電路分析課件第一章

1、12第第1章章 電路的基本概念和基本定律電路的基本概念和基本定律Capter 1 Circuit Variables and Circuit Elements1.11.1電路和電路模型電路和電路模型1.21.2電路的主要物理量電路的主要物理量1.31.3電阻元件電阻元件1.41.4電感元件電感元件1.51.5電容元件電容元件1.61.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源1.71.7受控源受控源1.81.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律小結(jié)小結(jié)習(xí)題課習(xí)題課 31.1電路和電路模型電路和電路模型電路電路(circuit)(circuit)（也叫網(wǎng)絡(luò)（也叫網(wǎng)絡(luò)networknetwork） ：為

2、電流流通提供路徑的總體。為電流流通提供路徑的總體。電力系統(tǒng)用電用電設(shè)備設(shè)備發(fā)電機(jī)升升 壓壓變壓器變壓器降降 壓壓變壓器變壓器擴(kuò)音器話筒話筒揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器放放大大器器實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和變換實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和變換電路的作用電路的作用4一、電路的構(gòu)成一、電路的構(gòu)成1.構(gòu)成構(gòu)成 ：1）電源電源(electric source)： 提供電能的裝置。提供電能的裝置。 如如:干電池、蓄電池、干電池、蓄電池、 發(fā)電機(jī)等。發(fā)電機(jī)等。 2）負(fù)載負(fù)載(load)：消耗電能：消耗電能（或儲(chǔ)存能量（或儲(chǔ)存能量)將電能轉(zhuǎn)化為非電能。將電能轉(zhuǎn)化為非電能。 如如:電阻器、電容器、電感器等。電

3、阻器、電容器、電感器等。 3）中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)：連接電源和負(fù) 載，載， 起傳遞和控制電能的作用。起傳遞和控制電能的作用。 如如:導(dǎo)線、開關(guān)等。導(dǎo)線、開關(guān)等。1.1電路和電路模型電路和電路模型負(fù)載電源中間環(huán)節(jié)5n按能量方式分按能量方式分 1)消耗電能消耗電能 (學(xué)生自己舉例說明學(xué)生自己舉例說明) 2)儲(chǔ)存電能儲(chǔ)存電能 3)提供電能提供電能n2.電路分析常用主要電路分析常用主要理想元件理想元件 1)電阻元件電阻元件（ resistence resistence elementelement） 2)電容電容（capacitancecapacitance）元件元件 3)電感元件電感元件

4、4)理想電流源理想電流源（ideal current ideal current sourcesource）、）、理想電壓源元件理想電壓源元件（ideal voltage sourceideal voltage source）RCL.+ uS -Is1.11.1電路和電路模型電路和電路模型 (The Ideal Basic Circuit Element)(The Ideal Basic Circuit Element)61.1電路和電路模型電路和電路模型n3.電路模型（簡稱電路）電路模型（簡稱電路） （簡稱（簡稱，舉下例舉下例）。）。圖圖 手電筒電路手電筒電路+Us-R0RL（b）電氣圖電氣

5、圖 （c）電路模型（電路圖電路模型（電路圖）實(shí)際電路簡易圖實(shí)際電路簡易圖實(shí)際電路實(shí)際電路71.2電路的主要物理量電路的主要物理量n一、電流及其參考方向一、電流及其參考方向n1.1.電流電流（currentcurrent）的定義的定義 ( (定性定性) ) 電荷的定向移動(dòng)。規(guī)定：正電荷移動(dòng)電荷的定向移動(dòng)。規(guī)定：正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。的方向?yàn)殡娏鞣较颉＃ǘ浚ǘ浚?大小用電流強(qiáng)度大小用電流強(qiáng)度current intensitycurrent intensity（簡稱電流）來度量，定義為：（簡稱電流）來度量，定義為：單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。 即：即

