电路原理课程第一章.ppt

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1、电路原理课程第一章现在学习的是第1页，共81页目目 录录 1-1 1-1 电路及其理论模型电路及其理论模型 1-2 1-2 电路变量及电流和电压的参考方向电路变量及电流和电压的参考方向 1-3 1-3 电路元件及其伏安特性关系电路元件及其伏安特性关系 1-4 1-4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 现在学习的是第2页，共81页阐明电路的基本约束关系阐明电路的基本约束关系元件间联接关系元件间联接关系的约束的约束元件自身特性的元件自身特性的约束约束基尔霍夫定律基尔霍夫定律元件伏安特性元件伏安特性中心内容中心内容现在学习的是第3页，共81页 1-1 1-1 电路及其理论模型电路及其理论模型实际电路实际电路

2、实际电路实际电路：若干个电气设备或器件按照一定的若干个电气设备或器件按照一定的 方式组合起来，方式组合起来，构成电流的通路。构成电流的通路。电路模型电路模型电路模型电路模型：是一些数学模型，即在一定条件下能：是一些数学模型，即在一定条件下能 够准确地反映实际电路及其部件的电够准确地反映实际电路及其部件的电 磁性能的抽象模型。磁性能的抽象模型。建建模模现在学习的是第4页，共81页电路的组成：电路的组成：电源、电源、负载负载和连接部分。和连接部分。实实际际电电路路电电路路模模型型U+SIR建建模模现在学习的是第5页，共81页各种蓄电池和干电池由化学能转换成电能。电电源源现在学习的是第6页，共81页

3、汽轮发电机和风力发电机将机械能转换成电能。现在学习的是第7页，共81页电动机电动机手电钻手电钻吸尘器吸尘器负负载载实际的负载包括电动机、电动工具和家用电器等等。现在学习的是第8页，共81页电电力力系系统统扩扩音音器器电路的作用电路的作用实现能量的产生、传输和转换实现能量的产生、传输和转换实现信号的传递、变换与处理实现信号的传递、变换与处理电 灯电 炉电动机发电机升 压变压器降 压变压器话筒话筒扬声器扬声器放大器现在学习的是第9页，共81页 1-2 1-2 电路变量及电流和电压的电路变量及电流和电压的参考方向参考方向一、电流一、电流i(t)电流的实际方向未知电流的实际方向未知？大小大小单位时间内

4、流过导体横截面的电荷量单位时间内流过导体横截面的电荷量(安培安培,A)方向方向正电荷的运动方向正电荷的运动方向 现在学习的是第10页，共81页元件元件AB实际方向实际方向实际方向实际方向二、电流的二、电流的参考方向参考方向 指定电流参考方向下，电流值的正和负就可以指定电流参考方向下，电流值的正和负就可以 反映出电流的实际方向反映出电流的实际方向 从数学观点看，作为时间函数的电流是代数量，从数学观点看，作为时间函数的电流是代数量，其值可以为正，也可以为负；其值可以为正，也可以为负；电流的电流的参考方向在分析前可以随意规定参考方向在分析前可以随意规定，但是一经规定后，在分析过程中一般但是一经规定后

5、，在分析过程中一般不得改变不得改变。i元件元件ABi现在学习的是第11页，共81页 电流参考方向的表示电流参考方向的表示箭箭 头头双双 下下 标标一般用箭头表示电流的参考方向一般用箭头表示电流的参考方向i元件元件AB元件元件AB现在学习的是第12页，共81页三、电压的参考方向三、电压的参考方向是电位降的参考方向，即由假设的高电位点指向是电位降的参考方向，即由假设的高电位点指向假设的低电位点。假设的低电位点。+u(t)元件元件A AB B“”极极假设的假设的高电位点高电位点“”极极假设的假设的低电位点低电位点实际电位实际电位A点高于点高于B点电位点电位实际电位实际电位B点高于点高于A点电位点电位

6、现在学习的是第13页，共81页 从数学观点看，作为时间函数（常量可以看成时间函数从数学观点看，作为时间函数（常量可以看成时间函数 的特例）的电压是代数量，其值可以为正，也可以为负；的特例）的电压是代数量，其值可以为正，也可以为负；电压的电压的参考方向可以随意规定参考方向可以随意规定，但是一经规定，但是一经规定 后，在分析过程中一般后，在分析过程中一般不得改变不得改变。在指定电压参考方向下，电压值的正和负就可以在指定电压参考方向下，电压值的正和负就可以 反映出电压降的实际方向反映出电压降的实际方向+u(t)元件元件A AB B现在学习的是第14页，共81页 电压参考方向的表示电压参考方向的表示“

