基本定律 電路的基本概念電路的基本概念 電路電路電流流經的閉合路徑（由電工設備和元件電流流經的閉合路徑（由電工設備和元件 組成）。組成）。 一一. 電路的組成電路的組成 電源（信號源）電源（信號源） 中間環節中間環節 負載負載 二二. 電路的作用電路的作用傳輸和轉換電能；傳輸和轉換電能； 傳遞和處理信號。傳遞和處理信號。6/105電源：電源：將非電能轉換成電能的裝置將非電能轉換成電能的裝置(干電池干電池,蓄電池蓄電池,發電機發電機)或或信號源。信號源。中間環結：中間環結：把電源與負載連接起來的部分

3、把電源與負載連接起來的部分(連接導線連接導線,開關開關)負載：負載：將電能轉換成非電能的用電設備將電能轉換成非電能的用電設備(電燈電燈,電爐電爐,電動機電動機)一一. 電路的組成：電路的組成：7/105電池電池燈泡燈泡EIRU+_負載負載電源電源電路的組成電路的組成8/105二二. 電路的作用電路的作用1. 電能傳輸和轉換電能傳輸和轉換發電機發電機升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器電燈電爐電燈電爐熱能熱能,水水能能,核能核能轉電能轉電能傳輸分配電能傳輸分配電能電能轉換電能轉換為光能為光能,熱熱能和機械能和機械能能9/1052. 信號的傳遞和處理信號的傳遞和處理放大器放大器話筒話筒揚聲器揚

4、聲器將語音轉換將語音轉換為電信號為電信號(信號源信號源)信號轉換、放信號轉換、放大、信號處理大、信號處理(中間環節中間環節)接受轉換信接受轉換信號的設備號的設備(負載負載)10/105將實際元件理想化，將實際元件理想化，由理想化的電路由理想化的電路元件元件組成的電路。組成的電路。EIRU+_例如：例如：理想化理想化導線導線理想化理想化元件元件今后我們分析的都是今后我們分析的都是電路模型，電路模型，簡稱簡稱電路。電路。1.1.2電路模型電路模型理想化理想化電源電源11/105電路模型電路模型: 由理想元件組成的電路由理想元件組成的電路.（一）理想無源元件（一）理想無源元件(線性元件線性元件)1.

5、電阻電阻: 電路中電路中消耗電能的消耗電能的理想元件理想元件2.電容電容: 電路中電路中儲存電場能儲存電場能的理想元件的理想元件3.電感電感: 電路中電路中儲存磁場能儲存磁場能的理想元件的理想元件線性電路線性電路: 由線性元件和電源元件組成的電路由線性元件和電源元件組成的電路.12/105（二）理想電源元件（二）理想電源元件1.理想電壓源理想電壓源+ +- -U=定值U=定值+ +- -I ISUSUO OI IU U 恒壓源恒壓源13/1052.理想電流源理想電流源SIO OI IU U- -I=定值I=定值+ +U USI恒流源恒流源14/105電路分析電路分析在已知電路結構與元件參數情在

6、已知電路結構與元件參數情 況下研究電路況下研究電路激勵激勵與與響應響應之間之間 的關系。的關系。激勵激勵推動電路工作的推動電路工作的電源的電壓或電流電源的電壓或電流。響應響應由于由于電源或信號源的電源或信號源的激勵作用，激勵作用，在在 電路中電路中產生的電壓與電流產生的電壓與電流。1.1.3 電路變量電路變量 15/105電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向I=0+_RUESU0R0ba 電路中的箭頭方向為電壓與電動電路中的箭頭方向為電壓與電動勢和電流的勢和電流的參考方向參考方向.16/105電路中物理量的正方向電路中物理量的正方向(參考方向參考方向)物理量的物理量的正方向正方向：實際正方

