第1章-直流电路分析基础ppt课件.ppt

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1、电子电路基础绪论绪论一课程内容一课程内容: 包括包括电路分析电路分析模拟电子电路模拟电子电路两个部分。两个部分。 2、模拟电子电路模拟电子电路部分的主要内容包括：部分的主要内容包括： 常用半导体器件的特性及主要参数、基本放大电路、负常用半导体器件的特性及主要参数、基本放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器的工作原理及它们的应用；反馈放大电路、集成运算放大器的工作原理及它们的应用；功率放大器、集成直流稳压电源的工作原理以及它们的使用。功率放大器、集成直流稳压电源的工作原理以及它们的使用。 1、电路分析电路分析部分的主要内容包括：部分的主要内容包括： 电路基本原理、基本概念，基本定律和基本分析方

2、法、电路基本原理、基本概念，基本定律和基本分析方法、交直流电路的稳态和暂态分析等。交直流电路的稳态和暂态分析等。二模拟信号与数字信号二模拟信号与数字信号 模拟信号：模拟信号：在在时间上时间上和和数值上数值上都是都是连续连续变化的信号。变化的信号。如：温度、压力、声音信号等如：温度、压力、声音信号等 数字信号：数字信号：在在时间上时间上和和数值上数值上都是都是离散离散变化的信号。变化的信号。如：计算机处理的信号如：计算机处理的信号 、CD光盘存储的信号光盘存储的信号 tf(t)模拟信号的波形模拟信号的波形数字信号的二进数字信号的二进制编码波形制编码波形tf(t)f(k)k数字信号的函数波形数字信

3、号的函数波形三模拟电路与数字电路三模拟电路与数字电路 模拟电路是处理模拟信号的电路；模拟电路是处理模拟信号的电路； 数字电路是处理数字信号的电路。数字电路是处理数字信号的电路。麦克风麦克风声音信号声音信号放大电路放大电路电信号电信号电信号电信号声音信号声音信号扬声器扬声器例：例：第一章第一章 直流电路分析基础直流电路分析基础1.1电路的基本概念欧姆定律电路的基本概念欧姆定律 一电路和电路模型一电路和电路模型1电路电路: 将一些电气设备或元器件，按所需要完成的将一些电气设备或元器件，按所需要完成的功能，用一定的方式连接起来的总体。功能，用一定的方式连接起来的总体。 例如：手电筒电路例如：手电筒电

4、路2电路的组成电路的组成:电源负载中间环节电源负载中间环节。 3理想电路元件及电路模型理想电路元件及电路模型何谓何谓”理想理想”? “理想理想”就是就是“单纯单纯”的意思。的意思。模型电路模型电路实际电路实际电路电源包括电压源和电流源电源包括电压源和电流源 补充介绍补充介绍 电压源和电流源电压源和电流源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iSu+_下 页上 页其两端电压总能保持定值或一定其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，的时间函数，其值与流过它的电其值与流过它的电流流 i 无关无关的元件叫理想电压源。的元件叫理想电压源。返 回电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；

5、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。通过电压源的电流由电源及通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。外电路共同决定。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uiSu直流电压源直流电压源的伏安关系的伏安关系下 页上 页例例Ri-+Su外电路外电路RuiS)( 0Ri)0( Ri电压源不能短路！电压源不能短路！0返 回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；+_iu+_SuiuPS 电流（正电荷电流（正电荷 ）由低电）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作位向高电位移动，外力克服电

6、场力作功，电源发出功率。功，电源发出功率。 iuPS发出功率，起电源作用发出功率，起电源作用物理意义：物理意义：下 页上 页返 回思考：为什么要用非关联呢？其输出电流总能保持定值或一定的其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。无关的元件叫理想电流源。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uSi+_下 页上 页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；与它两端电压方向、大小无关。关；与它两端电压方向、

7、大小无关。返 回电流源两端的电压由电源及外电路共电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。同决定。uiSi直流电流源的直流电流源的伏安关系伏安关系下 页上 页0例例Ru-+SiSRiu )0( 0Ru)( Ru电流源不能开路！电流源不能开路！返 回思考：为什么要用非关联呢？受控电源受控电源( (非独立源非独立源) )l 电路符号电路符号+受控电压源受控电压源1.1.定义定义受控电流源受控电流源 电压或电流的大小和方向不是给定电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压的时间函数，而是受电路中某个地方的电压(或电或电流流)控制的电源，称受控源。控制的电源，称受控源。下 页上

