中南大學(xué)電路理論第三版第一單元課件

1、電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 由某些器件為完成一定功能、按一定方式組合由某些器件為完成一定功能、按一定方式組合后的總稱。后的總稱。建立在同一電路理論基礎(chǔ)上建立在同一電路理論基礎(chǔ)上共性共性 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院3電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科

2、學(xué)與工程學(xué)院c. c. 電路的組成電路的組成E電源：電源：E將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)化為將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)化為電能的供電設(shè)備。電能的供電設(shè)備。負(fù)載：負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)化為非電形態(tài)的將電能轉(zhuǎn)化為非電形態(tài)的能量的用電設(shè)備。能量的用電設(shè)備。中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) ：傳遞、分配和控制電能傳遞、分配和控制電能 簡(jiǎn)單照明電路簡(jiǎn)單照明電路 內(nèi)電路內(nèi)電路 外電路外電路電源本身的電源本身的電流通路電流通路電源以外的電源以外的電流通路電流通路電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院棒裝線圈棒裝線圈工字形電感工字形電感固定電感器固定電感器“尖波殺手尖波殺手”電感電感穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源

3、 電池電池 水泥電阻水泥電阻 金屬膜電阻金屬膜電阻 繞線式電阻繞線式電阻 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 三極管三極管 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院d.d.集總參數(shù)電路集總參數(shù)電路由集總元件構(gòu)成的電路由集總元件構(gòu)成的電路集總元件集總元件假定發(fā)生的電磁過(guò)程都集中在假定發(fā)生的電磁過(guò)程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行。元件內(nèi)部進(jìn)行。集總條件集總條件d 集總參數(shù)電路中集總參數(shù)電路中u、i 可以是時(shí)間的可以是時(shí)間的函數(shù)，但與空間坐標(biāo)無(wú)關(guān)。因此，任何時(shí)刻函數(shù)，但與空間坐標(biāo)無(wú)關(guān)。因此，任何時(shí)刻，流入兩端元件一個(gè)端子的電流等于從另一，流入兩端元件一個(gè)端子的電流等于從

4、另一端子流出的電流；端子間的電壓為單值量。端子流出的電流；端子間的電壓為單值量。注意注意電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電阻電阻元件：表示消耗電能的元件元件：表示消耗電能的元件電感電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源電壓源和和電流源電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成 電能的元件。電能的元件。l 5種基本理想電路元件有三個(gè)特征：種基本理想電路元件有三個(gè)特征： （a a）只有兩個(gè)端

5、子；只有兩個(gè)端子； （b b）可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述；可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述； （c c）不能被分解為其他元件。不能被分解為其他元件。注意注意+ -+ - - 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院具有相同的主要電磁性能的實(shí)際電路部件，具有相同的主要電磁性能的實(shí)際電路部件， 在在一定條件下可用同一電路模型表示；一定條件下可用同一電路模型表示；同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其電路同一實(shí)際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其電路模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。例例電感線圈的電路模型電感線圈的電路模型電電 路路 理理 論

6、論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)際電路的電路模型取得恰當(dāng)，對(duì)電路的分析實(shí)際電路的電路模型取得恰當(dāng)，對(duì)電路的分析和計(jì)算結(jié)果就與實(shí)際情況接近；模型取得不恰和計(jì)算結(jié)果就與實(shí)際情況接近；模型取得不恰當(dāng)，則會(huì)造成很大誤差，有時(shí)甚至導(dǎo)致自相矛當(dāng)，則會(huì)造成很大誤差，有時(shí)甚至導(dǎo)致自相矛盾的結(jié)果。如果模型取得太復(fù)雜就會(huì)造成分析盾的結(jié)果。如果模型取得太復(fù)雜就會(huì)造成分析的困難；如果取得太簡(jiǎn)單，又不足以反映所需的困難；如果取得太簡(jiǎn)單，又不足以反映所需求解的真實(shí)情況。求解的真實(shí)情況。 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1

7、.電流及其參考方向電流及其參考方向2.2.電壓及其參考方向電壓及其參考方向3.3.功率和能量功率和能量電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1.2.1 1.2.1 電流及其參考方向電流及其參考方向 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。電流的參考方向電流的參考方向tqtqtitddlim)(0defl電流電流l電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)帶

8、電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院l方向方向 規(guī)定規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向?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)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

