第一章電路的基本概念與基本定律(課時(shí))

1、 歡迎學(xué)習(xí)電工電子學(xué)課程青海大學(xué)水電系電工教研室 編學(xué)分：學(xué)分：4 4 學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：6464（48+1648+16） 在高等工業(yè)學(xué)校在高等工業(yè)學(xué)校非電專業(yè)非電專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，本課程是一門的教學(xué)計(jì)劃中，本課程是一門實(shí)踐實(shí)踐性較強(qiáng)性較強(qiáng)的的技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)對(duì)本大綱規(guī)課程。它的任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)對(duì)本大綱規(guī)定的全部教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，獲得電工和電子技術(shù)方面的定的全部教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，獲得電工和電子技術(shù)方面的技術(shù)技術(shù)理論、基本知識(shí)和基本技能理論、基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及今后，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及今后從事從事工程技術(shù)工作工程技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。打下必要的基礎(chǔ)。 本課程與

2、大學(xué)物理緊密相連本課程與大學(xué)物理緊密相連. .其中電路的電阻串并聯(lián)其中電路的電阻串并聯(lián), ,電路的電路的基本物理量基本物理量, ,歐姆定理歐姆定理, ,電路的參數(shù)電路的參數(shù), ,磁場(chǎng)的基本物理量磁場(chǎng)的基本物理量, ,磁性磁性材料的磁性能及整流電路等均已在物理課中講過(guò)材料的磁性能及整流電路等均已在物理課中講過(guò), ,這些知識(shí)這些知識(shí)均運(yùn)用到本課程中均運(yùn)用到本課程中. . 學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求：理解基本概念、基本理論和分析方法理解基本概念、基本理論和分析方法 學(xué)用結(jié)合，舉一反三，融會(huì)貫通學(xué)用結(jié)合，舉一反三，融會(huì)貫通 處理好課上課下、復(fù)習(xí)與習(xí)題的關(guān)系處理好課上課下、復(fù)習(xí)與習(xí)題的關(guān)系 每次課約每次課約2個(gè)

3、習(xí)題的作業(yè)，每章學(xué)習(xí)完個(gè)習(xí)題的作業(yè)，每章學(xué)習(xí)完 成后交成后交1次作業(yè)次作業(yè) 及時(shí)提問(wèn)，及時(shí)提問(wèn)，有聽(tīng)課筆記，有聽(tīng)課筆記，獨(dú)立完成作業(yè)獨(dú)立完成作業(yè) 完整掌握課程體系，培養(yǎng)自學(xué)能力完整掌握課程體系，培養(yǎng)自學(xué)能力 按要求參加實(shí)驗(yàn)按要求參加實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì) 掌握常用實(shí)驗(yàn)儀器的功能及使用方法掌握常用實(shí)驗(yàn)儀器的功能及使用方法 注重實(shí)踐技能的培養(yǎng)注重實(shí)踐技能的培養(yǎng) 理論與實(shí)踐相結(jié)合，互相促進(jìn)，全面提高理論與實(shí)踐相結(jié)合，互相促進(jìn)，全面提高 認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告， 及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 考核方法：考核方法： 測(cè)驗(yàn)（測(cè)驗(yàn)（60

4、%60%）+ +實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)（20%20%）+ +平時(shí)（平時(shí)（20%20%） 參考資料參考資料: : 秦曾煌秦曾煌. .電工學(xué)電工學(xué)（上、下冊(cè)）（上、下冊(cè)） 孫肖子，張企民孫肖子，張企民. .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 楊松華楊松華. .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第 一 章電路的基本概念和分析方法第第 一一 章章 電路的基本概念和分析方法電路的基本概念和分析方法一、電路的作用一、電路的作用1. 電能傳輸和轉(zhuǎn)換電能傳輸和轉(zhuǎn)換發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器電燈電爐電燈電爐熱能熱能,水水能能,核能核能轉(zhuǎn)電能轉(zhuǎn)電能傳輸分配電能傳輸分配電能電能轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換為光能為光能,熱

