電工電子技術(shù)課件第1章 電路的基本概念與基律

1、1青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii劉華波劉華波博遠(yuǎn)樓（西博遠(yuǎn)樓（西5教）教）5122青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii 就要畢業(yè)了。就要畢業(yè)了。 回頭看自己所謂的大學(xué)生活，我想哭，不是回頭看自己所謂的大學(xué)生活，我想哭，不是因?yàn)殡x別，而是因?yàn)槭裁炊紱]學(xué)到。因?yàn)殡x別，而是因?yàn)槭裁炊紱]學(xué)到。 我不知，簡(jiǎn)歷該怎么寫，若是以往我會(huì)讓它我不知，簡(jiǎn)歷該怎么寫，若是以往我會(huì)讓它空白?？瞻?。 最大的收獲也許是最大的收獲也許是對(duì)什么都沒有的忍耐對(duì)什么都沒有的忍耐和適應(yīng)和適應(yīng) 大學(xué)應(yīng)該學(xué)什么？大學(xué)應(yīng)該學(xué)什么？3

2、青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii轉(zhuǎn)載轉(zhuǎn)載李開復(fù)給中國(guó)學(xué)生的第四封信：大學(xué)最李開復(fù)給中國(guó)學(xué)生的第四封信：大學(xué)最重要的七項(xiàng)學(xué)習(xí)重要的七項(xiàng)學(xué)習(xí).doc標(biāo)標(biāo) 題：等你大學(xué)畢業(yè)之后再讀會(huì)后悔一輩子題：等你大學(xué)畢業(yè)之后再讀會(huì)后悔一輩子的的50條忠告條忠告(轉(zhuǎn)載轉(zhuǎn)載).doc4青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii電工電子技術(shù)是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。電工電子技術(shù)是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。基礎(chǔ)要求：基礎(chǔ)要求：2 2、高等數(shù)學(xué)中的微積分及常系數(shù)微分方程。、高等數(shù)學(xué)中的微積分及常系數(shù)微分方程。1 1、大學(xué)物理大學(xué)物理中

3、的電部分；中的電部分；5青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii課程概述課程概述 教材包括教材包括5個(gè)模塊，囊括了電路、模擬電子、個(gè)模塊，囊括了電路、模擬電子、數(shù)字電子、電氣控制等諸多內(nèi)容，其中第數(shù)字電子、電氣控制等諸多內(nèi)容，其中第4模塊模塊 eda技術(shù)將在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行學(xué)習(xí)。技術(shù)將在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程要求課程要求1. 課堂認(rèn)真聽講課堂認(rèn)真聽講,掌握要點(diǎn)掌握要點(diǎn),課后要復(fù)習(xí)鞏固課后要復(fù)習(xí)鞏固;2. 關(guān)鍵在課后練習(xí)關(guān)鍵在課后練習(xí),舉一反三；舉一反三；3. 作業(yè)要求認(rèn)真獨(dú)立完成作業(yè)要求認(rèn)真獨(dú)立完成。6青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教

4、學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.1 電路的基本概念電路的基本概念 1.2 電路的基本定律電路的基本定律1.3 電路的分析方法電路的分析方法電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法第第1章章7青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiil理解物理量的參考方向的概念。理解物理量的參考方向的概念。l掌握各種理想電路元件的伏安特性。掌握各種理想電路元件的伏安特性。l掌握基爾霍夫定律。掌握基爾霍夫定律。l能夠正確使用支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法列些電能夠正確使用支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法列些電路方程。路方程。l掌握電源等效變換、疊加原理、等效電源定理。掌握

5、電源等效變換、疊加原理、等效電源定理。l理解電位的概念，掌握電位的計(jì)算。理解電位的概念，掌握電位的計(jì)算。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)8青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii電源電源電源電源負(fù)載負(fù)載負(fù)載負(fù)載中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)1.1 電路的基本概念電路的基本概念1.1.1 電路的組成及作用電路的組成及作用eiu+_9青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii電源（或信號(hào)源）：電源（或信號(hào)源）：提供電能（或信號(hào)）的部分；提供電能（或信號(hào)）的部分；負(fù)負(fù) 載：載：吸收或轉(zhuǎn)換電能的部分；吸收或轉(zhuǎn)換電能的部

6、分；中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：連接和控制電源和負(fù)載的部分；連接和控制電源和負(fù)載的部分；電路中各部分在正常工作時(shí)，必須工電路中各部分在正常工作時(shí)，必須工作在作在額定狀態(tài)額定狀態(tài)！即電源、負(fù)載、導(dǎo)線！即電源、負(fù)載、導(dǎo)線等都有相應(yīng)的等都有相應(yīng)的額定值額定值。注意注意！10青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.1.2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向電流和電壓的電流和電壓的正方向正方向：實(shí)際正方向?qū)嶋H正方向假設(shè)正方向假設(shè)正方向?qū)嶋H正方向：實(shí)際正方向：物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。電流電流i電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)e電壓電壓u正方向正方向物理量

