東南大學(xué)電路基礎(chǔ)第一章課件

1、第一章第一章 電路的基本概念和電電路的基本概念和電壓、電流約束關(guān)系壓、電流約束關(guān)系1.1 電路的基本概念電路的基本概念1.2 電路的主要物理量電路的主要物理量1.3 電路的無(wú)源元件電路的無(wú)源元件1.5 常用多端電路元件介紹常用多端電路元件介紹1.6 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.4 電路的有源元件電路的有源元件1.1.1 電路的組成及其功能電路的組成及其功能電路電路主要由主要由電源電源、負(fù)載負(fù)載、連接、連接導(dǎo)線導(dǎo)線及及開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。等構(gòu)成。電源和負(fù)載是構(gòu)成任一完整電路的兩個(gè)基本部分。電源和負(fù)載是構(gòu)成任一完整電路的兩個(gè)基本部分。電源電源(source)：提供能量或信號(hào)。：提供能量或信號(hào)。 比如發(fā)

2、電機(jī)、電池、電比如發(fā)電機(jī)、電池、電信號(hào)發(fā)生器等。信號(hào)發(fā)生器等。負(fù)載負(fù)載(load)：用電設(shè)備。將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的：用電設(shè)備。將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，或?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理能量，或?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理.導(dǎo)線導(dǎo)線(line)、開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)（switch)等：將電源與負(fù)載接成通路等：將電源與負(fù)載接成通路.1.1 電路的基本概念電路的基本概念電荷定向移動(dòng)形成電荷定向移動(dòng)形成電流電流（Current）電流流過(guò)的路徑稱(chēng)為電流流過(guò)的路徑稱(chēng)為電路電路（Circuit） 在火力發(fā)電廠中，發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)在火力發(fā)電廠中，發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)變壓器將電壓升高，由輸電線送往用電地?fù)Q

3、成電能，經(jīng)變壓器將電壓升高，由輸電線送往用電地方，再經(jīng)變壓器將電壓降低，送至各種用電設(shè)備，把電方，再經(jīng)變壓器將電壓降低，送至各種用電設(shè)備，把電能轉(zhuǎn)換成熱能、光能、機(jī)械能等。能轉(zhuǎn)換成熱能、光能、機(jī)械能等。升壓升壓變壓器變壓器輸電線輸電線降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)電路的主要功能及基本要求為：電路的主要功能及基本要求為：1、轉(zhuǎn)換與傳輸能量，要求在轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)程中損、轉(zhuǎn)換與傳輸能量，要求在轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)程中損耗小，效率高；耗小，效率高；電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)等等*電路實(shí)現(xiàn)任何一種功能，都需要有電源或信號(hào)源，它電路實(shí)現(xiàn)任何一種功能，都需要有電源或信號(hào)源，它是電路中產(chǎn)生電壓

4、或電流的動(dòng)力，稱(chēng)為是電路中產(chǎn)生電壓或電流的動(dòng)力，稱(chēng)為激勵(lì)激勵(lì)。由激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓或電流稱(chēng)為由激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓或電流稱(chēng)為響應(yīng)響應(yīng)。2 2、處理與傳遞信號(hào)，要求在處理與傳遞過(guò)程中失、處理與傳遞信號(hào)，要求在處理與傳遞過(guò)程中失真小，靈敏度高真小，靈敏度高 。數(shù)電模電數(shù)電模電信號(hào)信號(hào)等等補(bǔ)充：往往補(bǔ)充：往往2通過(guò)通過(guò)電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)與實(shí)現(xiàn)與 1的聯(lián)系的聯(lián)系1.1.2 電路模型電路模型 (circuit model)1. 理想電路元件理想電路元件：根據(jù)實(shí)際電路元件所具備的電磁性：根據(jù)實(shí)際電路元件所具備的電磁性質(zhì)所設(shè)想的具有某種單一電磁性質(zhì)的元件，其質(zhì)所設(shè)想的具有某種單一電磁

5、性質(zhì)的元件，其u，i關(guān)系可用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式子嚴(yán)格表示。關(guān)系可用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式子嚴(yán)格表示。理想元件的分類(lèi)：理想元件的分類(lèi)：按其與時(shí)間的關(guān)系分按其與時(shí)間的關(guān)系分：時(shí)變?cè)头菚r(shí)變?cè)簳r(shí)變?cè)头菚r(shí)變?cè)雌湓陔娐分械淖饔梅职雌湓陔娐分械淖饔梅郑河性丛蜔o(wú)源元件：有源元件和無(wú)源元件按其對(duì)外連接個(gè)數(shù)分按其對(duì)外連接個(gè)數(shù)分：二端元件、三端元件、多端元件等：二端元件、三端元件、多端元件等按其性質(zhì)分按其性質(zhì)分：線性元件和非線性元件：線性元件和非線性元件2. 電路模型電路模型電路模型電路模型：將：將實(shí)際電路實(shí)際電路中的元件由元件的模型（中的元件由元件的模型（理想元件理想元件及其及其組合組合）來(lái)代替，就可得到實(shí)際

6、電路的電路模型。簡(jiǎn)稱(chēng)）來(lái)代替，就可得到實(shí)際電路的電路模型。簡(jiǎn)稱(chēng)電路電路。 *電路模型是由理想電路元件構(gòu)成的。電路模型是由理想電路元件構(gòu)成的。10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)燈泡燈泡例例 .實(shí)際電路元件的模型實(shí)際電路元件的模型：將實(shí)際電路元件由：將實(shí)際電路元件由理想元件理想元件及其及其組合組合來(lái)來(lái)模擬模擬，使得與實(shí)際元件具有，使得與實(shí)際元件具有基本相同基本相同的電磁性質(zhì)。的電磁性質(zhì)。實(shí)際電路實(shí)際電路電路模型電路模型(電路電路)1.1.31.1.3 兩條公理和一條假設(shè)兩條公理和一條假設(shè)本書(shū)所論述的電路分析遵循兩條公理和一條假設(shè)。本書(shū)所論述的電路分析遵循兩條公理和一條假