6、： i=dq/dti=dq/dt 對(duì)于對(duì)于直流電流直流電流（direct currentdirect current）可表示為：可表示為：I=q/t.元件.i i81.2電路的主要物理量電路的主要物理量（單位）（單位）如果如果1 1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量是秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量是1 1庫侖，則該導(dǎo)體中的電流為庫侖，則該導(dǎo)體中的電流為1 1安培安培ampereampere（簡（簡稱稱“安安”SISI符號(hào)為符號(hào)為A A）。）。 1A=101A=103 3 mA=10mA=106 6AA（分類）（分類）直流（直流（direct currentdirect current）電流的電流的大小和方向都

7、不隨時(shí)間變化；大小和方向都不隨時(shí)間變化； 交流交流（alternating currentalternating current）周期變動(dòng)且平均值為零（周期變動(dòng)且平均值為零（如正弦波、方波、三角如正弦波、方波、三角波、鋸齒波波、鋸齒波 等等） ； 脈動(dòng)電流脈動(dòng)電流（如正弦波疊加在某直流電上面）。9l方向方向 規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向l單位單位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（安培）、（安培）、kA、mA、A元件元件( (導(dǎo)線導(dǎo)線) )中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能中電流流動(dòng)的實(shí)際方向只有兩種可能: : 實(shí)際方向?qū)嶋H方向AB

8、實(shí)際方向?qū)嶋H方向AB 對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電對(duì)于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。問題101.2電路的主要物理量電路的主要物理量2.電流的電流的參考方向參考方向（reference directionreference direction）： （1）電流的實(shí)際方向：正電荷移動(dòng)的方向。）電流的實(shí)際方向：正電荷移動(dòng)的方向。（2）電流的參考方向：人為暫定的電流方向。注意：）電流的參考方向：人為暫定的電流方向。注意：參考方向可以任意設(shè)定參考方向可以任意設(shè)定。（3 3）實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系）實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系：

9、計(jì)算結(jié)果為正，計(jì)算結(jié)果為正，i0i0，說明實(shí)際方向與參考方向一致。，說明實(shí)際方向與參考方向一致。計(jì)算結(jié)果為負(fù)，計(jì)算結(jié)果為負(fù)，i0i 0參考方向參考方向U+參考方向參考方向U+ 0時(shí)時(shí),元件消耗功率；元件消耗功率；P0時(shí)時(shí),元件產(chǎn)生功率。元件產(chǎn)生功率。舉燈泡和電池的例子i+ u -24 1.2電路的主要物理量電路的主要物理量單位單位:1:1焦耳焦耳(J)=1(J)=1瓦特瓦特(w)1(w)1秒秒(s). 1(s). 1度度=1=1千瓦千瓦小時(shí)小時(shí)ttuidtpdtw00- U +iUIttPW直流： 非關(guān)聯(lián)方向：非關(guān)聯(lián)方向：元件消耗功率元件消耗功率P0,P0P0。 n 四四. .電能電能(ene

10、rgy)251.3電阻元件電阻元件n一、電阻一、電阻 1、線性電阻及伏安特性、線性電阻及伏安特性 從電阻本身的材料和結(jié)構(gòu)來看：從電阻本身的材料和結(jié)構(gòu)來看：R=l/s 當(dāng)理想電阻當(dāng)理想電阻元件成型后且元件成型后且為恒定值時(shí)，則電阻值為恒定值時(shí)，則電阻值R恒定不變。外加恒定不變。外加電壓電壓U（或電流（或電流I）改變，）改變，R值恒定不變值恒定不變，該電阻稱為，該電阻稱為線性線性電阻電阻。其。其伏安特性伏安特性(解釋解釋“伏安特性伏安特性”）為一直線。為一直線。uio線性電阻的伏安特性i+ u -R理想電阻元件符號(hào)261.3電阻元件電阻元件n2 2、歐姆定理、歐姆定理（OhmOhm，s Laws

11、Law）（）（線性電阻線性電阻linear resistancelinear resistance) ) 流過流過線性電阻線性電阻R R的電流的電流i i，與電阻兩端的電壓，與電阻兩端的電壓u u成正成正比，與電阻比，與電阻R R成反比（成反比（注意：注意：滿足歐姆定理的兩個(gè)前提滿足歐姆定理的兩個(gè)前提條件?。?。條件?。?。 取取關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向時(shí)：時(shí)： u=Riu=Ri 或或 i=u/Ri=u/R 或或 R=u/I=R=u/I=常量常量 取非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：取非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：u=-iR u=-iR （舉例：見參考書（舉例：見參考書P7P7例例1-51-5） 電阻的單位：電阻的單位：1 1伏特伏特/ /