7、物理量單位單位正電荷移動(dòng)的方向正電荷移動(dòng)的方向電源驅(qū)動(dòng)正電荷的方向電源驅(qū)動(dòng)正電荷的方向電位降落的方向電位降落的方向低電位低電位高電位高電位高電位高電位低電位低電位a, ka, ma, av, kv, mv, vv, kv, mv, v11青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii物理量正方向的表示方法物理量正方向的表示方法iruabe+_abu_+正負(fù)號(hào)正負(fù)號(hào)abuab（高電位在前，高電位在前， 低電位在后低電位在后） 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 頭頭uab+-ri12312青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii

8、假設(shè)正方向（參考方向）假設(shè)正方向（參考方向）在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？量的實(shí)際方向，電路如何求解？問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出電流方向電流方向ab？電流方向電流方向ba？e1abre2ir13青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii(1) 在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，

9、則實(shí)際方向與參考方向相反；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與參考方向相反；若未標(biāo)參考方向，則結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義！若未標(biāo)參考方向，則結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義！(2) 根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān) 系的代數(shù)表達(dá)式；系的代數(shù)表達(dá)式；(3) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：假設(shè)正方向（參考方向）的應(yīng)用假設(shè)正方向（參考方向）的應(yīng)用注意注意！14青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii例例1已知已知：e=2v, r=1求求： 當(dāng)當(dāng)u 分別為分別為 3v 和和 1v 時(shí)時(shí)，求求ir的大小和方向的大小和方

10、向?解解：(1) 假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2) 列電路方程：列電路方程： euur+=reuruirr-=euur-= irurue rab+-(3) 數(shù)值數(shù)值 計(jì)算計(jì)算a112-3 3v=riua-112-1 1v=riu實(shí)際方向與參實(shí)際方向與參考方向一致考方向一致實(shí)際方向與參實(shí)際方向與參考方向相反考方向相反15青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii(4) 為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，習(xí)慣上習(xí)慣上把把 i 與與 u 的方的方向按相同方向假設(shè)。稱為向按相同方向假設(shè)。稱為關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)

11、參考方向。(1) 方程式方程式u/i=r 僅適用于僅適用于u, i參考方向一致的情參考方向一致的情況。況。(2) “實(shí)際方向?qū)嶋H方向”是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而“參考方向參考方向”則則 是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí)是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí),任意假設(shè)的。任意假設(shè)的。 (3) 在以后的解題過(guò)程中，注意一定要在以后的解題過(guò)程中，注意一定要先假定先假定“正正方向方向”(即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再然后再列方程計(jì)算列方程計(jì)算。缺少。缺少“參考方向參考方向”的物理量是無(wú)意義的物理量是無(wú)意義的。的。歸納歸納16青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教

12、學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiiriurr= irurab假設(shè)假設(shè): 與與 的方向一致的方向一致riruriurr-= irurab例例2假設(shè)假設(shè): 與與 的方向相反的方向相反riru（關(guān)聯(lián)參考方向）（關(guān)聯(lián)參考方向）17青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.1.3 能量與能量與 功功 率率airub設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為 u ,流入此流入此 部分電路的電流為部分電路的電流為 i， 則這部分電路消則這部分電路消耗的功率為耗的功率為:p = u i功率的概念功率的概念單位單位: w, kw, mw負(fù)載負(fù)載若元件上的電

13、壓為若元件上的電壓為 u 和電流為和電流為 i的的實(shí)際方向?qū)嶋H方向一致一致 ,則該元件則該元件吸收功率吸收功率,為為負(fù)載負(fù)載;電源電源若元件上的電壓為若元件上的電壓為 u 和電流為和電流為 i的的實(shí)際方向?qū)嶋H方向相反相反 ,則該元件則該元件發(fā)出功率發(fā)出功率,為為電源電源。18青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii在在 u、 i 為關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：為關(guān)聯(lián)參考方向的前提下： iruab或或iruab則吸收功率則吸收功率為負(fù)載為負(fù)載若若 p = ui 0若若 p = ui 0iuab+-根據(jù)能量守衡關(guān)系根據(jù)能量守衡關(guān)系p（吸收吸收）= p（發(fā)出發(fā)

14、出）則發(fā)出功率則發(fā)出功率為電源為電源19青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii根據(jù)根據(jù) 電壓和電流的實(shí)際方向電壓和電流的實(shí)際方向判斷器件的性質(zhì)判斷器件的性質(zhì)，或是，或是電源電源，或是，或是負(fù)載負(fù)載。當(dāng)元件上的當(dāng)元件上的u、i 的實(shí)際方向一致，則此元件消耗的實(shí)際方向一致，則此元件消耗電功率，電功率，為為負(fù)載負(fù)載。當(dāng)元件上的當(dāng)元件上的u、i 的實(shí)際方向相反，則此元件發(fā)出的實(shí)際方向相反，則此元件發(fā)出電功率，電功率，為電源為電源。實(shí)際方向根據(jù)實(shí)際方向根據(jù)參考方向和計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)參考方向和計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)得到。得到。結(jié)結(jié) 論論20青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)

