電路(第01章)

1、能源與電氣學院能源與電氣學院 周海強周海強 主要任務(wù)：研究電路分析與網(wǎng)絡(luò)綜合與設(shè)計基本規(guī)律。主要任務(wù)：研究電路分析與網(wǎng)絡(luò)綜合與設(shè)計基本規(guī)律。作用：作用：電氣工程與電子信息技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)課。電氣工程與電子信息技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)課。 為后續(xù)課程，如：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)為后續(xù)課程，如：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、電機學、電力系統(tǒng)分析、集成電路設(shè)計、自動控制、電力電子、電機學、電力系統(tǒng)分析、集成電路設(shè)計、自動控制、電力電子 技術(shù)等提供必要的理論準備。技術(shù)等提供必要的理論準備。 學習方法：理論與實踐相結(jié)合；學習方法：理論與實踐相結(jié)合； 帶著興趣（問題）學；帶著興趣（問題）學；

2、 與物理課程相互驗證，搞清物理機理；與物理課程相互驗證，搞清物理機理； 弄清各種方法的特點，應(yīng)用范圍。弄清各種方法的特點，應(yīng)用范圍。 1. 1. 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向; ;關(guān)關(guān)聯(lián)參考方向聯(lián)參考方向3. 3. 基爾霍夫定律基爾霍夫定律l 重點重點：第第1 1章章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律2. 2. 電阻元件、獨立電源及受控源電阻元件、獨立電源及受控源 的外特性的外特性電阻器電阻器電容器電容器線圈線圈電池電池運算放大器運算放大器晶體管晶體管 低頻信號發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)低頻信號發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.1 電路和電路模型（電路和電路模型（model)1. 實際電路實際電路功能

3、功能a 能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；b 信息的傳遞與處理。信息的傳遞與處理。共性共性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)上由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連由電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。接構(gòu)成的電流的通路。由理想電路元件及其組合代表實際由理想電路元件及其組合代表實際電路元件，與實際電路具有基本相電路元件，與實際電路具有基本相同的電磁性質(zhì)。同的電磁性質(zhì)。10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開關(guān)開關(guān)燈泡燈泡2. 電路模型電路模型 (circuit model)sRLRsU電路圖電路圖l理想電路元件理想電路元件抽掉了實際部件的外形、

4、尺寸等差抽掉了實際部件的外形、尺寸等差異性，反映其電磁共性的電路模型異性，反映其電磁共性的電路模型的最小單元。的最小單元。l電路模型電路模型幾種基本的電路元件：幾種基本的電路元件：電阻元件：表示消耗電能的元件電阻元件：表示消耗電能的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件電源元件：表示各種將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件注注l 具有相同的主要電磁性能的實際電路部件，具有相同的主要電磁性能的實際電路部件， 在一定條件

5、下可用同一模型表示；在一定條件下可用同一模型表示；l 同一實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其同一實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其 模型可以有不同的形式模型可以有不同的形式 電路模型近似地描述實際電路的電氣特性電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據(jù)實際。根據(jù)實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應(yīng)當電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應(yīng)當用不同的電路模型模擬同一實際電路?，F(xiàn)在以線圈為例加用不同的電路模型模擬同一實際電路。現(xiàn)在以線圈為例加以說明。以說明。 圖圖13 線圈的幾種電路模型線圈的幾種電路模型 (a)線圈的圖形符號線圈的圖形符號 (b)線圈通過低頻交流的模型線圈

6、通過低頻交流的模型 (c)線圈通過高頻交流的模型線圈通過高頻交流的模型1.2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向 (reference direction) 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能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關(guān)心的物理量量、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。是電流、電壓和功率。1. 電流和電流的參考方向電流和電流的參考方向tqtqitddlim) t (0def l電流電流l電流強度電流強度帶電粒子有規(guī)則的定向運動帶電粒子有規(guī)則的定向運動單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量單位時間

7、內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量l 方向方向規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向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)中電流流動的實際方向只有兩種可能中電流流動的實際方向只有兩種可能: 實際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向 AABB問題問題復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，電流的實際方向往往很難事先判斷電流的實際方向往往很難事先判斷l(xiāng)參考方向參考方向i 參考方向參考方向大小大小方向方向電流電流(代數(shù)量代數(shù)量)任意假定一個正電荷運動的方向即為電任意假定

