电路电路模型与电路定理.pptx
电路理论 第1页/共104页1.性质：入门性专业基础课。一、本课程几点说明：本课程是电气、电子、计算机、电信、电科、自动化、测控等专业的一门专业基础课，是研究电方面的入门课程。通过本课程的学习，要求掌握电路的基本理论、基本分析方法和必要的实验技能，为今后的后续课程的学习准备必要的电路知识，为进一步的学习电路理论打下良好的基础。第2页/共104页2 课程的内容电路分析 电路综合 实际电路电路模型电气特性电路分析电路分析电路综合电路综合第3页/共104页线性电路线性电路非线性电路非线性电路电路分析稳态电路稳态电路暂态电路暂态电路正弦稳态电路正弦稳态电路非正弦周期电路非正弦周期电路直流电路直流电路交流电路交流电路直流电路直流电路交流电路交流电路第4页/共104页问题1 为什么电力系统采用三相电路问题4 为什么收音机调台旋钮调节时可以收到不同电台的信号 问题3 为什么我国电网频率为50Hz问题5 为什么经常开、关灯容易出现灯坏掉的情况问题2 为什么低压电力网采用四线制问题6 滤波器如何实现滤波问题7 交流电如何变成直流电第5页/共104页先修课程后续课程 高等数学大学物理线性代数电子技术、电机学、电力系统等后续专业课 3 先修与后续课程第6页/共104页 要想了解一门学科，最好的要想了解一门学科，最好的 办法是先读读它的历史。办法是先读读它的历史。第7页/共104页4 4 电路分析的发展简史电路分析的发展简史n电报的出现，增加了对电路分析和计算的需要。n 德国科学家基尔霍夫于 1845 年提出了电路的两大基本定律，电流定律（KCL)和电压定律(KVL)。n1883 法国电报工程师和教育家戴维宁，发现等效发电机定理（戴维宁定理）第8页/共104页4 4 电路分析的发展简史电路分析的发展简史n 19世纪末，交流电技术的迅速发展，促进交流 电路理论的建立。n1893年，施泰因梅茨提 出分析交流电路的相量法，采用复数表示正弦的交流电，简化了交流电路的计算。第9页/共104页4 4 电路分析的发展简史电路分析的发展简史n瑞士数学家 J.R.阿尔甘提出的矢量图（相量图），也成为分析交流电路的有力工具。n 这些理论和方法，为电路理论的发展奠 定了基础。经典电路理论 拉普拉斯变换 直流电路分析 电路理论动态电路分析 正弦稳态（交流）电路分析网络拓扑 1-46-78-131415 现代电路理论（网络理论）（20世纪50年代以前）（20世纪60年代至今）第10页/共104页二、要求 重视听课；抓概念、抓基础、抓规律；课后复习;重视作业、作业要认真、规范（必须画电路图；给出主要的求解步骤），重视实验。考试：平时成绩：20%（作业、考勤）期末成绩：80%第11页/共104页第第1 1章章 电路模型和电路定律电路模型和电路定律电路和电路模型电路和电路模型1.1电阻元件电阻元件1.5电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向1.2电压源和电流源电压源和电流源1.6电功率和能量电功率和能量1.3受控电源受控电源1.7电路元件电路元件1.4基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.8本章内容本章内容第12页/共104页1.1.电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向3.3.基尔霍夫定律（基尔霍夫定律（KCLKCL、KVLKVL）l 重点：2.2.理想元件的电压、电流关系理想元件的电压、电流关系 （元件的（元件的VCRVCR）第13页/共104页1.1 实际电路与电路模型一 实际电路：由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流通路。导线导线电电池池开关开关灯泡灯泡第14页/共104页发电厂发电厂输电线路输电线路配电线路配电线路变压器变压器变压器变压器用户用户220kV10kV380V12kV 实际电路的功能实际电路的功能(1)(1)能量的传输与转换；能量的传输与转换；n n主要应用于电力系统中，往往又称为强电电路。主要应用于电力系统中，往往又称为强电电路。第15页/共104页电磁波信号传送、转换、加工、处理调幅收音机原理框图调幅收音机原理框图高放高放中放检波低放n n主要在电子电路中，一般称为弱电电路。主要在电子电路中，一般称为弱电电路。（2 2）信息的传递、控制与处理。）信息的传递、控制与处理。实际电路的功能实际电路的功能第16页/共104页电源：提供能量或信号的设备负载：指用电设备。实际电路基本组成部分实际电路基本组成部分:电源 负载 中间环节导线导线电电池池开关开关灯泡灯泡电源电源负载负载中间控制环节中间控制环节第17页/共104页由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。