15、中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii根據(jù)根據(jù) p 的的 + 或或 - 可以可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源，電源，或是或是負(fù)載。負(fù)載。在進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)，在進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)，如果假設(shè)如果假設(shè) u、i 正方向一致。正方向一致。當(dāng)當(dāng)p 0 時(shí)時(shí), 說(shuō)明說(shuō)明 u，i 實(shí)際方向一致，電路消耗電實(shí)際方向一致，電路消耗電功率，功率，為為負(fù)載負(fù)載。21青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii負(fù)載電阻負(fù)載電阻1.1.4 電源的工作狀電源的工作狀態(tài)態(tài)1.有載工作狀態(tài)有載工作狀態(tài)+-ser0rliu電源電源電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)電源

16、內(nèi)阻電源內(nèi)阻電路電流電路電流:0leirr電源端電壓電源端電壓:0ireu 電路功率電路功率:02rieiui 電源外特性電源外特性:iue0pppe 功率平衡功率平衡22青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii2.開路狀態(tài)開路狀態(tài)+-ser0iu0i = 0u=u0=ep = 03.短路狀態(tài)短路狀態(tài)u = 0+-er0isu0reis 20irpe 23青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）特點(diǎn)特點(diǎn)：(1）輸出電輸出電 壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。壓不變，

17、其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。 即即 uab e； （2）電源中的電流由外電路決定。電源中的電流由外電路決定。ie+_abuab伏安特性伏安特性iuabe1.1.5 電路模型與理想電路元電路模型與理想電路元件件24青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii恒壓源中的電流由外電路決定恒壓源中的電流由外電路決定設(shè)設(shè): e=10vie+_abuab2 r1當(dāng)當(dāng)r1 r2 同時(shí)接入時(shí)：同時(shí)接入時(shí)： i=10ar22 當(dāng)當(dāng)r1接入時(shí)接入時(shí) ： i=5a則：則：例例325青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii2、理想電流源、理

18、想電流源 （恒流源）（恒流源）特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流流源電流 is； abiuabisiuabis伏伏安安特特性性（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。26青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定iuisr設(shè)設(shè): is=1 a r=10 時(shí)時(shí)， u =10 v r=1 時(shí)時(shí)， u =1 v則則:例例427青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特

19、性比較恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量e+_abiuabuab = e （常數(shù)常數(shù)）uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)外電路負(fù)載對(duì) uab 無(wú)影響。無(wú)影響。iabuabisi = is （常數(shù)常數(shù)）i 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)外電路負(fù)載對(duì) i 無(wú)影響。無(wú)影響。輸出電流輸出電流 i 可變可變 - i 的大小、方向均的大小、方向均由外電路決定由外電路決定端電壓端電壓uab 可變可變 -uab 的大小、方向的大小、方向均由外電路決定均由外電路決定28青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)

20、電工電子技術(shù)iii電壓源中的電流電壓源中的電流如何決定如何決定？電流電流源兩端的電壓等源兩端的電壓等于多少于多少？原則原則：is不能變，不能變，e 不能變。不能變。e-uab=恒壓源中的電流恒壓源中的電流 i= is恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓ie _+abuab=?is例例529青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii伏伏 - 安安 特性特性iuriuui3. 電阻電阻 r（常用單位常用單位： 、k 、m ）constiur 線性線性電阻電阻非線性非線性電阻電阻constiur iru 30青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)

21、中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii消耗能量消耗能量吸收功率吸收功率ruriuip22 電阻元件是耗能元件電阻元件是耗能元件 tuidtw0（w）單位單位：p（w），）， t（s） ，w（j） p（kw），），t（h），）， w（kwh）31青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii4.電感電感 l（單位單位：h, mh, h）單位電流產(chǎn)生的磁鏈單位電流產(chǎn)生的磁鏈線圈線圈匝數(shù)匝數(shù)磁通磁通理想電感元件：理想電感元件：ui 即即：l i = n inl 32青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiilsnl2線圈

22、線圈面積面積線圈線圈長(zhǎng)度長(zhǎng)度導(dǎo)磁率導(dǎo)磁率電感和電感和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系參數(shù)的關(guān)系線性電感線性電感:l=const (如如:空心電感空心電感 不變不變)非線性電感非線性電感 : l = const (如如:鐵心電感鐵心電感 不為常數(shù)不為常數(shù))ui 線圈線圈匝數(shù)匝數(shù)33青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii電感中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電感中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eui ee 的方向的方向：與電流方向一致與電流方向一致與磁通符合右螺旋法則與磁通符合右螺旋法則e 的大小的大?。篸tdildtdne34青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電