8、一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。流的參考方向。ABi 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i 0i 0實際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：AABB電流參考方向的兩種表示：電流參考方向的兩種表示： 用箭頭表示：箭頭的指向為用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向。電流的參考方向。 用雙下標表示：如用雙下標表示：如 iAB , 電流的參考方向由電流的參考方向由A指向指向B。iABiABABl 電壓電壓UdqdWUdef l 單位：單位：V (伏伏)、kV、mV、 V2. 電壓和電壓的參考方向電壓和電壓的參考方向單位正電荷單位正電荷q

9、 從電路中一點移至另一點時電從電路中一點移至另一點時電場力做功（場力做功（W）的大小。兩點間的電壓等于）的大小。兩點間的電壓等于兩點間的電位之差。兩點間的電位之差。l 電位電位 單位正電荷單位正電荷q 從電路中一點移至參考點從電路中一點移至參考點（ 0）時電場力做功的大小時電場力做功的大小l 實際電壓方向?qū)嶋H電壓方向 電位真正降低的方向電位真正降低的方向例例已知：已知：4C正電荷由正電荷由a點均勻移動至點均勻移動至b點點電場力做功電場力做功8J，由，由b點移動到點移動到c點電場點電場力做功為力做功為12J，(1) 若以若以b點為參考點，求點為參考點，求a、b、c點點的電位和電壓的電位和電壓Ua

10、c解解bVqWaba 248 0 b VqWqWbccbc 3412 VUbaab 202 VUcbbc )(330 (1)以以b點為電位參考點點為電位參考點abc解解VqWaca 54128 0 c VqWbcb 3412 VUbaab 235 VUcbbc 303 (2)電路中電位參考點可任意選擇；參考點一經(jīng)選定，電路中電路中電位參考點可任意選擇；參考點一經(jīng)選定，電路中各點的電位值就是唯一的；當選擇不同的電位參考點時，各點的電位值就是唯一的；當選擇不同的電位參考點時，電路中各點電位值將改變，但任意兩點間電壓保持不變。電路中各點電位值將改變，但任意兩點間電壓保持不變。結(jié)論結(jié)論以以c點為電位參

11、考點點為電位參考點問題問題復(fù)雜電路或交變電路中，兩點間電壓的實際方向往往復(fù)雜電路或交變電路中，兩點間電壓的實際方向往往不易判別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。不易判別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。l 電壓電壓(降降)的參考方向的參考方向U 0參考方向參考方向U+實際方向?qū)嶋H方向+實際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向U+U假設(shè)的電壓降低方向假設(shè)的電壓降低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) 用箭頭表示用箭頭表示(2) 用正負極性表示用正負極性表示(3) 用雙下標表示用雙下標表示UU+ABUAB元件或支路的元件或支路的u，i 采用相同的參考方向稱之為采用相同的參考

12、方向稱之為關(guān)聯(lián)參考關(guān)聯(lián)參考方向方向。反之，稱為反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向3. 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向i+-+-iUU注注(1) 分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。(2) 參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標注參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標注 (包包括方向和符號），括方向和符號），在計算過程中不得任意改變。在計算過程中不得任意改變。（3）參考方向不同時，其表達式相差一負號，但實際）參考方向不同時，其表達式相差一負號，但實際 方向不變。方向不變。例例ABABiU電壓電流參考方向

13、如圖中所標，問：對電壓電流參考方向如圖中所標，問：對A、B兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？答：答： A 電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)； B 電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。1.3 電功率和能量電功率和能量1. 電功率電功率twpdd uitqqwtwp dddddd功率的單位：功率的單位：W (瓦瓦) (Watt，瓦特，瓦特)能量的單位：能量的單位： J (焦焦) (Joule，焦耳，焦耳)單位時間內(nèi)電場力所做的功。單位時間內(nèi)電場力所做的功。qwudd tqidd 2. 電路吸收或發(fā)出功率的判斷電路吸收或發(fā)出功率的判斷l(xiāng)

14、 u, i 取取關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向P=ui 表表示元件吸收的功率示元件吸收的功率P0 吸收正功率吸收正功率 (實際吸收實際吸收)P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 (實際發(fā)出實際發(fā)出)P0 發(fā)出負功率發(fā)出負功率 (實際吸收實際吸收)l u, i 取非取非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向+-iu+-iu例例564123I2I3I1+-U6U5U4U3U2U1求圖示電路中各方框求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知：產(chǎn)生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V,U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3VI1=2A, I2=1A, I3= -1A 解解（發(fā)出

