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1、电路基础知识新2023/1/41本讲稿第一页，共七十四页2、电路分类：、电路分类：线线 性性非非 线线 性性时时 变变时时 不不 变变 集中参数集中参数分布参数分布参数 激励与响应满足叠加性和齐次性的电路激励与响应满足叠加性和齐次性的电路。电路元件参数不随时间变化电路元件参数不随时间变化。电路几何尺寸远小于最小工作波长的电路电路几何尺寸远小于最小工作波长的电路。f(Hz)50500M(m)6x106 0.6C=3x108m/s2023/1/42本讲稿第二页，共七十四页电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。路的电气特性。电路模型

2、由一些理想电路元件用理想导电路模型由一些理想电路元件用理想导线连结而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式连线连结而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式连结就构成不同特性的电路。结就构成不同特性的电路。电路一词的两种含义电路一词的两种含义:(1)实际电路实际电路;(2)电路模型电路模型 数学模型数学模型2023/1/43本讲稿第三页，共七十四页图图11 手电筒电路手电筒电路常用电路图来表示电路模型常用电路图来表示电路模型(a)实际电路实际电路 (b)电原理图电原理图 (c)电路模型电路模型 (d)拓扑结构图拓扑结构图2023/1/44本讲稿第四页，共七十四页图图12 晶体管放大电路晶体管放大

3、电路(a)实际电路实际电路 (b)电原理图电原理图 (c)电路模型电路模型 (d)拓扑结构图拓扑结构图2023/1/45本讲稿第五页，共七十四页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 重点重点：电路元件和电路定律电路元件和电路定律(circuit elements)(circuit laws)2.2.电路元件特性电路元件特性2023/1/46本讲稿第六页，共七十四页1.1 电路基本物理量电路基本物理量1.1.1 电流电流电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流的大小用电流强度电流强度表示，简称电流。表示，简称电流。电流强度：单位

4、时间内通过导体截面的电荷量。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。大写大写 I 表示直流电流表示直流电流小写小写 i 表示电流的一般符号表示电流的一般符号2023/1/47本讲稿第七页，共七十四页正电荷运动方向规定为正电荷运动方向规定为电流的实际方向电流的实际方向电流的实际方向电流的实际方向。电流的方向用一个箭头表示。电流的方向用一个箭头表示。电流的方向用一个箭头表示。电流的方向用一个箭头表示。任意假设的电流方向称为任意假设的电流方向称为任意假设的电流方向称为任意假设的电流方向称为电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向。如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方如果求出的

5、电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。2023/1/48本讲稿第八页，共七十四页1.1.2 电压、电位电压、电位 电路中电路中a、b点两点间的点两点间的电压电压定义为单位正电荷由定义为单位正电荷由a点移至点移至b点电场力所做的功。点电场力所做的功。电路中某点的电路中某点的电位电位定义为单位正电荷由该点移至参考点电定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。场力所做的功。电路中电路中a、b点两点间的电压等于点两点间的电压等于a、b两点的电位差。两点的电位差。2023/1/49本讲稿第九页，共七十四页电压的实际方向电压的

6、实际方向规定由电位高处指向电位低处。规定由电位高处指向电位低处。与电流方向的处理方法类似，与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为可任选一方向为电压的参考方向电压的参考方向例：例：当当ua=3V ub=2V时时u1=1V最后求得的最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。致，否则说明两者相反。u2=-1V2023/1/410本讲稿第十页，共七十四页 对一个元件，电流对一个元件，电流参考方向参考方向和电压和电压参考方向参考方向可以相可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取

7、为一致，称致，称关联方向关联方向；如不一致，称；如不一致，称非关联方向非关联方向。如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。采用非关联方向，则必须全部标示。2023/1/411本讲稿第十一页，共七十四页1.1.3 电功率电功率电场力在单位时间内所做的功称为电场力在单位时间内所做的功称为电功率电功率，简称功率。，简称功率。功率与电流、电压的关系：功率与电流、电压的关系：关联方向时：关联方向时：p=ui非关联方向时：非关联方向时：p=ui2023/1/412本讲稿第十二页，共七十四页功率的正负：功率的正负：注意研究对象注