9、事先判斷。，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷。問(wèn)題問(wèn)題電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院l參考方向參考方向 大小大小方向方向( (正負(fù)）正負(fù)）電流電流( (代數(shù)量代數(shù)量) )任意假設(shè)電路中元件的電流方任意假設(shè)電路中元件的電流方向即為電流的參考方向。向即為電流的參考方向。i 0i 0參考方向參考方向U+參考方向參考方向U+ 0 吸收功率吸收功率 (消耗電能消耗電能)p0 吸收功率吸收功率若P0 發(fā)出功率發(fā)出功率 u, i 取非關(guān)聯(lián)參考方向取非關(guān)聯(lián)參考方向+ +- -iu+ +- -iu兩套符號(hào)：真假方向、兩套符號(hào)：真假方向、 u, i是否關(guān)聯(lián)

10、是否關(guān)聯(lián)可見(jiàn)可見(jiàn)u、i在關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)取向時(shí)，功率的正負(fù)表示在關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)取向時(shí)，功率的正負(fù)表示的意義不一樣，可進(jìn)行如下統(tǒng)一規(guī)定：的意義不一樣，可進(jìn)行如下統(tǒng)一規(guī)定：P=uiP=- ui電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1.電阻元件電阻元件2.2.電容元件電容元件3.3.電感元件電感元件電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1 1 3.1 3.1 電阻元件電阻元件 水泥電阻水泥電阻金屬膜電阻金屬膜電阻繞線式電阻繞線式電阻實(shí)際電阻器實(shí)際電阻器電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南

11、大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院消耗消耗電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 i0 u電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1 1 3.2 3.2 電容元件電容元件法法 拉拉 第第片式空氣可調(diào)電容器片式空氣可調(diào)電容器電解電容器電解電容器瓷質(zhì)電容器瓷質(zhì)電容器聚丙烯膜電容器聚丙烯膜電容器管式空氣可調(diào)電容器管式空氣可調(diào)電容器電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信

12、息科學(xué)與工程學(xué)院dttduCdttdqti)()()( dtduCi dtdui q 0 u電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院,1idtCdu dttiCdu)(1,)(100)()( tttutudiCdu 001( )( )( )ttu tu tidC ttdiCtutu0)(1)()(0 tdiCutu0)(1)0()( dttduCti)()( 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院dttdutCutitup)()()()( ttCdptW0)()( ttdiu0)()( ttd

13、dduCu0)()( )()(0)()(tutuduCu )()(20)(21tutuCu )(21)(21022tCutCu )(212tCuWwCC 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 )()(21tutuCuduCW)(21)(211222tCutCu )()(12twtwCC 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院例：如圖所示，例：如圖所示，i的波形如下，求的波形如下，求u的波形的波形(設(shè)設(shè)

14、u(0)=0)。+-C=1Fuiit01-1123解：解：i=1 0t1-1 1t2(1) 當(dāng)當(dāng)0t1時(shí)，時(shí)，ttidtCtutu01)()(0tidtCutu01)0()(tdtt01(2) 當(dāng)當(dāng)1t2時(shí)，時(shí)，tidtCutu11) 1 ()(tdtut2) 1() 1 (1電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院匝全部交鏈，則磁通鏈匝全部交鏈，則磁通鏈 實(shí)際電感線圈實(shí)際電感線圈 1.3.3 1.3.3 電感元件電感元件電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院dttduCdttdqti)()(

15、)( dttdiLdttdtu)()()( 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院dtduCi dtdiLu ttdiCtutu0)(1)()(0 ttduLtiti0)(1)()(0 )(212tLiWL磁場(chǎng)，)(212tCuWC電場(chǎng)，電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院故故電感在直流時(shí)相當(dāng)于電感在直流時(shí)相當(dāng)于“短路短路”dttdiLdttdtu)()()( dtdiLu dtdiu 0 i電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院,1ud

16、tLdi dttuLdi)(1,)(100)()( tttitiduLdi ttduLtiti0)(1)()(0 ttduLtiti0)(1)()(0 tduLiti0)(1)0()( dttdiLtu)()( 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院dttditLititup)()()()( ttLdptW0)()( ttdiu0)()( ttdddiLi0)()( )()(0)()(titidiLi )()(20)(21titiLi )(21)(21022tLitLi )(212tLiWwLL 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中

17、南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 )()(21titiLidiLW)(21)(211222tLitLi )()(12twtwLL 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 uSuS+ -+ -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -uS(t)電電 池池穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)