电路中各处的电压、电流是在电源的作用下产生的，因此电源又被称为激励源（激励）。在电路分析中电源或信号源都称为电源。电源 激励（源）输入 产生电流和电压响应输出 实际电路基本组成部分实际电路基本组成部分:激励源（激励）：唤起原因的能量；发送信息给终端用户，为继续处理提供所必须的信息。响应：对一定刺激 所引起的发应。输入 输出第18页/共104页二、二、电路模型电路模型电阻丝电阻丝实际电气器件实际电气器件便于计算便于计算电路模型电路模型消耗电能消耗电能理想电阻元件理想电阻元件 理想电路元件：是组成电路模型的最小单元，是具有某种确定的电磁性质的假想元件，它是一种理想化的模型并具有精确的数学定义。理想元件理想元件第19页/共104页理想电路元件理想电路元件电阻元件：表示消耗电能的元件电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电压源和电流源（电源电压源和电流源（电源/激励）：表示将其它形式的激励）：表示将其它形式的 能量能量 转变成转变成 电能的元件。电能的元件。受控源：受控源：表示一处控制另一处的电磁现象。表示一处控制另一处的电磁现象。第20页/共104页R+RoE-手电筒电路的电路模型灯泡开关电池导线S手电筒实际电路 反映实际电路部件的主要电磁性质的理想反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。电路元件及其组合。二、电路模型二、电路模型第21页/共104页(a)(a)实际电路实际电路(b)(b)电路模型电路模型第22页/共104页具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在在一定条件下可用同一电路模型表示。一定条件下可用同一电路模型表示。同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。电感线圈的电路模型电感线圈的电路模型注意注意第23页/共104页 电电路路中中的的主主要要物物理理量量有有电电压压、电电流流、电电荷荷、能能量量、电电功功率率等等，但但是是电电路路分分析析中中主主要要关关心心的的物物理理量量是电流、电压、功率以及能量。是电流、电压、功率以及能量。电压电压:单位时间内通过导体横截面的电荷量单位时间内通过导体横截面的电荷量1.2 电压和电流的参考方向电流：电流：单位电荷由单位电荷由a点到点到b点电场力所做的功点电场力所做的功第24页/共104页1.2 电压和电流的参考方向1.电压、电流的实际方向及其单位物理量实 际 方 向电流 I正电荷运动的方向 电压 U(电位降低的方向)高电位 低电位 国际单位制(SI)kA、A、mA、AkV、V、mV、V第25页/共104页l实际方向实际方向正电荷的运动方向为电流的实际方向。正电荷的运动方向为电流的实际方向。元件元件(导线导线)中电流流动的实际方向只有两种可能中电流流动的实际方向只有两种可能:实际方向实际方向AB实际方向实际方向AB电流电流第26页/共104页电流的实际方向：电流的实际方向：R第27页/共104页10V10 5 10 2 5V8V复杂电路复杂电路判断流过判断流过2 2 电阻的电阻的电流、两端电压的实际方向？电流、两端电压的实际方向？电路中的电压和电流随时间变化电路中的电压和电流随时间变化实际方向不易判断实际方向不易判断第28页/共104页电流的参考方向电流的参考方向引入参考方向后，引入参考方向后，电流成为代数量。电流成为代数量。任意假定一个方向为电流的正方向，这个任意假定一个方向为电流的正方向，这个假定的正方向称为电流的参考方向。假定的正方向称为电流的参考方向。i 0i 0参考方向参考方向U+参考方向参考方向U+0 吸收正功率吸收正功率 (实际吸收实际吸收)P0 发出正功率发出正功率 (实际发出实际发出)P0 发出负功率发出负功率 (实际吸收实际吸收)l u,i 取非关联参考方向取非关联参考方向+-iu+-iu2 元件吸收或者发出功率的判断元件吸收或者发出功率的判断 第40页/共104页例例 求图示电路中各求图示电路中各方框所代表的元件吸方框所代表的元件吸收或产生的功率。收或产生的功率。已知：已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1第41页/共104页解解功率守恒：对任意电路，满足：功率守恒：对任意电路，满足：发出的功率吸收的功率发出的功率吸收的功率U6U1564123I2I3I1+U5U4U3U2注意注意已知：已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A 第42页/共104页从从 t0 时刻到时刻到 t 时刻时刻能量能量的的变化：变化：l 能量能量单位：单位：J (焦焦)()(Joule，焦耳，焦耳)第43页/共104页 根据图所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。