12、安培安培 = 1 = 1歐姆（歐姆（）。）。 1M=101M=103 3k=10k=106 6 電導(dǎo)電導(dǎo)電阻的倒數(shù)叫電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)叫電導(dǎo)（conductanceconductance）。）。 G=1/RG=1/R 單位：西門子（單位：西門子（simenssimens）S Si+ u -R271.3電阻元件電阻元件n3 3、非線性電阻及伏安特性、非線性電阻及伏安特性 電阻的阻值隨著電流或電壓的變化而變化，電阻的阻值隨著電流或電壓的變化而變化，R R不是不是常數(shù)：常數(shù)：R=u/IR=u/I常量常量。非線性電阻不遵守歐姆定理。非線性電阻不遵守歐姆定理。伏安特性是曲線（如：二極管的伏安特性）。伏安特

13、性是曲線（如：二極管的伏安特性）。OUI二極管：非線性電阻的伏安特性+-U二極管：非線性電阻I281.3電阻元件電阻元件n二、短路和開路二、短路和開路 1、開路：、開路：電阻為無限大電阻為無限大R=，當(dāng)兩端電壓不為零時(shí)，當(dāng)兩端電壓不為零時(shí)，其電流總是零。其電流總是零。 2、短路：、短路：電阻為零電阻為零R=0，當(dāng)有電流通過時(shí)，其，當(dāng)有電流通過時(shí)，其電壓電壓（電位差）總為零。（電位差）總為零。 I=0+U有有源源電電路路I+U=0有有源源電電路路斷開處電流斷開處電流I=0I=0，開路，開路電壓電壓 U U 視電路情況而視電路情況而定定短路處短路處U=0U=0，電流，電流 I I 視電路情況而定視

14、電路情況而定開路開路短路短路291.3電阻元件電阻元件n三、線性電阻元件的功率（在關(guān)聯(lián)參考方向下）三、線性電阻元件的功率（在關(guān)聯(lián)參考方向下） P= ui= i2R= u2/R （見書例題（見書例題P8） 結(jié)論：在關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻上的功率總是大于結(jié)論：在關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻上的功率總是大于零，說明電阻是零，說明電阻是耗能元件耗能元件。課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：參考書參考書P11:1-1（1）（）（2）（）（7）（）（8） 作業(yè)：參考書作業(yè)：參考書P11:1-1 （3）（）（4）（）（5）（）（6）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)明參考方向！圖中標(biāo)明參考方向

15、！30實(shí)際電阻元件實(shí)際電阻元件金屬膜電阻器金屬膜電阻器碳膜電阻器碳膜電阻器31實(shí)際電阻元件實(shí)際電阻元件水泥線繞電阻水泥線繞電阻金屬氧化膜電阻器金屬氧化膜電阻器被漆線繞電阻被漆線繞電阻321.4 1.4 電感元件電感元件電感線圈電感線圈 把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際把金屬導(dǎo)線繞在一骨架上構(gòu)成一實(shí)際電感線圈，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，將產(chǎn)生磁通，是電感線圈，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，將產(chǎn)生磁通，是一種抵抗電流變化、儲(chǔ)存磁能的部件。一種抵抗電流變化、儲(chǔ)存磁能的部件。i (t)+-u (t) (t)N (t)331.4 電感元件電感元件n一、線性電感元件一、線性電感元件 線性電感元件是實(shí)際電感線圈的理想化模型（即

