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1、电模第一章电路的基本概念第1页,本讲稿共136页目目目目 录录录录1、电路的基本概念、电路的基本概念4、交流电路分析、交流电路分析2、电阻电路分析、电阻电路分析3、动态电路分析分析、动态电路分析分析5、半导体二极管及其应用电路、半导体二极管及其应用电路6、放大电路基础、放大电路基础7、负反馈放大电路、负反馈放大电路第2页,本讲稿共136页前后续课程及联系前后续课程及联系数字逻辑数字逻辑单片机原理单片机原理嵌入式系统嵌入式系统微机原理微机原理传感器及电子测量传感器及电子测量高等数学高等数学线性代数线性代数积分变换积分变换大学物理大学物理复变函数复变函数电电模模组成原理组成原理生物医学电子学生物医
2、学电子学与医学仪器与医学仪器EDA技术技术第3页,本讲稿共136页教学内容本课程共96学时,由电路原理和模拟电子技术两大模块组成。主要内容包括:(1)直流电路分析直流电路分析,其中包括线性电路分析的主要内容,如基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理等;(2)交流电路分析交流电路分析,主要使利用相量法分析动态电路;第4页,本讲稿共136页(3)三相电三相电,主要分析三相电源、三相负载的电压、电流、功率特性;(4)分立原件分立原件,主要是介绍二极管、三极管的伏安特性,并能分析分立原件组成的放大电路的特性;(5)反馈电路反馈电路,介绍反馈的类型及反馈的作用;(6)理想运放电路理想运放电路,主要使介绍运放
3、的特性及分析理想运放的功能。第5页,本讲稿共136页考核方式考核方式:课程结束考试方式:闭卷笔试总评成绩期末考试成绩40作业成绩20+平时表现5%+课堂笔记10%+阶段测验15%+课程论文10%注注:总评成绩60分以上(包括60分)算考试通过。第6页,本讲稿共136页第第1 1章章 电路的基本概念电路的基本概念电路和电路模型电路和电路模型1.1有源二端原件有源二端原件1.5电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向1.2电功率和能量电功率和能量1.3受控源受控源1.6无源二端原件无源二端原件1.4基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.7首首 页页本章重点本章重点第7页,本讲稿共136页3.3.基尔霍夫定律
4、基尔霍夫定律1.1.电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向2.2.电路元件特性电路元件特性 重点:重点:难点:难点:2.2.受控源受控源 3.3.功率计算功率计算1.1.参考方向的概念参考方向的概念第8页,本讲稿共136页1.1 电路和电路模型电路和电路模型 由实际元器件构成的电流所通过的路径称为电路。由实际元器件构成的电流所通过的路径称为电路。第9页,本讲稿共136页 电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。电路的组成1、电路的组成及其功能火线火线.零线零线电源电源连接导线和其余连接导线和其余设备为中间环节设备为中间环节负载负载第10页,本讲稿共136页2、电路的作用电路的作用 1 1提
5、供能量提供能量 2 2传送及处理信号传送及处理信号 3 3测量测量 4 4存储信息存储信息供电电路供电电路电话电话电路电路音响音响放大放大电路电路万用表电路万用表电路存储器电路存储器电路第11页,本讲稿共136页3、电气图用图形符号、电气图用图形符号实际电路实际电路 电气图电气图 电路图(电路模型)电路图(电路模型)第12页,本讲稿共136页 理想电路元件4、电路元件R+US电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件只具耗能的只具耗能的电特性电特性电容元件电容元件电容元件电容元件只具有储只具有储存电能的存电能的电特性电特性理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源输出电压恒输出电压恒定,输出电定,输出电流
6、由它和负流由它和负载共同决定载共同决定理想电流源理想电流源理想电流源理想电流源 输出电流恒定,输出电流恒定,两端电压由它和两端电压由它和负载共同决定。负载共同决定。L电感元件电感元件电感元件电感元件只具有储只具有储存磁能的存磁能的电特性电特性IS 理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似理想化和近似,其电特性单一单一、精确精确,可定量分析和计算。C第13页,本讲稿共136页1.2 1.2 电路的基本物理量电路的基本物理量 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、磁磁链链、能能量量、电电功功率率等等。在在线线性性电电路路分分析析中中人人们们主主要要关关心心的的物理量