15、）（發(fā)出）WIUP221111 （發(fā)出）（發(fā)出）WIUP62)3(122 （消耗）（消耗）WIUP1628133 （消消耗耗）WIUP3)1()3(366 （發(fā)出）（發(fā)出）WIUP7)1(7355 （發(fā)發(fā)出出）WIUP41)4(244 注注對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率非關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向：可用功率表示。從可用功率表示。從 t 到到t0元件消耗的能量：元件消耗的能量：ttttRuipW00t dt d3. 能量能量電路元件分類：電路元件分類：1）電路元件按與外部連接的端子數(shù)目可分）電路元件按與外部連接的端子數(shù)目可分

16、 為二端、三端、四端元件等。為二端、三端、四端元件等。 2） 電路元件按是否給電路提供能量分為電路元件按是否給電路提供能量分為無源元件和有源元件。無源元件和有源元件。 3）電路元件的參數(shù)如果不隨端子上電壓）電路元件的參數(shù)如果不隨端子上電壓或電流數(shù)值變化稱為線性元件，否則稱為或電流數(shù)值變化稱為線性元件，否則稱為非線性元件。非線性元件。 4）電路元件的參數(shù)如不隨時間變化稱）電路元件的參數(shù)如不隨時間變化稱時不變時不變 元件，否則稱時變元件。元件，否則稱時變元件。1.4 電路元件電路元件 集總參數(shù)電路集總參數(shù)電路滿足集總化條件、由集總元件構(gòu)成的電路滿足集總化條件、由集總元件構(gòu)成的電路集總元件集總元件假

17、定發(fā)生的電磁過程都集中在元件內(nèi)部進行假定發(fā)生的電磁過程都集中在元件內(nèi)部進行。在任何時刻，流入二端元件的一個端子的。在任何時刻，流入二端元件的一個端子的電流一定等于從另一個端子流出的電流，兩電流一定等于從另一個端子流出的電流，兩個端子之間的電壓為單值量。個端子之間的電壓為單值量。集總化條件集總化條件d注注集總參數(shù)電路中集總參數(shù)電路中u、i可以是時間的函數(shù)，但與可以是時間的函數(shù)，但與空間坐標無關(guān)空間坐標無關(guān)d 指線長；指線長； 電磁波工作波長電磁波工作波長, 光速。光速。mMHzfkmHzfsmv1,3006000,50 ./1038若若1.5 電阻元件電阻元件 (resistor)2. 線性定常

18、電阻元件線性定常電阻元件l 電路符號電路符號R電阻元件電阻元件對電流呈現(xiàn)阻力、消耗能量的元件。其伏安對電流呈現(xiàn)阻力、消耗能量的元件。其伏安關(guān)系用關(guān)系用ui平面的一條曲線來描述：平面的一條曲線來描述：0 ),(iufiu任何時刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。任何時刻端電壓與其電流成正比的電阻元件。1. 定義定義伏安伏安特性特性l ui 關(guān)系（關(guān)系（VCR方程）方程）R 稱為電阻，單位：稱為電阻，單位： (歐歐) (Ohm，歐姆，歐姆)滿足歐姆定律滿足歐姆定律 (Ohms Law)GuRui iuR uil 單位單位G 稱為電導(dǎo)，單位：稱為電導(dǎo)，單位： S(西門子西門子) (Siemens，西門

19、子，西門子) u、i 取關(guān)聯(lián)取關(guān)聯(lián)參考方向參考方向Rui+-伏安特性為一條伏安特性為一條過原點的直線過原點的直線Riu (2) 如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián)如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián) 公式中應(yīng)冠以負號公式中應(yīng)冠以負號注注(3) 說明線性電阻是無記憶、雙向性的元件說明線性電阻是無記憶、雙向性的元件歐姆定律歐姆定律(1) 只適用于線性電阻，只適用于線性電阻，( R 為常數(shù)）為常數(shù)）則歐姆定律寫為則歐姆定律寫為u R i i G u公式和參考方向必須配套使用！公式和參考方向必須配套使用！Rui+-3. 功率和能量功率和能量上述結(jié)果說明電阻元件在任何時刻總是消耗功率的。上述結(jié)果說明電阻元