16、：線性電感元件是實(shí)際電感線圈的理想化模型（即：假想是由沒有電阻的導(dǎo)線繞制而成的線圈）。假想是由沒有電阻的導(dǎo)線繞制而成的線圈）。電感電感 L：單位電流產(chǎn)生的磁鏈單位電流產(chǎn)生的磁鏈iiNL線圈線圈匝數(shù)匝數(shù)磁通磁通磁鏈磁鏈ui帶鐵芯的電感帶鐵芯的電感器電感量器電感量L L較大較大34l 電路符號(hào)電路符號(hào)H (亨利亨利)，常用常用H，mH表示表示。+-u (t)iLl 單位單位電感電感器的器的自感自感1H=103 mH1 mH =103 H1.4 電感元件電感元件351.4 電感元件電感元件n線性線性電感元件電感元件電感的大小只與線電感的大小只與線圈的結(jié)構(gòu)、形狀有關(guān)，與通過線圈的圈的結(jié)構(gòu)、形狀有關(guān)，與

17、通過線圈的電流大小無關(guān)，電流大小無關(guān)，L為常量為常量。 電感：電感： L=/i/i（見左圖韋安特性）（見左圖韋安特性） 磁鏈（總磁通）：磁鏈（總磁通）： =N =N 顯然，單位電流產(chǎn)生的磁鏈大，顯然，單位電流產(chǎn)生的磁鏈大，說明該元件的電感大。說明該元件的電感大。電感電感L L反映了反映了電感線圈產(chǎn)生磁場能力的大小。電感線圈產(chǎn)生磁場能力的大小。io線性電感元件的線性電感元件的韋安特性韋安特性iL+ UL -I理想電感元件符號(hào)361.4 電感元件電感元件n二、二、電感元件的伏安特性電感元件的伏安特性 （電流電壓取關(guān)聯(lián)方向時(shí)）（電流電壓取關(guān)聯(lián)方向時(shí)）當(dāng)通過電感線圈當(dāng)通過電感線圈的的電流電流i發(fā)生變化

18、發(fā)生變化時(shí)，電感中會(huì)有感應(yīng)電時(shí)，電感中會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其兩端就存在感應(yīng)電壓動(dòng)勢(shì)，其兩端就存在感應(yīng)電壓UL： i+UL-LdtdiLuLdi/dtdi/dt電流的電流的變化率變化率。說明。說明流過電感的流過電感的電流變電流變化化越快，則電感兩端的電壓就越大越快，則電感兩端的電壓就越大。對(duì)于直流，。對(duì)于直流，i=i=常量，常量，di/dt=0di/dt=0，則，則U UL L=0=0，即電感對(duì)于，即電感對(duì)于直流直流相當(dāng)相當(dāng)于于短路短路。若電流電壓取非關(guān)聯(lián)方向時(shí)若電流電壓取非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：U UL L= - Ldi/dt= - Ldi/dt371.4 電感元件電感元件n三、電感元件的磁場能量三、電感元

19、件的磁場能量 (推導(dǎo)推導(dǎo)) tLitWL221 因磁場能不可能無窮大，所以因磁場能不可能無窮大，所以電感電流不能跳變電感電流不能跳變。但。但電感電壓可以跳變。電感電壓可以跳變。 注意：電感元件本身不消耗能量，只和外電路進(jìn)行磁注意：電感元件本身不消耗能量，只和外電路進(jìn)行磁 場能與其他能的相互轉(zhuǎn)換，故為場能與其他能的相互轉(zhuǎn)換，故為儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件。ui38實(shí)際電感元件實(shí)際電感元件空芯電感空芯電感磁棒電感磁棒電感磁環(huán)電感磁環(huán)電感39實(shí)際電感元件實(shí)際電感元件中周、可調(diào)電感中周、可調(diào)電感40電感器電感器41功率電感功率電感42貼片型功率電感貼片型功率電感貼片電感貼片電感43貼片型空心線圈貼片型空心線圈可