第44页/共104页在图所示电路中，试求：(1)若元件A吸收10W功率，求其电压UA；(2)若元件B吸收10W功率，求其电流IB；(3)若元件C发出10W功率，求其电流IC；(4)若元件D吸收 10W功率，求其电流ID。AUA 4 A B10VIB C+6VIC D10VID第45页/共104页例题例题某家用电器一天所消耗的电功率如图示，求：某家用电器一天所消耗的电功率如图示，求：（a）该电器消）该电器消耗的平均功率。耗的平均功率。（b）消耗的消耗的总能量，以总能量，以kWhkWh表示。表示。6128612812400W1000W200W1200W400Wt/小时小时p(t)中午中午第46页/共104页1.4 1.4 电路元件电路元件是电路中最基本的组成单元。是电路中最基本的组成单元。如果表征元件特性（元件性质）的数学关系如果表征元件特性（元件性质）的数学关系式是线性关系，该元件称为式是线性关系，该元件称为线性元件线性元件，否则称为，否则称为非线性元件。非线性元件。电路元件电路元件第47页/共104页由集总元件构成的电路由集总元件构成的电路集总元件集总元件任何时刻，流入元件一个端子的电流任何时刻，流入元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流。等于从另一端子流出的电流。集总条件集总参数电路集总参数电路第48页/共104页l 电路符号电路符号R电阻元件电阻元件端电压与端电流可以表示为代数关端电压与端电流可以表示为代数关系的元件。其特性可用系的元件。其特性可用ui平面上平面上的一条曲线来描述。的一条曲线来描述。iu任何时刻端电压与其端电流成正比的电阻元件。伏安特性01 1 定义定义2 2 线性电阻元件线性电阻元件1-5 电阻元件第49页/共104页l ui 关系（关系（VCR）R 称为电阻，单位：称为电阻，单位：(Ohm)满足欧姆定律l 单位单位G 称为电导，单位：S(Siemens)u、i 取关联参考方向伏安特性为一条过原点的直线ui0Rui+第50页/共104页如电阻上的电压与电流参考方向非关如电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号；联，公式中应冠以负号；线性电阻是无记忆、双向性的元件。线性电阻是无记忆、双向性的元件。欧姆定律欧姆定律只适用于线性电阻只适用于线性电阻(R 为常数为常数）；）；则欧姆定律写为则欧姆定律写为u R i i G u公式和参考方向必须配套使用！注意注意Rui-+通常电阻元件的电压电流取关联参考方向！第51页/共104页解：对图(a)有,U=IR例：例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A第52页/共104页 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的，电阻元件在任何时刻总是消耗功率的，因此电阻又称为因此电阻又称为“耗能元件耗能元件”。p u i (R i)i i2 R -u2/Rp u i i2R u2/RRui+-Rui-+4 电阻元件的功率与能量电阻元件的功率与能量第53页/共104页从从 t0 到到 t 电阻消耗的能量：电阻消耗的能量：l 能量能量第54页/共104页普通金属普通金属膜电阻膜电阻绕线绕线电阻电阻电阻排电阻排变频器铝合金线绕电阻大功率电阻器大功率电阻器 精密电阻器精密电阻器水泥电阻器水泥电阻器第55页/共104页贴片超低阻值电阻贴片超低阻值电阻热敏电阻热敏电阻压敏电阻压敏电阻光敏电阻光敏电阻电阻成型机电阻成型机第56页/共104页1-6 1-6 理想电压源和理想电流源理想电压源和理想电流源（独立源（独立源/激励源）激励源）l电路符号电路符号1.1.理想电压源理想电压源l定义定义端电压与端电流 i 无关，端电压保持定值或一定的时间函数的元件叫理想电压源。+_第57页/共104页电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。与流经它的电流方向、大小无关。电压源的电流受外电路的影电压源的电流受外电路的影响。响。l理想电压源的电压、电流关系理想电压源的电压、电流关系直流电压源的伏安关系例例Ri-+外电路电压源不能短路！电压源不能短路！