20、件在任何時刻總是消耗功率的。p u i (R i) i i2 R u(u/ R) u2/ Rp u i i2R u2 / R功率：功率：Rui+-Rui+-可用功率表示。從可用功率表示。從 t0 到到t電阻消耗的能量：電阻消耗的能量：ttttRuipW00t dt dRiu+4. 電阻的開路與短路（兩種特殊情況）電阻的開路與短路（兩種特殊情況）能量：能量：l 短路：當流過電阻元件的短路：當流過電阻元件的電流不論為何值，其端電壓電流不論為何值，其端電壓恒為零。恒為零。00 ui G or R0l 開路：當電阻元件的端電壓開路：當電阻元件的端電壓不論為何值時，流過它的電流不論為何值時，流過它的電流

21、恒為零。恒為零。00 ui 0 G or Rui 1.6 電壓源和電流源電壓源和電流源 (independent source) 其兩端電壓總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其其兩端電壓總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其值與流過它的電流值與流過它的電流 i 無關(guān)的元件叫理想電壓源。無關(guān)的元件叫理想電壓源。l 電路符號電路符號1. 理想電壓源理想電壓源l 定義定義iSu+_ 電源兩端電壓由電源本身決定，電源兩端電壓由電源本身決定， 與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方方 向、大小無關(guān)。向、大小無關(guān)。 通過電壓源的電流由電源及外通過電壓源的電流由電源及外 電路共同決定。電路共同決定

22、。l 理想電壓源的電壓、電流關(guān)系理想電壓源的電壓、電流關(guān)系ui)(tuS伏安關(guān)系伏安關(guān)系例例Ri-+Su外外電電路路RuiS )( Ri0)( 0 Ri電壓源不能短路！電壓源不能短路！l電壓源的功率電壓源的功率電場力做功電場力做功 ， 電源吸收功率。電源吸收功率。（1） 電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義：+_iu+_Su+_iu+_SuiuPS 電流（正電荷電流（正電荷 ）由低電位向）由低電位向 高電位移動，外力克服電場高電位移動，外力克服電場力作功電源發(fā)出功率。力作功電源發(fā)出功率。 iuPS 發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用（2） 電壓、電流

23、的參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義： iuPS 吸收功率，充當負載吸收功率，充當負載 iuPS 或：或：發(fā)出負功發(fā)出負功例例 5R+_i+_Ru+_10V5V計算圖示電路各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解VuR5510 )(ARuiR155 WRiPR5152 WiuPSV1011010 55 15VSPu iW 發(fā)出發(fā)出吸收吸收5W吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸） 其輸出電流總能保持定值或一定其輸出電流總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其值與它的兩端電壓的時間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u 無關(guān)的元件叫理想電流源。無關(guān)的元件叫理想電流源。l 電路符號

24、電路符號2. 理想電流源理想電流源l 定義定義uSi+_(1) 電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān) 電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定l 理想電流源的電壓、電流關(guān)系理想電流源的電壓、電流關(guān)系ui)(tiS伏安伏安關(guān)系關(guān)系例例外外電電路路)( 00 Ru)( Ru電流源不能開路！電流源不能開路！Ru-+Si實際電流源的產(chǎn)生實際電流源的產(chǎn)生可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負載無可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負載無關(guān)；光電池

25、在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的關(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。電流等。SRiu l電流源的功率電流源的功率（1） 電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；SuiP 發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用（2） 電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；吸收功率，充當負載吸收功率，充當負載 uiPS 或：或：發(fā)出負功發(fā)出負功u+_SiSuiP SuiP u+_Si例例計算圖示電路各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解Ai2 Vu5 22 510ASPi uW WiuPSV10255 )(吸收吸收發(fā)出發(fā)出滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）

26、P（吸）（吸）+_u+_2A5Vi1.7 受控電源受控電源 (非獨立源非獨立源)(controlled source or dependent source) 電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某個地方的電壓受電路中某個地方的電壓( (或電流或電流) )控制的電源，稱受控源控制的電源，稱受控源l 電路符號電路符號+受控電壓源受控電壓源1. 定義定義受控電流源受控電流源(1) (1) 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) 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