23、子技術(shù)iii電感中電流、電壓的關(guān)系電感中電流、電壓的關(guān)系當(dāng)當(dāng) ii (直流直流) 時(shí)時(shí),0dtdi0u所以所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路。在直流電路中電感相當(dāng)于短路。ueildtdildtdne eu dtdilu udtli1直流電直流電路中，路中，電感中電感中的電流的電流是否為是否為0？35青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii電感是一種電感是一種儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件, 儲(chǔ)存的儲(chǔ)存的磁場(chǎng)磁場(chǎng)能量為：能量為：電感的儲(chǔ)能電感的儲(chǔ)能dtdilu 20021lilidiuidtwtil 221liwl ？電感中的電流是直流時(shí)電感中的電流是直流時(shí), 儲(chǔ)儲(chǔ)

24、存的磁場(chǎng)能量是否為存的磁場(chǎng)能量是否為0？否！否！221liwl 36青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii5.電容電容 c單位電壓下存儲(chǔ)的電荷單位電壓下存儲(chǔ)的電荷（單位單位：f, f, pf）ui電容符號(hào)電容符號(hào)有極性有極性無(wú)極性無(wú)極性+q = cuuqc 37青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiidsc極板極板面積面積板間板間距離距離介電介電常數(shù)常數(shù)電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系線性電容線性電容:c=const ( 不變不變)非線性電容非線性電容:c = const ( 不為常數(shù)不為常數(shù)

25、)uic38青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiidtducdtdqi電容上電流、電壓的關(guān)系電容上電流、電壓的關(guān)系當(dāng)當(dāng) uu (直流直流) 時(shí)時(shí),0dtdu0i所以所以,在直流電路中電容相當(dāng)于開路在直流電路中電容相當(dāng)于開路。uicq = cudtduci idtcu1直流電直流電路中，路中，電容兩電容兩端的電端的電壓是否壓是否為為0？39青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii電容是一種電容是一種儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件, 儲(chǔ)存的儲(chǔ)存的電場(chǎng)電場(chǎng)能量為：能量為：電容的儲(chǔ)能電容的儲(chǔ)能dtduci 20021cuc

26、uduuidtwtuc 221cuwc ？電容兩端的電壓是直流時(shí)電容兩端的電壓是直流時(shí), 儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量是否為儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量是否為0？否！否！221cuwc 40青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii無(wú)源元件小結(jié)無(wú)源元件小結(jié) lcru，i關(guān)關(guān) 系系能量能量?jī)?chǔ)放儲(chǔ)放dtduci dtdilu iru=221cuwc 221liwl tuidtw041青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiir1ur2當(dāng)當(dāng)u為直流電壓時(shí)，計(jì)算電感和電容的電壓、為直流電壓時(shí)，計(jì)算電感和電容的電壓、電流和儲(chǔ)能。電流和儲(chǔ)能。例例

27、6ur1r2lciluc221llliw 221cccuw 21rruil ，0 lu，0 ci，212*rrruuc ，42青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii實(shí)際元件實(shí)際元件的特性可以用若干理想元件來(lái)表示的特性可以用若干理想元件來(lái)表示例：例： 電感電感線圈線圈l ：電感量電感量r：導(dǎo)線電阻導(dǎo)線電阻c：線間分布電容線間分布電容參數(shù)的影響和電路的工作條件有關(guān)。在一定條件參數(shù)的影響和電路的工作條件有關(guān)。在一定條件下可忽略次要參數(shù)的影響。下可忽略次要參數(shù)的影響。43青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)ii

28、i6、理想受控源、理想受控源在電路中起電源作用，但其電壓或在電路中起電源作用，但其電壓或電流受電路其他部分控制的電源。電流受電路其他部分控制的電源。受控源受控源電壓控制受控源電壓控制受控源電流控制受控源電流控制受控源受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源壓控電壓源：壓控電壓源：vcvs流控電壓源：流控電壓源：ccvs壓控電流源：壓控電流源：vccs流控電流源：流控電流源：cccs44青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii理想受控源的分類理想受控源的分類壓控電流源壓控電流源12 ugi u1i212 ugi 流控電流源流控電流源12 iii2i1

29、12 ii壓控電壓源壓控電壓源u1+-u2 u1m=u2+- u1m=u2流控電壓源流控電壓源i1+-u2 i1r=u2+- i1r=u245青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii獨(dú)立源和受控源的異同獨(dú)立源和受控源的異同相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路 提供電壓或電流。提供電壓或電流。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：獨(dú)立電源的電動(dòng)勢(shì)或電流是由非電獨(dú)立電源的電動(dòng)勢(shì)或電流是由非電能量提供的，其大小、方向和電路能量提供的，其大小、方向和電路中的電壓、電流無(wú)關(guān)；中的電壓、電流無(wú)關(guān)； 受控源的電動(dòng)勢(shì)或輸出電流，受電受控源的電動(dòng)勢(shì)或輸