7、向實際正方向假設正方向假設正方向實際正方向實際正方向： 物理中對電量規定的方向。物理中對電量規定的方向。假設正方向假設正方向（參考正方向）：（參考正方向）： 在分析計算時，為了解題方便，對物理量在分析計算時，為了解題方便，對物理量任意假設的參考方向。任意假設的參考方向。17/105物理量的實際正方向物理量的實際正方向18/105電荷的定向移動形成電流。電荷的定向移動形成電流。電流大?。簡挝粫r間內通過導體截面的電量。電流大?。簡挝粫r間內通過導體截面的電量。大寫大寫 I 表示直流電流表示直流電流小寫小寫 i 表示電流的一般符號表示電流的一般符號dtdqi 一、電流一、電流19/105正電荷運動方向

8、規定為正電荷運動方向規定為電流的實際方向電流的實際方向。電流的方向用箭頭或雙下標變量表示。電流的方向用箭頭或雙下標變量表示。任意假設的電流方向稱為任意假設的電流方向稱為電流的參考方向電流的參考方向。 如果求出的電流值為正，說明參考方向如果求出的電流值為正，說明參考方向與實際方向一致，否則說明參考方向與實際與實際方向一致，否則說明參考方向與實際方向相反。方向相反。I正值I負值(a)(b)20/105電路中電路中a a、b b點兩點間的點兩點間的電壓電壓定義為單位正電荷由定義為單位正電荷由a a點移至點移至b b點電場力所做的功。點電場力所做的功。dqdWu 電路中某點的電路中某點的電位電位定義為

9、單位正電荷由該定義為單位正電荷由該點移至參考點電場力所做的功。點移至參考點電場力所做的功。電路中電路中a a、b b點兩點間的電壓等于點兩點間的電壓等于a a、b b兩點兩點的電位差的電位差。baabVVU二、電壓二、電壓21/105電壓的實際方向電壓的實際方向規定由電位高處指向電位低處。規定由電位高處指向電位低處。與電流方向的處理方法類似，與電流方向的處理方法類似，可任選一方向為可任選一方向為電壓的參考方向電壓的參考方向例：例： 當當ua =3V ub = 2V時時u1 =1V最后求得的最后求得的u為正值，說明電壓的實際為正值，說明電壓的實際方向方向與參考與參考方向方向一致，否則說明兩者相反

10、。一致，否則說明兩者相反。u2 =1V+u1 abu2+ab22/105 對一個元件，電流參考方向和電壓參考對一個元件，電流參考方向和電壓參考方向可以相互獨立地任意確定，但為了方便方向可以相互獨立地任意確定，但為了方便起見，常常將其取為一致，稱起見，常常將其取為一致，稱關聯方向關聯方向；如；如不一致，稱不一致，稱非關聯方向非關聯方向。+u(a) 關聯方向abiu+(b) 非關聯方向abi 如果采用關聯方向，在標示時標出一種即如果采用關聯方向，在標示時標出一種即可。如果采用非關聯方向，則必須全部標示?？伞Ｈ绻捎梅顷P聯方向，則必須全部標示。23/105 補充：電動勢補充：電動勢電動勢的方向電動勢

11、的方向電位升高的方向（實際方向）。電位升高的方向（實際方向）。電動勢的參考方向電動勢的參考方向任選一方向為電動勢的正方向。任選一方向為電動勢的正方向。電動勢的表示方法：電動勢的表示方法：a.箭頭箭頭b.正負號正負號c.雙下標雙下標電動勢和電壓的關系：電動勢和電壓的關系：EU 電壓與電動勢規定正方向相反時電壓與電動勢規定正方向相反時 E=UEU 電壓與電動勢規定正方向相同時電壓與電動勢規定正方向相同時 E= -U24/105由以上關系可以看出：由以上關系可以看出：電壓源電壓源可由一個大小相等，可由一個大小相等， 方向相反的方向相反的外加電壓外加電壓表示。表示。例：例：EUU(U=E)25/105

12、電場力在單位時間內所做的電場力在單位時間內所做的功稱為功稱為電功率電功率，簡稱功率。，簡稱功率。dtdWp 功率與電流、電壓的關系：功率與電流、電壓的關系：關聯方向時：關聯方向時：p =ui非關聯方向時：非關聯方向時：p =uip0時吸收功率，時吸收功率，p0時放出功率。時放出功率。三、功率和能量三、功率和能量26/105+ U=5V (a)(b)I=2A+ U=5V I=-2A(c)+ U=5V I=-2A：求圖示各元件的功率：求圖示各元件的功率.（a）關聯方向，）關聯方向，P=UI=52=10W，P0，吸收，吸收10W功率。功率。（b）關聯方向，）關聯方向，P=UI=5(2)=10W，P0