8、 页返 回电流控制的电流源电流控制的电流源 ( CCCS ) : : 电流放大倍数电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压根据控制量和被控制量是电压u 或电流或电流i，受控源，受控源可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。2.2.分类分类四端元件四端元件12 ii输出：受控部分输出：受控部分输入：控制部分输入：控制部分下 页上 页 i1+_u2i2_u1i1+返 回g: 转移电导转移电导 电压控制的电流源电压控制的电流源 ( ( VCCS ) )12gui

9、 电压控制的电压源电压控制的电压源 ( ( VCVS ) )12 uu: 电压放大倍数电压放大倍数 gu1+_u2i2_u1i1+下 页上 页i1u1+_u2i2_u1+_返 回电流控制的电压源电流控制的电压源 ( ( CCVS ) )12riu r : 转移电阻转移电阻 例例bicibcii 电路模型电路模型ibicib下 页上 页ri1+_u2i2_u1i1+_返 回3.3.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，而受控源电压路中其它电压、电流无关，而受控源电压( (或或电流电流)

10、)由控制量决定。由控制量决定。独立源在电路中起独立源在电路中起“激励激励”作用，在电路中产作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流对另一处的电压或电流电压或电流的控制关系的控制关系，在电路中不能作为，在电路中不能作为“激励激励”。下 页上 页返 回二描述电路工作状态的物理量二描述电路工作状态的物理量1电流：电流：电荷有规则的定向运动就形成了电流。习惯上将正电荷的电荷有规则的定向运动就形成了电流。习惯上将正电荷的移动方向称为电流的实际方向。用电流强度移动方向称为电流的实际方向。用电流强度() )或者或者(i)(

11、i)来表示电流来表示电流的大小的大小。直流电流直流电流= q/t= q/t 交流电流交流电流=dq / dt单位：单位： A1A=103mA=106A 2、电压：电压：电场中电场中a ,ba ,b两点之间的电压两点之间的电压U Ua b是指单位正电荷从是指单位正电荷从a 移移动到动到b电场力电场力所作的功。所作的功。直流电压直流电压Uab=W电电/q 交流电压交流电压uab=dw电电/dqUab又称为又称为a ,b两点之间的两点之间的电位差电位差Uab=Ua-Ub Ua和和Ub 分别是分别是a ,b两点的两点的电位电位 3、电位、电位:电位又称电位又称电势电势，指电场中，指电场中(或是电路中或

12、是电路中)某一点某一点的的电位。而这一点的电位等于该点与电位。而这一点的电位等于该点与零电位点之间的电压。零电位点之间的电压。v要求某一点的电位要求某一点的电位,先要指明零电位点在什么地方先要指明零电位点在什么地方,在零电位在零电位点上标上符号点上标上符号“ ”Uc= + 6V , Ud= - 4VUc= ？ , Ud= ?Ua=0，Ub=-3V，UC=-8V Uab = 0 (-3) = 3V U= 0 (-8) = 8VUa=3V，Ub=0V，UC= -5V Uab = 3 0 = 3V Uac = 3 (-5) = 8V+ -+ -abc.3V5V+ -+ -abc.3V5V电压与电位关

13、系：电压与电位关系：电路中，各点的电位与零地位点的选择有关。电路中，各点的电位与零地位点的选择有关。零地位点一旦改变，各点的电位随着改变。零地位点一旦改变，各点的电位随着改变。但是，各点之间的电压不变。但是，各点之间的电压不变。结论 电路中电路中电位参考点电位参考点可任意选择；参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但改变，但任意两点间电压任意两点间电压保持不变。保持不变。区分几个概念：电位、参考零电位、电压（两点间的电位差）三、电压、电

14、流的参考方向三、电压、电流的参考方向电压电流的实际方向在简单电路中是很容易看出来的。电压电流的实际方向在简单电路中是很容易看出来的。但是，在复杂电路中就很难判断了。但是，在复杂电路中就很难判断了。人为假设的电压、电流的方向称为电压、电流的人为假设的电压、电流的方向称为电压、电流的参考方向。参考方向。 电压、电流的参考方向是可以电压、电流的参考方向是可以任意假设任意假设的。的。经过分析计算：经过分析计算： 如果得到的数值为如果得到的数值为正数正数，说明参考方向与实际方向，说明参考方向与实际方向相同相同。 如果得到的数值为如果得到的数值为负数负数，说明参考方向与实际方向，说明参考方向与实际方向相反

