影像電子學(xué)基礎(chǔ)

1、影像電子學(xué)基礎(chǔ)物 理（電工學(xué)部分）第一章第一章 直流電路直流電路 第一節(jié)第一節(jié) 電路的基本概念電路的基本概念第一章第一章 直流電路直流電路內(nèi)容提要：內(nèi)容提要： 本章介紹電路的基本概念和基本定律等。本章介紹電路的基本概念和基本定律等。教學(xué)要求：教學(xué)要求： 掌握電路的作用與組成部分、電路模型、掌握電路的作用與組成部分、電路模型、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律及其正確應(yīng)用。爾霍夫定律等基本定律及其正確應(yīng)用。一一. 電路和模型電路電路和模型電路電路：電路

2、：就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。電路電路的作用的作用：實現(xiàn)電能的實現(xiàn)電能的傳輸傳輸和和轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換，信號的，信號的傳遞傳遞和和處理處理。電路的組成：電路的組成： 包括電源、負(fù)載、和中間環(huán)節(jié)包括電源、負(fù)載、和中間環(huán)節(jié)三個三個組成部分。組成部分。 1. 電路的組成和作用電路的組成和作用第一節(jié)第一節(jié) 電路的基本概念電路的基本概念第二節(jié)第二節(jié) 基爾霍夫定律基爾霍夫定律第三節(jié)第三節(jié) 電路的等效變換電路的等效變換電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法第一章第一章第四節(jié)第四節(jié) 電路的基本定理電路的基本定理第五節(jié)第五節(jié)

3、 電容器及其充放電電路電容器及其充放電電路電源：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。 例如：發(fā)電機、干電池例如：發(fā)電機、干電池負(fù)載：負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置。 例如：電動機、電爐、電燈例如：電動機、電爐、電燈中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載的部分，起傳輸和分配電連接電源和負(fù)載的部分，起傳輸和分配電能的作用。能的作用。例如：輸電線路例如：輸電線路發(fā)電機發(fā)電機 電燈電燈電動機電動機 電爐電爐 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器 輸電線輸電線 電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)載負(fù)載 電子電路，即信號處理電路電子電路，即信號處理電路它的作用主

4、要為傳遞和處理信號。它的作用主要為傳遞和處理信號。放放大大器器中間環(huán)中間環(huán)節(jié)節(jié)信信號號源源問題討論問題討論負(fù)載負(fù)載電源電源干電池干電池?zé)魺襞菖蓍_關(guān)開關(guān)導(dǎo)線導(dǎo)線電源電源中間環(huán)中間環(huán)節(jié)節(jié)負(fù)載負(fù)載2 . 電路模型電路模型2 . 電路模型電路模型 負(fù)載負(fù)載 電源電源理想電路元件：理想電路元件：在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實際電路元件理想化（模型化）。素，將實際電路元件理想化（模型化）。 主要有電阻、電感、電容元件。主要有電阻、電感、電容元件。電路模型：電路模型：由理想電路元件所組成的電路，就是實由理想電路元件所組成的電路，就是實 際電路

5、的電際電路的電路模型。路模型。E+_R0R電池電池?zé)襞轃襞?_+_+_+部分元件的圖形符號部分元件的圖形符號二、電路的基本參量二、電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電流電流電壓電壓電位電位功率功率電動勢電動勢EIUR+_+_物理量的物理量的方向：方向：實際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向： 物理中對電量物理中對電量規(guī)定規(guī)定的方向。的方向。參考方向：參考方向：（正方向）：（正方向）： 在分析計算時，對電量人為在分析計算時，對電量人為任意設(shè)定任意設(shè)定的方向。的方向。I正值正值I負(fù)值負(fù)值1. 電流電流電流：電流：電荷的定向移動形成了電流電荷的定向移動形成了電流（電流的電流的實際方