5、熱能和機(jī)械能和機(jī)械能能電路電路電流流經(jīng)的閉合路徑電流流經(jīng)的閉合路徑;傳送電流的路徑。傳送電流的路徑。強(qiáng)電技術(shù)強(qiáng)電技術(shù)2. 信號(hào)的傳遞和處理信號(hào)的傳遞和處理放大器放大器話筒話筒揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)為電信號(hào)(信號(hào)源信號(hào)源)信號(hào)轉(zhuǎn)換、放信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大、信號(hào)處理大、信號(hào)處理(中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié))接受轉(zhuǎn)換信接受轉(zhuǎn)換信號(hào)的設(shè)備號(hào)的設(shè)備(負(fù)載負(fù)載)弱電技術(shù)弱電技術(shù)電源：電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置(干電池干電池,蓄電池蓄電池,發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī))或或信號(hào)源。信號(hào)源。中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：把電源與負(fù)載連接起來(lái)的部分把電源與負(fù)載連接起來(lái)的部分(連接導(dǎo)線連接導(dǎo)線,開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān))負(fù)載

6、：負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的用電設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成非電能的用電設(shè)備(電燈電燈,電爐電爐,電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī))二、電路的組成二、電路的組成電池電池?zé)襞轃襞軪IRU+_負(fù)載負(fù)載電源電源電路的組成電路的組成理想化理想化電源電源理想化理想化導(dǎo)線導(dǎo)線理想化理想化元件元件電路模型電路模型: 將實(shí)際元件理想化，將實(shí)際元件理想化，由理想化的電路元件由理想化的電路元件 組成的電路。組成的電路。今后我們分析的都是今后我們分析的都是電路模型，電路模型，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱電路。電路。 電荷的定向移動(dòng)形成電流。電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流的大小用表示，簡(jiǎn)稱電流。表示，簡(jiǎn)稱電流。電流強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量。電流強(qiáng)

7、度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量。大寫大寫 I 表示直流電流表示直流電流小寫小寫 i 表示電流的一般符號(hào)表示電流的一般符號(hào)dtdqi 電流的方向用一個(gè)箭頭表示。電流的方向用一個(gè)箭頭表示。正電荷運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定為正電荷運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定為電流的實(shí)際方向電流的實(shí)際方向。任意假設(shè)的電流方向稱為任意假設(shè)的電流方向稱為電流的參考方向電流的參考方向。 如果求出的電流值為正，說(shuō)明參考方向如果求出的電流值為正，說(shuō)明參考方向與實(shí)際方向一致，否則說(shuō)明參考方向與實(shí)際與實(shí)際方向一致，否則說(shuō)明參考方向與實(shí)際方向相反。方向相反。 電路中電路中a a、b b點(diǎn)兩點(diǎn)間的點(diǎn)兩點(diǎn)間的電壓電壓定義為單位正定義為單位正電荷由電荷由a a點(diǎn)移

8、至點(diǎn)移至b b點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。dqdWuabab 電路中某點(diǎn)的電路中某點(diǎn)的電位電位定義為單位正電荷由該定義為單位正電荷由該點(diǎn)移至參考點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。點(diǎn)移至參考點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。 電路中電路中a a、b b點(diǎn)兩點(diǎn)間的電壓等于點(diǎn)兩點(diǎn)間的電壓等于a a、b b兩點(diǎn)兩點(diǎn)的電位差的電位差。ababuVV電壓的實(shí)際方向電壓的實(shí)際方向規(guī)定由電位高處指向電位低處。規(guī)定由電位高處指向電位低處。與電流方向的處理方法類似，與電流方向的處理方法類似，可任選一方向?yàn)榭扇芜x一方向?yàn)殡妷旱膮⒖挤较螂妷旱膮⒖挤较蚶豪?當(dāng)當(dāng)Va =3V，Vb = 2V時(shí)時(shí)u1 =1V最后求得的最后求得的u為正值，說(shuō)明