15、相反。=- 6A US= +5V s = 2A+ - +蓝色为参考方向蓝色为参考方向,红色为实际方向红色为实际方向= 6A US= -5V s = 2A 每一个元件的端每一个元件的端电压电压和流过该元件的和流过该元件的电流电流的参考方向可以的参考方向可以任意假设。任意假设。 如果假设它们的参考方向相同，则称为如果假设它们的参考方向相同，则称为关联关联参考方向。参考方向。 如果假设它们的参考方向相反，则称为如果假设它们的参考方向相反，则称为非关联非关联参考方向。参考方向。+US-+UR-US与与关联关联US与与非关联非关联, UR与与关联关联US = UR = Uaba。bUab在电源一侧与在电

16、源一侧与是是非关联的非关联的Uab在电阻一侧与在电阻一侧与是是关联的关联的UR与与非关联非关联四、欧姆定律四、欧姆定律 线性电阻线性电阻R的端电压的端电压U与其流过的电流与其流过的电流的参考方向为的参考方向为非关联非关联时时 U = I R阻值始终不变的电阻称为阻值始终不变的电阻称为线性电阻线性电阻。阻值随着电压、电流而改变的电阻称为阻值随着电压、电流而改变的电阻称为非线性电阻非线性电阻。 对于一段对于一段线性电阻线性电阻电路，欧姆定律表示流过电阻电路，欧姆定律表示流过电阻R的电的电流与电阻两端的电压流与电阻两端的电压U成正比的关系，其数学表达式为成正比的关系，其数学表达式为UIRUIR或者或

17、者注意：上式成立的条件是注意：上式成立的条件是电阻电阻R的端电压的端电压U与其流过的电流与其流过的电流的参考方向的参考方向关联关联例例1-1：求下图所示电路电压：求下图所示电路电压Uab的大小，并说明电的大小，并说明电压的实际方向，已知电阻压的实际方向，已知电阻R为为5 Uab=I RUab=15=5VUab=I R =15=5VUab=I R =15=5VUab=I R =(1)5=5VR+ -US。a.bc（1）R = 5, = 2A, US = 10V Uac = ?（2）R = 5, =2A, US =10V Uac = ?Uac = Uab+UbcUabUbc=IR+Us=25+10

18、=20VUac = Uab+Ubc=IR+Us= (2)5+(10)=20V 如果如果U和和的参考方向是的参考方向是关联关联参考方向参考方向,那么那么: P = U 如果如果U和和的参考方向是的参考方向是非关联非关联参考方向参考方向,那么那么: P = U 计算结果计算结果 P 0 说明的确是说明的确是消耗消耗(吸收吸收)功率功率,是是负载负载 P 0 说明是说明是产生产生(释放释放)功率功率,是是电源电源PA=U1=202=40W 0 是负载是负载PC=U3= (15)2= 30W 0 是负载是负载负载消耗功率负载消耗功率=电源产生功率电源产生功率ABC+U1-+ U2 -U3+U1=20V

19、, U2=5V, U3=15V,=2A例：例：五、电功率、电源和负载的判断五、电功率、电源和负载的判断本节小结：1、独立源和受控源的判断与特性2、电位与电压的区别3、参考方向问题4、欧姆定律1.2电气设备的额定值及电路的工作状态电气设备的额定值及电路的工作状态 一、一、额定值额定值: 电气设备的额定值是指电气设备在使用过程中电气设备的额定值是指电气设备在使用过程中,确保确保最安全最安全、最可靠最可靠、最经济最经济的技术参数的数值。的技术参数的数值。 1、 额定电流额定电流N - 在规定的时间内在规定的时间内,当电气设备的实际电流超过当电气设备的实际电流超过N ， 就可能发热，温升提高，性能下降

20、就可能发热，温升提高，性能下降,甚至烧毁。甚至烧毁。 2、额定电压额定电压UN-电气设备的实际电压超过电气设备的实际电压超过UN，将引起绝缘材料性能下降，将引起绝缘材料性能下降, 以至于被击穿，失去绝缘能力。以至于被击穿，失去绝缘能力。 3、 额定功率额定功率PN-电气设备的实际功率超过电气设备的实际功率超过PN,那一定是电压过大或者那一定是电压过大或者 电流过大，将引起相应的后果。电流过大，将引起相应的后果。二、电路的三种工作状态二、电路的三种工作状态 1、 通路通路(有载有载)RLRO+US-+UL_SLO_开关开关S闭合闭合 L =O=USRL+ RO，UL=RL L L = = N 满