7、是电流、电压和功率。物理量是电流、电压和功率。1.1.电流及其参考方向电流及其参考方向l电流电流l电流强度电流强度电荷有规则的定向运动电荷有规则的定向运动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下 页上 页返 回第14页,本讲稿共136页l方向方向 规定正电荷的运动方向为电流的实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向l单位单位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA(安培)、(安培)、kA、mA、A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下 页上 页返 回第15页,本
8、讲稿共136页电路分析中的电路分析中的假设正方向假设正方向(参考方向参考方向)问题的提出:问题的提出:在复杂电路中难于判断元件中物理量在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向,电路如何求解?的实际方向,电路如何求解?电流方向电流方向AB?电流方向电流方向BA?E1ABRE2IR第16页,本讲稿共136页l参考方向参考方向 大小大小方向方向(正负)正负)电流电流(代数量代数量)任意假定一个正电荷运动的方向即任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。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
9、率 (实际发出实际发出)P0:吸收功率P0:发出功率P0:吸收功率P0:发出功率P0,电容吸收功率电容吸收功率:电容充电。电容充电。p 0,电感吸收功率。电感吸收功率。当电流减小,当电流减小,p0,电感元件接受能量;第2个1/3周期中,p=0 电感元件既不发出能量,也不接受能量;第3个1/3周期中,p0,电感元件发出能量。第71页,本讲稿共136页下 页上 页贴片型功率电感贴片型功率电感贴片电感贴片电感返 回第72页,本讲稿共136页下 页上 页贴片型空心线圈贴片型空心线圈可调式电感可调式电感环形线圈环形线圈立式功率型电感立式功率型电感返 回第73页,本讲稿共136页下 页上 页电抗器电抗器返
10、 回第74页,本讲稿共136页无源元件小结无源元件小结 理想元件的特性理想元件的特性(u 与与 i 的关系)的关系)LCR第75页,本讲稿共136页 1.5 1.5 有源二端元件有源二端元件l电路符号电路符号一、理想电压源一、理想电压源l定义定义i+_下 页上 页其两端电压总能保持定值或一定的时其两端电压总能保持定值或一定的时间函数,其值与流过它的电流间函数,其值与流过它的电流 i 无关无关的元件叫理想电压源。的元件叫理想电压源。返 回第76页,本讲稿共136页电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;与流经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。它的电流方向、
11、大小无关。通过电压源的电流由电源及外电路通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。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ui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-+外电路外电路0返 回短路断路理想电压源不能短路!第77页,本讲稿共136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;+_iu+_ 电流(正电荷电流(正电荷 )由低电位向高)由低电位向高电位移动,外力克服电场力作功,电源发出电位移动,外力克服电场力作功,电源发出功率。功率。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+_iu
12、+_电压、电流参考方向关联;电压、电流参考方向关联;物理意义:物理意义:电场力做功,电源吸收功率电场力做功,电源吸收功率吸收功率,充当负载吸收功率,充当负载返 回第78页,本讲稿共136页例例计算图示电路各元件的功率计算图示电路各元件的功率解解发出发出吸收吸收吸收吸收满足满足:P(发发)P(吸吸)下 页上 页i+_+_10V5V-+返 回第79页,本讲稿共136页理想电压源的串联与并联串联串联US=USk 电压值相同的电压源才能并联,且每个电源的电流不确定。US2+_+US1注意参考方向注意参考方向US=US1 U S25V+_+_5VI5V+_I+_US并联并联第80页,本讲稿共136页其输
13、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 电路符号电路符号二、理想电流源二、理想电流源l 定义定义u+_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,与外电路无关;与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。它两端电压方向、大小无关。返 回u+_第81页,本讲稿共136页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。ui直流电流源的直流电流源的伏安关系