0ui示波器稳压电源用示波器观测稳压电源波形用示波器观测稳压电源波形第58页/共104页uS(t0)ui 0uS(t1)uS(t2)uS(t3)uS(t4)交流电压源伏安特性交流电压源伏安特性第59页/共104页l电压源的功率电压源的功率电压、电流参考方向非关联；电压、电流参考方向非关联；发出功率发出功率电压、电流参考方向关联；电压、电流参考方向关联；吸收功率吸收功率+_iu+_+_iu+_第60页/共104页实际电压源实际电压源干电池干电池钮扣电池钮扣电池1.1.干电池和钮扣电池（化学电源）干电池和钮扣电池（化学电源）干电池电动势1.5V，仅取决于（糊状）化学材料，其大小决定储存的能量，化学反应不可逆。钮扣电池电动势1.35V，用固体化学材料，化学反应不可逆。第61页/共104页 氢氧燃料电池示意图2.2.燃料电池（化学电源）燃料电池（化学电源）电池电动势电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。第62页/共104页3.3.太阳能电池（光能电源）太阳能电池（光能电源）一块太阳能电池电动势一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到。太阳光照射到P-N结上，结上，形成一个从形成一个从N区流向区流向P区的电流。约区的电流。约 11%的光能转变为电的光能转变为电能，故常用太阳能电池板。能，故常用太阳能电池板。一个一个50cm2太阳能电池的电动势太阳能电池的电动势0.6V,电流电流0.1A 太阳能电池示意图太阳能电池板太阳能电池板第63页/共104页蓄电池示意图4.4.蓄电池（化学电源）蓄电池（化学电源）电池电动势电池电动势2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆。，常要充电，化学反应可逆。第64页/共104页直流稳压源直流稳压源函数发生器函数发生器第65页/共104页发电机组发电机组第66页/共104页端电流与其端电压端电流与其端电压u u 无关，端电流无关，端电流总能保持定值或一定的时间函数的总能保持定值或一定的时间函数的元件叫理想电流源。元件叫理想电流源。l 电路符号电路符号2.2.理想电流源理想电流源l 定义定义l 理想电流源的电压、电流关系理想电流源的电压、电流关系电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关。关。第67页/共104页电流源两端的电压受外电路的影响。电流源两端的电压受外电路的影响。直流电流源的伏安关系例例Ru-+外电路电流源不能开路！电流源不能开路！ui0第68页/共104页iS(t0)iuoiS(t1)iS(t2)iS(t3)iS(t4)第69页/共104页 可可由由稳稳流流电电子子设设备备产产生生，如如晶晶体体管管的的集集电电极极电电流流与与负负载载无无关关；光光电电池池在在一一定定光光线线照照射射下下光光电电子被激发产生一定值的电流等。子被激发产生一定值的电流等。电流源电流源第70页/共104页小结电压源电压源电流源电流源不不变变量量变变化化量量US+_abIUabUab=US 输出输出Uab的大小、方向的大小、方向均与外电路无关均与外电路无关IabUabIsI=Is 输出输出I的大小、方向均与的大小、方向均与外电路无关外电路无关端电流端电流I受外电路影响受外电路影响端电压端电压Uab受外电路影响受外电路影响第71页/共104页1-7 1-7 受控源（非独立源）受控源（非独立源）独立源：独立源：电压源的电压或电流源的电流不受电压源的电压或电流源的电流不受 外电路的控制而独立存在。外电路的控制而独立存在。受控源：受控源：受控源又称为非独立源，它表示电路中受控源又称为非独立源，它表示电路中 一处电压或者电流受电路中另一处电压一处电压或者电流受电路中另一处电压 或电流的控制。或电流的控制。第72页/共104页+_ibicubeuce晶体管放大器电路晶体管放大器电路晶体三极管的符号晶体三极管的符号uiRbRcEcceb1 1、电流控制电流源、电流控制电流源 CCCS.CCCS.拓宽拓宽第73页/共104页场效应管放大器电路场效应管放大器电路场效应管的符号场效应管的符号uiRg1Rg2GiGSSDDGiDRDEc2 2、电压控制电流源、电压控制电流源 VCCS.VCCS.第74页/共104页直流发电机示意图直流发电机示意图直流发电机的电路模型直流发电机的电路模型IfIfRIf+_u+_u3 3、电流控制电压源、电流控制电压源 CCVS.CCVS.第75页/共104页R2R1au1bu2+_u1ba由运放构成的比例器由运放构成的比例器4、电压控制电压源 VCVS.第76页/共104页r具有电阻量纲，称为转移电阻。具有电阻量纲，称为转移电阻。g具有电导量纲，称为转移电导。具有电导量纲，称为转移电导。无量纲，称为转移电流比。无量纲，称为转移电流比。亦无量纲，称为转移电压比。亦无量纲，称为转移电压比。