7、”，“”双双 下下 标标箭箭 头头u元件元件ABuAB元件元件AB+u 元件元件AB现在学习的是第15页，共81页元件元件AB四、关联参考方向四、关联参考方向 一个元件的电流或电压的参考方向可以独立地任意一个元件的电流或电压的参考方向可以独立地任意指定，如果指定指定，如果指定两者的参考方向一致两者的参考方向一致，即元件电流的参考，即元件电流的参考方向是从标以电压正极性的一端指向负极性一端，方向是从标以电压正极性的一端指向负极性一端，把电流和电压的这种参考方向称为把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向。关联参考方向。iu 参考方向关联参考方向关联参考方向一致参考方向一致元件元件ABu 参考方

8、向不关联参考方向不关联参考方向不一致参考方向不一致i现在学习的是第16页，共81页参考方向关联参考方向关联参考方向不关联参考方向不关联i元件元件A AB B u i元件元件A AB B u iN u iN u 关关联联不不关关联联现在学习的是第17页，共81页10V5AN1N2例例1请判断网络端口处的参考方向是否关联请判断网络端口处的参考方向是否关联解：解：对网络对网络N1对网络对网络N2关联关联不关联不关联现在学习的是第18页，共81页1 1、能、能 量量 W从从t0到到t 的时间内的时间内，电场力将单位正电荷由，电场力将单位正电荷由A点移点移到到B点时所做的功。点时所做的功。单位：焦耳（单

9、位：焦耳（J J）能量能量W 是时间的函数，也是代数量是时间的函数，也是代数量能量能量i(t)元件元件A AB B u(t)五五 功率和能量功率和能量现在学习的是第19页，共81页2 2、功、功 率率 元件吸收的瞬时功率：i(t)元件元件A AB B u(t)在任意瞬时元件的功率：在任意瞬时元件的功率：参考方向关联功率有无正负？功率有无正负？如果参考方向不一致怎么办？如果参考方向不一致怎么办？问题：问题：问题：问题：单位：瓦特（单位：瓦特（W）不完整不完整现在学习的是第20页，共81页3 3、功率的吸收和发出功率的吸收和发出 i(t)元件元件A AB B u(t)在任意瞬时元件在任意瞬时元件吸

10、收吸收的功率：的功率：参考方向关联 p0元件实际吸收功率元件实际吸收功率p0元件实际发出功率元件实际发出功率p0元件实际吸收功率元件实际吸收功率在任意瞬时元件在任意瞬时元件发出发出的功率：的功率：负的发出负的发出=吸收吸收现在学习的是第22页，共81页10V5AN1N2接例接例1计算二端网络计算二端网络N1和和N2的电功率的电功率解：解：解：解：PN1=105=50W网络网络N1吸收吸收的电功率：的电功率：PN2=105=50W网络网络N2发出发出的电功率：的电功率：网络网络N1吸收的电功率吸收的电功率=网络网络N2放出的电功率放出的电功率所以，功率守恒所以，功率守恒现在学习的是第23页，共8

11、1页 1-3 1-3 电路元件及其伏安特性关系电路元件及其伏安特性关系集中参数电路集中参数电路分布参数电路分布参数电路电电 路路假定假定在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端子流出的电流在任何时刻，两个端子之间的电压为单值量现在学习的是第24页，共81页一一 电阻元件电阻元件iuR线性定常电阻元件线性定常电阻元件电阻元件电阻元件R反映能量损耗的参数反映能量损耗的参数模拟电阻器和其它实际部件的电阻特性模拟电阻器和其它实际部件的电阻特性线性电阻元件线性电阻元件线性电阻元件线性电阻元件非线性电阻元件非线性电阻元件时变电阻元件时变电阻元件非时变电阻元件非时变电阻元件非时变电阻元件非时

