第一章 电路及其分析方法.ppt

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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 第第1章章 电路及其分析方法电路及其分析方法1.11.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.21.2 电路模型电路模型电路模型电路模型1.31.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.4 1.4 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.6 1.6 电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联与并联1.7

2、1.7 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.8 1.8 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法*结点电压法结点电压法结点电压法结点电压法1.91.9 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理1.10 1.10 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理*受控源电路的分析受控源电路的分析受控源电路的分析受控源电路的分析1.11 1.11 电路中电位的计算电路中电位的计算电路中电位的计算电路中电位的计算1.12 1.12 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

3、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页本章要求本章要求本章要求本章要求:1.1.1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2.2.理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；3.3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理了解电路的有载工作、开路与短路状态，理了解电路的有载工作、开路与短路状态，理了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；解电功率和额定值的意义；解电功率和额定值的意义；解电

4、功率和额定值的意义；4.4.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等 电路的基本分析方法。电路的基本分析方法。电路的基本分析方法。电路的基本分析方法。5.5.了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。6.6.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。第第1章章 电路及其分析方法电路及其分析方法下一页下一页总目录总目录 章目录章目录

5、返回返回上一页上一页7.7.理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。8.8.掌握换路定则及初始值的求法。掌握换路定则及初始值的求法。掌握换路定则及初始值的求法。掌握换路定则及初始值的求法。9.9.掌握一阶线性电路分析的三要素法。掌握一阶线性电路分析的三要素法。掌握一阶线性电路分析的三要素法。掌握一阶线性

6、电路分析的三要素法。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分 (1)(1)实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转换换换换 (2)(2)实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒1.1.电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。或电路元件按一定方式组合而成。发电机发电机升压升压变压器变压器降压

7、降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分电源电源:提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源:提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波

8、等负载负载信号源信号源:提供信息提供信息2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为电源或信号源的电压或电流称为激励激励，它推动电路，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为工作；由激励所产生的电压和电流称为响应响应。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.2 电路模型电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组

9、合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。相对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒例：手电筒例：手电筒R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 手电筒由电池、灯手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。泡、开关和筒体组成。理想电路元件主要有电理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。元件和电源元件等。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 电池电池是电源元

10、件，其是电源元件，其参数为电动势参数为电动势 E 和内阻和内阻Ro；灯泡灯泡主要具有消耗电能主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其的性质，是电阻元件，其参数为电阻参数为电阻R；筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通断。断。今后分析的都是指电今后分析的都是指电今后分析的都是指电今后分析的都是指电路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元件都用规定的图形

11、符号件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号表示。表示。表示。表示。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向*物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向1.1.电路基本物理量的电路基本物理量的电路基本物理量的电路基本物理量的实际方向实际方向实际方向实际方向正电荷运动的方向正电荷运动的方向 电流电流 I电动势电动势E电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 物理量物理量实实 际际 方方 向向单单 位位kA、A、m

12、A、A(电位升高的方向电位升高的方向)低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab 双下标双下标电压：电压：(1)(1)参考方向参考方向参考方向参考方向IE+_ 在分析与计算电路时，对在分析与计算电路时，对电量电量任意假定任意假定的方向。的方向。Iab 双下标双下标2.2.电路基本物理量的电路基本物理量的电路基本物理量的电路基本物理量的参考方向参考方向参考方向参考方向aRb箭箭 标标abRI正负极性正负极性+abU U

13、+_箭箭 标标abRU下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。(3)(3)实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系注意：注意：在参考方向选定后，电流在参考方向选定后，电流(或电压或电压)值才有正负值才有正负之分。之分。若若 I=5A，则电流从则电流从 a 流向流向 b；例：例：若若 I=5A，则电流从则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU

14、+若若 U=5V，则电压的实际方向则电压的实际方向从从 a 指向指向 b；若若 U=5V，则电压的实际方向则电压的实际方向从从 b 指向指向 a。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页*欧姆定律欧姆定律U、I 参考方向相同时，参考方向相同时，U U、I I 参考方向相反时，参考方向相反时，参考方向相反时，参考方向相反时，RU+IRU+I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号：式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定；U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。方向之间的关系。通常取通常取