4、电压控制的电压源（VCVS）二、四种类型1、电流控制的电压源（CCVS）2、电压控制的电流源（VCCS）3、电流控制的电流源（CCCS）第77页/共104页 当控制系数r、g、和为常量时，称为线性受控源。使用时，用菱形符号表示，以便与独立源区别。+_+_i1i25V4i1510例例求：i2。第78页/共104页受控源与独立源的比较受控源与独立源的比较独立源电压独立源电压(或电流或电流)由电源本身决定，与电路由电源本身决定，与电路 中其它电压、电流无关，而受控源电压中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流或电流)由控制量决定，由控制量决定，当控制电压或电流消失或等于零当控制电压或电流消失或等于零 时，受控源的电压或电流也将为零。时，受控源的电压或电流也将为零。独独立立源源在在电电路路中中起起“激激励励”作作用用，在在电电路路中中产产生生电电压压、电电流流，而而受受控控源源是是反反映映电电路路中中某某处处的的电电压压或或电电流流对对另另一一处处的的电电压压或或电电流流的的控控制制关关系系，在电路中不能作为在电路中不能作为“激励激励”。第79页/共104页古斯塔夫罗伯特基尔霍夫 Gustav Robert Kirchhoff，18241887,德国物理学家 1845年，发表了第一篇论文，提出了电路网络中电流、电压、关系的两条电路定律，即著名的基尔霍夫电流定律（KCL）、基尔霍夫电压电压（KVL）。“电路求解大师”。热辐射 化学 光学理论 第80页/共104页1.8 1.8 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 分析电路的基本依据分析电路的基本依据 两类约束两类约束2.拓扑约束拓扑约束 连接方式方面的约束连接方式方面的约束1.元件约束元件约束 元件性质的约束（元件性质的约束（VCR）基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定律比如 欧姆定律第81页/共104页1.8 1.8 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 基基尔尔霍霍夫夫定定律律包包括括基基尔尔霍霍夫夫电电流流定定律律 （KCL）和和基基尔尔霍霍夫夫电电压压定定律律(KVL)。它它反反映映了了电电路路中中所所有有支支路路电电压压和和电电流流所所遵遵循循的的基基本本规律，是分析集总参数电路的基本定律。规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。第82页/共104页 1.8 基尔霍夫定律支路：电路中流过同一电流的一个分支。流过支路的电流，称为支路电流。支路两端的电压，称为支路电压。结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：电路中的自然孔。（内部不含支路的回路）I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1第83页/共104页例例1 1：支路：支路：ab、bc、ca、（共（共6条）条）回路：回路：abda、abca、adbca （共（共7 个）个）结点：结点：a、b、c、d (共共4个）个）网孔：网孔：abd、abc、bcd （共（共3 个）个）a ad db bc cE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I2 2I I4 4I IG GI I1 1I I3 3I I第84页/共104页基尔霍夫电流定律(KCL)1 1定律内容定律内容 即:入=出 在任一时刻，对于任一结点，流入此结点的电流等于流出此结点的电流。实质:电流连续性的体现。对结点 a：基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一反映了电路中任一结点所关联的支路电流间的约束关系。结点所关联的支路电流间的约束关系。对结点 b：baI1I3I2第85页/共104页基尔霍夫电流定律(KCL定律)1 1定律内容定律内容 入入=出出即即 =0 （代数和）（代数和）对结点 a：对结点 b：整理得：在任一时刻，对于任一结点，此结点所关联的所有支路电流的代数和为零。baI1I3I2第86页/共104页KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；任意结点处的反映；KCL是对结点处支路电流加的约束，是对结点处支路电流加的约束，与支路与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；非线性无关；KCL方程是按电流参考方向列写的，与电方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。