18、與工程學(xué)院U+ +- -IIU0恒壓不恒流恒壓不恒流電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院+ +- -+ +- -電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院例例 計(jì)算圖示電路各元件的功率計(jì)算圖示電路各元件的功率解解V5)510(RuA155RuiRW5152 RiPRW1011010iuPSVW5155iuPSV發(fā)出發(fā)出10W吸收吸收5W吸收吸收5W滿足滿足：P（發(fā)發(fā)）P（吸吸）5Ri+_Ru+_10V5V-+功率公式用正負(fù)號(hào)來(lái)體現(xiàn)電功率公式用正負(fù)號(hào)來(lái)體現(xiàn)電壓電流參考方向是否關(guān)聯(lián)。壓電流參考方向

19、是否關(guān)聯(lián)。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院其中電流總其中電流總保保持為某給定的時(shí)間函數(shù)持為某給定的時(shí)間函數(shù)iS(t)，而與其，而與其兩端的電壓無(wú)關(guān)。兩端的電壓無(wú)關(guān)。其圖形符號(hào)為其圖形符號(hào)為:iS iSiS+ +- -+ +- -iSiS實(shí)際電流源實(shí)際電流源電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院恒流不恒壓恒流不恒壓電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程

20、學(xué)院受控電源受控電源( (非獨(dú)立源非獨(dú)立源) )l 電路符號(hào)電路符號(hào)+受控電壓源受控電壓源1.1.定義定義受控電流源受控電流源 電壓或電流的大小和方向不是給定電壓或電流的大小和方向不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)地方的電壓的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某個(gè)地方的電壓(或電或電流流)控制的電源，稱受控源。控制的電源，稱受控源。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( CCCS ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 2.2.分類分類四端元件四端元件12 ii輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分

21、 i1+_u2i2_u1i1+g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( ( VCCS ) )12gui gu1+_u2i2_u1i1+電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) )12 uu: 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) i1u1+_u2i2_u1+_ 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( ( CCVS ) )12riu r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 ri1+_u2i2_u1i1+_電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院控制系

22、數(shù)（常量）可能含有物理量成分；控制系數(shù)（常量）可能含有物理量成分； ； ； g； r ； i1+_u2i2_u1i1+gu1+_u2i2_u1i1+i1u1+_u2i2_u1+_ri1+_u2i2_u1i1+_總之總之電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院例例bicibcii 電路模型電路模型ibicib3.3.受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較 獨(dú)立電源是二端元件，受控電源是四端元件。獨(dú)立電源是二端元件，受控電源是四端元件。 獨(dú)立電源可獨(dú)立起激勵(lì)作用，而受控電源不獨(dú)立電源可獨(dú)立起激勵(lì)作用，而受控電源不可獨(dú)可獨(dú)立起激勵(lì)作用，它的存在與大

23、小立起激勵(lì)作用，它的存在與大小由控制量決定。由控制量決定。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院例例求：電壓求：電壓u2解解Ai2361Viu4610 65125i1+_u2_i1+-3u1=6V例例: : 受控源是有源元件，在電路中它可能輸出電能，也受控源是有源元件，在電路中它可能輸出電能，也可能吸收電能。可能吸收電能。)(6321Vu)2(21up求：受控源的功率求：受控源的功率解解)(24)62(2Wp（吸

24、收功率）（吸收功率）2A3+-2 u1+-u1電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律 （KCL）和基爾霍夫電壓定律）和基爾霍夫電壓定律( ( KVL ) )。它反。它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律。本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律。 基爾霍夫定律基爾霍夫定律與與元件特性（元件特性（VCR)VCR)構(gòu)成了

25、構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。電路分析的基礎(chǔ)。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1.幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞電路中通過(guò)同一電流的分支。電路中通過(guò)同一電流的分支。元件的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。元件的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。b=3an=4b+_R1uS1+_uS2R2R3 支路支路電路中每一個(gè)兩端元件就叫電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路。一條支路。i3i2i1 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)b=5或三條以上支路的連接點(diǎn)稱或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。為結(jié)點(diǎn)。n=2注意注意 兩種定義兩種定義分別用在不同的分別用在不同的場(chǎng)合。場(chǎng)合。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)

26、與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成兩結(jié)點(diǎn)間的一條通路。由支路構(gòu)成對(duì)對(duì)平面電路平面電路，其內(nèi)部不含任何支路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。的回路稱網(wǎng)孔。 S2。l=3123 路徑路徑 回路回路 網(wǎng)孔網(wǎng)孔網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。+_R1uS1+_uS2R2R3注意注意電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院01 Nkki電電 路路 理理 論論 分分 析

27、析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 ii入出電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院0641iii例例0542iii0653iii三式相加得：三式相加得：0321iii1 3 25i6i4i1i3i2i表明表明 KCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面。（的任一閉合面。（廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)）電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院01 Mkku電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 u