15、U、I 参考方向相同。参考方向相同。U=I R U U=IRIR下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解：解：对图对图(a)有有,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。对图对图(b)有有,U=IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，

16、它表示该段电路电压与电流的比值为常数。电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性*线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页EIU1电压与电流电压与电流R0RabcdR+R0I=EER0I电源的外特性曲线电源的外特性曲线当当 R0 R 时，时，则则 U E说明电源带负载能力强说明电源带负载能力强IUO+_+_UU=RI或或 U=E

17、 R0I 1.4.1电源有载工作电源有载工作1.4电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.4.1电源有载工作电源有载工作1电压与电流电压与电流U=RIU=E R0I 2功率与功率平衡功率与功率平衡UI=EI R0I2 P=PE P 电源产电源产生功率生功率内阻消内阻消耗功率耗功率电源输电源输出功率出功率电源产电源产生功率生功率=负载取负载取用功率用功率+内阻消内阻消耗功率耗功率功率功率平衡式平衡式EI IUR0Rabcd+_+_R+R0I=E负载大小的概念负载大小的概念:负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的电流和功率增加

18、电流和功率增加(电压一定电压一定)。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的判别U、I 参考方向不同，参考方向不同，P=-UI 0，负载负载；P=-UI 0，电源电源。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P=UI 0，负载负载；P=UI 0，电源电源。1.1.根据根据根据根据 U U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别实际方向判别实际方向判别2.2.根据根据根据根据 U U、I I 的的的的参考方向判别参考方向判别参考方向判别参考方向判别电源：电源：U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”端流

19、出，端流出，（发出功率）（发出功率）；负载：负载：U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“-”端流出。端流出。（吸收功率）（吸收功率）。p10思考练习思考练习1.4.4下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定

20、工作状态：I=IN，P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)1.额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：电阻：RN=100 ，PN =1 W 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页特征特征:开关开关 断开断开1.4.2 电源开路电源开路(空载状态空载状态)I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压 Uoc)负载功率负载功率U=U0=EP=01.开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I =02

21、.开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I+U有有源源电电路路IRoR EU0 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电源外部端子被短接电源外部端子被短接1.4.3 电源短路电源短路 特征特征:电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压负载功率负载功率负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IR0P=01.1.短路处的电压等于零；短路处的电

22、压等于零；U =02.2.短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征:I+U有有源源电电路路IR0R EU0 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电源内阻电源内阻R0一般都很小，短路电流一般都很小，短路电流IS总是很总是很大。大。很大的短路电流很大的短路电流将会烧毁电源、导线及将会烧毁电源、导线及电气设备，所以常在电路中串接电气设备，所以常在电路中串接熔断器熔断器。一般短路是应该避免的，而有些短路是需要一般短路是应该避免的，而有些短路是需要的。的。例例1：进行短路

23、实验，由开路电压和短路电流：进行短路实验，由开路电压和短路电流计算电源的电动势和内阻。计算电源的电动势和内阻。Isc=30A则则 E=Uoc=12V U0cR0 E Isc设：设：U oc=12VRo=E/Isc=0.4下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2：如图为了避免起动时过大的电流：如图为了避免起动时过大的电流(Ist=47IN)损坏电流表，用开关将损坏电流表，用开关将A表短路，这种表短路，这种短路短路一般称短接。一般称短接。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律预备知识预备知识简单电路：可利用串并联公式简化

24、成无分支电路简单电路：可利用串并联公式简化成无分支电路运用运用定律定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页复杂电路：不能直接用复杂电路：不能直接用定律求解定律求解需要用基尔霍夫定律需要用基尔霍夫定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。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：没有包含其它支路的回路。（单孔回路）没有包含其它支路的回路。（单孔回路）b、eabefa、bcde

25、b、abcdefaabefa、bcdebbafe、be、bcde基本概念：基本概念：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。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：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、adbcaadbca （共（共（共（共7 7 个）个）个）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、abcabc、bcdbcd （共（共

26、（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下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.5.1 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 即即即即:入入入入=出出出出 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。点的电流。实质实质:电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。或或:=0I1I2I3ba E2R2 R3R1E1对结点对结

