电路第一章-电路的基本概念与基本定律.ppt

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1、电路与电子学电路与电子学南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 邱关源编著，电路（第邱关源编著，电路（第邱关源编著，电路（第邱关源编著，电路（第4 4版），高等教育出版社，版），高等教育出版社，版），高等教育出版社，版），高等教育出版社，20002000年年年年J.E.Kemmerly,S.M.Durbin,J.E.Kemmerly,S.M.Durbin,Engineering Circuit Analysis(Sixth Engineering Circuit Analysis(Sixth Edition)Edition),2002,2002潘双来等编著，电路学习指

2、导与习题精解，清华大学出版社，潘双来等编著，电路学习指导与习题精解，清华大学出版社，潘双来等编著，电路学习指导与习题精解，清华大学出版社，潘双来等编著，电路学习指导与习题精解，清华大学出版社，20042004年年年年周玉坤编译，电路（第周玉坤编译，电路（第周玉坤编译，电路（第周玉坤编译，电路（第7 7版），电子工业出版社，版），电子工业出版社，版），电子工业出版社，版），电子工业出版社，20052005年年年年参考书目参考书目黄锦安主编，电路与模拟电子技术，机械工业出版社，黄锦安主编，电路与模拟电子技术，机械工业出版社，黄锦安主编，电路与模拟电子技术，机械工业出版社，黄锦安主编，电路与模拟电子

3、技术，机械工业出版社，20082008年年年年南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 本课程是数字电子技术、数字逻辑、计算机组成等课程本课程是数字电子技术、数字逻辑、计算机组成等课程本课程是数字电子技术、数字逻辑、计算机组成等课程本课程是数字电子技术、数字逻辑、计算机组成等课程的必要先修课，是构建硬件知识体系的重要环节的必要先修课，是构建硬件知识体系的重要环节的必要先修课，是构建硬件知识体系的重要环节的必要先修课，是构建硬件知识体系的重要环节现代社会的各个方面无不与电子技术有着密切的联系，现代社会的各个方面无不与电子技术有着密切的联系，现代社会的各个方面无不与电子技术

4、有着密切的联系，现代社会的各个方面无不与电子技术有着密切的联系，学好电子技术很重要！学好电子技术很重要！学好电子技术很重要！学好电子技术很重要！电路与电子学电路与电子学是计算机类专业的一门技术基础课，主要是计算机类专业的一门技术基础课，主要是计算机类专业的一门技术基础课，主要是计算机类专业的一门技术基础课，主要学习电路基本理论和模拟电子电路的原理和应用学习电路基本理论和模拟电子电路的原理和应用学习电路基本理论和模拟电子电路的原理和应用学习电路基本理论和模拟电子电路的原理和应用课程的性质与重要性南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 17851785年年年年 法国科学家

5、法国科学家法国科学家法国科学家G.AG.A库仑确定库仑确定库仑确定库仑确定库仑定律库仑定律 18261826年年年年 德国科学家德国科学家德国科学家德国科学家G.S.G.S.欧姆提出欧姆提出欧姆提出欧姆提出欧姆定律欧姆定律18311831年年年年 法拉第发现法拉第发现法拉第发现法拉第发现电磁感应现象电磁感应现象，并制作了第一台，并制作了第一台，并制作了第一台，并制作了第一台发发电机模型电机模型18451845年年年年 德国科学家德国科学家德国科学家德国科学家G.R.G.R.基尔霍夫提出关于电路网络的基尔霍夫提出关于电路网络的基尔霍夫提出关于电路网络的基尔霍夫提出关于电路网络的 基尔霍夫定律基尔