13、，吸收，吸收10W功率。功率。27/105：元件：元件A：非關聯方向，：非關聯方向，P1=U1I=101=10W，P10，吸收吸收6W功率，負載。功率，負載。元件元件C：關聯方向，：關聯方向，P3=U3I =41=4W，P30，吸收吸收4W功率，負載。功率，負載。P1+P2+P3=10+6+4=0，功率平衡。，功率平衡。IABC +U1 + U3+ U2 ： I=1A，U1=10V，U2=6V，U3=4V。求各元件功率，并。求各元件功率，并分析電路的功率平衡關系。分析電路的功率平衡關系。28/105電路分析中的電路分析中的假設假設正方向正方向（參考方向）（參考方向）問題的提出問題的提出：在復雜

14、電路中難于判斷元件中物理量在復雜電路中難于判斷元件中物理量 的實際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？電流方向電流方向AB？電流方向電流方向BA？E1ABRE2IR29/105(1) 在解題前在解題前先設定一個正方向先設定一個正方向，作為參考方向；，作為參考方向；解決方法解決方法(3) 根據計算結果確定實際方向：根據計算結果確定實際方向： 若若計算結果計算結果為為正正，則實際方向與假設，則實際方向與假設方向一致方向一致； 若若計算結果計算結果為為負負，則實際方向與假設，則實際方向與假設方向相反方向相反。(2) 根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關根據電路的定律、定理，列出物理量間

15、相互關 系的代數表達式并計算；系的代數表達式并計算；30/105例例已知：已知：E=2V, R=1求：求： 當當Uab分別為分別為 3V 和和 1V 時，時，IR=?E IRRURabUab解：解：(1) 假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2) 列電路方程：列電路方程： EUURabREURUIabRREUUabR 31/105(3) 數值計算數值計算A1121 V1A112-3 3VRabRabIUIU（實際方向與假設方向一致實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向相反）實際方向與假設方向相反）REUIabRE IRRURabUab32/105(4)

16、為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，習慣上習慣上把把 I 與與 U 的方向的方向 按相同方向假設按相同方向假設(關聯正方向）。關聯正方向）。(1) 方程式方程式U/I=R 僅適用于假設正方向一致的情況。僅適用于假設正方向一致的情況。(2) “實際方向實際方向”是物理中規定的，而是物理中規定的，而“假設假設 正方向正方向”則則 是人們在進行電路分析計算時是人們在進行電路分析計算時,任意假設的。任意假設的。 (3) 在以后的解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要先假定先假定“正方向正方向” (即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程然后再列方程

17、 計算計算。缺少。缺少“參考方向參考方向”的物理量是無意義的的物理量是無意義的. 提示提示33/105RIURR IRURab假設假設: 與與 的方向一致的方向一致RIRU例例RIRU假設假設: 與與 的方向相反的方向相反RIURR IRURab關聯正方向關聯正方向非關聯正方向非關聯正方向34/105規定正方向的情況下歐姆定律的寫法規定正方向的情況下歐姆定律的寫法 U和和 I 為關聯正方向時：為關聯正方向時：IUR U和和 I 為非關聯正方向時：為非關聯正方向時：IUR 線性電阻：線性電阻：遵循歐姆定律的電阻，其阻值的遵循歐姆定律的電阻，其阻值的大小和電流電壓無關。大小和電流電壓無關。35/1