14、伏安关系下 页上 页0例例Ru-+外电路外电路返 回电流源不能开路!第82页,本讲稿共136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;光光电电池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等。池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等。下 页上 页实际电流源的产生:实际电流源的产生:l 电流源的功率电流源的功率u+_电压、电流的参考方向非关联;电压、电流的参考方向非关联;发出功率,起电源作用发出功率,起电源作用电压、电流的参考方向关联;电压、电流的参考方向关联;u+_吸收功率,充当负载吸收功率,充当负载返 回第83页,本讲
15、稿共136页例例计算图示电路各元件的功率计算图示电路各元件的功率解解发出发出吸收吸收满足满足:P(发)(发)P(吸)(吸)下 页上 页u2Ai+_5V-+返 回第84页,本讲稿共136页理想电流源的串联与并联 IS1 IS2 IS3 IS并联并联IS=ISk 注意参考方向注意参考方向IS=IS1+IS2 IS3 电流相同的理想电流源才能串联,且每个恒流源的端电压均由它本身及外电路共同决定。串联串联第85页,本讲稿共136页想想想想练练练练ISUS ISUS IS1 IS2US1US2?US?IS?ISIs s=I Is2s2-I-Is1s1 在电路等效的过程中,与理想电压源相并联的电流源不起作
16、用!与理想电流源相串联的电压源不起作用!第86页,本讲稿共136页恒压源与恒流源特性比较恒压源与恒流源特性比较恒压源恒压源恒流源恒流源不不 变变 量量变变 化化 量量E+_abIUabUab=E(常数)(常数)Uab的大小、方向均为恒定,的大小、方向均为恒定,外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。IabUabIsI=Is (常数)(常数)I 的大小、方向均为恒定,的大小、方向均为恒定,外电路负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。输出电流输出电流 I 可变可变-I 的大小、方向均的大小、方向均由外电路决定由外电路决定端电压端电压Uab 可变可变-Uab 的大小、方向的大小、方向均由
17、外电路决定均由外电路决定第87页,本讲稿共136页三、实际电源的两种模型及其等效变换三、实际电源的两种模型及其等效变换 下 页上 页1.1.实际电压源实际电压源 实实际际电电压压源源也也不不允允许许短短路路。因因其其内内阻阻小小,若若短短路路,电流很大,可能烧毁电源。电流很大,可能烧毁电源。usui0考虑内阻考虑内阻伏安特性:伏安特性:一个好的电压源要求一个好的电压源要求i+_u+_注意返 回第88页,本讲稿共136页 实实际际电电流流源源也也不不允允许许开开路路。因因其其内内阻阻大大,若若开开路路,电压很高,可能烧毁电源。电压很高,可能烧毁电源。isui02.2.实际电流源实际电流源考虑内阻
18、考虑内阻伏安特性:伏安特性:一个好的电流源要求一个好的电流源要求注意ui+_第89页,本讲稿共136页直流稳压源直流稳压源变频器变频器频率计频率计函数发生器函数发生器下 页上 页返 回第90页,本讲稿共136页发电机组发电机组下 页上 页返 回第91页,本讲稿共136页草原上的风力发电草原上的风力发电下 页上 页返 回第92页,本讲稿共136页3.3.电压源和电流源的等效变换电压源和电流源的等效变换 实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换,实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换,所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不
19、变。u=uS RS ii=iS GSui=uS/RS u/RS iS=uS/RS GS=1/RS实际实际电压电压源源实际实际电流电流源源端口特性端口特性_i+uSRS+u_iGS+u_iS比较可得等效条件比较可得等效条件第93页,本讲稿共136页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:下 页上 页_i+uSRS+u_转换转换_i+uSRS+u_小结返 回iGS+u_iSiGS+u_iS第94页,本讲稿共136页等效变换的注意事项等效变换的注意事项(1)“等效等效”是指是指“对外对外”等效(等效互换前后对外伏等效(等效互换前后对外伏-安安特性一致)
20、,对内不等效。特性一致),对内不等效。IsaRObUabI RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量中不消耗能量RO中则消耗能量中则消耗能量对内不等效对内不等效对外等效对外等效例如:例如:第95页,本讲稿共136页(2)注意转换前后注意转换前后 E 与与 Is 的方向。的方向。aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI第96页,本讲稿共136页(3)恒压源和恒流源不能等效互换。恒压源和恒流源不能等效互换。abIUabIsaE+-bI(不存在不存在)第97页,本讲稿共136页(4)进行电路计算时,恒压源串电阻和恒电流进行电路计算时,恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可