21、载满载L = N 超载超载 2、开路、开路(断路、空载断路、空载)开关开关S断开断开 L =O = 0UL=RL L= 0 RLRO+US-+UL_SLO_3、短路、短路RORL+US-+UL_LO_ O = UL=RL L= 0 USRO NL= 01.3 基尔霍夫定律和支路电流法基尔霍夫定律和支路电流法一、名词术语一、名词术语1、支路、支路: 由二端元件或若干个二端元件串联组成由二端元件或若干个二端元件串联组成不分岔不分岔的的一段电路一段电路称为称为支路。支路。一条支路流过同一个电流。一条支路流过同一个电流。2、节点、节点:三条或者三条以上支路的连接点三条或者三条以上支路的连接点称为称为节

22、点节点。3、回路、回路:电路中任何一个闭合的路径电路中任何一个闭合的路径称为称为回路回路。4、网孔、网孔:内部不含其他支路的回路内部不含其他支路的回路称为称为网孔网孔。支路数支路数b=？节点数节点数n=？网孔数网孔数m=？支路数支路数b=6 节点数节点数n=3 网孔数网孔数m=4二、基尔霍夫电流定律二、基尔霍夫电流定律(KCL)1、定律内容、定律内容:任一瞬间，流入一个节点的电流等于流出该节任一瞬间，流入一个节点的电流等于流出该节点的电流。点的电流。 表示为表示为: 入入= = 出出 或者或者 i ( t )入入= i ( t )出出 2、如果把、如果把流入节点的电流当作流入节点的电流当作”+

23、”,流出节点的电流当作流出节点的电流当作”-” 那就表示为那就表示为: = 0 或者或者 i ( t ) = 03、定律的扩展、定律的扩展:任一瞬间流入电路中任一封闭面的电流总和任一瞬间流入电路中任一封闭面的电流总和 等于等于 从这流出封闭面的电流总和。从这流出封闭面的电流总和。abcIII 练习题：用封闭面练习题：用封闭面 KCL求电流求电流。 123AI 120I三、基尔霍夫电压定律三、基尔霍夫电压定律(KVL)1、定律内容、定律内容: 任一瞬间，沿任闭合回路环绕一圈，各段电压任一瞬间，沿任闭合回路环绕一圈，各段电压的代数和等于零。的代数和等于零。 表示为表示为: U = 0 某一段的电压

24、的某一段的电压的参考方向与环绕方向相同参考方向与环绕方向相同时时, 这一段的电压就这一段的电压就为为”+”。某一段的电压的某一段的电压的参考方向与环绕方向相反参考方向与环绕方向相反时时,这一段的电压就为这一段的电压就为” - ”。U3-US1-U1=0U3-US2+U2=0A5)2(3iV1552010uV5 ?uV10V20例例1A3A2?i51433求电流求电流 i解解例例2解解求电压求电压 uA3 543iiV1275u下 页上 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解解解解要求能熟练求解含源支路能熟练求解含源支路的电压和电流。

25、的电压和电流。返 回0)10(10101I解解A21IA31211 III1下 页上 页-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A7310I024IUV1041442 IU4V+-10AU =?2+-3AI返 回解解A155102IV2225532222IIIIU下 页上 页10V+-3I2U=?I =055-+2I2 I25+-例例7求开路电压求开路电压 U返 回Uab= Uac + Ucb = 16 +R =8则则R = ( 8 16)/( 2) = 4 Uab= Uac + Ucb = 20 +310 =50VUab= Uac + Ucb = 6

26、 +10I=10 I= 1.6A四、支路电流法四、支路电流法 以各个支路电流为未知数以各个支路电流为未知数,依照依照KCL和和KVL列方程列方程, 求解电求解电路的电流电压的方法。路的电流电压的方法。（1）假设）假设b个支路电流为未知数；个支路电流为未知数；（2）节点数为）节点数为n，依照，依照KCL列出列出(n 1 )独立的独立的节点电流方程；节点电流方程；（3）依照）依照KVL列出其余的列出其余的b - (n 1 ) 个独立的个独立的回路电压方程。回路电压方程。（4）欧姆定律和补充方程）欧姆定律和补充方程(1)n = 2 列列n-1=1个节点个节点KCL方方程程a节点节点: 1+2 =3