7、設(shè)。電荷在電路中作定向移動(dòng)形成電流。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)電荷在電路中作定向移動(dòng)形成電流。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)各個(gè)電路元件，在有的元件上吸收能量，有的元件過(guò)各個(gè)電路元件，在有的元件上吸收能量，有的元件上放出能量。實(shí)踐證明，電荷的數(shù)量在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保上放出能量。實(shí)踐證明，電荷的數(shù)量在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變，即電荷守恒。持不變，即電荷守恒。2 2、能量守恒、能量守恒1 1、電荷電荷守恒守恒電路是轉(zhuǎn)換與傳輸能量的裝置，在轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)程電路是轉(zhuǎn)換與傳輸能量的裝置，在轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)程中遵循能量守恒定律。中遵循能量守恒定律。3 3、集中假設(shè)、集中假設(shè)集總參數(shù)電路集總參數(shù)電路：由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電路。：由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電

8、路。一個(gè)實(shí)際電路要能用集總參數(shù)電路模擬，一個(gè)實(shí)際電路要能用集總參數(shù)電路模擬，要滿足如下條件：即要滿足如下條件：即實(shí)際電路的尺寸必須遠(yuǎn)小實(shí)際電路的尺寸必須遠(yuǎn)小于電路工作頻率下的電磁波的波長(zhǎng)于電路工作頻率下的電磁波的波長(zhǎng)。*與與分布參數(shù)電路分布參數(shù)電路相對(duì)。本課程主要針對(duì)集中參數(shù)電路。相對(duì)。本課程主要針對(duì)集中參數(shù)電路。集中假設(shè)：集中假設(shè)：實(shí)際電路及其器件在空間上有一定的幾何實(shí)際電路及其器件在空間上有一定的幾何尺寸，若電路或器件的最大尺寸尺寸，若電路或器件的最大尺寸d與工作電流電磁波的與工作電流電磁波的波長(zhǎng)波長(zhǎng) 比較，滿足比較，滿足d d 0i 0實(shí)際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實(shí)際

9、方向的關(guān)系：電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：1、電壓電壓 (voltage)：電場(chǎng)中某兩點(diǎn)：電場(chǎng)中某兩點(diǎn)A、B間的電壓間的電壓(降降)UAB 等于將點(diǎn)電荷等于將點(diǎn)電荷q從從A點(diǎn)移至點(diǎn)移至B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功WAB與與該點(diǎn)電荷該點(diǎn)電荷q的比值，即的比值，即單位：?jiǎn)挝唬篤 (伏伏) (Volt，伏特，伏特)當(dāng)把點(diǎn)電荷當(dāng)把點(diǎn)電荷q由由B移至移至A時(shí)，需外力克服電場(chǎng)力做同樣的功時(shí)，需外力克服電場(chǎng)力做同樣的功WAB=WBA，此時(shí)可等效視為電場(chǎng)力做了負(fù)功，此時(shí)可等效視為電場(chǎng)力做了負(fù)功WAB，則，則B到到A的電壓為的電壓為 1.2.2 電壓（電壓（Voltage）及其參考方向）及其參考方向 2

10、、電位電位：電路中為分析的方便，常在電路中選某一點(diǎn)為：電路中為分析的方便，常在電路中選某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，把任一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓稱(chēng)為該點(diǎn)的電位。參考點(diǎn)，把任一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓稱(chēng)為該點(diǎn)的電位。參考點(diǎn)的電位一般選為參考點(diǎn)的電位一般選為零零，所以，參考點(diǎn)也稱(chēng)為零電位點(diǎn)。，所以，參考點(diǎn)也稱(chēng)為零電位點(diǎn)。電位用電位用 表示，單位與電壓相同，也是表示，單位與電壓相同，也是V(伏伏)。abcd設(shè)設(shè)c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，則點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，則 c=0 a=Uac， b=Ubc， d=Udc3. 兩點(diǎn)間兩點(diǎn)間電壓電壓與與電位電位的關(guān)系的關(guān)系abcd仍設(shè)仍設(shè)c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，點(diǎn)為電位參考點(diǎn)， c=0Uac = a ， Udc

11、 = dUad= Uac Udc= a d前例前例結(jié)論結(jié)論：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于該兩點(diǎn)間的：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于該兩點(diǎn)間的電位之差。電位之差。例例 . abc1.5 V1.5 V已知已知 Uab=1.5 V，Ubc=1.5 V(1) 以以a點(diǎn)為參考點(diǎn)點(diǎn)為參考點(diǎn)， a=0Uab= a b b = a Uab= 1.5 VUbc= b c c = b Ubc= 1.51.5= 3 VUac= a c = 0 (3)=3 V(2) 以以b點(diǎn)為參考點(diǎn)點(diǎn)為參考點(diǎn)， b=0Uab= a b a = a +Uab= 1.5 VUbc= b c c = b Ubc= 1.5 VUac= a c =

12、 1.5 (1.5) = 3 V結(jié)論結(jié)論：電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；當(dāng)選擇不同的電：電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；當(dāng)選擇不同的電位參考時(shí)，電路中各點(diǎn)電位均不同，但任意兩點(diǎn)間位參考時(shí)，電路中各點(diǎn)電位均不同，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。電壓保持不變。4、電壓、電壓(降降)的的參考方向參考方向U 0+實(shí)際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向U+參考方向參考方向U+可以任意選定一個(gè)方向作為電壓的可以任意選定一個(gè)方向作為電壓的參考方向參考方向。電壓參考方向的三種表示方式電壓參考方向的三種表示方式：(1) 用箭頭表示：箭頭指向?yàn)殡妷海ń担┑膮⒖挤较蛴眉^表示：箭頭指向?yàn)殡妷海ń担┑膮⒖挤较?2) 用正負(fù)極性表示：由