6、霍夫定律18641864年年年年 英国英国英国英国A.G.C.A.G.C.麦克斯韦提出了麦克斯韦提出了麦克斯韦提出了麦克斯韦提出了电磁波理论电磁波理论18771877年年年年 T.A.T.A.爱迪生发明了爱迪生发明了爱迪生发明了爱迪生发明了留声机留声机(改进了电话改进了电话改进了电话改进了电话)，18791879年年年年发明了发明了发明了发明了白炽灯白炽灯，18831883年发明了年发明了年发明了年发明了热电子发射现象热电子发射现象（爱迪生效应）（爱迪生效应）（爱迪生效应）（爱迪生效应）19041904年年年年 英国人英国人英国人英国人J.A.J.A.弗莱明发明了弗莱明发明了弗莱明发明了弗莱明

7、发明了电子二极管电子二极管电子电工技术的发展电子电工技术的发展南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 19041904年年年年美国德美国德美国德美国德.福雷斯特发明了福雷斯特发明了福雷斯特发明了福雷斯特发明了电子三极管电子三极管19481948年年年年第一只第一只第一只第一只晶体管晶体管诞生诞生诞生诞生19581958年年年年 美国基尔比制成第一块美国基尔比制成第一块美国基尔比制成第一块美国基尔比制成第一块集成电路集成电路，6 6个月后诺伊个月后诺伊个月后诺伊个月后诺伊斯制成第一块斯制成第一块斯制成第一块斯制成第一块硅集成电路硅集成电路 19711971年年年年 美国

8、美国美国美国M.E.M.E.霍夫制成第一台霍夫制成第一台霍夫制成第一台霍夫制成第一台四位微处理器四位微处理器4004 19751975年年年年 美国莱因哈特和洛发明美国莱因哈特和洛发明美国莱因哈特和洛发明美国莱因哈特和洛发明集成光路集成光路 19761976年年年年 美国美国美国美国S.S.克雷制成第一部克雷制成第一部克雷制成第一部克雷制成第一部微型计算机微型计算机“克雷克雷-I”19831983年年年年 我国研制成功第一台速度为我国研制成功第一台速度为我国研制成功第一台速度为我国研制成功第一台速度为1 1亿次的亿次的亿次的亿次的“银河银河”巨型巨型计算机计算机19841984年年年年 我国成

9、功发射第一颗我国成功发射第一颗我国成功发射第一颗我国成功发射第一颗通信卫星通信卫星 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 水立方建筑学、电子学、光学的结合南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电路基本概念电路基本概念电路基本定理电路基本定理电路基本分析方法电路基本分析方法本学期课程的重点南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 遵循从简到繁、从易到难的原则遵循从简到繁、从易到难的原则遵循从简到繁、从易到难的原则遵循从简到繁、从易到难的原则 体系上先体系上先体系上先体系上先静态静态静态静态（直流电路分析定理）（直流电

10、路分析定理）（直流电路分析定理）（直流电路分析定理）后后后后稳态稳态稳态稳态（正弦和非正弦周期电路相量）（正弦和非正弦周期电路相量）（正弦和非正弦周期电路相量）（正弦和非正弦周期电路相量）再再再再暂态暂态暂态暂态（过渡过程分析）（过渡过程分析）（过渡过程分析）（过渡过程分析）纵览一至六章内容南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律 电路的分析方法电路的分析方法电路的分析方法电路的分析方法 （支路电流法、网孔电流法、节点电压法等）（支路电流法、网孔电流法、节点电压法等）（支路

11、电流法、网孔电流法、节点电压法等）（支路电流法、网孔电流法、节点电压法等）正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路 三相交流电路三相交流电路三相交流电路三相交流电路 电路的频率特性电路的频率特性电路的频率特性电路的频率特性 （RCRCRCRC、LCLCLCLC、RLCRLCRLCRLC电路）电路）电路）电路）电路的暂态分析电路的暂态分析电路的暂态分析电路的暂态分析本学期课程的主要内容南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.1 电路与电路模型电路与电路模型1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向1.3 电阻元件电阻元件1.4 独立电源

12、（电压源、电流源）独立电源（电压源、电流源）1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.6 电位的计算电位的计算1.7 非独立电源非独立电源受控源受控源 第1章 电路的基本概念及基本定律南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 进行信号的处理和传递进行信号的处理和传递进行能量的转换和传输进行能量的转换和传输进行信息的存储进行信息的存储1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型1.1.1 电路的作用电路的作用南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.11.1 电路与电路模型电路与电路模型n n电路的概念电路的概念电路是由用电设备或元器件（称为负载）与