27、-(1)(2)列列b - (n 1)=2个个KVL方程方程左网孔左网孔:U3 US1 U1= 0 -(2)右网孔右网孔: U2+ US2U3= 0 -(3) 例例1：如图所示的电路中如图所示的电路中R1=1，R2=2，R3=3，US1=3V，US2=1V。 求：各支路电流求：各支路电流I1、I2、I3和各电阻两端电压和各电阻两端电压U1、U2、U3。 解：解：即即: 3R3 US 1(1R1)= 0 2R2 + US 23R3 = 0(1)b = 3 设设3个未知数个未知数1,2 ,3 (2)n = 2 列列n-1=1个节点个节点KCL方程方程a节点节点: 1+2 =3 -(1)(3)列列b

28、- (n 1)=2个个KVL方程方程左网孔左网孔:US2 2R2+1R1 US1= 0 -(2)右网孔右网孔:3R3+2R2 US2 = 0 -(3)代如数据得代如数据得: 1+2 3 = 0 6 112 +71 70 = 0 73 +112 6 = 0例例2：解：解：求各支路的电流。求各支路的电流。(1)n = 2 列列n-1=1个节点个节点KCL方程方程a节点节点: 1 =2+3 -(1)(2)列列b - (n 1)=2个个KVL方程方程左网孔左网孔: U3 US 1+U1= 0 -(2)右网孔右网孔:U2 + USU3 = 0 -(3)例例3：已知已知R1=1，R2=2，R3=3，US1

29、=5V，求，求3。 代如数据得代如数据得: 12 3 = 0 335 +1 = 0 22 + 5133= 0解得解得:即即: 3R3 US 1+1R1= 0 2R2 + 513R3 = 0解：解：例例4:用支路电流法用支路电流法求电流求电流和电压和电压U解：解：I2列节点列节点a 的的KCL方程方程: 8+=2 列回路的列回路的KVL方程方程 22+ 2 I +4= 0a解得解得: = 5A, U= 22 = 6V+U14 2I U1=0U1= 4 2I =6V例例5：图示电路中，已知：图示电路中，已知US1=2V, US3=10V, US6=4V, R2=3 ，R4=2 ，R5=4 。试求各

30、支路电流。试求各支路电流。 134:a III解解:根据根据KCL得得:456:b III1250:c IIIabc根据根据KVL得得:44630SSI RUU552260SI RI RU155440SUI RI R（1）支路电流法的一般步骤：支路电流法的一般步骤：标定各支路电流和各元件的参考方向，注意标定各支路电流和各元件的参考方向，注意独立独立源和受控源源和受控源的参考方向不要漏；的参考方向不要漏；选定选定(n1)个个结结点点，列写其，列写其KCL方程；方程；选定独立回路，选定独立回路，指定回路绕行方向，列指定回路绕行方向，列KVL方程；特殊情况：无伴电流源和受控源；特殊情况：无伴电流源和

31、受控源；( (例例3 3、4 4） 无伴电流源设其电压为未知数，注意其电流与支无伴电流源设其电压为未知数，注意其电流与支路电流的关系。路电流的关系。 受控源注意控制方程和控制量受控源注意控制方程和控制量都得用支路电流来体现。都得用支路电流来体现。下 页上 页小结返 回结合支路电流列电阻欧姆定律方程，结合支路电流列电阻欧姆定律方程，如有受控源，如有受控源，还需补充受控源的控制方程还需补充受控源的控制方程；1.7 节点电位法节点电位法 选定了电路的选定了电路的零电位点零电位点以后，以后，以各个节点电位为未知数以各个节点电位为未知数，依照依照KCL列出各个节点的电流方程，求解节点电位的方法，列出各个

32、节点的电流方程，求解节点电位的方法，称为节点电位法。称为节点电位法。例例1：求：求Ua和和U(1)先设定零电位点，假设未知数先设定零电位点，假设未知数(2)依照依照KCL列出各个节点的电流方程列出各个节点的电流方程（n个节点列个节点列n-1 个个KCL方程）方程）a节点节点: 1 = 2+ 3b节点节点: 3+ 2 =4(3)转换成对应的节点电位方程转换成对应的节点电位方程(4)解方程得解方程得:U = 6V Ua = 5V解：解：12V例例2. 无伴电压源支路的处理无伴电压源支路的处理以电压源电流为变量，增补结点电压与电压源间的关以电压源电流为变量，增补结点电压与电压源间的关系。系。先先把受