12、变电阻元件时变电阻元件时变电阻元件非时变电阻元件非时变电阻元件iu非线性电阻元件非线性电阻元件分类分类定常定常现在学习的是第25页，共81页几种常见的电几种常见的电阻元件阻元件普通金属普通金属膜电阻膜电阻绕线绕线电阻电阻电阻排电阻排热敏热敏电阻电阻现在学习的是第26页，共81页1 1、线性定常电阻元件、线性定常电阻元件+iuRR-电阻元件的阻值电阻元件的阻值 单位：欧姆（单位：欧姆（）R、G是与电压和电流无关的常量是与电压和电流无关的常量 电路符号电路符号 伏安特性（伏安特性（VCR）参考方向关联VoltageCurrentRelationG-电阻元件的电导电阻元件的电导单位：西门子（单位：西

13、门子（S）现在学习的是第27页，共81页电阻元件的伏安特性曲线电阻元件的伏安特性曲线ui0电阻元件的电阻元件的ui特性是在第特性是在第1、3象限内通过坐标原点象限内通过坐标原点而斜率为而斜率为1/R的直线的直线+iuR现在学习的是第28页，共81页线性电阻元件是无源元件线性电阻元件是无源元件+iuR取关联参考方向，电阻元件取关联参考方向，电阻元件吸收吸收的瞬时功率为：的瞬时功率为：功率功率现在学习的是第29页，共81页从从t0到到t 的时间内的时间内元件吸收的能量为元件吸收的能量为电阻元件一般把吸收的电能转换成热能消耗掉电阻元件一般把吸收的电能转换成热能消耗掉线性电阻元件是耗能元件线性电阻元件

14、是耗能元件 能量消耗能量消耗+iuR现在学习的是第30页，共81页(一一)电容元电容元件件C是反映是反映电场储能电场储能性质的参数性质的参数模拟电容器和其它实际部件的电容特性模拟电容器和其它实际部件的电容特性二二电容元件电容元件现在学习的是第31页，共81页(二二)线性电容元件是一个二端元件线性电容元件是一个二端元件q-电容元件所储电荷电容元件所储电荷 单位：库仑（单位：库仑（C）C-线性电阻元件的电容线性电阻元件的电容单位：法拉（单位：法拉（F）库伏特性库伏特性 电路符号电路符号C为与电荷、电压无关的常量为与电荷、电压无关的常量uC+q q现在学习的是第32页，共81页uq0qu特性特性电容

15、元件的电容元件的qu特性是在第特性是在第1、3象限内通过坐标原点象限内通过坐标原点而斜率为而斜率为C的直线。的直线。库伏特性曲线库伏特性曲线现在学习的是第33页，共81页1、u 和和i 的导数关系式的导数关系式电容电容电压电压变化变化极板极板电荷电荷增减增减产生产生传导传导电流电流u、i 参考方向关联参考方向关联电容电流电容电流i与与电容电压电容电压u的变化率成正比的变化率成正比电容电流电容电流i与与电容电压电容电压u的的绝对值无关绝对值无关u (三三)电容元件的伏安特性电容元件的伏安特性 （VCR）+q qCi现在学习的是第34页，共81页电容是电容是动态元件动态元件itutt1t2t300

16、t1t2t3充电充电过程过程放电放电过程过程保持保持过程过程Um例例iuC当当U为直流时，为直流时，电容有电容有隔直通交隔直通交的特性的特性画出画出i 的波形的波形现在学习的是第35页，共81页电容的电容的u和和 i 的积分关系式的积分关系式求积分：求积分：式中式中t0表示某一初始时刻，表示某一初始时刻，u(t0)为为t0时刻电容电压。时刻电容电压。iuC现在学习的是第36页，共81页若令若令t0=0，则：，则：从而：从而：表明表明 电容元件是电容元件是记忆元件、动态元件记忆元件、动态元件初始条件初始条件电容的电容的u和和 i 的积分关系式（续）的积分关系式（续）现在学习的是第37页，共81页

17、(四四)电容的电场储能电容的电场储能i+uC电容元件电容元件吸收吸收的瞬时功率为：的瞬时功率为：从从 t=到到t时刻，电容元件吸收的电场能量：时刻，电容元件吸收的电场能量：以电场能的形式储存在电容元件的电场中以电场能的形式储存在电容元件的电场中现在学习的是第38页，共81页若若令令初初始始时时刻刻为为，且且u()=0，则则其其电电场场能能量量也也为为零零。电电容容元元件件在在任任意意时时刻刻t储储存存的的电电场场能能量量We(t)等等于于它它吸收的能量：吸收的能量：说明：说明：电容元件是一种储能元件，又是一种无源元件。电容元件是一种储能元件，又是一种无源元件。(四四)电容的电场储能（续）电容的