8、意研究对象 对于对于一个元件一个元件而言，其功率的计算公式是而言，其功率的计算公式是P=UI 而因而因为电流和电压都可能有正有负，所以，功率的值也是有为电流和电压都可能有正有负，所以，功率的值也是有正有负的。可见，正有负的。可见，一个元件一个元件的功率的正负值是与电压的功率的正负值是与电压和电流的正方向有关的。和电流的正方向有关的。本讲稿第十三页，共七十四页以以U I的正方向分析的正方向分析P0 消耗功率消耗功率P0，消耗，消耗10W功率。功率。（b）关联方向，）关联方向，P=UI=5(2)=10W，P0，消耗，消耗10W功率。功率。2023/1/415本讲稿第十五页，共七十四页1.2 电路基

9、本元件电路基本元件 常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。电压源、电流源。电压源、电流源。电压源、电流源。电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端电压、电流关系来决定的。电压、电流关系来决定的。电压、电流关系来决定的。电压、电流关系来决定的。2023/1/416本讲稿第十六页，共七十四页1.2.1 无

10、源元件无源元件1电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件是一种消耗电能的元件。理想电阻电阻元件是一种消耗电能的元件。理想电阻元件只具有消耗电能这一种电磁性质（电阻性）。元件只具有消耗电能这一种电磁性质（电阻性）。常见的电阻元件如白炽灯、电炉等。常见的电阻元件如白炽灯、电炉等。2023/1/417本讲稿第十七页，共七十四页伏安关系（欧姆定律）：伏安关系（欧姆定律）：关联方向时：关联方向时：u=Ri非关联方向时：非关联方向时：u=Ri符号：符号：功率：功率：如果一段电阻的阻值为常数，则称为线性电阻，线性如果一段电阻的阻值为常数，则称为线性电阻，线性电阻电阻遵循遵循欧姆定律欧姆定律其端电压和流过的电

11、流其端电压和流过的电流是正比关系，比例是正比关系，比例常数叫做电阻常数叫做电阻(符号为符号为R）。可见）。可见 R既是这种元件的名称，又既是这种元件的名称，又是表示其物理性质的电路参数，是表示其物理性质的电路参数，2023/1/418本讲稿第十八页，共七十四页如果电阻元件的阻值不为常数，则该电阻为非线性电如果电阻元件的阻值不为常数，则该电阻为非线性电阻，元件上的电压电流关系用曲线或者函数表示。阻，元件上的电压电流关系用曲线或者函数表示。0i/Au/V2023/1/419本讲稿第十九页，共七十四页伏安关系：伏安关系：2电感元件电感元件符号：符号：符号：符号：电电电电感感感感元元元元件件件件是是是

12、是一一一一种种种种能能能能够够够够贮贮贮贮存存存存磁磁磁磁场场场场能能能能量量量量的的的的元元元元件件件件，是是是是实实实实际际际际电感器的理想化模型。电感器的理想化模型。电感器的理想化模型。电感器的理想化模型。L称为电感元件的电感，单位是亨利（称为电感元件的电感，单位是亨利（H）。）。只有电感上的电流变化时，电感两端才只有电感上的电流变化时，电感两端才只有电感上的电流变化时，电感两端才只有电感上的电流变化时，电感两端才有电压。在直流电路中，电感上即使有有电压。在直流电路中，电感上即使有有电压。在直流电路中，电感上即使有有电压。在直流电路中，电感上即使有电流通过，但电流通过，但电流通过，但电流