27、点 a：I1+I2=I3或或 I1+I2I3=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）反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一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。假设的闭合面。假设的闭合面。假设的闭

28、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下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。1.5.2 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

29、：即：U=0对回路对回路1：对回路对回路2：I1 R1+I3 R3 E1=0 I2 R2+I3 R3 E2=0 I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 2 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（KVLKVL）反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页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；U=0 I2R2 E2+UBE=02应用应用 U=

30、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：规定与循行方向一致的电压取正号，与循行方向相反规定与循行方向一致的电压取正号，与循行方向相反规定与循行方向一致的电压取正号，与循行方向相反规定与循行方向一致的电压取正号，与循行方向相反的电压就取负号。的电压就取负号。的电压就取负号。的电压就取负号。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_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例1 1：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

31、+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 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下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页U1+U2 U3 U4+U5=0U U4 4+U1U2abced+U5U3+R4 例例 2 图中若图中若 U1=2 V，U2=8 V，U3=5 V，U5=3 V，R4=2 ，求电阻求

32、电阻 R4 两端的电压及流过它的电流。两端的电压及流过它的电流。解解 设设电电阻阻 R4 两两端端电电压压的的极极性性及及流流过过它它的的电电流流 I 的的参考方向如图所示。参考方向如图所示。(2)+8 5 U4+(3)=0U4=2 VI=1 AI I沿顺时针方向列写回路沿顺时针方向列写回路的的 KVL 方程式，有方程式，有代入数据，有代入数据，有U4=IR4下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2：如图，求如图，求E、R1、R2、IR2、UR2解：解：KVL：5+3-E+23=0E=14VIR2=4/2=2AKCL：3=IR1+IR2 IR1=3-2=1AR1=5/I

33、R1=5KVL：UR2+4-3-5=0R2=UR2/IR2=4/2=2例例 3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例4：如图，求：如图，求I2、I3、U4 解：解：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.6.1电阻的串联电阻的串联 电电路路中中两两个个或或更更多多个个电电阻阻一一个个接接一一个个地地顺顺序序相相连连，并并且且在在这这些些电电阻阻中中通通过过同同一一电电流流，则则这这样样的的连连接接方方法法称称为为电电阻阻的的串联。串联。分压公式分压公式等效电阻等效电阻R=R1+R2RUI+R1R2UIU2U1+U2=UR1+R2R21.6电阻电阻的

34、的串联串联与并与并联联下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页分流公式分流公式I1=IR1+R2R2电电路路中中两两个个或或更更多多个个电电阻阻连连接接在在两两个个公公共共的的结结点点之之间间，则则这这样样的的连连接接法法称称为为电电阻阻的的并并联联。在在各各个个并并联联支支路路(电电阻阻)上受到同一电压。上受到同一电压。I2=IR1+R2R1IR2R1I1I2U+UR+I+R=R1R2R1R2等效电阻等效电阻1.6.2电阻的并联电阻的并联下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.7 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.7.1 1.7.

35、1 电压源电压源电压源电压源 电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得:U U=E IR E IR0 0 若若若若 R R0 0=0=0理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源 :U U E EU U0 0=E E 电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性I IU UI IR RL LR R0 0+-E EU U+电压源是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势 E E和内阻和内阻和内阻和内阻 R R0 0 串联的电源的串联的电源的串联的电源的串联的电源的电路模型。电路模型。电路模型。电路模型。若若若若 R

36、 R0 0 R RL L，I I I IS S ，可近似认为是理想电流源。可近似认为是理想电流源。可近似认为是理想电流源。可近似认为是理想电流源。电流源电流源电流源模型电流源模型电流源模型电流源模型R R0 0U UR R0 0U UI IS S+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源)例例例例1 1：(2)(2)输出电输出电输出电输出电流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流 I IS S ；(3)(3)恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒

37、流源两端的电压 U U 由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。特点特点特点特点:(1)(1)内阻内阻内阻内阻R R0 0 =；设设 IS=10 A，接上接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出电流。RL当当当当 R RL L=1=1 时，时，时，时，I I=10A=10A，U U=10 V=10 V当当当当 R RL L=10 =10 时，时，时，时，I I=10A=10A，U U=100V=100V外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线 IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化