9、電壓的實(shí)際為正值，說(shuō)明電壓的實(shí)際方向方向與參考與參考方向方向一致，否則說(shuō)明兩者相反。一致，否則說(shuō)明兩者相反。u2 =1V 對(duì)一個(gè)元件，電流參考方向和電壓參考方向?qū)σ粋€(gè)元件，電流參考方向和電壓參考方向可以相互獨(dú)立地任意確定，但為了方便起見(jiàn)，?？梢韵嗷オ?dú)立地任意確定，但為了方便起見(jiàn)，常常將其取為一致，稱常將其取為一致，稱關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向；如不一致，稱；如不一致，稱非非關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向。 如果采用關(guān)聯(lián)方向，在標(biāo)示時(shí)標(biāo)出一種即如果采用關(guān)聯(lián)方向，在標(biāo)示時(shí)標(biāo)出一種即可。如果采用非關(guān)聯(lián)方向，則必須全部標(biāo)示。可。如果采用非關(guān)聯(lián)方向，則必須全部標(biāo)示。 電動(dòng)勢(shì)是衡量外力即非靜電力做功能力電動(dòng)勢(shì)是衡量外力即非靜電力

10、做功能力的物理量。外力克服電場(chǎng)力把單位正電荷從的物理量。外力克服電場(chǎng)力把單位正電荷從電源的負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，稱為電源的負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，稱為電源電源的電動(dòng)勢(shì)的電動(dòng)勢(shì)。dqdWe 電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向與電壓實(shí)際方向相反，電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向與電壓實(shí)際方向相反，規(guī)定為由負(fù)極指向正極。規(guī)定為由負(fù)極指向正極。 電場(chǎng)力在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電場(chǎng)力在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電功率電功率，簡(jiǎn)稱功率。簡(jiǎn)稱功率。dtdWp 功率與電流、電壓的關(guān)系：功率與電流、電壓的關(guān)系：關(guān)聯(lián)方向時(shí)：關(guān)聯(lián)方向時(shí)：p =ui非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：p =uip0時(shí)吸收功率（負(fù)載性質(zhì)），時(shí)吸收功率（負(fù)載性質(zhì)），p0時(shí)放出功率

11、（電源性質(zhì)）。時(shí)放出功率（電源性質(zhì)）。：求圖示各元件的功率。求圖示各元件的功率。（a）關(guān)聯(lián)方向，關(guān)聯(lián)方向，P=UI=52=10W，P0，吸收吸收10W功率，負(fù)載性。功率，負(fù)載性。（b）關(guān)聯(lián)方向，關(guān)聯(lián)方向，P=UI=5(2)=10W，P0，吸收吸收10W功率，負(fù)載性。功率，負(fù)載性。伏安關(guān)系（歐姆定律）：伏安關(guān)系（歐姆定律）：關(guān)聯(lián)方向時(shí)：關(guān)聯(lián)方向時(shí)：u =Ri非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：非關(guān)聯(lián)方向時(shí)：u =Ri符號(hào)：符號(hào)：功率：功率：RuRiuip22電阻元件是一種消耗電能的元件。電阻元件是一種消耗電能的元件。伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：符號(hào)：符號(hào)：電感元件是一種能夠貯存磁場(chǎng)能量的元電感元件是一種能夠貯存磁場(chǎng)能量的元件

12、，是實(shí)際電感器的理想化模型。件，是實(shí)際電感器的理想化模型。dtdiLu dtdiLu稱為電感元件的電感，單位是亨利（）。稱為電感元件的電感，單位是亨利（）。只有電感上的電流變化時(shí)，電只有電感上的電流變化時(shí)，電感兩端才有電壓。感兩端才有電壓。在直流電路在直流電路中，中，電感上即使有電流通過(guò)，電感上即使有電流通過(guò)，但，但，相當(dāng)于短路。相當(dāng)于短路。電容元件是一種能夠貯存電場(chǎng)能量的元電容元件是一種能夠貯存電場(chǎng)能量的元件，是實(shí)際電容器的理想化模型。件，是實(shí)際電容器的理想化模型。伏安關(guān)系：伏安關(guān)系：符號(hào)：符號(hào)：dtduCi dtduCi只有電容上的電壓變化時(shí)，電容只有電容上的電壓變化時(shí)，電容兩端才有電流。