13、正極指向負(fù)極的方向?yàn)殡妷河谜?fù)極性表示：由正極指向負(fù)極的方向?yàn)殡妷?(降低降低)的參考方向的參考方向(3) 用雙下標(biāo)表示：如用雙下標(biāo)表示：如 UAB , 由由A指向指向B的方向?yàn)殡妷旱姆较驗(yàn)殡妷?(降降)的參考方向的參考方向UU+ABUAB小結(jié)：小結(jié)：(1) 電壓和電流的參考方向是任意假定的。分析電路前必電壓和電流的參考方向是任意假定的。分析電路前必須標(biāo)明須標(biāo)明。(2) 參考方向一經(jīng)假定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注參考方向一經(jīng)假定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注 (包括包括方向和方向和符號(hào)符號(hào)），在計(jì)算過(guò)程中不得任意改變。參考方），在計(jì)算過(guò)程中不得任意改變。參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式符號(hào)也不同，但實(shí)際方向不

14、變。向不同時(shí)，其表達(dá)式符號(hào)也不同，但實(shí)際方向不變。+Riuu = Ri+Riuu = Ri(4) 參考方向也稱(chēng)為假定方向、正方向，以后討論均參考方向也稱(chēng)為假定方向、正方向，以后討論均在參考方向下進(jìn)行在參考方向下進(jìn)行。(3) 元件或支路的元件或支路的u，i通常采用相同的參考方向，以通常采用相同的參考方向，以減少公式中負(fù)號(hào)，稱(chēng)之為減少公式中負(fù)號(hào)，稱(chēng)之為關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向。反之，。反之，稱(chēng)為稱(chēng)為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。+iu+iu1、 電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功，即電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功，即功率的單位：功率的單位：W (瓦瓦) (Watt，瓦特，瓦特)當(dāng)當(dāng) u,i 的的參

15、考方向一致參考方向一致時(shí)，時(shí)，p表示元件表示元件吸收吸收的功率；的功率；能量的單位：能量的單位： J (焦焦) (Joule，焦耳，焦耳) 當(dāng)當(dāng) u,i 的的參考方向相反參考方向相反時(shí)，時(shí)，p表示元件表示元件發(fā)出發(fā)出的功率。的功率。 1.2.3 電功率電功率(Power)(Power)與電能與電能(Energy)(Energy)2、功率的計(jì)算和判斷、功率的計(jì)算和判斷（1） u, i 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向p = ui 表示元件吸收的功率表示元件吸收的功率P0 吸收正功率吸收正功率 (吸收吸收)P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 (發(fā)出發(fā)出)P0，du/dt0，則，則i0，q ，正向充電，正向充電 (

16、電流由電容參考電流由電容參考 - 極流向參考極流向參考 + 極極)；(2) u0，du/dt0，則，則i0，q ，正向放電，正向放電 (電流由電容參考電流由電容參考 + 極流向參考極流向參考 - 極極)；(3) u0，du/dt0，則，則i0，q ，反向充電，反向充電 (電流由電容參考電流由電容參考 + 極流向參考極流向參考 - 極極)；(4) u0，則，則i0，q ，反向放電，反向放電 (電流由電容參考電流由電容參考 - 極流向參考極流向參考 + 極極)Ciu+討論討論：(1) i的大小取決與的大小取決與 u 的變化率，與的變化率，與 u 的大小無(wú)關(guān)；的大小無(wú)關(guān)； (微分形式微分形式)(2)

17、 電容元件是一種記憶元件；電容元件是一種記憶元件；(積分形式積分形式)(3) 當(dāng)當(dāng) u 為常數(shù)為常數(shù)(直流直流)時(shí)，時(shí)，du/dt =0 i=0。電容在。電容在直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路，電容有隔直作用；直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路，電容有隔直作用；(4) 表達(dá)式前的正、負(fù)號(hào)與表達(dá)式前的正、負(fù)號(hào)與u，i 的參考方向有關(guān)。當(dāng)?shù)膮⒖挤较蛴嘘P(guān)。當(dāng) u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i=Cdu/dt； u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，i= Cdu/dt 。2、電容的儲(chǔ)能、電容的儲(chǔ)能由此可以看出，電容是無(wú)源元件，它本身不消耗能量。由此可以看出，電容是無(wú)源元件，它本身不消耗能量。從從t0到到 t 電容儲(chǔ)能的變化量

18、：電容儲(chǔ)能的變化量：)(21)(21)(21)(21022022tqCtqCtCutCuWC tuCuuipdd 吸吸0)(21)(21)(21)(21)(21ddd220)(222 tqCtCuCutCuCuuCuWuttC若若與電感有關(guān)兩個(gè)變量與電感有關(guān)兩個(gè)變量: L, 對(duì)于線性電感對(duì)于線性電感,有：有： =Li i+u+e一、電感的物理概念一、電感的物理概念uLi+電路符號(hào)電路符號(hào)1. 元件特性元件特性1.3.3 電感電感 (Inductance )( 與與 i 的參考方向成右螺旋關(guān)系時(shí)的參考方向成右螺旋關(guān)系時(shí))空心線圈空心線圈線性電感的線性電感的 i 特性特性是過(guò)原點(diǎn)的直線是過(guò)原點(diǎn)的直

19、線L= /i tg =N 為電感線圈的為電感線圈的磁通鏈（又稱(chēng)磁鏈）磁通鏈（又稱(chēng)磁鏈）L 稱(chēng)為稱(chēng)為自感系數(shù)自感系數(shù)電感電感 L 的單位：的單位：H(亨亨) (Henry，亨利，亨利) H=Wb/A=Vs/A= s iO 電感線圈磁通鏈電感線圈磁通鏈 與通過(guò)電流與通過(guò)電流i i之間的關(guān)系稱(chēng)為之間的關(guān)系稱(chēng)為韋安特性韋安特性 線圈電感量由線圈結(jié)構(gòu)決定線圈電感量由線圈結(jié)構(gòu)決定lSNL2N N為線圈匝數(shù)，為線圈匝數(shù)，S S為線圈的橫截面積，為線圈的橫截面積，l l為線圈的長(zhǎng)度，為線圈的長(zhǎng)度， 為周?chē)橘|(zhì)的導(dǎo)磁率。為周?chē)橘|(zhì)的導(dǎo)磁率。對(duì)空心線圈對(duì)空心線圈 = = 0 0 = 4 = 41010-7H/m-