13、供电设备电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备（称为电源）通过导线等（中间环节）连接而构成的（称为电源）通过导线等（中间环节）连接而构成的（称为电源）通过导线等（中间环节）连接而构成的（称为电源）通过导线等（中间环节）连接而构成的提供给提供给提供给提供给电电电电荷流动的通荷流动的通荷流动的通荷流动的通路路路路，电路电路电路电路是构成电流通路的一是构成电流通路的一是构成电流通路的一是构成电流通路的一切设备总和。切设备总和。切设备总和。切设备总和。当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时，当电场

14、被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时，当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时，当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时，即形成电路，可用即形成电路，可用即形成电路，可用即形成电路，可用“路路路路”的理论来分析处理。的理论来分析处理。的理论来分析处理。的理论来分析处理。南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电阻器电阻器电容器电容器电池电池运算放大器运算放大器晶体管晶体管1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型电路元器件电路元器件开关开关南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 实际电路是为完成某种预期的目的而设计的，具有实际电路

15、是为完成某种预期的目的而设计的，具有实际电路是为完成某种预期的目的而设计的，具有实际电路是为完成某种预期的目的而设计的，具有传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。我传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。我传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。我传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。我们课程的研究对象不是实际电路，而是从实际电路中们课程的研究对象不是实际电路，而是从实际电路中们课程的研究对象不是实际电路，而是从实际电路中们课程的研究对象不是实际电路，而是从实际电路中抽象出来的抽象出来的抽象出来的抽象出来的理想化的电路，即实际电路的模型理想化的电路，即实际电路的模型理想化的

16、电路，即实际电路的模型理想化的电路，即实际电路的模型，研究，研究，研究，研究其中的电压、电流和功率分配等。其中的电压、电流和功率分配等。其中的电压、电流和功率分配等。其中的电压、电流和功率分配等。电路模型将电路的主要性能用数学方法表达出来，电路模型将电路的主要性能用数学方法表达出来，电路模型将电路的主要性能用数学方法表达出来，电路模型将电路的主要性能用数学方法表达出来，电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特电路模型反映了原电路工作的主要特性，并且这些特性是已经性是已经性是已经性是已经数学化数学化

17、数学化数学化了的，便于用数学方法进行分析。了的，便于用数学方法进行分析。了的，便于用数学方法进行分析。了的，便于用数学方法进行分析。1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型 电路模型电路模型南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实电路模型中，构成电路的不再是千差万别的各种实际元器件，而是数量有限的际元器件，而是数量有限的际元器件，而是数量有限的际元器件，而是数量有限的理想元件理想元件理想元件理想元件，具有很好的，具有很好的，具有很好的

18、，具有很好的规范性。有利于设计、交流。规范性。有利于设计、交流。规范性。有利于设计、交流。规范性。有利于设计、交流。1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型建立电路模型的意义建立电路模型的意义南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 2 2）用理想元件实现每个元器件的特性，构成）用理想元件实现每个元器件的特性，构成）用理想元件实现每个元器件的特性，构成）用理想元件实现每个元器件的特性，构成元器件的元器件的元器件的元器件的模型模型模型模型1 1）对电路中的每个元器件特性）对电路中的每个元器件特性）对电路中的每个元器件特性）对电路中的每个元器件特性建立数学模型建立数学模

19、型建立数学模型建立数学模型3 3）把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，）把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，）把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，）把所有元器件的电路模型按照原电路结构连接起来，形成形成形成形成电路的模型电路的模型电路的模型电路的模型怎样建立电路模型怎样建立电路模型1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电路的组成电路的组成 电源：产生电能或提供电信号电源：产生电能或提供电信号电源：产生电能或提供电信号电源：产生电能或提供电信号 负载：消耗电能或取用电信号负载：消耗电能或取用电信