13、通过，但u u,相当于短路。相当于短路。2023/1/420本讲稿第二十页，共七十四页电感元件中的能量关系电感元件中的能量关系 电感元件储存或释放的电场能量为：电感元件储存或释放的电场能量为：电感元件储存或释放的电场能量为：电感元件储存或释放的电场能量为：电感元件储存或释放的电场能量与电流的平方成正电感元件储存或释放的电场能量与电流的平方成正比。比。电感元件储存能量电感元件储存能量电感元件释放能量电感元件释放能量2023/1/421本讲稿第二十一页，共七十四页3电容元件电容元件电电容容元元件件是是一一种种能能够够贮贮存存电电场场能能量量的的元元件件，是是实际电容器的理想化模型。实际电容器的理想

14、化模型。伏安关系：伏安关系：伏安关系：伏安关系：符号：符号：符号：符号：只有电容上的电压变化时，电容两端只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但使有电压，但 i，相当于开路，即，相当于开路，即，相当于开路，即，相当于开路，即 电容具有电容具有电容具有电容具有隔直作用隔直作用。C称为电容元件的电容，单位是法拉（称为电容元件的电容，单位是法拉（F F）。）。2023/1/422本讲稿第二十二页，共七十四页电容元件中的能量关系电容元件中的能量关系电容器储存或释放的电场能量为电容器储存或释放的电场能量为：电容器储存或释放的电场能量与其

15、两端的电压的平电容器储存或释放的电场能量与其两端的电压的平方成正比。方成正比。电容器储存能量电容器储存能量充电充电电容器释放能量电容器释放能量放电放电2023/1/423本讲稿第二十三页，共七十四页电源：独立源电源：独立源 非独立源非独立源1理想电压源与电流源理想电压源与电流源理想电压源与电流源理想电压源与电流源（1）伏安关系）伏安关系电压源：电压源：u=uS 端电压为端电压为us，与流过电压源的与流过电压源的电流无关，由电源本身确定。电流无关，由电源本身确定。输出电流由电源电压的大小输出电流由电源电压的大小和外部电路决定。这样的电和外部电路决定。这样的电压源压源,就称为理想电压源。就称为理想

16、电压源。2023/1/424本讲稿第二十四页，共七十四页特点特点 1.1.输出电压恒定，输出电流由外部负载决定；即：电压输出电压恒定，输出电流由外部负载决定；即：电压源的源的个重要特性是端电压在任何时刻都和流过的电流大个重要特性是端电压在任何时刻都和流过的电流大个重要特性是端电压在任何时刻都和流过的电流大个重要特性是端电压在任何时刻都和流过的电流大小无关。小无关。小无关。小无关。2.在任何时候，理想电压源都不允许短路。在任何时候，理想电压源都不允许短路。2023/1/425本讲稿第二十五页，共七十四页理想电压源之间的连接理想电压源之间的连接 理想电压源可以串联，对外部电路来说，串联后的电压源理

17、想电压源可以串联，对外部电路来说，串联后的电压源可用一个电压为可用一个电压为US的等效电压源来代替。的等效电压源来代替。+-US1US2US+-US+-+-US1US2US+-US+-2023/1/426本讲稿第二十六页，共七十四页 当然，理想电压源也可以并联，但必须注意，所并联的电压当然，理想电压源也可以并联，但必须注意，所并联的电压源必须电压相等，极性相同。否则，其中一个电源会被损坏。源必须电压相等，极性相同。否则，其中一个电源会被损坏。US1+-US2+-US+-相当于一个电源的作用相当于一个电源的作用2023/1/427本讲稿第二十七页，共七十四页电流源电流源：i=iS流过电流为流过电

18、流为is，与电流源与电流源两端电压无关，由电源本两端电压无关，由电源本身确定。其输出电压由电身确定。其输出电压由电源电流的大小和外部电路源电流的大小和外部电路决定，决定，这样的电源，就这样的电源，就称为理想电流源。称为理想电流源。2023/1/428本讲稿第二十八页，共七十四页特点特点 1.输出电流恒定，输出电压由外部负载决定；即：输出电流恒定，输出电压由外部负载决定；即：电流源的电流源的个重要特性是输出电流在任何时刻都和电源个重要特性是输出电流在任何时刻都和电源两端的电压大小无关。两端的电压大小无关。2.在任何时候，理想电流源都不允许开路。在任何时候，理想电流源都不允许开路。2023/1/4