33、控源当作独立源列方程；把受控源当作独立源列方程；用结点电压表示控制量。用结点电压表示控制量。例例3iS1R1R3R2gmuR2+uR2_1受控电源支路的处理受控电源支路的处理Ua(1)先设定零电位点先设定零电位点(2)依照依照KCL列出各个节点的电流方程列出各个节点的电流方程（n个节点列个节点列n-1 个个KCL方程）方程）a节点节点: 1 +5 = 2(3)转换成对应的节点电位方程转换成对应的节点电位方程(4)解方程得解方程得: Ua = 16V 10V10564aaUU 例例4：计算电路的电压：计算电路的电压U，其中，其中UO=10I1。 11016aUIA 116 1026aOUUUIV

34、Ua(1)先设定零电位点先设定零电位点(2)依照依照KCL列出各个节点的电流方程列出各个节点的电流方程（n个节点列个节点列n-1 个个KCL方程）方程）a节点节点: S + 1=3(3)转换成对应的节点电位方程转换成对应的节点电位方程(4)解方程组得解方程组得 Ua =？，？， Ub =？13aabSUUUIRR 例例5：计算电路的电压：计算电路的电压U3。 UbI2I1I3b节点节点: 3 =gU3+232()abbabUUUg UURR3abUUU（1）支路电流法的一般步骤：支路电流法的一般步骤：标定各支路电流和各元件的参考方向，注意标定各支路电流和各元件的参考方向，注意独立独立源和受控源

35、源和受控源的参考方向不要漏；的参考方向不要漏；选定选定(n1)个个结结点点，列写其，列写其KCL方程；方程；选定独立回路，选定独立回路，指定回路绕行方向，列指定回路绕行方向，列KVL方程；特殊情况：无伴电流源和受控源；特殊情况：无伴电流源和受控源； 无伴电流源设其电压为未知数，注意其电流与支无伴电流源设其电压为未知数，注意其电流与支路电流的关系。路电流的关系。 受控源注意控制方程和控制量受控源注意控制方程和控制量都得用支路电流来体现。都得用支路电流来体现。小结结合支路电流列电阻欧姆定律方程，结合支路电流列电阻欧姆定律方程，如有受控源，如有受控源，还需补充受控源的控制方程还需补充受控源的控制方程

36、；结点法的一般步骤（详细）：结点法的一般步骤（详细）：(1)选定参考零电位，标定选定参考零电位，标定n-1个独立结点的电位；个独立结点的电位；(2)对对n-1个独立结点，选定支路电流，以支路电流为个独立结点，选定支路电流，以支路电流为未知量，列写其未知量，列写其KCL方程；方程；(3)利用欧姆定律，用各结点的电位来表示各支路电流，代入上述KCL方程；求解上述方程，得到求解上述方程，得到n-1个结点电压；个结点电压；(4)特殊情况：无伴理想电压源，设定其电流为未知数，特殊情况：无伴理想电压源，设定其电流为未知数，注意其电压与各结点电位的关系；注意其电压与各结点电位的关系； 受控源，其控制方受控源

37、，其控制方程和控制量要用结点电位表示。程和控制量要用结点电位表示。1.2-1.3小结vKCLvKVLv支路电流法v节点电位法 任何一个复杂的电路任何一个复杂的电路, , 向外引出两个端钮，且向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络则称这一电路为二端网络 ( (或一端口网络或一端口网络) )。1.1.两端电路（网络）两端电路（网络）无无源源无无源源一一端端口口ii1.41.4电阻电路的等效变换法电阻电路的等效变换法B+-ui等效等效对对A电路中的电流、电压和功率而言，满足：电路中的电流、电压和功率而言，

38、满足：BACA2.2.两端电路等效的概念两端电路等效的概念 两个两端电路，端口具有相同的电压、电流两个两端电路，端口具有相同的电压、电流关系关系, ,则称它们是等效的电路。则称它们是等效的电路。C+-ui电路等效变换的条件：电路等效变换的条件：电路等效变换的对象：电路等效变换的对象：电路等效变换的目的：电路等效变换的目的：两电路具有相同的两电路具有相同的VCR；未变化的外电路未变化的外电路A中的电压、电流和功率；中的电压、电流和功率；（即对外等效，对内不等效）（即对外等效，对内不等效）化简电路，方便计算。化简电路，方便计算。下 页明确二、电阻的串联特点二、电阻的串联特点1.串联电路电流处处相等