21、等效变换。源并电阻两者之间均可等效变换。RO和和 RO 不一定是电源内阻。不一定是电源内阻。(5)与理想电压源并联的支路对外可以开路等与理想电压源并联的支路对外可以开路等效;效;(6)(6)与理想电流源串联的支路对外可以短路等效。与理想电流源串联的支路对外可以短路等效。第98页,本讲稿共136页10V+-2A2 I讨论题讨论题哪哪个个答答案案对对?+-10V+-4V2 第99页,本讲稿共136页练习:练习:利用等效变换概念化简下列电路。利用等效变换概念化简下列电路。1、2、5 10V4A8 第100页,本讲稿共136页例例例例1:1:求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源求下列各电路的等
22、效电源求下列各电路的等效电源解解:+abU2 5V(a)+abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A2 3 b+(a)a+5V3 2 U+a5AbU3(b)+第101页,本讲稿共136页例例例例2:2:试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法计算计算计算计算2 2 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。解解解解:8V8V+2 2 2 2V V+2 2 I I(d)(d)2 2 由图由图由图由图(d)(d)可得可得可得可得6V6V3 3 +12V12V2A2A6 6
23、1 1 1 1 2 2 I I(a)(a)2A2A3 3 1 1 2 2 2V2V+I I2A2A6 6 1 1 (b)(b)4A4A2 2 2 2 2 2 2V2V+I I(c)(c)第102页,本讲稿共136页例例3:解:解:统一电源形式统一电源形式统一电源形式统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中电路中电路中电路中1 1 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 1 2A3 6 2AI4 2 1
24、1AI4 2 1 1A2 4A第103页,本讲稿共136页解:解:解:解:I4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3A第104页,本讲稿共136页例例例例4:4:电路如图。电路如图。电路如图。电路如图。U U1 110V10V,I IS S2A2A,R R1 11 1,R R2 22 2,R R3 35 5 ,R R1 1。(1)(1)求求求求电电电电阻阻阻阻R R中的中的中的中的电电电电流流流流I I;(2)(2)计计计计算理想算理想算理想算理想电压电压电压电压源源源源U U1 1中的中的中的中的电电电电流流流流I IU1U1和理想和理想和理想
25、和理想电电电电流源流源流源流源I IS S两端的两端的两端的两端的电压电压电压电压U UISIS;解:解:解:解:(1)(1)由电源的性质及电源的等效变换可得:由电源的性质及电源的等效变换可得:由电源的性质及电源的等效变换可得:由电源的性质及电源的等效变换可得:aIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)第105页,本讲稿共136页(2)由图由图(a)可得:可得:理想电压源中的电流理想电压源中的电流理想电流源两端的电压理想电流源两端的电压aIRISbI1R1(c)aIR1RIS+_U1b(b)IR1IR1RISR3+
26、_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)IR1第106页,本讲稿共136页利用电源转换简化电路计算利用电源转换简化电路计算例例5:I=0.5AU=20V下 页上 页+15V_+8V77返 回5A3472AI?1.6A+_U=?5510V10V+_2.+_U2.52A6A第107页,本讲稿共136页例例6:把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连10V1010V6A+_1.70V10+_第108页,本讲稿共136页106A1A107A1070V+_10V1010V6A+_1.第109页,本讲稿共136页1.6 1.6 受控源受控源l 电路符号电路符号+受控电
27、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的时间函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数,而是受电路中某个地方的电压(或电流或电流)控制的电源,控制的电源,称受控源。称受控源。下 页上 页返 回第110页,本讲稿共136页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
28、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 回第111页,本讲稿共136页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)电压控制的电压源电压控制的电压源(VCVS):电压放大倍数电压放大倍数 gu1+_u2i2_u1i1+下 页上 页i1u1+_u2i2_u1+_返 回第112页,本讲稿共136页电流控制的电压源电流控制的电压源(CCVS)r:转移电阻转移电阻 例例电路模型电路模型ibicib下 页上 页ri1+_u2i2_u1i1+_返 回第113页