18、05RUI注意注意：用用歐姆定律列方程時，一定要在歐姆定律列方程時，一定要在 圖中標明正方向。圖中標明正方向。IRU IRUIRURUIRUI例：例：36/105 +_I=3AU=6VabR例例 應用歐姆定律求電阻應用歐姆定律求電阻Ra+_I=-3AU=6VbR +_I=3AU= 6VabR +_I=-3AU= 6VabR 236IUR 236IUR 236IUR 236IUR37/105（3）應用歐姆定律列寫式子時，式中有）應用歐姆定律列寫式子時，式中有_套正負號。套正負號。列寫公式時，根據列寫公式時，根據U、I 的的_ 得得_U、I 的值本身有的值本身有_和和_之分之分（1）分析計算電路時

19、，首先要畫出）分析計算電路時，首先要畫出 ，標出電，標出電 壓、電流的壓、電流的 。（2）參考方向是）參考方向是_設定的。未標參考方向的前設定的。未標參考方向的前 提下，討論電壓、電流的正、負值是提下，討論電壓、電流的正、負值是_ 。問題與討論問題與討論電路圖電路圖參考方向參考方向兩兩參考方向參考方向公式中的正負號公式中的正負號正值正值負值負值沒有意義的沒有意義的人為任意人為任意38/105規定正方向的情況下電功率的寫法規定正方向的情況下電功率的寫法功率的概念功率的概念：設電路任意兩點間的電壓為：設電路任意兩點間的電壓為 U ,流入此流入此 部分電路的電流為部分電路的電流為 I， 則這部分電路

20、消耗的功率為則這部分電路消耗的功率為:IUP 如果如果U I方向不一方向不一致寫法如何？致寫法如何？電壓電流正方向一致電壓電流正方向一致aIRUb39/105規定正方向的情況下電功率的寫法規定正方向的情況下電功率的寫法aIRUb電壓電流正方向相反電壓電流正方向相反P = UI功率有正負？功率有正負？40/105吸收功率或消耗功率（起負載作用）吸收功率或消耗功率（起負載作用）若若 P 0輸出功率（起電源作用）輸出功率（起電源作用）若若 P 0電阻消耗功率肯定為正電阻消耗功率肯定為正電源的功率可能為正（吸收功率）電源的功率可能為正（吸收功率），也可能為負（輸出功率），也可能為負（輸出功率）功率有正

21、負功率有正負41/105電源的功率電源的功率IUab+-P = UIP = UIIUab+-電壓電流正方向不一致電壓電流正方向不一致電壓電流正方向一致電壓電流正方向一致42/105含源網絡的功率含源網絡的功率IU+-含源含源網絡網絡P = UI電壓電流正方向一致電壓電流正方向一致P = UI電壓電流正方向不一致電壓電流正方向不一致IU+-含源含源網絡網絡43/105 當當 計算的計算的 P 0 時時, , 則說明則說明 U、I 的實際的實際方向一致，此部分電路消耗電功率，方向一致，此部分電路消耗電功率，為為負載負載。 所以，從所以，從 P 的的 + + 或或 - - 可以區分器件的性質，可以區

22、分器件的性質，或是電源，或是負載?；蚴请娫矗蚴秦撦d。結結 論論在進行功率計算時，在進行功率計算時，如果假設如果假設 U U、I I 正方向一致正方向一致。 當計算的當計算的 P 0 時時, , 則說明則說明 U、I 的實際方的實際方向相反，此部分電路發出電功率，向相反，此部分電路發出電功率，為電源為電源。44/105根據能量守恒定律根據能量守恒定律電路中的功率平衡電路中的功率平衡P = 0 例例A25515S2S1 RUUIW30215S1S1 IUPW1025S2S2 IUPW205222 RIPR+ IRURUS2US1已知：已知：US1 = 15V，US2 = 5V，R = 5，試求電

23、流，試求電流I 和各和各元件的功率。元件的功率。解：解： 45/105伏伏 - 安安 特性特性iuconstiuRRiuuiconstiuR線性電阻線性電阻非線性電阻非線性電阻( (一一) ) 無源元件無源元件1. 1. 電阻電阻 R（常用單位：（常用單位： 、k 、M ）1.2 1.2 電路元件電路元件46/1052.2.電感電感 L L：ui（單位：（單位：H, mH, H）單位電流產生的磁鏈單位電流產生的磁鏈iNL線圈線圈匝數匝數磁通磁通47/105電感中電流、電壓的關系電感中電流、電壓的關系dtdiLdtdNedtdiLeu當當 Ii (直流直流) 時時,0dtdi0u所以所以,在直流