39、串联电路电流处处相等 2.串联分压串联分压3.总电阻总电阻=各电阻和各电阻和q12111=+RRR三、电阻的并联和分流公式三、电阻的并联和分流公式 12I=I +I1112GI =IGG1121R=I11+RR212R=IR +R1.并联电路电压处处相等并联电路电压处处相等 2.并联分流并联分流3.总电阻和各电阻的关系总电阻和各电阻的关系四、电阻的混联四、电阻的混联aabccc五、关于五、关于”输入电阻输入电阻”的概的概念念1 1）定义）定义无无源源+-ui输入电阻输入电阻iuRin 1, 网络: 也就是指电路,不论是复杂电路还是简单电路。 2, 二端网络: 能够引出两个端头的网络,也称为一端

40、口网络。 3, 二端直流网络的输入电阻Ri: 从二端直流网络的端口往网络内部看入的等效电阻。 4, 二端交流网络的输入电阻 ri: 从二端交流网络的端口往网络内部看入的等效电阻。 5, 无独立电源的二端网络输入电阻的确定: AVN加压求流, 电压电流的参考方向为非关联为什么要非关联呢？2 2）计算方法）计算方法如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和和Y变换等方法求它的等效电阻；变换等方法求它的等效电阻； 对含有受控源和电阻的两端电路，用电压、电流法对含有受控源和电阻的两端电路，用电压、电流法求输入电阻，即在端口加电压源，求得电流，或在求输入电

41、阻，即在端口加电压源，求得电流，或在端口加电流源，求得电压，得其比值端口加电流源，求得电压，得其比值。2 4 +-31。ab 12+-UiURIRi=1+ 221 U=042+31 21=0 解得解得:38IU83iURI所以所以参看课件后练习参看课件后练习1.5 1.5 电压源、电流源的串联和并联电压源、电流源的串联和并联 1.1.理想电压源的串联和并联理想电压源的串联和并联串联串联skssuuuu21等效电路等效电路注意参考方向注意参考方向并联并联21ssuuu 相同电压源才能并相同电压源才能并联联, ,电源中的电流不确定。电源中的电流不确定。注意uS2+_+_uS1+_u+_uuS1+_

42、+_iuS2+_u等效电路等效电路电压源与支路的串、并联等效电压源与支路的串、并联等效RiuiRRuuiRuiRuuSSSss)()(21212211对外等效！对外等效！uS2+_+_uS1+_iuR1R2+_uS+_iuRuS+_i任意任意元件元件u+_RuS+_iu+_2. 2. 理想电流源的串联并联理想电流源的串联并联 相同的理想电流源才能串联相同的理想电流源才能串联, , 每个电每个电流源的端电压不能确定。流源的端电压不能确定。串联串联并联并联 sksnssiiiii21注意参考方向注意参考方向21ssiiiiS1iS2iSni等效电路等效电路等效电路等效电路iiS2iS1i注意Rui

43、uRRiiRuiRuiisssss)11 (21212211电流源与支路的串、并联等效电流源与支路的串、并联等效R2R1+_uiS1iS2i等效电路等效电路RiSiS等效电路等效电路对外等效！对外等效！iS任意任意元件元件u_+RUsRo电压源外特性的函数表达式电压源外特性的函数表达式: U = US-Ro恒压源特性恒压源特性3、恒压源、恒压源US与内阻与内阻RO的串联的串联-电压源电压源当当Ro= 0时时 U = US (恒压源恒压源)I4、恒流源、恒流源S与内阻与内阻RS的并联的并联-电流源电流源电流源外特性的函数表达式电流源外特性的函数表达式: = s U/ RS 也可以变换为也可以变换

44、为U = SRS-RS当当RS= 时，时，= S (恒流源恒流源)SSRS恒流源特性恒流源特性5、电压源与电流源的等效变换、电压源与电流源的等效变换比较比较:U = US-Ro-电压源的外特性电压源的外特性 U = S RS-RS-电流源的外特性电流源的外特性”等效等效”的意义的意义: 采用电压源与电流源采用电压源与电流源,这两种形式的电源这两种形式的电源,只要能够分别只要能够分别给同一个负载电阻提供相同的电压、电流及功率给同一个负载电阻提供相同的电压、电流及功率。那么。那么,这两种形式的电源对负载电阻来说是等效的。这两种形式的电源对负载电阻来说是等效的。电压源与电流源的等效变换的条件电压源与