19、29本讲稿第二十九页，共七十四页理想电流源之间的连接理想电流源之间的连接 理想电流源可以并联，对外部电路来说，并联后的电压理想电流源可以并联，对外部电路来说，并联后的电压源可用一个电流为源可用一个电流为IS的等效电压源来代替。的等效电压源来代替。IS1IS2USISUSIS1IS2USISUS2023/1/430本讲稿第三十页，共七十四页 当然，理想电流源也可以串联，但必须注意，所有串联的电当然，理想电流源也可以串联，但必须注意，所有串联的电流源必须电流大小相等，方向相同。否则，其中一个电源会被流源必须电流大小相等，方向相同。否则，其中一个电源会被损坏。损坏。ISUSIS1USIS2相当于一个

20、电源的作用相当于一个电源的作用2023/1/431本讲稿第三十一页，共七十四页通常通常理想电压源不会并联，理想电压源不会并联，理想电流源也不会串联。理想电流源也不会串联。2023/1/432本讲稿第三十二页，共七十四页实际电源实际电源 一个实际的电源一般不具有理想电源的特性，即当外接电阻发生变化时，电源提供的电压和电流都会发生变化。有的电源当外部负载电阻变化时输出电压波动很小，比较接近电压源的特性；而有的电源当外部负载电阻变化时输出电流波动较小，比较接近电流源的特性。所以，我们可以用理想电源元件和电阻元件的组合来表征实际电源的特性。2023/1/433本讲稿第三十三页，共七十四页电流源模型电流

21、源模型电压源模型电压源模型实实际际电电源源电源变换电源变换2023/1/434本讲稿第三十四页，共七十四页2.受控电源受控电源(非独立源非独立源)(controlled source or dependent source)前面所讨论的电压源和电流源都是独立电源，所谓独前面所讨论的电压源和电流源都是独立电源，所谓独立电源，就是电压源的电压或电流源的电流不受外电路立电源，就是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。但是，在电子线路中，我们常常也的控制而独立存在。但是，在电子线路中，我们常常也遇到另一种类型的电源遇到另一种类型的电源电压源的电压或电流源的电电压源的电压或电流源的电流，

22、是受电路中其他部分的电流或电压的控制的，这种流，是受电路中其他部分的电流或电压的控制的，这种电源称为受控源。电源称为受控源。2023/1/435本讲稿第三十五页，共七十四页 特点：当控制的电压或电流消失或等于零时，受特点：当控制的电压或电流消失或等于零时，受控电源的电压或电流也将等于零。控电源的电压或电流也将等于零。电路符号电路符号+受控电压源受控电压源受控电流源受控电流源2023/1/436本讲稿第三十六页，共七十四页(1)电流控制的电流源电流控制的电流源(Current Controlled Current Source):电流放大倍数电流放大倍数r :转移电阻转移电阻 i2=i1u2=r

23、 i1四种类型四种类型(2)电流控制的电压源电流控制的电压源(Current Controlled Voltage Source)CCCSb b i1+_u2i2+_u1i1i2i1CCVSr i1+_u2+_u1+_2023/1/437本讲稿第三十七页，共七十四页*，g，r 为常数时，被控制量与控制量满足线性关系，为常数时，被控制量与控制量满足线性关系，称为线性受控源。称为线性受控源。g:转移电导转移电导 :电压放大倍数电压放大倍数 i1=0i2=gu1 i1=0u2=u1(3)电压控制的电流源电压控制的电流源(Voltage Controlled Current Source)(4)电压控