6、向?qū)嶋H方向規(guī)定規(guī)定為：正電荷的運動方向為：正電荷的運動方向）正負(fù)號正負(fù)號u_+ab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 頭頭uab電壓電壓+-IR電流電流：從高電位：從高電位 指向低電位。指向低電位。電壓：電壓：電場力把單位正電荷從電場力把單位正電荷從a點移動到點移動到b所所做的功稱為做的功稱為ab兩點間的電壓兩點間的電壓 （電壓的實際方電壓的實際方向規(guī)定為：電壓降低的方向向規(guī)定為：電壓降低的方向）ab2.電壓和電位電壓和電位電路的基本參量電路的基本參量Uab（高電位在前，高電位在前， 低電位在后）低電位在后）電路的基本參量電路的基本參量電位：即電場中某點的電勢。電位：即電場中某點的電勢。數(shù)值上等于數(shù)值上等于電

7、場力把單位正電荷從某點移動電場力把單位正電荷從某點移動到無限遠(yuǎn)處所做的功。到無限遠(yuǎn)處所做的功。電路中兩點的電壓就是該兩電路中兩點的電壓就是該兩點間的電勢差。點間的電勢差。abbaabUUU在電路中任選一結(jié)點，設(shè)其電位為零在電路中任選一結(jié)點，設(shè)其電位為零0（用（用此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是該結(jié)點的電位。該結(jié)點的電位。標(biāo)記），標(biāo)記），Va = 5V a 點電位：點電位：ab1 5Aab1 5AVb = -5V b 點電位：點電位：參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差（即電壓值）不變

8、。（即電壓值）不變。 UabVaVb500(5)5V例例在電路中任選一結(jié)點，設(shè)其電位為零在電路中任選一結(jié)點，設(shè)其電位為零0（用（用此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是該結(jié)點的電位。該結(jié)點的電位。標(biāo)記），標(biāo)記），Uab=6 10=60VUca=20 4=80VUda=5 6=30VUcb=140VUdb=90V以以a點為參考點點為參考點Vb-Va=Uba Vb=Uba=-60VVc-Va=Uca Vc=Uca=+80VVd-Va=Uda Vd=Uda=+30V例例以以b點為參考點點為參考點 Va=Uab=+60V Vc=Ucb=+140V

9、Vd=Udb=+90VE1=140V+_E2=90V+_20 5 6 4A6A10Acbda （1）電路中某一點的電位等于該點與參）電路中某一點的電位等于該點與參考點（電位為零）之間的電壓；考點（電位為零）之間的電壓； （2）參考點選的不同，電路中各點的）參考點選的不同，電路中各點的電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值是不變的。所以各點電位的高低是相對的，是不變的。所以各點電位的高低是相對的，而兩點間的電壓是絕對的。而兩點間的電壓是絕對的。小結(jié)小結(jié)電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2R1R2R3

10、E1E2電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：R1R2+15V-15V 參考電位在哪里參考電位在哪里？R1R215V+-15V+-電路分析中的電路分析中的參考方向參考方向（正方向）（正方向）問題的提出問題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量 的實際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？電流方向電流方向AB？電流方向電流方向BA？E1ABRE2IR+_+_(1) 在解題前先設(shè)定一個方向，作為參考方向；在解題前先設(shè)定一個方向，作為參考方向；解決方法解決方法(3) 根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向：根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向： 若計算結(jié)果為若計算結(jié)果為正正，則

11、實際方向與假設(shè)方向，則實際方向與假設(shè)方向一致一致； 若計算結(jié)果為若計算結(jié)果為負(fù)負(fù)，則實際方向與假設(shè)方向，則實際方向與假設(shè)方向相反相反。(2) 根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān) 系的代數(shù)表達(dá)式；系的代數(shù)表達(dá)式；例例已知：已知：E=2V, R=1問：問： 當(dāng)當(dāng)U分別為分別為 3V 和和 1V 時，時，IR=?解：解：(1) 假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2) 列電路方程：列電路方程： EUURREURUIRREUUR IRURU+_+_E Rab+_(3) 數(shù)值計算數(shù)值計算A1121 V1A112-3 3VRR

12、IUIU（實際方向與假設(shè)方向一致）（實際方向與假設(shè)方向一致）（實際方向與假設(shè)方向相反）（實際方向與假設(shè)方向相反）REUIRE IRRURabU+_+_+_A1121 V1A112-3 3VRRIUIU(4) 為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，習(xí)慣上習(xí)慣上把把 I 與與 U 的方向的方向 按相同方向假設(shè)。按相同方向假設(shè)。(1) 方程式方程式U/I=R 僅適用于正方向一致的情況。僅適用于正方向一致的情況。(2) “實際方向?qū)嶋H方向”是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而“參考方向參考方向”則則 是人們在進(jìn)行電路分析計算時是人們在進(jìn)行電路分析計算時,任意假設(shè)的。任意假設(shè)的。 (3) 在以后的