29、,本讲稿共136页3.3.受控源与独立源的比较受控源与独立源的比较独独立立源源电电压压(或或电电流流)由由电电源源本本身身决决定定,与与电电路路中中其其它它电电压压、电电流流无无关关,而而受受控控源源电电压压(或或电电流流)由由控控制制量量决决定。定。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,在在电电路路中中不不能能作为作为“激励激励”。下 页上 页返 回第114页,本讲稿共136页例例求:电压求:电压u2
30、解解5i1+_u2_i1+-3u1=6V下 页上 页返 回第115页,本讲稿共136页1.7 1.7 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规律律,是是分分析析集集总总参参数数电电路路的的基基本本定定律律。基基尔尔霍霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。下 页上 页返 回第116页,本讲稿共136页支路:支路:电路中的流过同一电流的分支。电路中的流过同一电
31、流的分支。一条支路流过一个电流,称为支路电流。一条支路流过一个电流,称为支路电流。结点:结点:结点:结点:三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路:回路:回路:回路:由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。网孔:网孔:网孔:网孔:内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。I1I2I3ba+E2R2+R3R1E11 12 23 3第117页,本讲稿共136页例例例例支路:支路:支路:支路:abab、bcbc、caca、(共(共(共(共6 6条)条)条)条)回路:回路:回路:回路:abdaabda、abcaabca、adbca adbca (共(共(共(共7 7 个)个)个)
32、个)结点结点结点结点:a a、b b、c c、d d (共共共共4 4个)个)个)个)网孔:网孔:网孔:网孔:abdabd、abc abc、bcdbcd (共(共(共(共3 3 个)个)个)个)a ad db bc cE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I2 2I I4 4I IGGI I1 1I I3 3I I第118页,本讲稿共136页1.7.2 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL定律定律)1 1定律定律定律定律 在任一瞬间,流向任一结点的电流等于流出该结点的在任一瞬间,流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。电流。实质实质:电荷守恒定理的体现。电荷守恒定
33、理的体现。电荷守恒定理的体现。电荷守恒定理的体现。即即:=0I1I2I3ba+E2R2+R3R1E1对结点对结点 a:-I1-I2+I3=0 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCLKCL)反映了电路中任一结反映了电路中任一结反映了电路中任一结反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。点处各支路电流间相互制约的关系。点处各支路电流间相互制约的关系。点处各支路电流间相互制约的关系。注意:注意:流出节点的电流为正,流入节点的电流取负。流出节点的电流为正,流入节点的电流取负。第119页,本讲稿共136页 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以
34、推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。的闭合面。的闭合面。的闭合面。2 2推广推广推广推广I=?例例:广义结点广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I5 1 1 5 6V12V第120页,本讲稿共136页KCL的推广应用 二端网络的两个对外引出端子,电流由一端流入、从另一端流出,因此两个端子上的电流数值相等。只有一条支路相连时:i=i=0 0ABi1i2i3IA=IAB ICAABi1i2ABi 图示B封闭曲面均可视为广义结点,第121页,本讲稿共136页解解I I1 1I I2
35、 2I I3 3I I4 4由由基尔霍夫基尔霍夫电流定律电流定律可列出可列出-I1+I2-I3+I40-2+-2+(3 3)-(2 2)+I+I4 40 0可得可得 I43A已知:如图所示,已知:如图所示,I12A,I23A,I32A,试求试求I4。返回返回第122页,本讲稿共136页u uA =u u B?ABi2i1i1=i2j jA=j j B+_1+_113V1112Vi1=i2?右封闭曲面可视为广义节点第123页,本讲稿共136页1.7.3 基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(KVL定律定律)1 1定律定律定律定律即:即:U=0 在任一瞬间,沿任一