24、制的电压源电压控制的电压源(Voltage Controlled Voltage Source)VCCSgu1+_u2i2+_u1i1VCVS u1+_u2+_u1+_i2i12023/1/438本讲稿第三十八页，共七十四页1.4 电路的基本定律、分析方法电路的基本定律、分析方法基尔霍夫定律节点电压法 网孔电流法叠加定理与戴维南定理2023/1/439本讲稿第三十九页，共七十四页1.4.1 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路：电路中每个分支叫支路：电路中每个分支叫支路：电路中每个分支叫支路：电路中每个分支叫做支路，支路中元件流过做支路，支路中元件流过做支路，支路中元件流过做支路，支路中元件流过同一个

25、电流。同一个电流。同一个电流。同一个电流。有源支路：有源支路：adcadc，abcabc无源支路：无源支路：无源支路：无源支路：acac节点：电路中三个或者三节点：电路中三个或者三节点：电路中三个或者三节点：电路中三个或者三个以上支路的连接点称为个以上支路的连接点称为个以上支路的连接点称为个以上支路的连接点称为节点。节点。节点。节点。如：如：如：如：a点，点，点，点，c点点回路：电路中任一闭合路回路：电路中任一闭合路回路：电路中任一闭合路回路：电路中任一闭合路径均为回路。径均为回路。径均为回路。径均为回路。如：如：abcda回路，回路，abca 回路，回路，回路，回路，adca 回路。回路。2

26、023/1/440本讲稿第四十页，共七十四页基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL）在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。节点流出的电流之和。在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。表述一表述一表述二表述二可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。负；也可以作相反的假定。所有电流均为正。所有电流均为正。2023/1/441本讲稿第四十一页，共七十四页例：列出下图中各节点的例：列出下图中各节点的KCL方

27、程方程解：取流入为正解：取流入为正以上三式相加：以上三式相加：i i1 i i2i3 0 0 节点节点a i1i4i60节点节点b i2i4i50节点节点c i3i5i602023/1/442本讲稿第四十二页，共七十四页基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL）表述一表述一表述一表述一表述二表述二表述二表述二 在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。位降之和。在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号

28、。反时取负号。所有电压均为正。所有电压均为正。2023/1/443本讲稿第四十三页，共七十四页 对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。等于回路中的电压源电压的代数和。在运用上式时，电流参考方向与回路绕行方向一致在运用上式时，电流参考方向与回路绕行方向一致时时iR前取正号，相反时取负号；电压源电压方向与前取正号，相反时取负号；电压源电压方向与回路绕行方向一致时回路绕行方向一致时us前取负号，相反时取正号。前取负号，相反时取正号。2023/1/444本讲稿第四十四页，共七十四页例：列出下图的例：列出下图的KVL方程方程202

29、3/1/445本讲稿第四十五页，共七十四页节点电压法节点电压法 一、节点电压法一、节点电压法 在在具具有有n个个基基本本节节点点的的电电路路模模型型中中，可可以以选选其其中中一一个个节节点点作作为为参参考考点点，定定义义其其余余(n-1)个个节节点点的的电电位位，称称为为节节点点电电压压。列出这列出这n-1个节点电流方程。个节点电流方程。从节点流出的电流的代数和等于从节点流出的电流的代数和等于0.2023/1/446本讲稿第四十六页，共七十四页2023/1/447本讲稿第四十七页，共七十四页网孔电流法网孔电流法 当电路中的独立网孔数少于基本结点数且支路间无交叉时，用网孔电流法比较方便。其步骤为

30、：(1)选取网孔电流的参考方向及绕行方向。(2)根据KVL列写该网孔的电压方程，2023/1/448本讲稿第四十八页，共七十四页2023/1/449本讲稿第四十九页，共七十四页1.4.2 叠加定理叠加定理在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，每一元件的电流或电压等于每一个每一元件的电流或电压等于每一个独立源独立源单独作用于电路时单独作用于电路时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。这就是在该元件上所产生的电流或电压的代数和。这就是叠加定理叠加定理。说明说明说明说明:当某一独立源单独作用时当某一独立源单独作用时,其他独立源置零其他独立