30、出電流，受電 路中某個(gè)電壓或電流的控制。它不路中某個(gè)電壓或電流的控制。它不 能獨(dú)立存在，其大小、方向由控制能獨(dú)立存在，其大小、方向由控制 量決定。量決定。46青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii歐姆定律歐姆定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律 基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（kcl） 基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（kvl）1.2 電路的基本定律電路的基本定律47青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiirui注意注意：用用歐姆定律列方程時(shí)，一定要在歐姆定律列方程時(shí)，一定要在 圖中標(biāo)明正方向。圖中標(biāo)明

31、正方向。iru iruiruruirui1.2.1 歐姆定律歐姆定律48青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.2.2 基爾霍夫定基爾霍夫定律律名詞解釋：名詞解釋：節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)節(jié)點(diǎn)三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)節(jié)點(diǎn)支路：支路：電路中每一個(gè)分支電路中每一個(gè)分支回路：回路：電路中任一閉合路徑電路中任一閉合路徑網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：回路中無(wú)支路時(shí)稱網(wǎng)孔回路中無(wú)支路時(shí)稱網(wǎng)孔描述電路中各部分電壓或各部分電流間的描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系關(guān)系,其中包括電流和電壓兩個(gè)定律。其中包括電流和電壓兩個(gè)定律。49青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)

32、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii支路支路：ab、ad、 . （共共6條條）回路回路：abda、 bcdb、 . （共共7 個(gè)個(gè)）節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：a、 b、 . (共共4個(gè)個(gè)）i3e4e3_+r3r6+r4r5r1r2abcdi1i2i5i6i4-網(wǎng)孔網(wǎng)孔：abda、 bcdb adca （共共3 個(gè)個(gè)）50青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1. 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(kcl)對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流?；蛘哒f(shuō)，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的

33、代數(shù)出的電流。或者說(shuō)，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為和為 0。 i = 0即即：ai1i2e2+-r1r3r2+_i3be1對(duì)對(duì)a節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)：321iii 或：或：0321 iii設(shè)流入節(jié)點(diǎn)取設(shè)流入節(jié)點(diǎn)取“+”，流出節(jié)點(diǎn)取，流出節(jié)點(diǎn)取“-”。51青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiikcl還適用于電路的任意封閉面。還適用于電路的任意封閉面。i1+i2 + i3=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展證明：證明：i1i2i3abcibciabicacaabiii 1a:abbciii 2b:bccaiii 3c:0321 bccaab

34、bccaabiiiiiiiii52青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiii=0i=?e2e3e1+_rr1r+_+_r例例7例例8計(jì)算圖示電路中的未知電流計(jì)算圖示電路中的未知電流 i 。i2a-3a4a解：解：2 - 3 - 4 - i=0i= 2 - 3 - 4=-5a利用擴(kuò)展的利用擴(kuò)展的kcl列方程：列方程：53青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii2. 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(kvl)對(duì)電路中的任一回路，沿任意方向循行一周，其電對(duì)電路中的任一回路，沿任意方向循行一周，其電位升等于電位

35、降?；颍妷旱拇鷶?shù)和為位升等于電位降?；?，電壓的代數(shù)和為 0?；芈坊芈?a-d-b-c-a電位升電位升電位降電位降即即：0u或：或：ai1i2e2+-r1r3r2+_i3be1cd122211erieri 0122211 erieri54青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii列寫列寫kvl方程的步驟：方程的步驟：標(biāo)出回路中各段電壓和電流的參考方向；選定一標(biāo)出回路中各段電壓和電流的參考方向；選定一個(gè)回路方向；個(gè)回路方向；沿回路巡行一周，若電壓（電流）與回路方向沿回路巡行一周，若電壓（電流）與回路方向一致，取正；一致，取正； 相反，取負(fù)；相反，取負(fù)；

36、ai1i2e2+-r1r3r2+_i3be1cd回路回路 a-b-c-a013311 eriri回路回路 a-b-d-a023322 eriri55青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiiriueab電位升電位升電位降電位降e+_rabuabikvl也適合于開口電路。也適合于開口電路?；鶢柣舴螂妷憾傻臄U(kuò)展基爾霍夫電壓定律的擴(kuò)展56青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiia11433i求求：i1、i2 、i3 ？a615432ia7321iii1 +-3v4v1 1 +-5vi1i2i3例例957青島大

37、學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.3 電路的分析方法電路的分析方法電路分析通常是已知電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，電路中電路分析通常是已知電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，電路中的基本物理量。分析的依據(jù)是電路的基本定律。的基本物理量。分析的依據(jù)是電路的基本定律。對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)關(guān)系即可求解。如對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)關(guān)系即可求解。如e+-rrrrrrre+-r58青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)無(wú)法求解，對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)無(wú)法求解，必須經(jīng)過(guò)一定的解題方法

38、，才能算出結(jié)果。必須經(jīng)過(guò)一定的解題方法，才能算出結(jié)果。 e4e3-+r3r6r4r5r1r2i2i5i6i1i4i3+_如如：59青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii未知未知：各支路電流：各支路電流解題思路：解題思路：根據(jù)電路的基本定律，列節(jié)點(diǎn)根據(jù)電路的基本定律，列節(jié)點(diǎn) 電流和電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解?；芈冯妷悍匠蹋缓舐?lián)立求解。1.3.1 支路電流法支路電流法已知已知：電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)：電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)60青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii關(guān)于獨(dú)立方程式的討論關(guān)于獨(dú)立方程式的討論問(wèn)題問(wèn)題