20、調(diào)式電感可調(diào)式電感環(huán)形線圈環(huán)形線圈立式功率型電感立式功率型電感44電抗器電抗器451.5 1.5 電容元件電容元件電容器電容器 在外電源作用下，正負(fù)電極上分別在外電源作用下，正負(fù)電極上分別帶上等量異號(hào)電荷，撤去電源，電極上的電帶上等量異號(hào)電荷，撤去電源，電極上的電荷仍可長久地聚集下去，是一種儲(chǔ)存電能的荷仍可長久地聚集下去，是一種儲(chǔ)存電能的部件。部件。_+ qqU電導(dǎo)體由絕緣材料分開就可以產(chǎn)生電容。電導(dǎo)體由絕緣材料分開就可以產(chǎn)生電容。注意461.5 電容元件電容元件n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+ +- - - -+q-quiuqC 電容符號(hào)電容符號(hào)無極性無極性有極性有

21、極性+_F (法拉法拉), 常用常用F，pF等表示等表示。l 單位單位1F=106 F, 1 F =106pF471.5 電容元件電容元件iC+ u -uqo1.1.線性電容元件線性電容元件（取關(guān)聯(lián)方向時(shí)）（取關(guān)聯(lián)方向時(shí)） 電容器是存放電荷的容器，電容器是存放電荷的容器，稱為電容器的電容量，簡稱為電容器的電容量，簡稱稱電容電容C C（符號(hào)見左上圖）。（符號(hào)見左上圖）。 C=q/uC=q/uc c 當(dāng)當(dāng)C C只與電容器的結(jié)構(gòu)、只與電容器的結(jié)構(gòu)、介質(zhì)、形狀有關(guān)，與電容兩端的電介質(zhì)、形狀有關(guān)，與電容兩端的電壓大小無關(guān)，即壓大小無關(guān)，即 ，該電容，該電容器是器是。481.5 電容元件電容元件n2.2.

22、伏安特性伏安特性dtduci dtduciiC+ u -當(dāng)當(dāng)u u、i i為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)當(dāng)當(dāng)u u、i i為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)說明說明: :任一瞬間任一瞬間, ,電容電流的大小與該瞬間電容電流的大小與該瞬間電壓的變化率電壓的變化率成成正比正比, ,而與該瞬間電壓的大小無關(guān)。而與該瞬間電壓的大小無關(guān)。注意，注意，1)1)直流直流激勵(lì)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，激勵(lì)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，u uc c不變，其電流不變，其電流I Ic c為零，為零，電電容容相當(dāng)于相當(dāng)于開路開路。顯然電容元件有。顯然電容元件有隔直通交隔直通交的作用的作用 。 2 2）電壓）電壓u uc c為零時(shí)，電流為零時(shí)，電

23、流I Ic c不一定為零。不一定為零。491.5 電容元件電容元件n3.電容元件的電場能量電容元件的電場能量因能量不可能無窮大因能量不可能無窮大,故故電容電容電壓電壓uc(t)也不能跳變也不能跳變. tcutWcc221+ u -ici+ u -當(dāng)電容的當(dāng)電容的u u、i i方向一致（關(guān)聯(lián)）方向一致（關(guān)聯(lián)）, ,即電容即電容充電時(shí)充電時(shí),|u,|uc c| |增大，電容從外電路吸收能量；增大，電容從外電路吸收能量；當(dāng)電容的當(dāng)電容的u u、i i方向不一致方向不一致, ,即電容放電時(shí)，即電容放電時(shí)，|u|uc c| |減少，電容向外電路釋放能量。減少，電容向外電路釋放能量?？梢?，在動(dòng)態(tài)電路中，電

24、容和外電路進(jìn)行著能量的交換可見，在動(dòng)態(tài)電路中，電容和外電路進(jìn)行著能量的交換電容元件本身不消耗能量。電容器也是儲(chǔ)能元件。電容元件本身不消耗能量。電容器也是儲(chǔ)能元件。50實(shí)際電容元件實(shí)際電容元件瓷片電容器瓷片電容器金屬化膜金屬化膜電容器電容器51實(shí)際電容元件實(shí)際電容元件電解電容器電解電容器高壓電容器高壓電容器52實(shí)際電容器實(shí)際電容器531.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n一、一、理想電壓源理想電壓源（ideal voltage sourceideal voltage source） 電源電源端電壓端電壓恒定不變或按某給定規(guī)律變化恒定不變或按某給定規(guī)律變化，與負(fù)載大小的變，與負(fù)載大小