18、电场储能（续）现在学习的是第39页，共81页若：若：u(t1)0，电容元件充电，吸收能量。电容元件充电，吸收能量。若：若：u(t1)u(t2)，We0，电容元件放电，放出能量。电容元件放电，放出能量。在在t1,t2内，电容电压由内，电容电压由u(t1)变到变到u(t2)，电容元件吸收的能量为：电容元件吸收的能量为：现在学习的是第40页，共81页(一一)电感电感元件元件 L反映磁场储能性质的电路参数反映磁场储能性质的电路参数模拟电感线圈和其它实际部件的电感模拟电感线圈和其它实际部件的电感特性，引入电感元件特性，引入电感元件三三电感元件电感元件现在学习的是第41页，共81页b(二二)线性电感元件是

19、一个二端元件线性电感元件是一个二端元件磁通链磁通链(t)和电流和电流i(t)之间关系：之间关系：(t)=Li(t)L-线性电感元件的电感，是线性电感元件的电感，是与与磁通链、电流无关的磁通链、电流无关的常量。常量。单位：亨利，简称亨，符号为单位：亨利，简称亨，符号为Hi=Li0-i 特性特性线性电感元件的线性电感元件的-i 特性是特性是在第在第1、3象限内通过坐标原点而斜象限内通过坐标原点而斜率为率为L的直线。的直线。(t)Lai现在学习的是第42页，共81页法拉弟电磁感应定律法拉弟电磁感应定律法拉弟电磁感应定律：法拉弟电磁感应定律：当穿过一个线圈的磁通随时间当穿过一个线圈的磁通随时间而变化时

20、，要在这个线圈中产而变化时，要在这个线圈中产生感应电压，其大小为：生感应电压，其大小为：感应电压的实际方向可由楞次定律说明：感应电压的实际方向可由楞次定律说明：感应电压在导电回感应电压在导电回路中引起的感应电流的方向是使它所产生的磁场阻止回路中磁通的路中引起的感应电流的方向是使它所产生的磁场阻止回路中磁通的变化。变化。u (t)Labi现在学习的是第43页，共81页规定感应电压规定感应电压u的参考方向与磁通链的参考方向与磁通链 成右螺旋关成右螺旋关系，则系，则在关联参考方向下：在关联参考方向下：u (t)Labi现在学习的是第44页，共81页电压、电流关系：电压、电流关系：由电磁感应定律与楞次

21、定律由电磁感应定律与楞次定律i,右螺旋右螺旋e,右螺旋右螺旋u,e一致一致u,i关联关联 i+u+eLi+u现在学习的是第45页，共81页当当I 为直流时为直流时:在在直流电路中，电感直流电路中，电感元件相当于元件相当于短路短路。故：电感元件有故：电感元件有通直通直的特性的特性电感元件的电感元件的VCR：实际实际线圈线圈的模型的模型：LRLui现在学习的是第46页，共81页求积分求积分式中式中t0表示某一初始时刻，表示某一初始时刻，i(t0)为为t0时的时的初始电流初始电流若令若令t0=0，则，则表明表明 电感元件既动态元件，也是记忆元件电感元件既动态元件，也是记忆元件Lui电感的电感的u和和

22、 i 的积分关系式的积分关系式现在学习的是第47页，共81页(四四)电感的磁场储能电感的磁场储能电感元件吸收的瞬时功率为：电感元件吸收的瞬时功率为：从从到到t时刻，电感元件吸收的能量为时刻，电感元件吸收的能量为以磁场能的形式储存在电感元件的磁场中以磁场能的形式储存在电感元件的磁场中Lui现在学习的是第48页，共81页在在t1,t2内，电流由内，电流由i(t1)变到变到i(t2)，电感吸收的能量为，电感吸收的能量为说明：电感元件是一种储能元件，又是一种无源元件。说明：电感元件是一种储能元件，又是一种无源元件。说明：电感元件是一种储能元件，又是一种无源元件。说明：电感元件是一种储能元件，又是一种无