13、兩端才有電流。在直流電路中，在直流電路中，電容上即使有電壓，但，電容上即使有電壓，但，相當(dāng)于開(kāi)路，即電容具有相當(dāng)于開(kāi)路，即電容具有隔直流隔直流的作用的作用。（隔直通交）。（隔直通交）C稱為電容元件的電容，單位是法拉（稱為電容元件的電容，單位是法拉（F）。）。（1）伏安關(guān)系）伏安關(guān)系u=uS 端電壓為端電壓為us，與流過(guò)電與流過(guò)電壓源的電流無(wú)關(guān)，由電壓源的電流無(wú)關(guān)，由電源本身確定，電流任意源本身確定，電流任意，由外電路確定。，由外電路確定。： i=iS流過(guò)電流為流過(guò)電流為is，與電源與電源兩端電壓無(wú)關(guān)，由電兩端電壓無(wú)關(guān)，由電源本身確定，電壓任源本身確定，電壓任意，由外電路確定。意，由外電路確定。

14、（2）特性曲線與符號(hào)）特性曲線與符號(hào)電壓源（恒壓源）電壓源（恒壓源）電流源（恒流源）電流源（恒流源）不不 變變 量量變變 化化 量量US+_abIUabUab = E （常數(shù)）常數(shù)）Uab的的大小、方向均為恒定，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)無(wú)影響。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。輸出輸出電流電流 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 的的大小、方向大小、方向均由外電路決定均由外電路

15、決定（3）特性比較）特性比較US= USk 電壓相同的電壓源才能并聯(lián)，且每個(gè)電源的電流不確定。US2+_+US1+_US參考方向US= US1 U S25V+_+_5VI5V+_I（4）恒壓源和恒流源的串、并聯(lián)）恒壓源和恒流源的串、并聯(lián)IS1IS2IS3ISIS= ISk 參考方向參考方向IS= IS1+ IS2 IS3 電流相同的理想電流源才能串聯(lián)，且每個(gè)恒流電流相同的理想電流源才能串聯(lián)，且每個(gè)恒流源的端電壓均由它本身及外電路共同決定。源的端電壓均由它本身及外電路共同決定。ISUSISUSIS1IS2US1US2is=is2-is1USISIS 在電路等效的過(guò)程中，與理想電流源相串聯(lián)的電壓源

16、不起作用；與理想電壓源并聯(lián)的電流源不起作用。實(shí)際電源的伏安特性實(shí)際電源的伏安特性oIRUUs或或oRUIIs 可見(jiàn)，一個(gè)實(shí)際電源可見(jiàn)，一個(gè)實(shí)際電源可用兩種電路模型表示：可用兩種電路模型表示：一種為電壓源一種為電壓源Us和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro串聯(lián)，另一種為電流源串聯(lián)，另一種為電流源Is和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro并聯(lián)。并聯(lián)。同一個(gè)實(shí)際電源的兩種模型對(duì)同一個(gè)實(shí)際電源的兩種模型對(duì)等效，等效，等效條件為：等效條件為：oRUIssoRIUss或或注意：注意：兩種電源模型的內(nèi)阻相等；兩種電源模型的內(nèi)阻相等； 等效前后電源的方向。等效前后電源的方向。注意：注意：恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換abIUab

17、IsaE+-bI0EREIoS（不存在不存在）I=0.5A6A+_U5 5 10V10VU=82.5=20V+_15V_+8V7 7 I5A3 4 7 2AI=？2A6A+_U5 5 8A+_U2.5 111UIR333UIRR1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1U1+-R3R2R5R4IU3I=?(接上頁(yè)接上頁(yè))IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454ddUUIRRR+RdUd+R4E4R5I-(接上頁(yè)接上頁(yè))ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 1312312344/ddSUIIRRRRRRRUIR用電源模型等效變換的方法求圖（用電源模型