39、：在用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程：在用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程時(shí)，可以列出多少個(gè)獨(dú)立的時(shí)，可以列出多少個(gè)獨(dú)立的kcl、kvl方程？方程？ai1i2e2+-r1r3r2+_i3#1#2#3be13條支路；條支路；2個(gè)節(jié)點(diǎn)；個(gè)節(jié)點(diǎn)；3個(gè)回路，個(gè)回路，2個(gè)網(wǎng)孔個(gè)網(wǎng)孔kcl方程：方程：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：0321 iii節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)b：0321 iiikvl方程：方程：獨(dú)立方程只有獨(dú)立方程只有 1 個(gè)個(gè)#1：13311eriri 23322eriri #2：#3：212211eeriri 獨(dú)立方程只有獨(dú)立方程只有 2 個(gè)個(gè)61青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電

40、子技術(shù)iii設(shè)：電路中有設(shè)：電路中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，個(gè)節(jié)點(diǎn)，b個(gè)支路個(gè)支路n=2、b=3br1r2e2e1+-r3+_a小小 結(jié)結(jié)獨(dú)立的獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程節(jié)點(diǎn)電流方程有有 (n -1) 個(gè)個(gè)獨(dú)立的獨(dú)立的回路電壓方程回路電壓方程有有 (b -n+1)個(gè)個(gè)則：則：（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：獨(dú)立電流方程：個(gè)個(gè)獨(dú)立電壓方程：獨(dú)立電壓方程：個(gè)個(gè)62青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii用支路電流法解題步驟用支路電流法解題步驟1. 對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流對(duì)每一支路假設(shè)一未知電流（i1ib）；）；4. 解聯(lián)立方程組，得解聯(lián)立方程組，得 i1

41、ib 。2. 列列n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程；個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程；3. 列列 b -（n-1）個(gè)回路（取網(wǎng)孔）電壓方程；）個(gè)回路（取網(wǎng)孔）電壓方程；設(shè)：電路中有設(shè)：電路中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，個(gè)節(jié)點(diǎn)，b個(gè)支路個(gè)支路63青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：列列3個(gè)獨(dú)立個(gè)獨(dú)立kcl方程方程節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù) n=4支路數(shù)支路數(shù) b=6例例10列列3個(gè)獨(dú)立個(gè)獨(dú)立kvl方程（網(wǎng)孔）方程（網(wǎng)孔）0143 iii0261 iii0352 iiibacde4e3-+r3r6r4r5r1r2i2i5i6i1i4i3+_4446611eririri 0

42、665522 ririri43554433eeririri 電壓、電流方程聯(lián)立求得電壓、電流方程聯(lián)立求得：i1i664青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii是否能少列是否能少列一個(gè)方程一個(gè)方程?n=2 b=3支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中含有恒流源的情支路中含有恒流源的情況況例例116a12vi+-2 4 i1i1+6=i解得解得： i = 4a i1 = -2a2i1+4 i =12kclkvl65青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

43、優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的支路電流法是電路分析中最基本的 方法之一。只要根據(jù)方法之一。只要根據(jù)kcl、kvl、 歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè) 數(shù)較多，求解不方便。數(shù)較多，求解不方便。手算時(shí)，適用于支路數(shù)較少的電路。手算時(shí)，適用于支路數(shù)較少的電路。66青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii未知：未知：各節(jié)點(diǎn)電壓各節(jié)點(diǎn)電壓已知：已知：電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)節(jié)點(diǎn)電壓：節(jié)點(diǎn)電壓：任意選擇電路中的某個(gè)任意選擇電路中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，節(jié)

44、點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)與此參其他節(jié)點(diǎn)與此參考節(jié)點(diǎn)之間的電壓考節(jié)點(diǎn)之間的電壓稱為節(jié)點(diǎn)電壓。稱為節(jié)點(diǎn)電壓。1.3.2 1.3.2 節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法67青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii解題思路：解題思路：（1 1）指定支路電流的參考方向）指定支路電流的參考方向（2 2）除參考節(jié)點(diǎn)外，對(duì)其余節(jié)點(diǎn)列）除參考節(jié)點(diǎn)外，對(duì)其余節(jié)點(diǎn)列 kclkcl方程。方程。 （3 3）用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示支路電流，）用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示支路電流， 代入代入kclkcl方程中，求解。方程中，求解。 （4 4）根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓求解電路中其他）根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓求解電路中其他 的參數(shù)。的參數(shù)