23、源元件。因为因为t=时时，i()=0，电感元件的磁场能量为零。电感元，电感元件的磁场能量为零。电感元件在任意时刻件在任意时刻t储存的磁场能量储存的磁场能量WL(t)等于它吸收的能量：等于它吸收的能量：当当 i(t2)i(t1)，WL i(t1)，WL0，电感元件吸收能量，电感元件吸收能量现在学习的是第49页，共81页LuiiuC+iuR耗能元件耗能元件动态元件、储能元动态元件、储能元件、记忆元件件、记忆元件动态元件、储能元动态元件、储能元件、记忆元件件、记忆元件小结在关联参考方向下：在关联参考方向下：现在学习的是第50页，共81页 四四 电压源和电流源电压源和电流源(一一)电压源电压源(Vol

24、tageSource)是一个有源二端元件，其是一个有源二端元件，其端电压在任意瞬时与端电压在任意瞬时与其端电流无关其端电流无关：或者恒定不变（直流），或者按照某：或者恒定不变（直流），或者按照某一固有函数规律随时间而变化（一固有函数规律随时间而变化（交流交流 ）。）。电路符号电路符号abuSUSabUS为直流电压源时，为直流电压源时，有时用此图形符号有时用此图形符号+US现在学习的是第51页，共81页 u(t)与端电流与端电流i(t)无关，即电压源的端电压无关，即电压源的端电压不受外电路的影响。不受外电路的影响。电压源的伏安特性电压源的伏安特性电压源接外电路电压源接外电路u(t)=uS(t)电

25、压源的端口电压电压源的端口电压u(t)为为uusi外外电电路路ab现在学习的是第52页，共81页(二二)电流源电流源(CurrentSource)是一个有源二端元件，是一个有源二端元件，其端电流在任意瞬时其端电流在任意瞬时与其端电压无关与其端电压无关：或者恒定不变（直流），或者：或者恒定不变（直流），或者按照某一固有函数规律随时间而变化（交流）。按照某一固有函数规律随时间而变化（交流）。电路符号电路符号定义定义iSISabuS现在学习的是第53页，共81页u外外电电路路abi伏安特性伏安特性i(t)=iS(t)根据图中规定的参考方向，电流源的端口特性为：根据图中规定的参考方向，电流源的端口特性

26、为：i(t)与端电压与端电压u(t)无关，即无关，即电流源的端电流不电流源的端电流不受外电路的影响。受外电路的影响。is现在学习的是第54页，共81页功率功率电流源发出的功率：电流源发出的功率：也是外电路吸收的功率也是外电路吸收的功率注意注意1当电流源电流为零时，即当电流源电流为零时，即iS(t)=0，电流源相当于开，电流源相当于开路元件路元件2对电流源而言，外电路开路是没有意义的对电流源而言，外电路开路是没有意义的u外外电电路路abiis现在学习的是第55页，共81页例例在指定的参考方向下在指定的参考方向下写出各元件写出各元件u和和i的的约束方程约束方程（即元件的伏安关系）。（即元件的伏安关

27、系）。(a)iu10k (b)u5V(c)2Aiu现在学习的是第56页，共81页(a)iu10k u=104i解：解：现在学习的是第57页，共81页(b)u5Vu=5V现在学习的是第58页，共81页(c)2Aiui=2A现在学习的是第59页，共81页五 受控电源一、受控源的含义一、受控源的含义提供的电压或者电流，依赖于电路中另一支路提供的电压或者电流，依赖于电路中另一支路的电压或电流。也就是说，只要电路中有一个支路的电压或电流。也就是说，只要电路中有一个支路的电压或电流受另的电压或电流受另一支路的电压或电流控制时，这一支路的电压或电流控制时，这两个支路就构成一个受控源两个支路就构成一个受控源。

28、输出量：电压或电流输出量：电压或电流控制量：电压或电流控制量：电压或电流现在学习的是第60页，共81页二、受控源的分类二、受控源的分类受受控控源源受控电压源受控电压源输出量为电压输出量为电压受控电流源受控电流源输出量为电流输出量为电流电压控电压源电压控电压源控制量为电压控制量为电压电流控电压源电流控电压源控制量为电流控制量为电流电压控电流源电压控电流源控制量为电压控制量为电压电流控电流源电流控电流源控制量为电流控制量为电流+i1ri1i1 i1现在学习的是第61页，共81页三、受控源的电路符号三、受控源的电路符号+u1+u1VCVS-控制系数控制系数常量，称为常量，称为电压放大系数或转移电压比