28、AB+uBC+uCD+uDE -uFE - uAF =0 上式可改寫(xiě)為：上式可改寫(xiě)為： uAB+uBC +uCD +uDE = uFE + uAF . . . . . .uABuBCuCDuDEuFEuAFuu降升 標(biāo)定各元件電壓標(biāo)定各元件電壓參考方向參考方向 選定回路繞行方向，選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針順時(shí)針或逆時(shí)針. .電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院例例SbaUUUU21aUsb_-+U2U1電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院KCLKCL、KVLKVL小結(jié)小結(jié)KCL是對(duì)

29、支路電流的線性約束，是對(duì)支路電流的線性約束，KVL是對(duì)回路是對(duì)回路電壓的線性約束。電壓的線性約束。KCL、KVL與組成支路的與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)元件性質(zhì)及參數(shù)無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。KCL表明在每一節(jié)點(diǎn)上表明在每一節(jié)點(diǎn)上電荷守恒電荷守恒( (電流連續(xù)性）電流連續(xù)性）； KVL是是能量守恒能量守恒的具體體現(xiàn)的具體體現(xiàn)( (電壓與路徑無(wú)關(guān)電壓與路徑無(wú)關(guān)) )。 KCL、KVL只適用于只適用于集總參數(shù)集總參數(shù)的電路。的電路。 KCL KCL、KVLKVL方程都是按參考方向列寫(xiě)。方程都是按參考方向列寫(xiě)。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院0)10(101

30、01I解解A21IA31211 III1-10V10V+-1AI =?10例例求電流求電流 I例例求電壓求電壓 U解解A7310I024IUV1041442 IU4V+-10AU =?2+-3AI應(yīng)用應(yīng)用KCLKCL、KVLKVL解題解題哪里不知設(shè)哪里哪里不知設(shè)哪里電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 I6, , I7 , I8 , 求求 I9 。I6+ + I7 + I8 = I9S123478910111265I6I7I8I9 對(duì)封閉面對(duì)封閉面S，應(yīng)用應(yīng)用KCL，有，有電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程

31、學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院A3 543iiV12345u+-4V5Vi =?3+-4V5V1A+-u =?3例例求電流求電流 i例例求電壓求電壓 u解解解解要求要求能熟練求解含源支路能熟練求解含源支路的電壓和電流。的電壓和電流。應(yīng)用：一段有源支路的分析計(jì)算（按廣義回路去考慮）應(yīng)用：一段有源支路的分析計(jì)算（按廣義回路去考慮）電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院解解A155102IV2225532222IIIIU10V+-3I2U=?I =055-+2I2 I25+-例例求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓 U電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué)

32、信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院R2U12I2 V242 V4U1Iuxi02 IIiA3 i0221 iux02422U21 iiV14U1 1iA71 iRi012RiiiA8 Ri0U4U-11 RRi 25. 5RV8 xui2電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1.電路的圖電路的圖2.KCL2.KCL獨(dú)立獨(dú)立方程方程3.KVL3.KVL獨(dú)立方程獨(dú)立方程電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院1.1.電路的圖電路的圖拋開(kāi)元拋開(kāi)元件性質(zhì)件性質(zhì)一個(gè)元件作一個(gè)元件作為一條支路為一條

33、支路 8 5bn元件的串聯(lián)及并聯(lián)元件的串聯(lián)及并聯(lián)組合作為一條支路組合作為一條支路 6 4bn543216有向圖有向圖65432178R4R1R3R2R6uS+_iR5 電路的圖是用以表示電路幾何結(jié)構(gòu)的圖形，只電路的圖是用以表示電路幾何結(jié)構(gòu)的圖形，只有抽象的線段和點(diǎn)，圖中的支路和結(jié)點(diǎn)與電路的支有抽象的線段和點(diǎn)，圖中的支路和結(jié)點(diǎn)與電路的支路和結(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。路和結(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院KCL的獨(dú)立方程數(shù)的獨(dú)立方程數(shù)0641iii14320543iii0652iii0321iii4123 0 n個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路,

34、, 獨(dú)立的獨(dú)立的KCL方程為方程為 n-1個(gè)。個(gè)。結(jié)論結(jié)論6543214321n-1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院KVL方程的獨(dú)立性？方程的獨(dú)立性？電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院電電 路路 理理 論論 分分 析析 中南大學(xué)中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院子圖子圖 樹(shù)樹(shù)T T(Tree)T是連通圖的一個(gè)子圖且滿足下是連通圖的一個(gè)子圖且滿足下列條件：列條件： (a