在方程中一般取流出为流实际方向无关。在方程中一般取流出为正，流入为负。正，流入为负。明确明确第87页/共104页例：已知：求解第88页/共104页 KCL可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面（广义结点）。2 2KCLKCL推广推广I=?例例:广义结点I=0IA IB IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V第89页/共104页基尔霍夫电压定律（KVL)1 1定律定律 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2：基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任一回路中各支路电压满足的约束关系。+u7+u5+u6+u1+u4+u2+u3第90页/共104页 在任一瞬间，沿任一回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和等于零。即：U=0基尔霍夫电压定律（KVL)对回路1：对回路2：即即标定各元件电压参考方向。标定各元件电压参考方向。选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。支支路路电电压压的的参参考考方方向向与与回回路路的的绕绕行行方方向向一一致致，该该电电压压在在和式中取，否则取。和式中取，否则取。+u7+u5+u6+u1+u4+u2+u3第91页/共104页例例 如图所示电路，已知如图所示电路，已知u1=u3=1V，u2=4V，u4=u5=2V，求，求ux。+ux+u5+u6+u1+u4+u2+u3解：解：对对回路有：回路有：对对回路有：回路有：第92页/共104页KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律的实质反映了电路遵从能量守恒定律;KVL是对回路中的支路电压加的约束，与回路是对回路中的支路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；还是非线性无关；KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。方向无关。明确明确aUsb_-+U2U1KVL也适用于电路中任也适用于电路中任一假想的回路（不完全一假想的回路（不完全回路）。回路）。第93页/共104页对回路1：对回路2：I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11 12 2+-I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11 12 2-+对回路1：对回路2：对回路1：对回路2：对回路1：对回路2：第94页/共104页4.4.KCL、KVL小结小结：KCL是是对对支支路路电电流流的的约约束束，KVL是是对对回回路路电电压的约束。压的约束。KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。与组成支路的元件性质及参数无关。KCL表表明明在在每每一一节节点点上上电电荷荷是是守守恒恒的的；KVL是是能量守恒的具体体现能量守恒的具体体现(电压与路径无关电压与路径无关)。KCL、KVL只适用于集总参数的电路。只适用于集总参数的电路。利利用用KCL、KVL时时，应应对对电电路路的的结结点点与与支支路路编编号号，为为支支路路电电压压、电电流流选选择择参参考考方方向向，并并指指定定有关回路的绕行方向。有关回路的绕行方向。第95页/共104页例例1求电流求电流 i解解例例2解解求电压求电压 u第96页/共104页+-4V5Vi=?3+-4V5V1A+-u=?3 例例3求电流求电流 i例例4求电压求电压 u解解解解要求要求能熟练求解含源支路能熟练求解含源支路的电压和电流。的电压和电流。第97页/共104页解解I1-10V-10V10V+-1AI=?10 例例5求电流求电流 I例例6求电压求电压 U解解I4V+-10AU=?2+-3A第98页/共104页图所示电路，10V电压源的功率 为多少？4V+_ _+_ _+_ _301010 V+_ _2U1U1第99页/共104页在图所示电路中，已知U110 V，Us14V，Us22V，R14，R22，R35。试计算端子1、2开路时流过电阻R2的电流I2和电压U2。1+U1I2+R2R1R3Us1Us2U22第100页/共104页已知，求电流、电压。第101页/共104页第102页/共104页第103页/共104页感谢您的观看！第104页/共104页