20、号负载：消耗电能或取用电信号负载：消耗电能或取用电信号 中间环节：对电能或电信号进行控制、分配、处理等中间环节：对电能或电信号进行控制、分配、处理等中间环节：对电能或电信号进行控制、分配、处理等中间环节：对电能或电信号进行控制、分配、处理等1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电路模型电路模型1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 实际电路实际电路实际电路实际电路220V开关开关开关开关S S镇流器镇流器镇流器镇流器L L启辉器启辉器启辉器启辉器QQ日光

21、灯管日光灯管日光灯管日光灯管R R电容器电容器电容器电容器C CR Ls Cus+-电路模型电路模型电路模型电路模型1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 理想电路元件与模型理想电路元件与模型 电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件R R 电感元件电感元件电感元件电感元件L L 电容元件电容元件电容元件电容元件CC 无源元件与模型无源元件与模型无源元件与模型无源元件与模型消耗电能消耗电能.R R存储电场能量存储电场能量.C C存储磁场能量存储磁场能量.L L1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型南京理工大学电光学院南京理工大

22、学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型 理想电路元件及模型理想电路元件及模型 电压源电压源电压源电压源 电流源电流源电流源电流源 有源元件与模型有源元件与模型有源元件与模型有源元件与模型.U Us s.u us s(t t)+_ _.i is s(t t).I Is s南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向 电路的特性电路的特性电路的特性电路的特性是由电流、电压和功率等物理量描述的是由电流、电压和功率等物理量描述的电路分析电路分析电路分析电路分析的基本任务是计算

23、电路中的电流、的基本任务是计算电路中的电流、电压和电压和功率功率南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向(一一)电电 流流 量纲：安培量纲：安培量纲：安培量纲：安培（A A）电流（电流强度）电流（电流强度）电流（电流强度）电流（电流强度）是由电荷（带电粒子）有规则的定向是由电荷（带电粒子）有规则的定向是由电荷（带电粒子）有规则的定向是由电荷（带电粒子）有规则的定向运动形成的。运动形成的。运动形成的。运动形成的。1kA=101kA=103 3AA；1mA=101mA=10-3-3A A；1A=101

24、A=10-6-6A A11安培安培安培安培=1=1库仑库仑库仑库仑/秒秒秒秒 电流电流电流电流在数值上等于单位时间内通过某一导体横截面的在数值上等于单位时间内通过某一导体横截面的在数值上等于单位时间内通过某一导体横截面的在数值上等于单位时间内通过某一导体横截面的 电荷量：电荷量：电荷量：电荷量：南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向 一些常用的十进制倍数的表示方法：一些常用的十进制倍数的表示方法：一些常用的十进制倍数的表示方法：一些常用的十进制倍数的表示方法：南京理工大学电光学院南京理工大学电光

25、学院电路与电子学电路与电子学 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向恒定电流恒定电流恒定电流恒定电流量量值值和和方方向向均均不不随随时时间间变变化化的的电电流流，称称为为恒恒恒恒定定定定电电电电流流流流，简简称称为为直直直直流流流流电电电电流流流流(dc(dc(dc(dc或或或或DCDCDCDCDirect Direct Direct Direct current)current)current)current)，一一般般用用符符号号I I I I表示表示时变电流时变电流量值和方向随时间变化的电流，称为量值和方向随时间变化的电流，称为时变电流时变电流时变电流时

26、变电流，一般用，一般用符号符号i表示。时变电流在某一时刻表示。时变电流在某一时刻t的值的值i(t)，称为，称为瞬时值瞬时值交流电流交流电流量值和方向作量值和方向作周期性变化周期性变化且平均值为零的时变电流，称且平均值为零的时变电流，称为为交流电流交流电流，简称为，简称为交流交流(ac或或ACAlternatingcurrent)南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向电流的参考方向电流的参考方向 标定方式：在连接导线上用标定方式：在连接导线上用标定方式：在连接导线上用标定方式：在连接导线上用箭头箭