31、源置零2023/1/450本讲稿第五十页，共七十四页例例：求求 I解：应用叠加定理解：应用叠加定理R12AIR24VR1R22A22IR1R2I4V2023/1/451本讲稿第五十一页，共七十四页1.4.3 戴维南定理戴维南定理有源二端网络有源二端网络 具有两个出线端，其中具有两个出线端，其中包含有一个（或者多个）独包含有一个（或者多个）独立电源的部分电路称为有源立电源的部分电路称为有源二端网络。用二端网络。用NA表示，它可表示，它可以是简单的或任意复杂的以是简单的或任意复杂的电路。电路。RLIUNA2023/1/452本讲稿第五十二页，共七十四页对于有源二端网络外接电阻对于有源二端网络外接电

32、阻RL而言，该有源二端网络仅相当而言，该有源二端网络仅相当于一个电源的作用，这是因为，它向该电阻提供所需要的电流于一个电源的作用，这是因为，它向该电阻提供所需要的电流和电压。所以，我们可以用一个电源来代替这个有源二端网络。和电压。所以，我们可以用一个电源来代替这个有源二端网络。RLIUNARLIU电电源源2023/1/453本讲稿第五十三页，共七十四页 这种代替就是等效电源定理的基本思想，如果将有源二这种代替就是等效电源定理的基本思想，如果将有源二端网络用电压源代替端网络用电压源代替戴维南定理；如果将有源二端网戴维南定理；如果将有源二端网络用电流源代替络用电流源代替诺顿定理。诺顿定理。我们只介

33、绍戴维南定理，因为电流源可以由电压源我们只介绍戴维南定理，因为电流源可以由电压源转换得到，所以，将电压源转换后就可得到诺顿定理。转换得到，所以，将电压源转换后就可得到诺顿定理。2023/1/454本讲稿第五十四页，共七十四页戴维南定理戴维南定理 对任何一个线性有源二端网络，就其对外部对任何一个线性有源二端网络，就其对外部电路的作用而言，总可以用一个理想电压源电路的作用而言，总可以用一个理想电压源US与一个电阻与一个电阻R0的串联有源支路（实际电压源）的串联有源支路（实际电压源）来代替。其中，来代替。其中，US的值就等于该有源二端网络的值就等于该有源二端网络的的开路电压开路电压U0C，即，即US

34、=U0C，R0就等于其开路就等于其开路电压电压/短路电流短路电流.R0=Vs/Is本讲稿第五十五页，共七十四页abiUoc+u+Req其中等效电源的计算方法：开路电压其中等效电源的计算方法：开路电压 U0C0C，R R0就等于其开路电压就等于其开路电压/短路电流短路电流短路电流短路电流.R0=Vs s/I/Is2023/1/456本讲稿第五十六页，共七十四页求等效电阻，有两种方法求等效电阻，有两种方法（1）将）将Ns化为化为No，(如图当不含受控源时如图当不含受控源时)abNo（2）将）将Ns化为化为No，在，在ab端施加一个电压端施加一个电压uU+IabNo注意u,i参考方向2023/1/4

35、57本讲稿第五十七页，共七十四页戴维南定理的应用戴维南定理的应用+-USR0+-USR0+-4V+-4V本讲稿第五十八页，共七十四页用戴维南定理求解电路（电流和电压）的步骤用戴维南定理求解电路（电流和电压）的步骤n n断开待求支路；断开待求支路；n n求电路的开路电压和等效电阻（注意电源为求电路的开路电压和等效电阻（注意电源为零的含义）零的含义）n n画出戴维南等效电路，求出待求电流或电压。画出戴维南等效电路，求出待求电流或电压。2023/1/459本讲稿第五十九页，共七十四页例例 求图示电桥电路中电阻求图示电桥电路中电阻RL的电流的电流i。解：用分压公式求得解：用分压公式求得 2023/1/