20、7H/m，若周?chē)橘|(zhì)為磁，若周?chē)橘|(zhì)為磁性材料，則性材料，則 0 0，且不為常數(shù)。，且不為常數(shù)。 螺管線圈的電感為螺管線圈的電感為二、電感的伏安關(guān)系：二、電感的伏安關(guān)系：u, i 取關(guān)聯(lián)參考方向取關(guān)聯(lián)參考方向, u參考方向參考方向與與 呈右螺旋呈右螺旋關(guān)系關(guān)系。則根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律。則根據(jù)電磁感應(yīng)定律與楞次定律Liu+e+或或 ttttttttutuLiudLuLuLtitt000000d)(d11d1d 1)( )( )( i+u+e討論討論：(1) u的大小取決與的大小取決與 i 的變化率，與的變化率，與 i 的大小無(wú)關(guān)；的大小無(wú)關(guān)； (微分形式微分形式)(2) 電感元件是一種記憶

21、元件；電感元件是一種記憶元件；(積分形式積分形式)(3) 當(dāng)當(dāng) i 為常數(shù)為常數(shù)(直流直流)時(shí)，時(shí)，di/dt =0 u=0。電感在直流電路中相當(dāng)于短路；電感在直流電路中相當(dāng)于短路；(4) 表達(dá)式前的正、負(fù)號(hào)與表達(dá)式前的正、負(fù)號(hào)與u，i 的參考方向有關(guān)。當(dāng)?shù)膮⒖挤较蛴嘘P(guān)。當(dāng) u，i為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u=Ldi/dt； u，i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，u= Ldi/dt 。2. 電感的儲(chǔ)能電感的儲(chǔ)能由此可以看出，電感是無(wú)源元件，它本身不消耗能量。由此可以看出，電感是無(wú)源元件，它本身不消耗能量。從從t0 到到t 電感儲(chǔ)能的變化量：電感儲(chǔ)能的變化量：)(21)(21)(21)(210

22、22022tLtLtLitLiWL tiLiuipdd 吸吸0)(21)(21)(21)(21)(21ddd220)(222 tLtLiLitLiLiiLiWittL若若電容元件與電感元件的比較：電容元件與電感元件的比較：電容電容 C電感電感 L變量變量電流電流 i磁鏈磁鏈 關(guān)系式關(guān)系式電壓電壓 u 電荷電荷 q 222121ddLLiWtiLuLiL 222121ddqCCuWtuCiCuqC 1.3.4 1.3.4 互感互感（Mutual Inductance）一、互感的物理概念一、互感的物理概念當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通鏈由線圈本身的電流和其它線圈電流當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通鏈由線圈本身的電流和其它線圈電

23、流共同產(chǎn)生時(shí)，其它線圈電流變化也會(huì)引起此線圈磁通鏈共同產(chǎn)生時(shí)，其它線圈電流變化也會(huì)引起此線圈磁通鏈變化，從而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，稱(chēng)為變化，從而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，稱(chēng)為互感電壓互感電壓。 11 1 12Y Y1L+-+-L2u12ui1i2圖圖中中表示兩個(gè)有互感的線圈表示兩個(gè)有互感的線圈N1和和N2，穿過(guò)線圈，穿過(guò)線圈N1的磁通鏈的磁通鏈 1由兩由兩部分合成，其中部分合成，其中 11為線圈為線圈N1的的電流電流i1產(chǎn)生產(chǎn)生， 12為線圈為線圈N2的電流的電流i2產(chǎn)生，即產(chǎn)生，即 1 = 11+ 12 線圈線圈N N2 2對(duì)線圈對(duì)線圈N N1 1的互感為的互感為21212iM 互感是兩個(gè)有耦合

24、的線圈之間相互存在的，所以反互感是兩個(gè)有耦合的線圈之間相互存在的，所以反過(guò)來(lái)電流過(guò)來(lái)電流i1 1產(chǎn)生的磁通也會(huì)穿過(guò)線圈產(chǎn)生的磁通也會(huì)穿過(guò)線圈N2 2，即有，即有12121iMM12與與M21是相等的，即是相等的，即 MMM1221M M為兩個(gè)耦合線圈的互感量，簡(jiǎn)稱(chēng)為兩個(gè)耦合線圈的互感量，簡(jiǎn)稱(chēng)互感互感或或耦合電感耦合電感 互感的圖形符號(hào)互感的圖形符號(hào) “* *”號(hào)表示互感號(hào)表示互感的同名端的同名端 同名端的含義：同名端的含義： 當(dāng)變化當(dāng)變化i1i1流入線圈流入線圈N1N1時(shí)，線圈時(shí)，線圈N1N1、線圈、線圈N2N2中將同時(shí)感應(yīng)出電中將同時(shí)感應(yīng)出電壓。若壓。若di1/dt0di1/dt0，則線圈，

25、則線圈N1N1中中i1i1的流入端與線圈的流入端與線圈N2N2中感應(yīng)電中感應(yīng)電壓的正極性端稱(chēng)為同名端。易知，這時(shí)壓的正極性端稱(chēng)為同名端。易知，這時(shí)i1i1的流入端為線圈的流入端為線圈N1N1中感應(yīng)電壓的正極性端，故同名端又稱(chēng)同極性端。中感應(yīng)電壓的正極性端，故同名端又稱(chēng)同極性端。 L L1 1、L L2 2 代表自感代表自感M M 代表互感代表互感M2i1i2u1u+*L1L2同名端的判別同名端的判別（自學(xué)）（自學(xué)） 1 1、楞次定律、楞次定律 2 2、實(shí)驗(yàn)測(cè)定、實(shí)驗(yàn)測(cè)定 交流法測(cè)定同名端交流法測(cè)定同名端 直流法測(cè)定同名端直流法測(cè)定同名端 M * * *N1N2交流法測(cè)定同名端交流法測(cè)定同名端1