13、解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要先假定先假定“一個方向一個方向” (即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程然后再列方程 計算計算。缺少。缺少“參考方向參考方向”的物理量是無意義的的物理量是無意義的. 提示提示（1）電功）電功電功 電場力推動自由電荷發(fā)生定向移動所做的功。qUW tRURtIW22Itq IUtqUW在純電阻電路中，電功的公式也可可寫成電流做功的過程實際上就是電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能的過程。電能作了多少功，就有多少其它形式的能轉(zhuǎn)換成其它形式的能。3.電功率電功率（2）電功率）電功率電功 率 電流所做的功跟完成這些功所用的時間的比

14、值。tWP 電功率的單位是瓦特，代號W。RURIP22IUtW IUP 在純電阻電路中，電功的公式也可寫成J6106 .33600100011秒瓦千瓦小時度3.電功率電功率電動勢電動勢：從電源內(nèi)部由低電位指向高電位。從電源內(nèi)部由低電位指向高電位。EIUR+_+_4.電動勢電動勢物理量實際方向的表示方法物理量實際方向的表示方法正負(fù)號正負(fù)號u_+abUab（高電位在前，高電位在前， 低電位在后）低電位在后） 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 頭頭uab電壓電壓+-IR電流電流：從高電位：從高電位 指向低電位。指向低電位。IRUabE+ _ab+_電池電池?zé)襞轃襞?_電動勢電動勢：從電源內(nèi)從電源內(nèi)部由低電部由低電位

15、指向高位指向高電位。電位。物理量的實際方向物理量的實際方向 物物理理量量單單位位實實際際正正方方向向電電流流 IA、kA、mA、A正正電電荷荷移移動動的的方方向向電電動動勢勢 E V、kV、mV、V電電源源驅(qū)驅(qū)動動正正電電荷荷的的方方向向 (低低電電位位 高高電電位位)電電壓壓 UV、kV、mV、V電電位位降降落落的的方方向向 (高高電電位位 低低電電位位)3.3.支路、節(jié)點和回路支路、節(jié)點和回路節(jié)點：節(jié)點：三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點支路：支路：沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路回路：回路：電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路內(nèi)部不

16、含支路的回路名詞注釋：名詞注釋：節(jié)點：節(jié)點：2個個 a c支路：支路：3個個 abc adc ac回路：回路：3個個 abcda acda abca網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：2 個個 acda abca不含支路的回路不含支路的回路 用來描述電路中各部分電壓或各部分電用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系流間的關(guān)系,其中包括基爾霍夫電流定律和基其中包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。爾霍夫電壓定律。 第二節(jié)第二節(jié) 基爾霍夫定律基爾霍夫定律一、電路的概念一、電路的概念節(jié)點：節(jié)點：三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點支路：支路：沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路回路：回路：電路中任一個

17、閉合路徑電路中任一個閉合路徑網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路內(nèi)部不含支路的回路名詞注釋：名詞注釋：節(jié)點：節(jié)點：2個個 a c支路：支路：3個個 abc adc ac回路：回路：3個個 abcda acda abca網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：2 個個 acda abca不含支路的回路不含支路的回路 例例例例 對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結(jié)點的電流等對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結(jié)點的電流等于流出結(jié)點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個結(jié)于流出結(jié)點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個結(jié)點上電流的代數(shù)和為點上電流的代數(shù)和為 0。 I1I2I3I44231IIII I =0即：即：例例或或：04231IIII二、基爾霍夫電流定

18、律二、基爾霍夫電流定律 I入入 = I出出即：即：電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。例例I1+I2=I3例例I=0基爾霍夫定律的擴展定律的擴展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_RCABIAIBICIacIbaIcbIA+IB+IC=0例例對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，其電位升等于電位降。或：電壓的代數(shù)和為其電位升等于電位降?；颍弘妷旱拇鷶?shù)和為 0。例如：例如： 回路回路 a-d-c-a33435544RIEERIRI電位升電位升電位降電位降即：即：0U或：或：033435544RIE