24、電路中電感相當于短路在直流電路中電感相當于短路.iNLue ei+48/1053.3.電容電容 CuqC 單位電壓下存儲的電荷單位電壓下存儲的電荷（單位：（單位：F, F, pF）+ +- - - -+q-qui電容符號電容符號有極性有極性無極性無極性+_49/105dtduCdtdqi電容上電流、電壓的關系電容上電流、電壓的關系uqC 當當 Uu (直流直流) 時時,0dtdu0i所以所以,在直流電路中電容相當于斷路（開路）在直流電路中電容相當于斷路（開路）uiC50/105無源元件小結無源元件小結 理想元件的特性理想元件的特性 （u 與與 i 的關系）的關系）LCRiRudtdiLudtd

25、uCi 51/105UR1R2LCR1UR2U為直流電壓時為直流電壓時,以上電路等效為以上電路等效為注意注意 L、C 在不同電路中的作用在不同電路中的作用52/1051.1.電壓源電壓源( (二二) ) 有源元件有源元件主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）IUS+_abUab伏安特性伏安特性IUabUS特點特點：( (1）無論負載電阻如何變化，輸出電）無論負載電阻如何變化，輸出電 壓不變壓不變 （2）電源中的電流由外電路決定，輸出功率）電源中的電流由外電路決定，輸出功率 可以無窮大可以無窮大53/10

26、5恒壓源中的電流由外電路決定恒壓源中的電流由外電路決定設設: U=10VIU+_abUab2 R1當當R1 、R2 同時接入時：同時接入時： I=10AR22 例例 當當R1接入時接入時 ： I=5A則：則：54/105RS越大越大斜率越大斜率越大實際電壓源模型實際電壓源模型伏安特性伏安特性IUUSUIRS+-USRLU = US IRS當當RS = 0 時，時，電壓源電壓源模型就變成模型就變成恒壓源恒壓源模型模型由理想電壓源串聯一個電阻組成由理想電壓源串聯一個電阻組成RS稱為電源的內阻或輸出電阻稱為電源的內阻或輸出電阻55/105理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源) )特點特點：（1）輸

27、出電流不變，其值恒等于電）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流流源電流 IS； abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。2. 2. 電流源電流源56/105恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設設: IS=1 A R=10 時，時， U =10 V R=1 時，時， U =1 V則則:例例57/105ISRSabUabIIsUabI外特性外特性 實際電流源模型實際電流源模型RSRS越大越大特性越陡特性越陡I = IS Uab / RS由理想電流源并聯一個電阻組成由理想電流源并聯一個電阻組成當當 內阻內阻RS =

28、時，時，電流源電流源模型就變成模型就變成恒流源恒流源模型模型58/105恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量U+_abIUabUab = U （常數）（常數）Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負載對外電路負載對 Uab 無影響。無影響。IabUabIsI = Is （常數）（常數）I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負載對外電路負載對 I 無影響。無影響。輸出電流輸出電流 I 可變可變 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外電路決定由外電路決定端電壓端電壓Uab 可變可變 -Uab 的大小

29、、方向的大小、方向均由外電路決定均由外電路決定59/105電壓源中的電流電壓源中的電流如何決定如何決定？電流電流源兩端的電壓等源兩端的電壓等于多少于多少？例例IE R_+abUab=?Is原則原則：I Is s不能變，不能變，E E 不能變。不能變。EIRUab電壓源中的電流電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓60/105 用來描述電路中各支路電壓或各支路電流間的用來描述電路中各支路電壓或各支路電流間的關系關系,其中包括其中包括基氏電流基氏電流和和基氏電壓基氏電壓兩個定律。兩個定律。術語：術語：網孔：網孔：不包含任何支路的回路不包含任何支路的回路支路：支路：電路中的每一個