26、 1、2 2是一線圈兩端，是一線圈兩端，3 3、4 4為另一線為另一線圈兩端。用導(dǎo)線將兩線圈的一端相圈兩端。用導(dǎo)線將兩線圈的一端相連（圖中連（圖中2 2、4 4），線圈），線圈1212接交流電接交流電源，用交流電壓表測(cè)量（源，用交流電壓表測(cè)量（1 1，3 3）端）端電壓，若此電壓比兩個(gè)線圈各自的電壓，若此電壓比兩個(gè)線圈各自的端電壓都大，則（端電壓都大，則（1 1，4 4）為同名端；）為同名端；否則，（否則，（1 1，3 3）端為同名端）端為同名端 線圈線圈1212通過(guò)開(kāi)關(guān)通過(guò)開(kāi)關(guān)s s接通一直流接通一直流電源，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合瞬間，若電源，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合瞬間，若直流毫安表指針?biāo)矔r(shí)正偏，直流毫安表指針?biāo)矔r(shí)

27、正偏，則表明則表明1 1，3 3端為同名端；若端為同名端；若直流毫安表指針?biāo)矔r(shí)反偏，直流毫安表指針?biāo)矔r(shí)反偏，則表明則表明1 1，4 4端為同名端。端為同名端。 u-+V1234UmA1234+-S直流法測(cè)定同名端直流法測(cè)定同名端二、互感的伏安關(guān)系二、互感的伏安關(guān)系具有互感的線圈，其感應(yīng)電壓應(yīng)由自感電壓及互感電壓具有互感的線圈，其感應(yīng)電壓應(yīng)由自感電壓及互感電壓合成。若互感電壓的方向與自感電壓方向相同，則感應(yīng)合成。若互感電壓的方向與自感電壓方向相同，則感應(yīng)電壓為自感電壓與互感電壓相加；若兩個(gè)電壓方向相反，電壓為自感電壓與互感電壓相加；若兩個(gè)電壓方向相反，則感應(yīng)電壓應(yīng)為自感電壓與互感電壓相減。則感應(yīng)

28、電壓應(yīng)為自感電壓與互感電壓相減。 M2i1i2u1u+*L1L2dtdiM2+dtdiL11u1= 若將若將i2 2參考方向反過(guò)來(lái)設(shè)定，則：參考方向反過(guò)來(lái)設(shè)定，則： -dtdiL11u1= dtdiM2若線圈與多個(gè)線圈之間有互感作用，則有若線圈與多個(gè)線圈之間有互感作用，則有 jkjkjkkkdtdiMdtdiLudtdiLkkdtdiMjkjuk 表示線圈表示線圈k的感應(yīng)電壓；的感應(yīng)電壓；為自感電壓，為自感電壓，uk與與ik取關(guān)聯(lián)參考方向；取關(guān)聯(lián)參考方向；為所有與線圈為所有與線圈k有互感作用的其它線圈所有互感作用的其它線圈所產(chǎn)生的互感電壓，當(dāng)互感電壓的正極與產(chǎn)產(chǎn)生的互感電壓，當(dāng)互感電壓的正極與

29、產(chǎn)生它的電流流入端是同名端時(shí)，取正號(hào)，生它的電流流入端是同名端時(shí)，取正號(hào)，否則，取負(fù)號(hào)。否則，取負(fù)號(hào)。 三、耦合系數(shù)三、耦合系數(shù) 表征兩個(gè)具有互感線圈的耦合松緊程度表征兩個(gè)具有互感線圈的耦合松緊程度 22211112k1111iL212Mi2222iL121Mi由于由于 121LLMkk k的大小與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)，的大小與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)，相互位置及周?chē)橘|(zhì)有關(guān)相互位置及周?chē)橘|(zhì)有關(guān) 當(dāng)當(dāng)k=1k=1時(shí)，稱(chēng)為時(shí)，稱(chēng)為全耦合全耦合，此時(shí)所有磁通全部同時(shí)穿過(guò)兩個(gè)線圈。，此時(shí)所有磁通全部同時(shí)穿過(guò)兩個(gè)線圈。1.4 電路的有源元件電路的有源元件電源是組成電路的一個(gè)基本元件。當(dāng)接通負(fù)載時(shí)，電源電源是組成電路

30、的一個(gè)基本元件。當(dāng)接通負(fù)載時(shí)，電源輸出電壓和電流，對(duì)電路提供電能。輸出電壓和電流，對(duì)電路提供電能。實(shí)際電源因?yàn)橛袃?nèi)電阻，所以隨著輸出電流增大，輸出實(shí)際電源因?yàn)橛袃?nèi)電阻，所以隨著輸出電流增大，輸出電壓會(huì)降低電壓會(huì)降低 將實(shí)際電源抽象化，得出兩個(gè)理想電源的電路模將實(shí)際電源抽象化，得出兩個(gè)理想電源的電路模型型電壓源和電流源電壓源和電流源 sU+-sUsRLRI實(shí)際電源實(shí)際電源sIRsUUOI電源外特性電源外特性 一一、理想電壓源理想電壓源：電源兩端電壓為：電源兩端電壓為uS，其值與流過(guò)它的電流，其值與流過(guò)它的電流 i 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。1. 特點(diǎn)特點(diǎn)：(a) 電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；電源