19、ERIRII3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律U4E2E1U1R1U2U1R2I1I2R3abcd應(yīng)用應(yīng)用基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律前，先確定回路電壓的參考前，先確定回路電壓的參考方向，和饒行方向方向，和饒行方向電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負(fù)號，電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負(fù)號，取負(fù)取負(fù)饒行方向饒行方向abcda:回路方程為：回路方程為：+I1R1+-I2R2+E2-E1=0例例RIUEabE+_RabUabI

20、基爾霍夫電壓定律也適合開口電路?；鶢柣舴螂妷憾梢策m合開口電路。例例+_電位升電位升電位降電位降或：或：0ERIUabUAB+UBCUCDUDAABCD+_例例已知：已知：UAB=5V UBC= -4V UDA= -3V解：解：(1)5 +（-4）+ UCD + (-3) = 0UAB+ UBC+ UCD +UDA= 0UCD = -5 + 4 + 3 = 2 (V)(2)ABCA不是閉合回路，也可應(yīng)用基爾霍夫電壓定律不是閉合回路，也可應(yīng)用基爾霍夫電壓定律求：求： （1）UCD； （2）UCAUAB+ UBC+ UCA = 05 + （- 4）+ UCA = 0UCA = - 5 + 4 =

21、- 1 （V）四、全電路歐姆定律四、全電路歐姆定律 ( (支路中含有電動勢時的歐姆定律支路中含有電動勢時的歐姆定律) )E+_R0RIU0RREI或或0IRUE0IREU外電路外電路U內(nèi)電路內(nèi)電路UO0IRUOIRU )(000RRIIRIRUUEE+_R0RIU已知：已知：E = 3V, U = 2.9V， R=8.7求：求： RO 和和 I。解：解： 0.333. 09 . 2300IUEIUR例例AARUI33. 07 . 89 . 2作業(yè)：作業(yè)：P17、18復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題1-10 1-11退 出第 一幫 助回 退 前 進(jìn)開 始最 后 返 回一、電阻的串并聯(lián)及其等效變換一、電阻的串

22、并聯(lián)及其等效變換1. 串聯(lián)電阻的等效變換串聯(lián)電阻的等效變換定義定義: 若干個電阻一個接一個順序相連若干個電阻一個接一個順序相連, 并且流過同并且流過同一個電流。一個電流。 2. 等效電阻等效電阻: R=R1+R2+Rn= nR UR_+UU1U2R1R2+_+_II 第三節(jié)第三節(jié) 電路的等效變換電路的等效變換21UUU3. 分壓公式分壓公式: 各段電壓降與阻值成正比。各段電壓降與阻值成正比。,URRU11 ,URRU22 2121:RRUU并且：并且：UR_+UU1U2R1R2+_+_4. 作用作用: 分壓、限流分壓、限流II21RRRIRRRI)(212121:RRPP2. 并聯(lián)電阻的等效變

23、換并聯(lián)電阻的等效變換1. 定義定義: 若干個電阻都連接到同一對節(jié)點上，并若干個電阻都連接到同一對節(jié)點上，并 聯(lián)時各電阻承受同一電壓。聯(lián)時各電阻承受同一電壓。2. 等效電阻等效電阻: nn21n21RIURURURUIIIIn21R1R1R1R1 n21GGGG R1R2RnI1I2InIU+_3. 分流公式分流公式: IRRRRIRRUI212111 IRRRRIRRUI211222 即電流分配與電阻成反比。即電流分配與電阻成反比。功率：功率：4.應(yīng)用：應(yīng)用：分流分流負(fù)載大多為并聯(lián)運行。負(fù)載大多為并聯(lián)運行。1221:RRII1221:RRPP1.1.電壓源電壓源伏安特性伏安特性電壓源模型電壓源

24、模型oIREUIUERo越大越大斜率越大斜率越大主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。UIRO+-E+_二、電壓源及電流源的等效變換二、電壓源及電流源的等效變換理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）: : RO= 0 時的電壓源時的電壓源.特點特點：( (1）輸出電）輸出電 壓不變，其值恒等于電動勢。壓不變，其值恒等于電動勢。 即即 Uab E； （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。伏安特性伏安特性IUabEEI+_abUab+_恒壓源中的電流由外電路決定恒壓源中的電流由外電路決定設(shè)設(shè): E=10V當(dāng)當(dāng)R1 R2 同