27、头表示表示表示表示 约定：约定：约定：约定：是一种是一种是一种是一种任意选定任意选定的方向的方向的方向的方向 当当当当i0时参考方向与实际方向时参考方向与实际方向时参考方向与实际方向时参考方向与实际方向一致一致 当当当当i0时参考方向与实际方向时参考方向与实际方向时参考方向与实际方向时参考方向与实际方向一致一致 当当当当u0时，时，时，时，吸收吸收功率功率功率功率 量纲：瓦特量纲：瓦特量纲：瓦特量纲：瓦特（WW）当当当当p0时，时，时，时，发出发出功率功率功率功率 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其

28、参考方向功功 率率 的的 计计 算算例例1.2.1 1.2.1 求图中元件的功率，并判断该元件是求图中元件的功率，并判断该元件是吸收还是产生功率？吸收还是产生功率？南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向功功 率率 的的 计计 算算例例1.2.2 1.2.2 图中方框泛指元件，已知四个元件电压图中方框泛指元件，已知四个元件电压均为均为5V5V，I IA A1A1A，I IB B2A2A，P PC C吸吸20W20W，P PD D吸吸10W10W，试求元件，试求元件A A和和B B的功率及的功率及C

29、 C和和D D的电流？的电流？南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 常用的各种二端电阻器件常用的各种二端电阻器件常用的各种二端电阻器件常用的各种二端电阻器件 电阻器电阻器晶体二极管晶体二极管南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.31.3 电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件 金属膜电阻器金属膜电阻器 METAL FILM FIXED RESISTOR（MF TYPE）金属氧化物电阻器金属氧化物电阻器 METAL OXIDE FILM RESISTOR(MOF TYPE)碳膜电阻器碳膜电阻器 CARBON

30、FILM FIXED RESISTOR 熔断涂覆电阻器熔断涂覆电阻器 FUSIBLE FILM RESISTOR 线绕涂覆电阻器线绕涂覆电阻器 WIRE WOUND RESISTOR(KNP TYPE)绕涂覆电阻器绕涂覆电阻器 WIRE WOUND RESISTOR(KNH TYPE)南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 (二端二端)电电 阻阻 元元 件件 若一个二端元件的电压与电流之间的关系可以若一个二端元件的电压与电流之间的关系可以若一个二端元件的电压与电流之间的关系可以若一个二端元件的电压与电流之间的关系可以 用用用用i-u平

31、面上的一条曲线表征时称之为电阻平面上的一条曲线表征时称之为电阻平面上的一条曲线表征时称之为电阻平面上的一条曲线表征时称之为电阻 过原点的过原点的过原点的过原点的直线直线对应的电阻称为对应的电阻称为对应的电阻称为对应的电阻称为线性电阻线性电阻0 0i iu u 隧道二极管为隧道二极管为隧道二极管为隧道二极管为非线性电阻非线性电阻 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件0 0i iu u 线线 性性 电电 阻阻.i iu u+_ _R R（关联）（关联）（关联）（关联）南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.

32、31.3 电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件 欧欧 姆姆 定定 律律.i iu u+_ _R R.i iu u+_ _R R南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 欧欧 姆姆 定定 律的另一种形式律的另一种形式.i iu u+_ _R R(G G)电导（电导（电导（电导（S S）南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 电阻功率的计算电阻功率的计算.i iu u+_ _R R.i iu u+_ _R R,电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件始终吸收功率，消耗电能始终吸收功率，消耗电能

33、 电源在电路中可能吸收功率，也可能发出功率电源在电路中可能吸收功率，也可能发出功率南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 例例例例 已知已知已知已知u u1 1=1V,=1V,u u2 2=-3V,=-3V,u u4 4=-4V,=-4V,u u5 5=1V,1V,u u6 6=-3V,=-3V,i i1 1=2A,=2A,i i2 2=1A,=1A,i i3 3=-1A,=-1A,求求求求u uabab和和和和u uadad及各段电路的功率并指明及各段电路的功率并指明及各段电路的功率并指明及各段电路的功率并指明吸收还是发出功率。吸收