25、的變化無關(guān)（即與其電流的變化無關(guān)），稱為理想電壓源?；療o關(guān)（即與其電流的變化無關(guān)），稱為理想電壓源。n（恒壓源）（恒壓源）特點(diǎn)特點(diǎn)：n(1）輸出電）輸出電 壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。即壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。即 U US； （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。 （3） 內(nèi)阻內(nèi)阻rO= 0 直流理想電壓源直流理想電壓源及其伏安特性及其伏安特性+Us-iuRUsiuo541.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n理想電壓源理想電壓源注意：注意：1 1）當(dāng)）當(dāng)視視一個(gè)理想電壓源的電壓為零時(shí)，將電一個(gè)理想電壓源的電壓為零時(shí)，將電壓源壓源看成短路看成短路（因理想電壓源

26、的內(nèi)阻（因理想電壓源的內(nèi)阻r=0r=0）。即在）。即在作理論分析計(jì)算作理論分析計(jì)算時(shí)時(shí),“,“電壓源置零電壓源置零”相當(dāng)于用短路相當(dāng)于用短路線替代。線替代。 2 2）實(shí)際操作實(shí)際操作中，由于電壓源內(nèi)阻都很小，中，由于電壓源內(nèi)阻都很小，短路電流短路電流I Iscsc=U=Uococ/r/r將很大，會(huì)損壞電源，所以將很大，會(huì)損壞電源，所以實(shí)際實(shí)際操作中操作中不允許電壓源短路不允許電壓源短路。 3 3）將端電壓不相等的理想電壓源并聯(lián)，是沒）將端電壓不相等的理想電壓源并聯(lián)，是沒有意義的。有意義的。551.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n恒壓源特性小結(jié)：恒壓源特性小結(jié)：1、恒壓源特性中不

27、變的是：、恒壓源特性中不變的是：Uab=Us 2、恒壓源特性中變化的是：、恒壓源特性中變化的是：I 是由是由外電路如外電路如R的改變的改變引起引起I大小或方向大小或方向的變化：的變化：RUIs+_IUSUababR561.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n二、二、理想電流源理想電流源（ideal current sourceideal current source） 電源輸出的電源輸出的電流電流是給定值或給定的時(shí)間函數(shù)是給定值或給定的時(shí)間函數(shù)，而，而與端電壓無關(guān)（即與負(fù)載的大小無關(guān)），該電源稱為理與端電壓無關(guān)（即與負(fù)載的大小無關(guān)），該電源稱為理想電流源。想電流源。注意：當(dāng)一個(gè)理想

28、電流源的電流為零時(shí)，電流源相當(dāng)于開注意：當(dāng)一個(gè)理想電流源的電流為零時(shí)，電流源相當(dāng)于開路。理想電流源的內(nèi)阻相當(dāng)于無窮大。路。理想電流源的內(nèi)阻相當(dāng)于無窮大。 rIsiu+-RIsiuo直流理想電流源及其伏安特性直流理想電流源及其伏安特性571.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n理想電流源理想電流源（恒流源）（恒流源）n特點(diǎn)特點(diǎn)：n（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流 IS； （2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。 （3） 內(nèi)阻：內(nèi)阻：ro= 注意：注意： 當(dāng)當(dāng)視視一個(gè)理想電流源的電流為零時(shí)，將電流源一個(gè)理想電流源的電流為零時(shí)，將電

29、流源看成看成開路開路（因理想電壓源的內(nèi)阻（因理想電壓源的內(nèi)阻ro= ）。即在）。即在作理作理論分析計(jì)算論分析計(jì)算時(shí)時(shí),“,“電流源置零電流源置零”相當(dāng)于用斷開表示。相當(dāng)于用斷開表示。581.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n恒流源特性小結(jié)：恒流源特性小結(jié)：1、恒流源特性中不變的是：恒流源特性中不變的是： Is2、恒流源特性中變化的是：、恒流源特性中變化的是： Uab是由是由外電路如外電路如R的改變的改變引起引起Uab 大小或方向大小或方向的變化：的變化：RIUsababIUabIsR591.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n問題與舉例問題與舉例1 1、R R由由50