29、电压放大系数或转移电压比无量纲无量纲电压控电压源电压控电压源(VoltageControlledVoltageSource)+u1gu1VCCSg-控制系数控制系数常量，称为常量，称为转移电导转移电导,具有电导的量纲具有电导的量纲西门子西门子（S）电压控电流源电压控电流源(VoltageControlledCurrentSource)现在学习的是第62页，共81页+i1ri1CCVSr 控制系数控制系数常量，称为常量，称为转移电阻具有电阻的量纲转移电阻具有电阻的量纲欧姆（欧姆（）电流控电压源电流控电压源（CurrentControlledVoltageSource)i1 i1CCCS控制系数控

30、制系数常量，称为常量，称为电流放大系数或电流放大系数或转移电流比转移电流比无量纲无量纲电流控电流源电流控电流源(CurrentControlledCurrentSource)现在学习的是第63页，共81页例例已知：已知：iS=4A，r=0.5，求电流源，求电流源 iS及及CCVS发出的功率。发出的功率。iSriS102 现在学习的是第64页，共81页解：解：首先设参考方向首先设参考方向电流源发出的功率电流源发出的功率:PiS=uiS=32Wi1=riS/10=2/10=0.2APCCVS=riSi1=20.2=0.4W u u=iS 2=42=8VCCVS发出的功率发出的功率:iS riS10

31、2 i1现在学习的是第65页，共81页Historical ProfilesGustavRobertKirchhoffGustavRobertKirchhoff(1824-18871824-1887),aGermanphysicist,statedtwobasiclawsin1847concerningtherelationshipbetweenthecurrentsandvoltagesinanelectricalnetwork.Kirchhoffslaws,alongwithOhmslaw,formthebasisofcircuittheiry.BornthesonofalawyerinK

32、onigsberg,EastPrussia,KirchhoffenteredtheUniversityofKonigsbergatage18andlaterbecamealecturerinBerlin.HiscollaborativeworkinspectroscopywithGermanchemistRobertBunsenledtothediscoveryofcesiumin1860andrubidiumin1861.KirchhoffwasalsocreditedwiththeKirchhofflawofradiation.ThusKirchhoffisfamousamongengin

33、eers,chemists,andphysicists.基尔霍夫基尔霍夫 1-4 基尔霍夫定律现在学习的是第66页，共81页基尔霍夫定律是分析和计算电路的基本依据基尔霍夫定律是分析和计算电路的基本依据基基尔尔霍霍夫夫定定律律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KirchhoffsCurrentLaw)基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律(KirchhoffsVoltageLaw)反映任一回路中各支路反映任一回路中各支路电压间相互约束的关系电压间相互约束的关系适用于电路中的任一适用于电路中的任一“回路回路”适用于电路中的任一适用于电路中的任一“节点节点”反映任一节点的各支路反映任一节点的各支路电流间相

34、互约束的关系电流间相互约束的关系现在学习的是第67页，共81页由元件的电压电流关系来体现由元件的电压电流关系来体现（VoltageCurrentRelation）元件的特性造成的约束元件的特性造成的约束元件的特性造成的约束元件的特性造成的约束由基尔霍夫定律体现由基尔霍夫定律体现称为拓朴约束称为拓朴约束元件的相互连接给支路电流和支路电压元件的相互连接给支路电流和支路电压元件的相互连接给支路电流和支路电压元件的相互连接给支路电流和支路电压之间带来的约束之间带来的约束之间带来的约束之间带来的约束两类约束两类约束现在学习的是第68页，共81页R1R2LCR3iSuSbadce电路中各支路的电压和支路的

35、电流受到的约束电路中各支路的电压和支路的电流受到的约束由元件的电压电流关系来由元件的电压电流关系来体现体现（VCR）元件的特性造成的约束元件的特性造成的约束由基尔霍夫定律体现由基尔霍夫定律体现称为拓朴约束称为拓朴约束元件的相互连接带来的约束元件的相互连接带来的约束au3u1u5u2u6u4i1i2i3i4i5i6现在学习的是第69页，共81页几个电路术语几个电路术语无分支的一段电路无分支的一段电路如如ab，cd，de或写为节点，支路的连接点或写为节点，支路的连接点如：如：a，b，c，d，e由支路构成的闭合路径由支路构成的闭合路径如：adca、bdcb、abdea、acdea、acedea、ab