38、。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.7.3 电压源与电流源的电压源与电流源的等效变换等效变换由图由图由图由图a a：U U=E E IRIR0 0由图由图由图由图b b：U U=I IS SR R0 0 IRIR0 0I IR RL LR R0 0+E EU U+电压源电压源电压源电压源等效变换条件等效变换条件等效变换条件等效变换条件:E E =I IS SR R0 0R RL LR R0 0U UR R0 0U UI IS SI I+电流源电流源电流源电流源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 等效变换等效变换等效变换等效变换时，两电源的时，

39、两电源的时，两电源的时，两电源的参考方向参考方向参考方向参考方向要一一对应。要一一对应。要一一对应。要一一对应。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只对对对对外外外外电路而言，电路而言，电路而言，电路而言，对电源对电源对电源对电源内部则是内部则是内部则是内部则是不等效的。不等效的。不等效的。不等效的。注意事项：注意事项：例：当例：当例：当例：当R RL L=时，时，时，时，电压源

40、的内阻电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻 R R0 0 中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻 R R0 0 中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势 E E 和某个电阻和某个电阻和某个电阻和某个电阻 R R 串联的电路，串联的电路，串联的电路，串联的电路，都可化为一个都可化为一个都可化为一个都可化为一个电流为电流为电流为电流为 I IS S 和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。R R0 0+E

41、Ea ab bI IS SR R0 0a ab bR R0 0+E Ea ab bI IS SR R0 0a ab b下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例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)+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例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

42、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 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)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例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

43、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 1AI4 2 1 1A2 4A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解：解：解：解：I4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例4:4:电路如图。电路如图

44、。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和理想电电电电流源流源流源流源I IS S两端两端两端两端的的的的电压电压电压电压U UISIS；(3)(3)分析功率平衡。分析功率平衡。分析功率平衡。分析功率平衡。解：解：解：解：(1)(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：

45、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)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(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IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)IR3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页各个电阻所消耗的功率分别是：各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：两者平衡：(6

46、0+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：都是电源，发出的功率分别是：IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)IR3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.8 支路电流法支路电流法支路电流法：支路电流法：支路电流法：支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（定律（定律（定律（KCLKCL、KVLKVL）列方程组求解。

47、列方程组求解。列方程组求解。列方程组求解。对上图电路对上图电路对上图电路对上图电路支支支支路数：路数：路数：路数：b b=3 =3 结点数：结点数：结点数：结点数：n n=2=21 1 1 12 2 2 2b ba a E E2 2R R2 2 R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 23 3 3 3回路数回路数回路数回路数 =3 =3 单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）=2=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方

48、程下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。2.2.应用应用应用应用 KCL KCL 对结点对结点对结点对结点列出列出列出列出 (n n1)1)个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流 方程。方程。方程。方程。3.3.应用应用应用应用 KVL KVL 对回路对回路对回路对回路列出列出列出列出 b b(

49、n n1)1)个个个个独立的回路独立的回路独立的回路独立的回路 电压方程电压方程电压方程电压方程（通常可取通常可取通常可取通常可取网孔网孔网孔网孔列出列出列出列出）。4.4.联立求解联立求解联立求解联立求解 b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。b ba a E E2 2R R2 2 R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 2对结点对结点对结点对结点 a a：例例例例1 1 ：1 1 1 12 2 2 2I I1 1+I I2 2 I I3 3=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔1 1：对网孔对网孔对网

50、孔对网孔2 2：I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3=E E1 1I I2 2 R R2 2+I I3 3 R R3 3=E E2 2支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1)(1)应用应用应用应用KCLKCL列列列列(n n-1)-1)个结点电流方个结点电流方个结点电流方个结点电流方程程程程 因支路数因支路数因支路数因支路数 b b=6=6，所以要列所以要列所以要列所以要列6 6个方程。个方程。个方程。个方程。(2)(2)应用应用应用应用KVLKVL选网孔列回路电压方程选