30、50換成換成2525，U Uabab大小大小 會(huì)變嗎？會(huì)變嗎？I I由多少變成多少？由多少變成多少？ R R由由5050換成換成2525， I I的大的大小會(huì)變嗎？小會(huì)變嗎？ U Uabab由多少變成多由多少變成多少？少？a+5v-b+uab-iRbi+uab-R2A601.6理想電壓源和理想電流源理想電壓源和理想電流源n2 2、將下圖所示電路用一個(gè)電源表示、將下圖所示電路用一個(gè)電源表示：5ARR+6v-2A+10v-5A+5v-611.7受控源受控源controlled sourcecontrolled sourcen以上介紹的兩種電源為獨(dú)立源。以上介紹的兩種電源為獨(dú)立源。受控源受控源是不能

31、獨(dú)立向電路提供電是不能獨(dú)立向電路提供電源，它源，它受其他支路的電壓或電流的控制受其他支路的電壓或電流的控制。n理想理想受控源受控源（controlled sourcecontrolled source）：）：電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 VCVSVCVS： 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 VCCSVCCS：1u1u+u2-1gu1ui212uu電壓放大系數(shù)：電壓放大系數(shù)：12uig （s）轉(zhuǎn)移電導(dǎo)：轉(zhuǎn)移電導(dǎo)：621.7受控源受控源 n電流控制的電壓源電流控制的電壓源 CCVS CCVS 電流控制的電流源電流控制的電流源 CCCSCCCS1ib b1i1i g g1i+u2-i2（）bg,

32、g 為相關(guān)的控制系數(shù)，當(dāng)這些控制系數(shù)為常數(shù)為相關(guān)的控制系數(shù)，當(dāng)這些控制系數(shù)為常數(shù)時(shí)，被控制量與控制量成正比，稱為線性受控源，我們時(shí)，被控制量與控制量成正比，稱為線性受控源，我們今后所提到的受控源均指線性受控源。今后所提到的受控源均指線性受控源。12iur 轉(zhuǎn)移電阻：轉(zhuǎn)移電阻：12iib電流放大系數(shù)：電流放大系數(shù)：631.7受控源受控源n受控源實(shí)際上是有源器件如：晶體管、電子管、場效受控源實(shí)際上是有源器件如：晶體管、電子管、場效應(yīng)管、運(yùn)算放大器等的電路模型。例如：共射極晶體應(yīng)管、運(yùn)算放大器等的電路模型。例如：共射極晶體管放大電路在低頻小信號(hào)情況下，其簡化等效電路可管放大電路在低頻小信號(hào)情況下，其

33、簡化等效電路可用用CCCS來表征。來表征。ECBubeuce+-+icib等效模型ibrbeuce-+ubeicib課外作業(yè)：課外作業(yè)：P11P11：1-31-3641.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律 德 國德 國物理學(xué)家物理學(xué)家基爾霍夫基爾霍夫18481848年提年提出，電路出，電路中中節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電電流與流與回路回路電壓所遵電壓所遵循的基本循的基本定律。定律。 651.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律n二、有關(guān)電路的一些名詞（畫一個(gè)兩個(gè)網(wǎng)孔以上的電路為例）二、有關(guān)電路的一些名詞（畫一個(gè)兩個(gè)網(wǎng)孔以上的電路為例）n支路支路（branchbranch）由一個(gè)或幾個(gè)元件組成的由一個(gè)或幾個(gè)元件組成的無分支無分支電