36、cdea、abdea。支路支路(branch)回路回路(loop)结点结点(node)badce现在学习的是第70页，共81页在集中参数电路中，任何时刻，对在集中参数电路中，任何时刻，对任一节点任一节点，所有所有流出节点的支路电流的代数和恒为零流出节点的支路电流的代数和恒为零。一一基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL）内内容容数学表达式数学表达式or：列写上式时，电流的方向列写上式时，电流的方向可选为可选为 入负出正入负出正abbadcei1i2i3i4i6i5你也可选为你也可选为 入正出负入正出负现在学习的是第71页，共81页节点节点a：节点节点b：节点节点c：节点节点d：移项可得流出

37、节点的电流之和流出节点的电流之和等于等于流入此节点的电流之和流入此节点的电流之和根据根据KCL即：即：(入负出正入负出正)abbadcei1i2i3i4i6i5现在学习的是第72页，共81页二二基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL）在集中参数电路中，任何时刻，在集中参数电路中，任何时刻，沿任一沿任一回路回路，所有支路电压的代数和恒为零所有支路电压的代数和恒为零。表达式表达式内内容容oru的参考方向与回路绕行的参考方向与回路绕行方向方向相反相反，前面取，前面取“”u的参考方向与回路绕行方向的参考方向与回路绕行方向相同相同，前面取，前面取“”abdcu4 u1u2u3u6u5 u7 现在学习

38、的是第73页，共81页回路回路：回路回路：回路回路：根据根据KVL可见：可见：1.电路中任意两点间的电压，可根据实际情电路中任意两点间的电压，可根据实际情况，从不同的路径方便求得。况，从不同的路径方便求得。2.根据根据KVL计算电路中任意两点间的电压计算电路中任意两点间的电压.abdcu4 u1u2u3u6u5 u7 现在学习的是第74页，共81页例例:在图示电路中，已知在图示电路中，已知u12=2V、u23=3V、u25=5V、u37=3V、u67=1V,尽可能多地确定其他各元件尽可能多地确定其他各元件的电压。的电压。hgjdcbkaefi现在学习的是第75页，共81页三、总三、总结结KCL

39、：KVL：基尔霍夫定律是分析和计算电路的基本依据基尔霍夫定律是分析和计算电路的基本依据基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律与元件的性质无关与元件的性质无关，节点电流方，节点电流方程的具体形式仅仅依赖于程的具体形式仅仅依赖于支路与节点的联接关系和支路与节点的联接关系和支路电流的参考方向支路电流的参考方向。基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律与元件的性质无关与元件的性质无关，回路电压方程，回路电压方程的具体形式仅仅依赖于的具体形式仅仅依赖于回路所关联的支路以及回路的回路所关联的支路以及回路的绕行方向和回路中各支路电压的参考方向绕行方向和回路中各支路电压的参考方向。现在学习的是第76页，共81页u=u1uS

40、u2解：根据解：根据KVLu1 u2 uSR2R1ba ui 例例:写出端口写出端口a、b的伏安关系式，其中的伏安关系式，其中R1、R2和和uS已知。已知。=R1i+uS+R2i=(R1+R2)i+uS现在学习的是第77页，共81页例5例例：求求图图示示电电路路中中每每个个元元件件的的功功率率，并并验验证证是是否否满满足足功功率率平平衡衡。（提提示示：求求解解电电路路以以后后，校校核核所所得得结结果果的的方方法法之之一一是是核核对对所所有有元元件件的的功功率率平平衡衡，即即元元件件发发出出的的总总功功率率应应等等于于其其它它元元件吸收的总功率）。件吸收的总功率）。1V0.5A2（a）现在学习的

41、是第78页，共81页u1u2解：解：2 电阻电阻吸收吸收的功率：的功率：电压源电压源吸收吸收的功率为：的功率为：电流源电流源发出发出的功率为：的功率为：由由KVL：1V0.5A2i现在学习的是第79页，共81页例例试求图示电路中控制量试求图示电路中控制量试求图示电路中控制量试求图示电路中控制量 I1及及及及 U U0解解1：a按按KCL：回路回路2：解得：解得：2回路回路1按按KVL：1a题题1-19图图1kI1Uo6k5k20V600I1I2现在学习的是第80页，共81页例例试求图示电路中控制量试求图示电路中控制量试求图示电路中控制量试求图示电路中控制量 I I1及及及及 U U0解解2：a按按KCL：回路回路2：解得：解得：2回路回路1按按KVL：1a题题1-19图图1kI1Uo6k5k20V600I1I2现在学习的是第81页，共81页