34、还是发出功率。吸收还是发出功率。吸收还是发出功率。2i i1 1u u2 2+_ _c cb b1u u1 1+_ _4u u4 4+_ _i i2 26u u6 6+_ _5u u5 5+_ _i i3 3d df fa ae e.南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 解：解：解：解：u uabab=u uacac+u ucbcb=-=-u u1 1+u u2 2=-(1)+(-3)=-4V=-(1)+(-3)=-4V2i i1 1u u2 2+_ _c cb b1u u1 1+_ _4u u4 4+_ _i i2 26u u6

35、6+_ _5u u5 5+_ _i i3 3d df fa ae e.u uadad=u u66=-3V;=-3V;p p1 1=-=-u u1 1i i1 1=-2W0(=-2W0(发出发出发出发出)p p2 2=u u2 2i i1 1=-6W0(=-6W0(发出发出发出发出););p p4 4=u u4 4i i2 2=4W0(=4W0(吸收吸收吸收吸收););p p5 5=u u5 5i i3 3=1W0(=1W0(=3W0(吸收吸收吸收吸收)南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.3 1.3 电阻元件电阻元件 电路中所有元件的功率之和为电路中所有元件的功

36、率之和为电路中所有元件的功率之和为电路中所有元件的功率之和为0！这一规则称为！这一规则称为！这一规则称为！这一规则称为功率功率平衡平衡原理，常用作对分析结果的检验准则原理，常用作对分析结果的检验准则原理，常用作对分析结果的检验准则原理，常用作对分析结果的检验准则 功率平衡实际上是功率平衡实际上是功率平衡实际上是功率平衡实际上是能量守恒能量守恒的体现，任意时刻，电源的体现，任意时刻，电源的体现，任意时刻，电源的体现，任意时刻，电源发出的电能恰为负载所消耗发出的电能恰为负载所消耗发出的电能恰为负载所消耗发出的电能恰为负载所消耗南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.4

37、1.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 独独 立立 电电 源源 指电源输出的电压（电流）仅由独立电源本身性指电源输出的电压（电流）仅由独立电源本身性指电源输出的电压（电流）仅由独立电源本身性指电源输出的电压（电流）仅由独立电源本身性质决定质决定质决定质决定,与电路中其余部分的电压（电流）无关与电路中其余部分的电压（电流）无关与电路中其余部分的电压（电流）无关与电路中其余部分的电压（电流）无关 电压源电压源电压源电压源 电流源电流源电流源电流源 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压

38、源和电流源 独独 立立 电电 源源南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源1.4.1 1.4.1 电电 压压 源源 若一个二端元件输出电压若一个二端元件输出电压若一个二端元件输出电压若一个二端元件输出电压恒定恒定则称为理想电压源则称为理想电压源则称为理想电压源则称为理想电压源 电路符号电路符号电路符号电路符号 1 1 1 1、理理理理 想想想想 电电电电 压压压压 源源源源.u us s(t t)+_ _.U Us s南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电

39、压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 基本性质基本性质基本性质基本性质 理理理理 想想想想 电电电电 压压压压 源源源源U Us s+_ _I IU U+_ _R R 输出电压恒定，和输出电压恒定，和输出电压恒定，和输出电压恒定，和外电路无关外电路无关外电路无关外电路无关 其流过的电流由外电路决定其流过的电流由外电路决定其流过的电流由外电路决定其流过的电流由外电路决定 南京理工大学电光学院南京

40、理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 伏安曲线伏安曲线伏安曲线伏安曲线 理理理理 想想想想 电电电电 压压压压 源源源源U Us s+_ _I IU U+_ _R R0 0U UI IU Us s南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 若一个二端元件所输出的电压若一个二端元件所输出的电压若一个二端元件所输出的电压若一个二端元件所输出的电压随流过它的电流随流过它的电流变化而变化变化而变化就称为实际电压源。就称为实际电压源。就