18、等效變換的方法求圖（a）電路電路的電流的電流i1和和i2。解：解：(a) 電路2Ai1i2 +5V 105(b) (a)的等效電路2Ai21051A3Ai210 5(c) (b)的等效電路A1351052iA121221 ii10V+-2A2 I討論題討論題?IA32410A72210A5210III哪哪個(gè)個(gè)答答案案對(duì)對(duì)?+-10V+-4V2 10V+-2A2 I討論題討論題?I105 A210272IIA?+-10V+-4V2 電路中的每個(gè)分支稱為電路中的每個(gè)分支稱為3條或條或3條以上支路的連接點(diǎn)稱為條以上支路的連接點(diǎn)稱為電路中任一閉合的路徑稱為電路中任一閉合的路徑稱為圖示電路有圖示電路有3

19、條支條支路，路，2個(gè)結(jié)點(diǎn)，個(gè)結(jié)點(diǎn)，3個(gè)回路。個(gè)回路。 在任一瞬時(shí)，流入任一結(jié)點(diǎn)的電流之和必在任一瞬時(shí)，流入任一結(jié)點(diǎn)的電流之和必定等于從該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。定等于從該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。出入ii 在任一瞬時(shí)，通過(guò)任一結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和在任一瞬時(shí)，通過(guò)任一結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和恒等于零。恒等于零。0i可假定流入結(jié)點(diǎn)的電流為正，流出結(jié)點(diǎn)可假定流入結(jié)點(diǎn)的電流為正，流出結(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)；也可以作相反的假定。的電流為負(fù)；也可以作相反的假定。所有電流的符號(hào)均取為正。所有電流的符號(hào)均取為正。 KCL通常用于通常用于結(jié)結(jié)點(diǎn)，但是對(duì)于包圍點(diǎn)，但是對(duì)于包圍幾個(gè)幾個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)的閉合面也是適用的。點(diǎn)的閉合面也是適用的。例：列出下圖

20、中各結(jié)點(diǎn)的例：列出下圖中各結(jié)點(diǎn)的KCL方程方程解：取流入為正解：取流入為正以上三式相加：以上三式相加： i1 i2i3 0 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)a i1i4i60結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)b i2i4i50結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)c i3i5i60 KCL通常用于通常用于結(jié)結(jié)點(diǎn)，但是對(duì)于包圍點(diǎn)，但是對(duì)于包圍幾個(gè)幾個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)的閉合面也是適用的。點(diǎn)的閉合面也是適用的。 i1 i2i3 0 在任一瞬時(shí)，在任一回路上的電位升之和在任一瞬時(shí)，在任一回路上的電位升之和等于電位降之和。等于電位降之和。 在任一瞬時(shí)，沿任一回路電壓的代數(shù)和在任一瞬時(shí)，沿任一回路電壓的代數(shù)和恒等于零。恒等于零。降升uu電壓參考方向與回路繞行方向一致時(shí)電壓參考方向與回路繞行方向

21、一致時(shí)取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)號(hào)。取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)號(hào)。所有電壓符號(hào)均取為正。所有電壓符號(hào)均取為正。0u 對(duì)于電阻電路，回路中電阻上電壓降對(duì)于電阻電路，回路中電阻上電壓降的代數(shù)和等于回路中的電壓源電壓的代數(shù)的代數(shù)和等于回路中的電壓源電壓的代數(shù)和。和。suiR 在運(yùn)用上式時(shí)，電流參考方向與回路在運(yùn)用上式時(shí)，電流參考方向與回路繞行方向一致時(shí)繞行方向一致時(shí)iR前取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)前取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)號(hào)；電壓源電壓方向與回路繞行方向一致號(hào)；電壓源電壓方向與回路繞行方向一致時(shí)時(shí)us前取負(fù)號(hào)，相反時(shí)取正號(hào)。前取負(fù)號(hào)，相反時(shí)取正號(hào)。 KVL通常用于通常用于閉合閉合回路，但回路，但也可推也可推廣應(yīng)用到任一不閉合的電