36、460本讲稿第六十页，共七十四页 用戴维宁等效电路代替单口网络，得到图用戴维宁等效电路代替单口网络，得到图(d)电路，由此求电路，由此求得得 2023/1/461本讲稿第六十一页，共七十四页要使电阻要使电阻RL中电流中电流I为零的问题，只需为零的问题，只需 由此求得由此求得 2023/1/462本讲稿第六十二页，共七十四页Uo+Ri3 UR-+解：解：(1)求开路电压求开路电压UoU0=6I1+3I1I1=9/9=1AU0=9V3 6 I1+9V+Uo+6I1例例 已知如图，求已知如图，求UR。(含受控源）含受控源）3 I1+9V+UR+6I13 2023/1/463本讲稿第六十三页，共七十四

37、页方法方法1 外加压求流（独立源置零，受控源保留）外加压求流（独立源置零，受控源保留）U=6I1+3I1=9I1I1=I 6/(6+3)=(2/3)IRi=U/I=6 3 6 I1+6I1U+IU=9 (2/3)I=6I(2)求等效电阻求等效电阻Ri2023/1/464本讲稿第六十四页，共七十四页方法方法2 开路电压、短路电流开路电压、短路电流3 6 I1+9VIsc+6I1开路电压开路电压 U0=9V3I16I1=0I1=0Isc=1.5A6+9VIscRi=U0/Isc=9/1.5=6 Uo+RiIsc2023/1/465本讲稿第六十五页，共七十四页 1.5 相量和相量和RC电路的响应电路

38、的响应 相量法相量法一一.正弦量的三要素：正弦量的三要素：i(t)=Imsin(t+)i+_u(1)幅值幅值(amplitude)(振幅、振幅、最大值最大值)Im(2)(2)角频率角频率(angular frequency)(3)初相位初相位(initial phase angle)2023/1/466本讲稿第六十六页，共七十四页 Im ti(t)=Imsin(t+)i波形图波形图t一般一般|=/2/20 =-=-/2/20i 0 =0=002023/1/467本讲稿第六十七页，共七十四页 二、同频率正弦量的相位差二、同频率正弦量的相位差(phase difference)。设设 u(t)=U

39、msin(t+u),i(t)=Imsin(t+i)相位差相位差 =(t+u)-(t+i)=u-i 0，u 领先领先(超前超前)i，或，或i 落后落后(滞后滞后)u tu,iu i u i 0 0，i 领先领先(超前超前)u，或，或u 落后落后(滞后滞后)i2023/1/468本讲稿第六十八页，共七十四页 n =0，同相：同相：=(180o)，反相：，反相：规定：规定：|(180)特殊相位关系：特殊相位关系：tu,i u i0 tu,iu i0 tu,iu i0 =90 正交正交 2023/1/469本讲稿第六十九页，共七十四页 n 电流有效值电流有效值有效值也称有效值也称方均根值方均根值三三.

40、有效值有效值(effective value)电压有效值电压有效值2023/1/470本讲稿第七十页，共七十四页 n 正弦电流、电压的有效值正弦电流、电压的有效值设设 i(t)=Imsin(t+)注意注意:只适用正弦量只适用正弦量2023/1/471本讲稿第七十一页，共七十四页 n 四四 正弦量的频域表示相量正弦量的频域表示相量正弦量的相量表示正弦量的相量表示:相量的模表示正弦量的有效值相量的模表示正弦量的有效值相量的幅角表示正弦量的初相位相量的幅角表示正弦量的初相位注意：相量并不是正弦注意：相量并不是正弦 量，而是表征正弦量量，而是表征正弦量 i u相量图相量图2023/1/472本讲稿第七十二页，共七十四页 正弦量正弦量相量相量时域时域 频域频域 正弦波形图正弦波形图相量图相量图2023/1/473本讲稿第七十三页，共七十四页2023/1/474本讲稿第七十四页，共七十四页