31、兩端電壓由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；(b) 通過(guò)它的電流是任意的，由外電路決定。通過(guò)它的電流是任意的，由外電路決定。直流：直流：uS為常數(shù)為常數(shù)交流：交流： uS是確定的時(shí)間函數(shù)，如是確定的時(shí)間函數(shù)，如 uS=Umsin t電路符號(hào)電路符號(hào)uS+_1.4.1 電壓源電壓源2. 伏安特性伏安特性US(1) 若若uS = US ，即直流電源，則其伏安特性為平行于，即直流電源，則其伏安特性為平行于電流軸的直線，反映電壓與電源中的電流無(wú)關(guān)。電流軸的直線，反映電壓與電源中的電流無(wú)關(guān)。 (2) 若若uS為變化的電源，則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系也是為變化的電源，則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系也是 這樣這樣。電壓為零的電壓

32、源，伏安曲線與電壓為零的電壓源，伏安曲線與 i 軸重合軸重合,相當(dāng)于短路元件相當(dāng)于短路元件。uS+_iu+_uiO電壓源的電壓電電壓源的電壓電流一般取非關(guān)聯(lián)流一般取非關(guān)聯(lián)參考方向參考方向3. 理想電壓源的開(kāi)路與短路理想電壓源的開(kāi)路與短路uS+_iu+_R(1) 開(kāi)路：開(kāi)路：R ，i=0，u=uS。(2) 短路：短路：R=0，i ，理想電源出現(xiàn)理想電源出現(xiàn)病態(tài)，因此理想電壓源不允許短路。病態(tài)，因此理想電壓源不允許短路。* 實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。毀電源。US+_iu+_rUsuiOu=USri

33、實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源4. 功率：功率：或或p吸吸=uSi p發(fā)發(fā)= uSi ( i, uS關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向)電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功 ， 吸收功率。吸收功率。 電流（正電荷電流（正電荷 ）由低電位向高電位移動(dòng)）由低電位向高電位移動(dòng)外力克服電場(chǎng)力作功發(fā)出功率外力克服電場(chǎng)力作功發(fā)出功率 p發(fā)發(fā) uS i (i , us非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向）物理意義：物理意義：uS+_iu+_uS+_iu+_理想電流源理想電流源：電源輸出電流為：電源輸出電流為iS，其值與此電源的端電壓，其值與此電源的端電壓 u 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。1. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：(a) 電源電流由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；電源電流由電源本

34、身決定，與外電路無(wú)關(guān)；(b) 電源兩端電壓電源兩端電壓是任意的，由外電路決定。是任意的，由外電路決定。直流：直流：iS為常數(shù)為常數(shù)交流：交流： iS是確定的時(shí)間函數(shù)，如是確定的時(shí)間函數(shù)，如 iS=Imsin t電路符號(hào)電路符號(hào)iS1.4.2 電流源電流源2. 伏安特性伏安特性IS(1) 若若iS= IS ，即直流電源，則其伏安特性為平行于電，即直流電源，則其伏安特性為平行于電壓軸的直線，反映電流與壓軸的直線，反映電流與 端電壓無(wú)關(guān)。端電壓無(wú)關(guān)。 (2) 若若iS為變化的電源，則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系也是為變化的電源，則某一時(shí)刻的伏安關(guān)系也是 這這樣樣 電流為零的電流源，伏安曲線與電流為零的電流源，

35、伏安曲線與 u 軸重合軸重合,相相當(dāng)于開(kāi)路元件當(dāng)于開(kāi)路元件 uiOiSiu+_電流源的電壓電電流源的電壓電流一般取非關(guān)聯(lián)流一般取非關(guān)聯(lián)參考方向參考方向3. 理想電流源的短路與開(kāi)路理想電流源的短路與開(kāi)路R(2) 開(kāi)路：開(kāi)路：R，i= iS ，u 。若強(qiáng)。若強(qiáng)迫斷開(kāi)電流源回路，電路模型為病迫斷開(kāi)電流源回路，電路模型為病態(tài)，理想電流源不允許開(kāi)路。態(tài)，理想電流源不允許開(kāi)路。(1) 短路：短路：R=0， i= iS ，u=0 ，電流，電流源被短路。源被短路。iSiu+_4. 實(shí)際電流源的產(chǎn)生：實(shí)際電流源的產(chǎn)生： 可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，有些電子器件輸出具備電流源特可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，有些電子器件輸出具備

36、電流源特性，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無(wú)關(guān)；光電池在一定光性，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無(wú)關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。一個(gè)高電壓、高內(nèi)阻的電壓源，在外部負(fù)載電阻較小一個(gè)高電壓、高內(nèi)阻的電壓源，在外部負(fù)載電阻較小，且負(fù)載變化范圍不大時(shí)，可將其等效為電流源。，且負(fù)載變化范圍不大時(shí)，可將其等效為電流源。RUS+_iu+_rr =1000 ，US =1000 V， R =12 時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng) R =1 時(shí)，時(shí)，u=0.999 V 當(dāng)當(dāng) R =2 時(shí)，時(shí)，u=1.999 VR1Aiu+_將其等效為將其等效為1A的電流源：的電流源： 當(dāng)當(dāng)

37、R =1 時(shí)，時(shí)，u=1 V 當(dāng)當(dāng) R =2 時(shí)，時(shí)，u=2 V兩者誤差很小兩者誤差很小電路符號(hào)電路符號(hào)+受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源1.4.3受控源受控源（Dependent Source） 1. 1. 定義定義電壓源電壓或電流源電流不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是電壓源電壓或電流源電流不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)支路的電壓受電路中某個(gè)支路的電壓( (或電流或電流) )的控制。的控制。2. 2. 分類(lèi)分類(lèi)根據(jù)控制量和被控制量是電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u u或電流或電流i i ，受控源可分，受控源可分為四種類(lèi)型：為四種類(lèi)型：當(dāng)被控制量是電壓當(dāng)被控制量是電壓時(shí)時(shí)，用，用受控電壓

38、源受控電壓源表示；表示；當(dāng)被控制量是電流當(dāng)被控制量是電流時(shí)時(shí)，用，用受控電流源受控電流源表示。表示。(a) 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( Current Controlled Current Source ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 i2= i1u2=ri1CCCSi2= i1i1+i1u2=ri1CCVS+_(b) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( Current Controlled Voltage Source )+_u1u2= i1VCVS+_g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) :電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)VCCSi2=gu1+_u1(c) 電壓控制的電