41、称为实际电压源。就称为实际电压源。电路模型电路模型电路模型电路模型 1.4.2 1.4.2 1.4.2 1.4.2 实实实实 际际际际 电电电电 压压压压 源源源源u us s+_ _R Rs si i.u u+_ _南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 伏安曲线伏安曲线伏安曲线伏安曲线 实实实实 际际际际 电电电电 压压压压 源源源源us+_ _Rsi.u+_ _0 0u ui iu us s南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和

42、电流源电压源和电流源电压源和电流源 三种工作状态三种工作状态三种工作状态三种工作状态 实实实实 际际际际 电电电电 压压压压 源源源源u us s+_ _R Rs si i.u u+_ _ 加载加载加载加载:开路开路开路开路:(u uococ开路电压开路电压开路电压开路电压)短路短路短路短路:(i iscsc短路电流短路电流短路电流短路电流)RsRsRsRs越小越好越小越好 实际应用中，电压源不允许实际应用中，电压源不允许实际应用中，电压源不允许实际应用中，电压源不允许短短路路路路 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压

43、源和电流源电压源和电流源1.4.2 1.4.2 电电 流流 源源 若一个二端元件输出电流若一个二端元件输出电流若一个二端元件输出电流若一个二端元件输出电流恒定恒定则称为理想电流源则称为理想电流源则称为理想电流源则称为理想电流源 电路符号电路符号电路符号电路符号 1 1 1 1、理理理理 想想想想 电电电电 流流流流 源源源源.i is s(t t).I Is s南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 基本性质基本性质基本性质基本性质 理理理理 想想想想 电电电电 流流流流 源源源源 输出电流恒定，

44、和输出电流恒定，和输出电流恒定，和输出电流恒定，和外电路无关外电路无关外电路无关外电路无关 其两端电压由外电路决定其两端电压由外电路决定其两端电压由外电路决定其两端电压由外电路决定 i is sI IU U+_ _R R南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 伏安曲线伏安曲线伏安曲线伏安曲线 理理理理 想想想想 电电电电 流流流流 源源源源0 0U UI II Is si is sI IU U+_ _R R南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流

45、源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 若一个二端元件所输出的电流若一个二端元件所输出的电流若一个二端元件所输出的电流若一个二端元件所输出的电流随其端电压变化随其端电压变化而变化而变化称为实际电流源称为实际电流源称为实际电流源称为实际电流源 电路模型电路模型电路模型电路模型 1.4.2 1.4.2 1.4.2 1.4.2 实实实实 际际际际 电电电电 流流流流 源源源源i is sR Rs si i.u u+_ _(G Gs s)南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 伏安曲线伏安曲线伏安曲

46、线伏安曲线 实实实实 际际际际 电电电电 流流流流 源源源源0 0u ui ii is si is sR Rs si i.u u+_ _(G Gs s)南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 三种工作状态三种工作状态三种工作状态三种工作状态 实实实实 际际际际 电电电电 流流流流 源源源源 加载加载加载加载:短路短路短路短路:开路开路开路开路:i is sR Rs si i.u u+_ _(G Gs s).RsRsRsRs越大越好越大越好 实际应用中，电流源不允许实际应用中，电流源不允许实际应用中

47、，电流源不允许实际应用中，电流源不允许开开路路路路 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源 电压源和电流源电压源和电流源 实际应用中，电压源不允许实际应用中，电压源不允许实际应用中，电压源不允许实际应用中，电压源不允许短短路路路路 实际应用中，电流源不允许实际应用中，电流源不允许实际应用中，电流源不允许实际应用中，电流源不允许开开路路路路 u us s+_ _R Rs si i.u u+_ _i is sR Rs si i.u u+_ _(G Gs s).南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 1.41.4 电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源电压源和电流源例例1.4.1 1.4.1 请确定下图中电路各元件的电压、电流请确定下图中电路各元件的电压、电流和功率，并指出各元件是吸收功率还是发出功和功率，并指出各元件是吸收功率还是发出功率，校核功率平衡关系。率，校核功率平衡关系。南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路与电子学电路与电子学 电 子 线 路 板