36、回路循行方向,回路中各段电压在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各段电压在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各段电压在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各段电压的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。的代数和恒等于零。对回路对回路1:对回路对回路2:I1 R1+I3 R3 E1=0I2 R2+I3 R3 E2=0I1I2I3ba+E2R2+R3R1E11 12 2注意:注意:与绕行方向一致(降压)的电压为正,否则取负。与绕行方向一致(降压)的电压为正,否则取负。第124页,本讲稿共136页1列方程前列方程前标注标注回路循行方向;回路循行方向;电位升电位升=电位降电位降 E2
37、=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=02应用应用 U=0列方程时列方程时列方程时列方程时,项前符号的确定:项前符号的确定:3.开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意:注意:1 1对回路对回路1:E1UBEE+B+R1+E2R2I2_第125页,本讲稿共136页例:例:例:例:对网孔对网孔abda:对网孔对网孔acba:对网孔对网孔bcdb:R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 E=0对回路对回路 adbca,沿逆时针方向循行,沿逆时针方向循行:I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用应用
38、U=0列方程列方程对回路对回路 cadc,沿逆时针方向循行,沿逆时针方向循行:I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第126页,本讲稿共136页KVL定律的推广应用 或写作或写作或写作或写作对假想回路列对假想回路列 KVL KVL:USI IUR+_+_U US S IR IR U U =0=0U U =U US S IR IR第127页,本讲稿共136页KVL定律的推广应用 ABCUA+_UAB+_UB+_U UA A U UB B U UAB AB=0=0U UAB AB=U UA A U UB B 对假想回路列对假想回路列 KVL KVL:或写作
39、或写作或写作或写作第128页,本讲稿共136页下 页上 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返 回第129页,本讲稿共136页下 页上 页+-4V5Vi=?3+-4V5V1A+-u=?3例例2求电流求电流 i例例3求电压求电压 u解解解解要求能熟练求解含源支路的能熟练求解含源支路的电压和电流。电压和电流。返 回第130页,本讲稿共136页解解I1下 页上 页-10V10V+-1AI=?10例例4求电流求电流 I例例6求电压求电压 U解解4V+-10AU=?2+-3AI返 回第131页,本讲稿共136页解解下 页上 页10V+-3I2U=?I=055-+2I2 I25+-例例5
40、求开路电压求开路电压 U返 回第132页,本讲稿共136页解解选择参数可以得到电选择参数可以得到电压和功率放大。压和功率放大。+-I1U=?R2 I1R1US上 页例例6求输出电压求输出电压 U返 回第133页,本讲稿共136页KCL、KVL小结小结:KCL是是对对支支路路电电流流的的线线性性约约束束,KVL是是对对回回路路电电压压的线性约束。的线性约束。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是是能能量量守恒的具体体现守恒的具体体现(电压与路径无关电压与路径无关)。KCL、KVL只适用
41、于集总参数的电路。只适用于集总参数的电路。下 页上 页返 回第134页,本讲稿共136页本章小结本章小结一、内容:一、内容:1、电路的基本概念:电路、电路模型;电流、电、电路的基本概念:电路、电路模型;电流、电压参考方向;电阻、电源的伏安关系;功率与能量。压参考方向;电阻、电源的伏安关系;功率与能量。2、基本定律:、基本定律:KCL 、KVL3、应用基本概念和定律分析计算简单电路。、应用基本概念和定律分析计算简单电路。二、重点与难点:二、重点与难点:1、电流、电压的参考方向、电流、电压的参考方向(难点)(难点)2、电阻、电容和电感的伏安关系;功率计算是电、电阻、电容和电感的伏安关系;功率计算是电路分析的基础路分析的基础(重点)(重点)3、KCL、KVL为电路理论基础、内容简单,但为电路理论基础、内容简单,但灵活运用需要一个过程灵活运用需要一个过程(重点)(重点)4、本章内容与全课密切相关、应引以重视、本章内容与全课密切相关、应引以重视第135页,本讲稿共136页习题课本1.2,1.9,1.10,1.11,1.15,1.17,1.19。第136页,本讲稿共136页
限制150内