22、路上廣應(yīng)用到任一不閉合的電路上。33 32221 11absssuui Ri RuiRu例：列出下圖的例：列出下圖的KVL方程方程0111222333sssabuRiuRiRiuu 具有相同電壓電流關(guān)系（即伏安關(guān)系，具有相同電壓電流關(guān)系（即伏安關(guān)系，簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為VAR）的不同電路稱為的不同電路稱為，將某一電路用與其等效的電路替換的過(guò)程將某一電路用與其等效的電路替換的過(guò)程稱為稱為。將電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡刃ё?。將電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡刃ё儞Q，可以使電路的分析計(jì)算得到簡(jiǎn)化。換，可以使電路的分析計(jì)算得到簡(jiǎn)化。nRRRR21n個(gè)電阻串聯(lián)可等效為一個(gè)電阻個(gè)電阻串聯(lián)可等效為一個(gè)電阻分壓公式分壓公式uRRiRukkk兩

23、個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)uRRRu2111uRRRu2122分壓公式分壓公式uRRRu2111uRRRu2122n個(gè)電阻并聯(lián)可等效為一個(gè)電阻個(gè)電阻并聯(lián)可等效為一個(gè)電阻nRRRR111121分流公式分流公式兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)iRRRuikkkiRRRi2121iRRRi2112分流公式分流公式iRRRi2121iRRRi2112 支路電流法是以支路電流為未知量，支路電流法是以支路電流為未知量，直接應(yīng)用直接應(yīng)用KCL和和KVL，分別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回分別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回路列出所需的方程式，然后聯(lián)立求解出路列出所需的方程式，然后聯(lián)立求解出各未知電流。各未知電流。 一個(gè)具有一個(gè)具有b條支路、條支路、n個(gè)

24、結(jié)點(diǎn)的電路，個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路，根據(jù)根據(jù)KCL可列出（可列出（n1）個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程式，根據(jù)流方程式，根據(jù)KVL可列出可列出b(n1)個(gè)獨(dú)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程式。立的回路電壓方程式。圖示電路圖示電路（2）結(jié)點(diǎn)數(shù)）結(jié)點(diǎn)數(shù)n=2，可列出可列出21=1個(gè)獨(dú)個(gè)獨(dú)立的立的KCL方程。方程。（1）電路的支路）電路的支路數(shù)數(shù)b=3，支路電流支路電流有有i1 、i2、 i3三個(gè)。三個(gè)。（3）獨(dú)立的）獨(dú)立的KVL方程數(shù)為方程數(shù)為3(21)=2個(gè)。個(gè)。13311suRiRi回路回路I23322suRiRi回路回路0321iii結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)a 解得：解得：i1=1A i2=1A對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)a列列KCL方程：

25、方程：i2=2+i1例：如圖所示電路，用支路電流法求各支路電流例：如圖所示電路，用支路電流法求各支路電流解：解：2個(gè)電流變量個(gè)電流變量i1和和i2，只需列只需列2個(gè)方程。個(gè)方程。對(duì)圖示回路列對(duì)圖示回路列KVL方程：方程：5i1+10i2=5各元件的功率：各元件的功率： 5電阻的功率：電阻的功率：p1=5i12=5(1)2=5W 10電阻的功率：電阻的功率： p2=10i22=512=10W 5V電壓源的功率：電壓源的功率： p3=5i1=5(1)=5W 因?yàn)橐驗(yàn)?A電流源與電流源與10電阻并聯(lián)，故其兩端的電阻并聯(lián)，故其兩端的電壓為：電壓為：u=10i2=101=10V，功率為：功率為：p4=2

26、u=210=20W 由以上的計(jì)算可知，由以上的計(jì)算可知，2A電流源發(fā)出電流源發(fā)出20W功率功率，其余，其余3個(gè)元件總共吸收的功率也是個(gè)元件總共吸收的功率也是20W，可見(jiàn)可見(jiàn)電路功率平衡。電路功率平衡。例：如圖所示電路，用支路電流法求例：如圖所示電路，用支路電流法求u、i。解：該電路含有一個(gè)電壓為解：該電路含有一個(gè)電壓為4i的受控源，在求的受控源，在求解含有受控源的電路時(shí)，可將受控源當(dāng)作獨(dú)立解含有受控源的電路時(shí)，可將受控源當(dāng)作獨(dú)立電源處理。電源處理。對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)a列列KCL方程：方程： i2=5+i1對(duì)圖示回路列對(duì)圖示回路列KVL方程：方程：5i1+i2=4i1+10 由以上兩式解得：由以上兩式