39、流源電壓控制的電流源 ( Voltage Controlled Current Source )(d) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( Voltage Controlled Current Source )u2= u1i2=gu1* 本課程只討論線性受控源本課程只討論線性受控源3. 受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較(1) 獨(dú)立源電壓獨(dú)立源電壓(或電流或電流)由電源本身決定，與電路中其它由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無(wú)關(guān)，而受控源電壓電壓、電流無(wú)關(guān)，而受控源電壓(或電流或電流)直接由控制直接由控制量決定。量決定。(2) 獨(dú)立源作為電路中獨(dú)立源作為電路中“激勵(lì)激勵(lì)”，在電路中

40、產(chǎn)生電壓、，在電路中產(chǎn)生電壓、電流。而受控源只是反映輸出端與輸入端的關(guān)系，在電流。而受控源只是反映輸出端與輸入端的關(guān)系，在電路中不能作為電路中不能作為“激勵(lì)激勵(lì)”。1.5 常用多端電路元件介紹常用多端電路元件介紹前兩節(jié)介紹的電路元件僅有兩個(gè)端紐，稱(chēng)為前兩節(jié)介紹的電路元件僅有兩個(gè)端紐，稱(chēng)為二端元件二端元件。若電路元件外接端子為兩個(gè)以上，稱(chēng)為若電路元件外接端子為兩個(gè)以上，稱(chēng)為多端元件多端元件。 1. 5. 1 1. 5. 1 晶體三極管晶體三極管(Transistor)(Transistor)晶體三極管是一種常用的半導(dǎo)體器件，它由三層晶體三極管是一種常用的半導(dǎo)體器件，它由三層半導(dǎo)體材料按一定的工藝

41、制造的，從每層材料各半導(dǎo)體材料按一定的工藝制造的，從每層材料各引出一根接線，就是晶體管的三個(gè)電極，用引出一根接線，就是晶體管的三個(gè)電極，用e, b, e, b, c c表示，分別稱(chēng)為發(fā)射極、基極和集電極表示，分別稱(chēng)為發(fā)射極、基極和集電極 晶體三極管的圖形符號(hào)及其等效電路模型晶體三極管的圖形符號(hào)及其等效電路模型 bciibcbeiiii1當(dāng)接上電源時(shí)，三個(gè)電極的電流分別為當(dāng)接上電源時(shí)，三個(gè)電極的電流分別為ib、ic、ie, 其關(guān)系為其關(guān)系為 為晶體管電流放大系數(shù)，在一定范圍內(nèi)，近似為常為晶體管電流放大系數(shù)，在一定范圍內(nèi)，近似為常數(shù)，對(duì)小功率晶體管數(shù)，對(duì)小功率晶體管 = =（2020020200）

42、。）。集電極電流集電極電流 ic受基極電流受基極電流 ib控制，在電路中可用電流控制，在電路中可用電流控制電流源來(lái)等效?？刂齐娏髟磥?lái)等效。 ciceueibeubicbea ) ceubeubbibereeiciccerbi b) 1. 5. 21. 5. 2理想變壓器理想變壓器(Ideal Transformer)(Ideal Transformer)一、實(shí)際變壓器一、實(shí)際變壓器實(shí)際變壓器是在鐵心上繞幾個(gè)線圈（稱(chēng)為繞組）構(gòu)成實(shí)際變壓器是在鐵心上繞幾個(gè)線圈（稱(chēng)為繞組）構(gòu)成 利用互感來(lái)工作利用互感來(lái)工作 2i1i1u2u 1221當(dāng)原邊當(dāng)原邊11接通交變電源接通交變電源u1時(shí)，產(chǎn)生電流時(shí)，產(chǎn)生電

43、流i1和交變磁通和交變磁通 ，在各繞組中產(chǎn)生感應(yīng)，在各繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓；若副邊電壓；若副邊22接通負(fù)載接通負(fù)載時(shí)，產(chǎn)生副邊電流時(shí)，產(chǎn)生副邊電流i2，變壓，變壓器將從電源吸收的功率傳器將從電源吸收的功率傳送至負(fù)載。送至負(fù)載。 二、理想變壓器構(gòu)成的條件二、理想變壓器構(gòu)成的條件（1 1）全耦合，即穿過(guò)每個(gè)線圈的磁通相同，無(wú)漏磁通，）全耦合，即穿過(guò)每個(gè)線圈的磁通相同，無(wú)漏磁通，耦合系數(shù)耦合系數(shù)k=1k=1； （2 2）無(wú)損耗，即各線圈的電阻為零，鐵心中損耗亦為零；）無(wú)損耗，即各線圈的電阻為零，鐵心中損耗亦為零； （3）鐵心導(dǎo)磁率）鐵心導(dǎo)磁率 趨于無(wú)限大，各線圈的電感及互感即趨于無(wú)限大，各線圈的電感及

44、互感即L1、L2、M都趨于無(wú)限大，但都趨于無(wú)限大，但nLL21n為線圈的匝數(shù)比，稱(chēng)為為線圈的匝數(shù)比，稱(chēng)為變比變比。 12121212uuNN 1 1 1 12 2 2 20 0N iN i 理想變壓器的電路模型：理想變壓器的電路模型：*+n : 1N1N2u1u2i1i2+u1u2i1i2+1 11 1un2 21 1in 變比變比1 112122 2NuuN 2 21 12 21 1NiiN 或或原邊匝數(shù)原邊匝數(shù)副邊匝數(shù)副邊匝數(shù)n=N1/N2，變比變比用受控源表示的電路模型：用受控源表示的電路模型：理想變壓器原、副邊電壓和電流滿足：理想變壓器原、副邊電壓和電流滿足：不是動(dòng)態(tài)元件不是動(dòng)態(tài)元件2