45、。 68青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii例例 用節(jié)點(diǎn)電壓法求解用節(jié)點(diǎn)電壓法求解uab+_e1e2r1r2r3i1i2i3ab以以b點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，對(duì)a點(diǎn)列點(diǎn)列kcli1+i2+i3 =0用節(jié)點(diǎn)電壓用節(jié)點(diǎn)電壓uab表示支路電流：表示支路電流：i1= (uabe1)/r1 i2= (uabe2)/r2 i3= uab/r3 代入代入kcl方程中：方程中：0rureureu3ab22ab11ab 節(jié)點(diǎn)電壓：節(jié)點(diǎn)電壓：3212211abr1r1r1rereu 69青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工

46、電子技術(shù)iii+_e1e2r1r2r3節(jié)點(diǎn)電壓：節(jié)點(diǎn)電壓：3212211abr1r1r1rereu ab結(jié)論：結(jié)論：（1）分母各項(xiàng)總為正，等于與該節(jié)點(diǎn)相連的各支）分母各項(xiàng)總為正，等于與該節(jié)點(diǎn)相連的各支 路的電阻的倒數(shù)和。路的電阻的倒數(shù)和。（2）分子各項(xiàng)可為正，也可為負(fù)。當(dāng)與該節(jié)點(diǎn)相）分子各項(xiàng)可為正，也可為負(fù)。當(dāng)與該節(jié)點(diǎn)相連的支路包含電壓源，連的支路包含電壓源，電壓源的電壓與節(jié)點(diǎn)電壓一電壓源的電壓與節(jié)點(diǎn)電壓一致時(shí)，為正致時(shí)，為正，反之，為負(fù)。若該支路包含電流源，反之，為負(fù)。若該支路包含電流源，電流源的電流流入節(jié)點(diǎn)給正電流源的電流流入節(jié)點(diǎn)給正，相反為負(fù)。，相反為負(fù)。70青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

47、青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiiisr1r2r3+_eab例例以以b為參考節(jié)點(diǎn)：為參考節(jié)點(diǎn)：3213sabr1r1r1reiu 例例2 ao3 4 4 -4v+6v-8vao3 4 4 2 _+4v_+8v+_6v4/14/13/12/14/83/62/4uao 71青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiiabcr1r2r3r4r5+_e1+_e23212b11ar1r1r1rvrev 5422a52br1r1r1rvrev 例例2.5.472青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)

48、iii1.電壓源與電流源的等效變換電壓源與電流源的等效變換伏安特性伏安特性實(shí)際電壓源模型實(shí)際電壓源模型oireuiueuiro+-e1.3.3 電源等效變換法電源等效變換法內(nèi)阻內(nèi)阻串！串！e/ro開路點(diǎn)開路點(diǎn)短路點(diǎn)短路點(diǎn)i u 73青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii實(shí)際電流源模型實(shí)際電流源模型isrouiosruii-=并！并！伏安特性伏安特性iuis isro開路點(diǎn)開路點(diǎn)短路點(diǎn)短路點(diǎn)i u 內(nèi)阻內(nèi)阻74青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii兩種電源的等效互換兩種電源的等效互換 等效互換的條件：

49、對(duì)外的電壓電流相等。等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。i = i uab = uab即：外特性一致即：外特性一致iro+-ebauabisabuabi ro75青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiioaber iuabsosooabuiir i r r iuae+-biuabro電壓源電壓源電流源電流源uabroisabi 76青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii等效變換的注意事項(xiàng)等效變換的注意事項(xiàng)（1 1）“等效等效”是指是指“對(duì)外對(duì)外”等效（等效互等效（等效互換前后對(duì)外伏換前后對(duì)外伏-安特性

50、一致），對(duì)內(nèi)不等安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。效。例如例如： 時(shí)時(shí)lrisarobuabi rlae+-biuabrorlro中不消耗能量中不消耗能量ro中則消耗能量中則消耗能量0iieuuabab對(duì)內(nèi)不等效對(duì)內(nèi)不等效對(duì)外等效對(duì)外等效77青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii(2) 注意轉(zhuǎn)換前后注意轉(zhuǎn)換前后 e 與與 is 的方向的方向ae+-biroe+-biroaisarobiaisrobie與與is方方向一致向一致！78青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii(3)(3) 恒壓源和恒流源不能等效互換

51、恒壓源和恒流源不能等效互換abiuabisae+-bi恒壓源和恒流源伏安特性不同！恒壓源和恒流源伏安特性不同！(4)(4) 在進(jìn)行等效變換時(shí)，與恒壓源串聯(lián)的電在進(jìn)行等效變換時(shí)，與恒壓源串聯(lián)的電阻和與恒流源并聯(lián)的電阻可以作為其內(nèi)阻處阻和與恒流源并聯(lián)的電阻可以作為其內(nèi)阻處理。理。 79青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii(5) 串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源可以合并。可以合并。8v6v4v6v4a2a1a3a80青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii利用電源的等效