27、 u 或電流或電流i i ，受控源可分，受控源可分四種類型：四種類型：當被控制量是電壓時，用受控電壓源表示；當被當被控制量是電壓時，用受控電壓源表示；當被控制量是電流時，用受控電流源表示?？刂屏渴请娏鲿r，用受控電流源表示。2. 分類分類四端元件四端元件 i1+_u2i2_u1i1+12ii 輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分g: 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) (2) (2) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( ( VCCS )u1gu u1 1+_u2i2_i1+12gui (3) (3) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) ) u1+_u2i2_u1i1+-1

28、2uu : 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) ri1+_u2i2_u1i1+-(4) (4) 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 例例bicibcii bi bi ci電電路路模模型型3. 3. 受控源與獨立源的比較受控源與獨立源的比較(1) (1) 獨立源電壓獨立源電壓( (或電流或電流) )由電源本身決定，與電路中其它電壓、由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無關(guān)，而受控源電壓電流無關(guān)，而受控源電壓( (或電流或電流) )由控制量決定。由控制量決定。(2) (2) 獨立源在電路中起獨立源在電路中起“激勵激勵”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電作

29、用，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受控關(guān)系，在電路流，而受控源只是反映輸出端與輸入端的受控關(guān)系，在電路中不能作為中不能作為“激勵激勵”。例例求：電壓求：電壓u2。解解5i1+_u2_u1=6Vi1+-3 Ai2361 Viu46106512 1.8 1.8 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 ( Kirchhoffs Laws )( Kirchhoffs Laws )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本映了電路中所有支

30、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?；鶢栆?guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律?；鶢柣舴蚨苫舴蚨? (拓撲約束拓撲約束) )與元件特性與元件特性(VCR)(VCR)構(gòu)成了構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。電路分析的基礎(chǔ)。1. 1. 幾個名詞幾個名詞電路中通過同一電流的分支。電路中通過同一電流的分支。(b)三條或三條以上支路的連接點稱三條或三條以上支路的連接點稱為節(jié)點。為節(jié)點。( ( n n ) )b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路）支路 (branch)i3i2i1(2) (2) 節(jié)點節(jié)點 (node)(node)由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。

31、( ( l ) )兩節(jié)點間的一條通路。由支路構(gòu)成。兩節(jié)點間的一條通路。由支路構(gòu)成。對對平面電路平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3) (3) 路徑路徑(path)(path)(4) (4) 回路回路(loop)(loop)(5) (5) 網(wǎng)孔網(wǎng)孔(mesh)(mesh)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2. 2. 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 ( (KCL) )令流出為令流出為“+”+”，有：，有：例例 在集總參數(shù)電路中，任意時刻，對任意結(jié)點流出或流入該在集總參數(shù)電路中，任意時

32、刻，對任意結(jié)點流出或流入該結(jié)點電流的代數(shù)和等于零。結(jié)點電流的代數(shù)和等于零。 mkti10)( 出出入入 iior 流進的電流進的電流等于流流等于流出的電流出的電流1i5i4i3i2i054321 iiiii54321iiiii 1 3 25i6i4i1i3i2i0641 iii例例0542 iii0653 iii三式相加得：三式相加得：0321 iii表明表明KCL可推廣應(yīng)用于電路中包可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個結(jié)點的任一閉合面圍多個結(jié)點的任一閉合面明確明確（1） KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任 意結(jié)點處的反映；意結(jié)點處的反映；（2） KCL是對支

33、路電流加的約束，與支路上接的是是對支路電流加的約束，與支路上接的是 什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；（3）KCL方程是按電流參考方向列寫，與電流實際方程是按電流參考方向列寫，與電流實際 方向無關(guān)。方向無關(guān)。（2 2）選定回路繞行方向，）選定回路繞行方向， 順時針或逆時針順時針或逆時針. .U1US1+U2+U3+U4+US4= 03. 3. 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 ( (KVL) ) 在集總參數(shù)電路中，任一時刻，沿任一閉合路徑繞在集總參數(shù)電路中，任一時刻，沿任一閉合路徑繞行，各支路電壓的代數(shù)和等于零。行，各支路電壓的代數(shù)和等于零。 mktu10)( 升升降降 uuor I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4（1 1）標定各元件電壓參考方向）標定各元件電壓參考方向 U2+U3+U4+US4=U1+US1 或：或：R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4例例KVL也適用于電路中任一假想的回路也適用于電路中任一假想的回路aUsb_-+U2U1SabUUUU 21明確明確（1） KVL的實質(zhì)反映了電路遵