45、电流源的等效变换的条件 只要是电压源与电流源两者的只要是电压源与电流源两者的外特性完全相同外特性完全相同,它们就能它们就能够相互变换。够相互变换。可见可见:只要只要 US = S RS 并且并且 Ro = RS 它们的外特性就完全相同它们的外特性就完全相同电压源的电路模型 电压源的外特性电流源的电路模型 电流源的外特性U = US-Ro= s U/ RS 也可以变换为U = S RS-RSUS = S RS 并且并且 RS =Ro 它们的外特性就完全相同它们的外特性就完全相同电压源变换为电流源：电压源变换为电流源：转换转换电流源变换为电压源：电流源变换为电压源：i+_uSRS+u_转换转换i+

46、_uSRS+u_iRS+u_iSiRS+u_iSiGS+u_iS等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。电流源开路，电流源开路， GS上有电流流过。上有电流流过。电流源短路电流源短路, , GS上无电流。上无电流。 电压源短路，电压源短路， RS上有电流；上有电流； 电压源开路，电压源开路， RS上无电流流过上无电流流过iS理想电压源与理想电流源不能相互转换。理想电压源与理想电流源不能相互转换。变换关系变换关系 iS i表表现现在在注意i+_uSRS+u_方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。数值关系

47、数值关系3、电压源与电流源的等效变换在分析电路时的应用、电压源与电流源的等效变换在分析电路时的应用例例1：利用电源等效变换求：利用电源等效变换求U？4550III0 552 5.,.IA UIV例例2：利用电源等效变换求：利用电源等效变换求U？1 68722 40.IIII6IA解得：解得：848UIV或者或者872482 4 1 68.UV106A1A107A1070V+_10V1010V6A+_3.66V10+_6V+_60V10+_2A6V106A+_4.6V106A+_例例5A5 . 1206030I求电路中的电流求电路中的电流I60V410I630V_+_40V4102AI630V_

48、+_40V104102AI2A630V_+_例例6 受控源和独立受控源和独立源一样可以进行电源转源一样可以进行电源转换；转换过程中注意不换；转换过程中注意不要丢失控制量。要丢失控制量。求电流求电流 i1 132321RRRRRRSURriRRRi31321/)/(3321/)/(RrRRRUiS注意+_US+_R3R2R1i1ri1US+_R1i1R2/R3ri1/R3US+_Ri1+_(R2/R3)ri1/R3v电压源和电流源小结一、理想电压源和电流源1.理想电压源串联后等效总电压等于各电压代数和，串联电路电流处处相等。 理想电流源并联后等效总电流等于各电流代数和，并联电路电压处处相等。2.

49、只有相同的理想电压源才能并联，并联后等效电压仍为该电压源的电压。 只有相同的理想电流源才能串联，串联后等效电流仍为该电流源的电流。3.理想电压源并上任意元件，对外等效电路不受该元件的影响，即仍等效为该电压源。 理想电流源串上任意元件，对外等效电路不受该元件的影响，即仍等效为该电流源。4.实际电压源可视为理想电压源和内阻R串联而成，所以理想电压源也看成是内阻R等0，当其电压值等0时等效为一短路元件。 实际电流源可视为理想电流源和内阻R并联而成，所以理想电流源也看成是内阻R等，当其电流值等0时等效为一开路元件。二、实际电压源和电流源的等效变换1.实际电压源可视为理想电压源US和内阻RO串联而成，其

50、内阻越小越好；实际电流源可视为理想电流源IS和内阻RS并联而成，其内阻越大越好。2.实际电压源和电流源等效变换的公式： US= IS RS RS= RO3.理想电压源和理想电流源不能等效变换。1.6 叠加定理叠加定理一、叠加定理的应用范围一、叠加定理的应用范围: 叠加定理是叠加定理是线性电路线性电路分析的一条重要定理分析的一条重要定理,但是但是不适合非线性电路不适合非线性电路。 二、叠加定理的内容：二、叠加定理的内容： 多个独立电源同时作用在某一线性电路中，多个独立电源同时作用在某一线性电路中，它们在任一支路中激励它们在任一支路中激励(产生产生)的电流或电压的电流或电压等于各个独立源单独作用时