30、分支電路中的每一個分支 （一個支路流過一個電流）（一個支路流過一個電流）結點：結點：三個或三個以上支路的聯結點三個或三個以上支路的聯結點回路：回路：電路中任一閉合路徑電路中任一閉合路徑1.3 1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律61/105支路：支路：ab、ad、 . （共（共6條）條）回路：回路：abda、 bcdb、 . （共（共7 個）個）結點：結點：a、 b、 . (共共4個）個）例例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-62/105 對任何結點，在任一瞬間，流入結點的電流等于由對任何結點，在任一瞬間，流入結點的電流等于由結點流出的電流。結點流出的電流。

31、基氏電流定律的基氏電流定律的依據依據：電流的連續性：電流的連續性 I =0即：即：I1I2I3I44231IIII例例或：或：04231IIII基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（KCL)KCL) I入入 = I出出即：即：設：流入結點為正，流出結點為負。設：流入結點為正，流出結點為負。在任一瞬間，一個結點上電流的代數和為在任一瞬間，一個結點上電流的代數和為 0。63/105電流定律電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面（還可以擴展到電路的任意封閉面（廣義結點廣義結點）。）。例例I1+I2=I3例例I=0基氏電流定律的擴展基氏電流定律的擴展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R64/

32、105 對電路中的任一回路，沿任意對電路中的任一回路，沿任意循行方向循行方向的各的各段電壓的代數和等于零。段電壓的代數和等于零。即：即：IRE 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律（KVLKVL）即：即：0U 在任一回路的在任一回路的循行方向循行方向上，電動勢的代數上，電動勢的代數和等于電阻上電壓降的代數和。和等于電阻上電壓降的代數和。E、U和和IR與與循行方向循行方向相同為正，反之為負。相同為正，反之為負。65/105例如：例如： 回路回路 a-d-c-a55443343RIRIRIEE注意：注意：與與循行方向相同為正，循行方向相同為正， 反之為負。反之為負。I3E4E3_+R3R6+R4R5R

33、1R2abcdI1I2I5I6I4-66/105RIUEab基氏電壓定律也適合開口電路?；想妷憾梢策m合開口電路。例例RIE由：由：得：得：E+_RabUabI67/105例例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個電壓方程？電壓方程？68/105基爾霍夫電流方程基爾霍夫電流方程：結點結點a：結點結點b：321III213III獨立方程只有獨立方程只有 1 個個基爾霍夫電壓方程基爾霍夫電壓方程：#1#2#32211213322233111RIRIEERIRIERIRIE獨立方程只有獨立方程只有 2 個個a

34、I1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1網孔網孔網孔網孔69/105設：電路中有設：電路中有N個結點，個結點，B個支路個支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小小 結結獨立的獨立的結點電流方程結點電流方程有有 (N -1) 個個獨立的獨立的網孔電壓方程網孔電壓方程有有 (B -N+1)個個則：則：（一般為網孔個數）（一般為網孔個數）獨立電流方程：獨立電流方程：個個獨立電壓方程：獨立電壓方程：個個70/105A11433I求：求：I1、I2 、I3 能否很快說出結果能否很快說出結果？A615432IA7321III1 +-3V4V1 1 +-5VI1I2I3A5)2(3

35、iV1552010u例1A3A2?i51433求電流 i解例2解求電壓 uV5 ?uV10V20baA3 543iiV1275u+-4V5Vi =?3+-4V5V1A+-u =?3例3求電流 i例4求電壓 u解解要求能熟練求解含源支路的電壓和電流。5413u0)10(10101I解A21IA31211 III1-10V10V+-1AI =?10例5求電流 I例6求電壓 U解A7310I024IUV1041442 IU4V+-10AU =?2+-3AI74/1051.4 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 電阻串并聯的等效變換電阻串并聯的等效變換一、電阻的串聯一、電阻的串聯ababR1R2Rn