45、 2nu 2 21 1in 三、理想變壓器的伏安關(guān)系三、理想變壓器的伏安關(guān)系理想變壓器的性質(zhì)：理想變壓器的性質(zhì)：將理想變壓器的電壓、電流方程相乘，可得：將理想變壓器的電壓、電流方程相乘，可得：u1i1+u2i2=0物理意義：物理意義：輸入理想變壓器的瞬時(shí)功率等于零輸入理想變壓器的瞬時(shí)功率等于零。故理想變壓器既不耗能也不儲(chǔ)能，它僅將能量由原故理想變壓器既不耗能也不儲(chǔ)能，它僅將能量由原邊全部傳輸?shù)礁边叄⒂筛边呡敵?。在能量傳輸過(guò)程中，邊全部傳輸?shù)礁边?，并由副邊輸出。在能量傳輸過(guò)程中，電壓、電流按變比作數(shù)值變換。電壓、電流按變比作數(shù)值變換。(a) 功率性質(zhì)功率性質(zhì)2222122122122122/

46、/UnUUnn ZIInI(b) 阻抗變換性質(zhì)阻抗變換性質(zhì) *1 I 2 2I +2 U+1 Un : 1Z1 I+1 Un2Z正弦穩(wěn)態(tài)情況下電路正弦穩(wěn)態(tài)情況下電路當(dāng)副邊接入阻抗當(dāng)副邊接入阻抗Z時(shí)，時(shí)，則原邊的輸入阻抗為則原邊的輸入阻抗為1. 電路符號(hào)電路符號(hào)ao_+b地地E-E+a、b是是輸入端輸入端。o是是輸出輸出端端。E+、E-分別連接直流分別連接直流電壓電壓(常稱(chēng)常稱(chēng)偏置電壓偏置電壓)的正、的正、負(fù)電壓。負(fù)電壓。注意，這里的輸入電壓、輸出注意，這里的輸入電壓、輸出電壓、正電壓、負(fù)電壓，是相電壓、正電壓、負(fù)電壓，是相對(duì)于對(duì)于公共端公共端(又稱(chēng)又稱(chēng)“地地”)而言而言的，實(shí)際上相當(dāng)于參考節(jié)點(diǎn)

47、。的，實(shí)際上相當(dāng)于參考節(jié)點(diǎn)。偏置電壓是放大器正常工作所必需的。但在分析運(yùn)放偏置電壓是放大器正常工作所必需的。但在分析運(yùn)放的放大作用時(shí)，可以不考慮此偏置電壓。這樣，電路符號(hào)的放大作用時(shí)，可以不考慮此偏置電壓。這樣，電路符號(hào)往往可以簡(jiǎn)化。往往可以簡(jiǎn)化。1. 5. 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器(operational amplifier)(operational amplifier)簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)放運(yùn)放+_ududu+u-uo_+A+aboa：倒向輸入端倒向輸入端，或，或反相輸入端反相輸入端。 uo= - Au- (當(dāng)只在當(dāng)只在a端加電壓時(shí)端加電壓時(shí))有時(shí)候，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，省略接地線，有時(shí)候，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，省略接地

48、線，電路符號(hào)圖中只有電路符號(hào)圖中只有a,b,o三端。三端。A：(開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán))電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)，或，或電電壓增益壓增益?？蛇_(dá)幾萬(wàn)、甚至?？蛇_(dá)幾萬(wàn)、甚至十幾萬(wàn)倍十幾萬(wàn)倍+_+u+u-+_uoao_+A+ba、b端的端的“+”和和“-”號(hào)，并非表號(hào)，并非表示參考方向示參考方向b：非倒向輸入端非倒向輸入端，或，或同相輸入端同相輸入端。 uo= Au+ (當(dāng)只在當(dāng)只在b端加電壓時(shí)端加電壓時(shí))o：輸出電壓：輸出電壓 uo= A(u+ - u-)=Audud稱(chēng)稱(chēng)差動(dòng)輸入電壓差動(dòng)輸入電壓。ud+_設(shè)在設(shè)在 a,b 間加一電壓間加一電壓 ud =u+- -u- -，則可得輸出則可得輸出uo和差動(dòng)輸入和差動(dòng)

49、輸入ud之間的之間的轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線(運(yùn)放的外特性運(yùn)放的外特性)如下：如下：Usat- -UsatUds- -UdsuoudO分三個(gè)區(qū)域：分三個(gè)區(qū)域：正向飽和區(qū)：正向飽和區(qū)：ud Uds, 則則 uo= Usat反向飽和區(qū)：反向飽和區(qū)：ud- - Uds, 則則 uo= - -Usat+_ududu+u-uo_+A+ab2. 運(yùn)算放大器的靜特性運(yùn)算放大器的靜特性這里這里Uds是一個(gè)數(shù)值很小的電壓，例如是一個(gè)數(shù)值很小的電壓，例如Usat=13V, A =105，則，則Uds=0.13mV。實(shí)際特性實(shí)際特性近似特性近似特性線性工作區(qū)：線性工作區(qū)：|ud| Uds=Usat/A, 則則 uo

50、=AudUsat ：飽和電壓，略小于偏置電壓：飽和電壓，略小于偏置電壓3. 電路模型電路模型Ri ：運(yùn)算放大器兩輸入端間的輸入電阻。：運(yùn)算放大器兩輸入端間的輸入電阻。Ro：運(yùn)算放大器的輸出電阻。：運(yùn)算放大器的輸出電阻。 注意注意：運(yùn)放具有：運(yùn)放具有“單方向單方向”性質(zhì)性質(zhì)(圖中圖中 符號(hào)就代表這種性質(zhì)符號(hào)就代表這種性質(zhì))。+_A(u+- -u- -)RoRiu+u- -基爾霍夫定律包括基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(Kirchhoffs Current LawKCL )和和基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(Kirchhoffs Voltage LawKVL )。它反映了電路中所