34、路。電路。 n節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)（nodenode）三條三條及及三條以上三條以上支路的連接點(diǎn)支路的連接點(diǎn) 。n回路回路（looploop）由一條或幾條支路組成的由一條或幾條支路組成的閉合路徑。閉合路徑。 n網(wǎng)孔網(wǎng)孔（meshmesh）不能再分割的基本回路不能再分割的基本回路,回路回路 ? 網(wǎng)網(wǎng)孔孔 。 n串聯(lián)串聯(lián)幾個(gè)電路元件接成的無分支電路的連接方式幾個(gè)電路元件接成的無分支電路的連接方式（首尾（首尾相連）。相連）。 n并聯(lián)并聯(lián)幾個(gè)元件或幾條支路的兩端接在幾個(gè)元件或幾條支路的兩端接在同一對(duì)節(jié)點(diǎn)間同一對(duì)節(jié)點(diǎn)間的連的連接方式接方式。66 基爾霍夫定律是電路分析的基本定律基爾霍夫定律是電路分析的基本定律基爾霍夫

35、定律基爾霍夫定律基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（KVL）基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（KCL）1.8 1.8 基爾霍夫定基爾霍夫定律律電流定律應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)的分析電流定律應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)的分析電壓定律應(yīng)用于對(duì)回路的分析電壓定律應(yīng)用于對(duì)回路的分析結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)312671.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律（KirchhoffKirchhoff，s Laws s Laws Voltage Voltage ）n前面所述的理想元件的伏安特性反映了元件的內(nèi)約束關(guān)系，元件前面所述的理想元件的伏安特性反映了元件的內(nèi)約束關(guān)系，元件內(nèi)約束僅由元件本身的特性決定而與整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)。而基內(nèi)約束僅由元件本身的特性決定而與整個(gè)

36、電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)。而基爾霍夫定律表達(dá)的內(nèi)容是與爾霍夫定律表達(dá)的內(nèi)容是與“電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)元件與元件之間連接元件與元件之間連接”有關(guān)的另一類約束（外約束）關(guān)系，是分析和計(jì)算電路的基礎(chǔ)。有關(guān)的另一類約束（外約束）關(guān)系，是分析和計(jì)算電路的基礎(chǔ)。 n一、基爾霍夫電流定律一、基爾霍夫電流定律（ KirchhoffKirchhoff，s Current Laws s Current Laws 簡稱簡稱 KCL） 基爾霍夫電流定律反映了電路中任一節(jié)點(diǎn)所連接的各基爾霍夫電流定律反映了電路中任一節(jié)點(diǎn)所連接的各支路電流之間的約束關(guān)系。支路電流之間的約束關(guān)系。KCL定理定理：在電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有支：在

37、電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有支路電流的路電流的代數(shù)和恒等于零代數(shù)和恒等于零，即：，即： 0I出入II或或681.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律 如果將流入節(jié)點(diǎn)的電流取如果將流入節(jié)點(diǎn)的電流取正號(hào)，則流出節(jié)點(diǎn)的電流取正號(hào)，則流出節(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)號(hào)。負(fù)號(hào)。舉例說明：舉例說明： 2A-7A+1A-I=0 2A-7A+1A-I=0 I=2-7+1=-4 I=2-7+1=-4（A A）基爾霍夫電流定律還可表述基爾霍夫電流定律還可表述為：為：流入流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于電流之和恒等于流出流出該節(jié)點(diǎn)該節(jié)點(diǎn)的電流之和的電流之和。下圖有：下圖有： I I1 1+I+I3 3=I=I2 2

38、+I+I4 4+I+I5 5出入III1I2I3I4I5R2A7A1AI691.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律n2. KCL定律的推廣：定律的推廣： 在任何時(shí)刻，任一閉合面的在任何時(shí)刻，任一閉合面的所有電流的代數(shù)和恒等所有電流的代數(shù)和恒等于零于零,或或流入流入電路中任一電路中任一閉合面閉合面的電流之的電流之 和恒等于和恒等于流出流出該閉合面該閉合面的電流之和。例：的電流之和。例： 1）I1-I2+I3=0 2）I1+I2-I3-I4+I5=0I1例1）I2I3例2）I1I2I3I4I5舉例舉例：將上兩例代入數(shù)字來計(jì)算。廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)701.8基爾霍夫定律基爾霍夫定律n二、基爾霍夫電壓定律二、基爾霍夫電壓定律（KirchhoffKirchhoff，s Laws Voltage s Laws Voltage 簡稱：簡稱：KVL） 1、KVL定理