36、RR = R1 + R2 + + Rn =n1iiR分壓作用：分壓作用：URRIRU11175/105二、電阻的并聯二、電阻的并聯R1R2RnI1I2InRniinRRRRR12111.111也可寫成：也可寫成：n1iin21GG.GGG（G = 1/R 稱稱電導，電導，單位為單位為西門子西門子）今后電阻并聯用今后電阻并聯用“/”表示表示例：例：1 / R276/105三、三、 電阻的串并混聯電阻的串并混聯 既有電阻串聯又有電阻并聯的電路稱為電阻混聯電既有電阻串聯又有電阻并聯的電路稱為電阻混聯電路。一般情況下，電阻混聯電路，可以通過串、并聯等路。一般情況下，電阻混聯電路，可以通過串、并聯等效概

37、念逐步化簡，最后化為一個等效電阻。效概念逐步化簡，最后化為一個等效電阻。 在求解電阻混聯電路時，有時電路的聯接關系看起在求解電阻混聯電路時，有時電路的聯接關系看起來不十分清楚，這時就需要將原電路改畫成串并聯關系來不十分清楚，這時就需要將原電路改畫成串并聯關系十分清楚的電路。十分清楚的電路。 改畫電路時，改畫電路時，應該注意在改畫過程中要保證電阻元應該注意在改畫過程中要保證電阻元件之間的聯接關系不變件之間的聯接關系不變。 無電阻的導線最好縮成一點，并盡量避免交叉；同無電阻的導線最好縮成一點，并盡量避免交叉；同時為防止出錯，可以先標明各節點的代號，再將各元件時為防止出錯，可以先標明各節點的代號，再

38、將各元件畫在相應節點間。畫在相應節點間。77/105【例例】分別計算下圖中開關打開與閉合時的等效電阻分別計算下圖中開關打開與閉合時的等效電阻RabRab。 由由(b)圖可知圖可知K閉合閉合c與與d為同一點為同一點 ，故等效電阻為：，故等效電阻為：434321214321/RRRRRRRRRRRRRab由由(C)圖可知圖可知K斷開后，斷開后，R1R1和和R3R3 串聯，串聯，R2R2和和R4R4 串聯，然后再并聯串聯，然后再并聯 ，故等效電阻為：故等效電阻為：)()()()(42314231RRRRRRRRRab78/1051.5 1.5 電壓源與電流源及其等效變換電壓源與電流源及其等效變換電路

39、元件主要分為兩類：電路元件主要分為兩類：無源元件無源元件電阻、電容、電感。電阻、電容、電感。有源元件有源元件獨立源、受控源獨立源、受控源 。 獨立源主要有：獨立源主要有：電壓源電壓源和和電流源電流源。79/1051、理想電源串聯、并聯的化簡、理想電源串聯、并聯的化簡電壓源串聯：電壓源串聯：n21E.EEE電流源并聯：電流源并聯：n21I.III（電壓源不能并聯）（電壓源不能并聯）（電流源不能串聯）電流源不能串聯）電壓源與電流源的等效變換電壓源與電流源的等效變換80/105等效互換的條件：等效互換的條件：對外的電壓電流相等對外的電壓電流相等（外特性相等）（外特性相等）。IRO+-EbaUabUa

40、bISabI RO2、實際電壓源與實際電流源的等效變換、實際電壓源與實際電流源的等效變換UIoUIoE0REIS=電壓源外特性電壓源外特性電流源外特性電流源外特性0SREI81/105等效互換公式等效互換公式oabRIEUIRO+-EbaUabRIRIRIIUoososabISabUabIRO則則oRIERIRIoosRIEosRRooI = I Uab = Uab若若82/105ooosRRREIRRRIEooosaE+-bIUabRO電壓源電壓源電流源電流源UabROIsabI 83/105等效變換的注意事項等效變換的注意事項“等效等效”是指是指“對外對外”等效（等效互換前后對外伏等效（等效互換前后對外伏-安安特性一致），特性一致），對內不等效。對內不等效。(1)時時例如例如:IsaRObUabI RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量中不消耗能量RO中則消耗能量中則消耗能量0IIEUUabab對內不等效對內不等效對外等效對外等效RL=84/105注意轉換前后注意轉換前后 E E 與與 I Is s 的方向相同的方向相同(2)aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI85/105(3)恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIUabIsaE+-bI0EREIoS（等效互換關系等效互