27、解得： i1=0.5Ai2=5.5A電壓：電壓：u=i2+4i1=5.5+40.5=7.5V 對(duì)只有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路，可用彌爾曼公對(duì)只有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路，可用彌爾曼公式直接求出兩結(jié)點(diǎn)間的電壓。式直接求出兩結(jié)點(diǎn)間的電壓。RiRuuss1ab如圖電路，根據(jù)如圖電路，根據(jù)KCL有：有：i1+i2-i3-is1+is2=0設(shè)結(jié)點(diǎn)設(shè)結(jié)點(diǎn)ab間電壓為間電壓為uab，則有：則有：3ab32ab221ab11RuiRuuiRuuiss321212211ab111RRRiiRuRuussss因此可得：因此可得：設(shè)結(jié)點(diǎn)設(shè)結(jié)點(diǎn)ab間電壓為間電壓為uab，則有：則有：321212211ab111RRRiiRuRuusss

28、sRiRuuss1ab例：用結(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中結(jié)點(diǎn)例：用結(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中結(jié)點(diǎn)a的電位的電位Va。 +15V 34+ 8Vaa+15V+8V6V6 6V+(a) 電路(b) 圖(a)還原后的電路34644a15863466V11113464V解：解：求出求出ua后，可用后，可用歐姆定律求各支歐姆定律求各支路電流。路電流。例：用結(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中結(jié)點(diǎn)例：用結(jié)點(diǎn)電壓法求圖示電路中結(jié)點(diǎn)a的電位的電位Va。 +15V 34+ 8Vaa+15V+8V6V6 6V+(a) 電路(b) 圖(a)還原后的電路34644a15863466V11113464V解：解： 在任何線性電路（電路參數(shù)不隨電壓

29、、電在任何線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）中，當(dāng)有多個(gè)電源作用時(shí)，流的變化而改變）中，當(dāng)有多個(gè)電源作用時(shí)，任意支路上的電流或兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)任意支路上的電流或兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用結(jié)果的代數(shù)和。電源單獨(dú)作用結(jié)果的代數(shù)和。：當(dāng)某一電源單獨(dú)作用時(shí)，其他電源需當(dāng)某一電源單獨(dú)作用時(shí)，其他電源需要置零：電壓源短路，電流源開(kāi)路要置零：電壓源短路，電流源開(kāi)路例：例：求求 I解：應(yīng)用疊加定理解：應(yīng)用疊加定理R12AIR2A144 IA12222 IA211I4VR1R22A22IR1R2I4V注意：注意： 1、疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，、疊加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算

30、， 不能用來(lái)求功率。不能用來(lái)求功率。2、運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，、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)。每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。=+無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有電源二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)：若一個(gè)電路只通過(guò)兩個(gè)輸出端與外電路若一個(gè)電路只通過(guò)兩個(gè)輸出端與外電路 相聯(lián)，則該電路稱為相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)”（或（或 一端口網(wǎng)絡(luò)）。一端口網(wǎng)絡(luò)）。ABAB將電路中的有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等將電路中的有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效替代，稱為效替代，稱為戴維南定理。戴維南定理。 電壓源模型中的電電壓源模型中的電壓源電壓為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓壓源電壓為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓uOC，電電阻阻Ro等于有源二端網(wǎng)絡(luò)去除電源后的等效電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)去除電源后的等效電阻。有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)RudRO+_R注意：注意：“等效等效”是指對(duì)端口外等效。是指對(duì)端口外等效。(a) 電路(b) 求開(kāi)路電壓的電路3+ 24V663 I3+ 24V662A+UOC2A例：用戴維南定理求圖示電路的電流例：用戴維南定理求圖示電路的電流I。解解：（