25、時接入時：同時接入時： I=10A例例 當(dāng)當(dāng)R1接入時接入時 ： I=5A則：則：IE+_abUab2 R1R22 +_REI 恒壓源特性中不變的是：恒壓源特性中不變的是：_E恒壓源特性中變化的是：恒壓源特性中變化的是：_I_ 會引起會引起 I 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變I 的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是_ 的變化。的變化。大小大小方向方向+_I恒壓源特性小結(jié)恒壓源特性小結(jié)EUababR+_2. 2. 電流源電流源0RUIIabS IsUabI外特性外特性 電流源模型電流源模型RORO越大越大特性越陡特性越陡ISROabUabI+_理想電流源理想電流

26、源 （恒流源（恒流源):): RO= 時的電流源時的電流源. 特點：特點：（1）輸出電流不變，其值恒等于電）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流流源電流 IS； IUabIS伏伏安安特特性性（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。abIUabIs+_恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定設(shè)設(shè): IS=1 A R=10 時，時， U =10 V R=1 時，時， U =1 V則則:例例IUIsR+_恒流源特性小結(jié)恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：恒流源特性中不變的是：_Is恒流源特性中變化的是：恒流源特性中變化的是：_Uab_ 會引起會引起 Uab 的變化。的變化。外

27、電路的改變外電路的改變Uab的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是 _的變化。的變化。大小大小方向方向RIUsababIUabIsR+_恒流源舉例恒流源舉例IcIbUcebcII 當(dāng)當(dāng) I b 確定后，確定后，I c 就基本確定了。在就基本確定了。在 IC 基本恒定基本恒定的范圍內(nèi)的范圍內(nèi) ，I c 可視為恒流源可視為恒流源 (電路元件的抽象電路元件的抽象) 。晶體三極管晶體三極管:cebIb+-E+-UceIc電壓源中的電流電壓源中的電流如何決定如何決定？電流電流源兩端的電壓等源兩端的電壓等于多少于多少？例例IE R_+abUab=?Is原則原則：I Is s不能變，不

28、能變，E E 不能變。不能變。EIRUab電壓源中的電流電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓+_恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對外電路負(fù)載對 Uab 無影響。無影響。I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對外電路負(fù)載對 I 無影響。無影響。輸出電流輸出電流 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 的大小、方向的大小、方向均由外電路決定均由外電路決定E+

29、_abIUabUab = E （常數(shù)）（常數(shù)）+_aIbUabIsI = Is （常數(shù)）（常數(shù)）+_3. 3. 電壓源和電流源的等效互換電壓源和電流源的等效互換 等效互換的條件：對外的電壓電流相等。等效互換的條件：對外的電壓電流相等。I = I Uab = Uab即：即：IRO+-EbaUab+_ISabUabI RO+_等效互換公式等效互換公式oabRIEUIRO+-EbaUabRIRIRIIUoososab則則oRIERIRIoosRIEosRRooI = I Uab = Uab若若ISabUabIRO+_+_ooosRRREIRRRIEooos電壓源電壓源ab電流源電流源UabROIsI

30、 +_aE+-bIUabRO_+等效變換的注意事項等效變換的注意事項“等效等效”是指是指“對外對外”等效（等效互換前后對外伏等效（等效互換前后對外伏-安安特性一致），特性一致），對內(nèi)不等效。對內(nèi)不等效。(1)時：時：例如：例如：RO中不消耗能量中不消耗能量RO中則消耗能量中則消耗能量0 IIEUUabab對內(nèi)不等效對內(nèi)不等效對外等效對外等效aE+-bIUabRORL+_IsaRObUabI RL+_LR注意轉(zhuǎn)換前后注意轉(zhuǎn)換前后 E E 與與 I Is s 的方向的方向(2)aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI(3)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aE

31、+-bI0EREIoS（不存在不存在）abIUabIs+_ 進(jìn)行電路計算時，恒壓源串電阻和恒流進(jìn)行電路計算時，恒壓源串電阻和恒流源并電阻兩者之間均可等效變換。源并電阻兩者之間均可等效變換。RO和和 RO不一定是電源內(nèi)阻。不一定是電源內(nèi)阻。(4)111REI 333REI R1R3IsR2R5R4I3I1I應(yīng)應(yīng)用用舉舉例例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454RRREEIdd+RdEd+R4E4R5I-ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 4432132131/RIERRRRRRRIIESdd 在多個電