52、變換分析電路利用電源的等效變換分析電路變變換換合合并并簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化電路電路1、所求支路所求支路不得參與變換；不得參與變換；2、與恒壓源并聯(lián)的元件、與恒流、與恒壓源并聯(lián)的元件、與恒流源串聯(lián)的元件對(duì)源串聯(lián)的元件對(duì)外電路外電路不起作用。不起作用。81青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii111rei 333rei r1r3isr2r5r4i3i1i-+isr1e1+-r3r2r5r4ie3i=?例例12求求 i=？82青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiiisr5r4ir1/r2/r3i1+i3r1r3isr

53、2r5r4i3i1i83青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii454rrreeidd+rded+r4e4r5i-isr5r4ir1/r2/r3i1+i3 4432132131/rierrrrrrriiesdd84青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii10v+-2a2 i?ia32410a72210a5210iii哪哪個(gè)個(gè)答答案案對(duì)對(duì)?+-10v+-4v2 例例1385青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii+-+-i120v10 2 5aus8 i10

54、試求試求i，i1，us；并判斷；并判斷20v的的理想電壓源和理想電壓源和5a的理想電流源的理想電流源是電源還是負(fù)載？是電源還是負(fù)載？解：解：先求先求i,將將8 的電阻看作外電路，兩個(gè)的電阻看作外電路，兩個(gè)10的電阻對(duì)求的電阻對(duì)求i 沒有影響，先將沒有影響，先將其除去，簡(jiǎn)化電路圖。其除去，簡(jiǎn)化電路圖。+-20v2 5a8 i+-20v2 8 i+-10v而后將電流源（而后將電流源（5a，2 )等效為等效為電壓源（電壓源（10v，2 )。由此求得：由此求得：a1821020i應(yīng)用電源等效變換來(lái)求應(yīng)用電源等效變換來(lái)求i： 例例86青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電

55、工電子技術(shù)iii+-+-i120v10 2 5aus8 i10 求求i1，us 時(shí)，兩個(gè)時(shí)，兩個(gè)10的電阻應(yīng)的電阻應(yīng)保留。保留。i2i1=i+i2=1+20/10=3a理想電壓源的電壓和電流的實(shí)際理想電壓源的電壓和電流的實(shí)際方向相反，所以是電源。方向相反，所以是電源。us=8i-20-10 5=-62v理想電流源的電壓和電流的實(shí)際理想電流源的電壓和電流的實(shí)際方向相反，所以是電源。方向相反，所以是電源。87青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii1.3.4 1.3.4 疊加原理疊加原理在多個(gè)電源同時(shí)作用的在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路線性電路中，任何支

56、路的電流中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。結(jié)果的代數(shù)和。+bi2r1i1e1r2ae2i3r3+_+_原電路原電路i2r1i1r2abe2i3r3+_e2單獨(dú)作用單獨(dú)作用+_ae1bi2r1i1r2i3r3e1單獨(dú)作用單獨(dú)作用概念概念iiiiii iii333222111 88青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiiiiiiii iii333222111 +i2r1i1e1r2ae2i3r3+_+_i2i1ae1+_r1r2i3r3i1 =e1r1 +r2 r

57、3r2 + r3r2 + r3r1 r2 + r2 r3 + r1 r3 e1=i1 =- e2r2 +r1 r3r1 + r3r3r1 r2 + r2 r3 + r1 r3 -e2=i2r1i1r2ae2i3r3+_89青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii iii111 i1 =r2 + r3r1 r2 + r2 r3 + r1 r3 e1-r3r1 r2 + r2 r3 + r1 r3 e290青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii證明證明：利用支路電流法求解利用支路電流法求解 i1 + i2

58、 = i3i1 r1 + i3 i3 = e1i2r2 + i3 i3 = e2解得解得：i1 =r2 + r3r1 r2 + r2 r3 + r1 r3 e1-r3r1 r2 + r2 r3 + r1 r3 e2br1e1r2ae2i3r3+_+_（以以i1為例為例）i1i291青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii+-10 i4a20v10 10 i=2ai= -1ai = i+ i= 1a+10 i 4a10 10 +-10 i 20v10 10 解解：例例14電路如圖所電路如圖所示，用疊加示，用疊加原理求原理求i=？92青島大學(xué)電工電子實(shí)

59、驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1. 迭加定理只適用于線性電路中電壓電流迭加定理只適用于線性電路中電壓電流的計(jì)算，的計(jì)算，不能計(jì)算功率不能計(jì)算功率；2. 迭加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。迭加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。 不作用的恒壓源應(yīng)短路，即令不作用的恒壓源應(yīng)短路，即令e=0； 不作用的恒流源應(yīng)開路，即令不作用的恒流源應(yīng)開路，即令 is=0。=+i3r3則：則：32332332333233)()()(riririirip+= 333 iii+= 設(shè)：設(shè)：93青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)

60、中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iii4. 運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分 電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。=+3. 首先要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。原電首先要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。原電 路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電 流的代數(shù)和。流的代數(shù)和。94青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心青島大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)iiier1r3r2r4uis如圖所示電路，已知：如圖所示電路，已知：e=12v，is=10ar1=