32、源同時作用的在多個電源同時作用的線性電路線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變電流的變化而改變)中，任何支路的電流或任意兩點間的中，任何支路的電流或任意兩點間的電壓，都是各個電源單獨作用時所得結(jié)果的代數(shù)和。電壓，都是各個電源單獨作用時所得結(jié)果的代數(shù)和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路原電路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2單獨作用單獨作用一、疊加定理一、疊加定理+_AE1BI2R1I1R2I3R3E1單獨作用單獨作用 第四節(jié)第四節(jié) 電路的基本定理電路的基本定理I2I1AI2I1IIIIII I II333222111 +BI2R1I1E1R2A

33、E2I3R3+_+_E1+B_R1R2I3R3R1R2ABE2I3R3+_應(yīng)用迭加定理要注意的問題應(yīng)用迭加定理要注意的問題1. 迭加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、迭加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、 電流的變化而改變）。電流的變化而改變）。 2. 迭加時只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。迭加時只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。 暫時不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令暫時不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令E=0； 暫時不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令暫時不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令 Is=0。3. 解題時要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電解題時要標(biāo)明各支路電流、電

34、壓的正方向。原電 路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電 流的代數(shù)和。流的代數(shù)和。=+4. 迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來迭加原理只能用于電壓或電流的計算，不能用來 求功率。如：求功率。如：5. 運用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分運用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分 電路的電源個數(shù)可能不止一個。電路的電源個數(shù)可能不止一個。 333 I II 設(shè)：設(shè)：32332332333233)()()(RIR IRI IRIP則：則：I3R3=+例例+-10 I4A20V10 10 用疊加原理求：用疊加原理求：I= ?I=2AI= -1

35、AI = I+ I= 1A+10 I 4A10 10 +-10 I 20V10 10 解：解：有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)REdRd+_R注意：注意：“等效等效”是指對端口外等效是指對端口外等效概念概念：有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。 二、戴維南定理二、戴維南定理二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)：若一個電路只通過兩個輸出端與外電若一個電路只通過兩個輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為路相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)” 。等效電壓源的內(nèi)阻等于有源等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的無源二端網(wǎng)二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是

36、：電壓變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路）源短路，電流源斷路）等效電壓源的電動勢等效電壓源的電動勢（Ed ）等于有源二端）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；ABdRR 有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)RxdUE 相應(yīng)的相應(yīng)的無源無源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)ABABEdRd+_RAB有源有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)xUAB+_P12例例 1-4一、電容器及電容一、電容器及電容電容器是儲存電荷的容器。電容器是儲存電荷的容器。電容器由兩塊金屬板和極板間的絕緣介質(zhì)電容器由兩塊金屬板和極板間的絕緣介質(zhì)以及兩根引線構(gòu)成。以及兩根引線構(gòu)成。+ +- - - -+q-qui+ +- -（單位：（單位：F, F, p

37、F）UQC 1F=106 F=1012 pF第五節(jié)第五節(jié) 電容器及其充放電路電容器及其充放電路1、電容器、電容器+電容符號電容符號有極性有極性無極性無極性_2、電容器的串聯(lián)和并聯(lián)、電容器的串聯(lián)和并聯(lián)（1 1）各個電容器的帶電量都相等）各個電容器的帶電量都相等Q = Q1= Q2U = U1+ U2（2 2）總電壓等于各分電壓之和）總電壓等于各分電壓之和+UC1+Q+QU1-Q-QC2U2+Q+Q-Q-Q-（a）+UC+Q+Q-Q-Q-（b）（1）電容器的串聯(lián)）電容器的串聯(lián)由于由于Q = CU則則UCCCQU111UCCCQU222兩個電容串聯(lián)時，各電容兩端的電壓與其電容量兩個電容串聯(lián)時，各電容兩端的電壓與其電容量成反比，即：容量較小的電容，承受的電壓較高成反比，即：容量較小的電容，承受的電壓較高（3 3）總電容的倒