印制電路板的設(shè)計(jì)與制作課件

1.1電路的基本概念1.2電路的基本定律1.3電路的分析方法第1章電路的基本定律與分析方法1.1電路的基本概念第1章2理解物理量的參考方向概念。掌握電源與負(fù)載的判別。理解電路的工作狀態(tài)與電氣設(shè)備的額定值。掌握各種理想電路元件的伏安特性。掌握基爾霍夫定律內(nèi)容。掌握支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法等電路分析方法。掌握電源等效變換、疊加原理、等效電源定理及其應(yīng)用。理解電位的概念，掌握電位的計(jì)算。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)2理解物理量的參考方向概念。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)3電源（或信號(hào)源）：提供電能（或信號(hào)）的部分；例如電池、信號(hào)源等負(fù)載：吸收或轉(zhuǎn)換電能的部分；例如電燈、電動(dòng)機(jī)、電爐等中間環(huán)節(jié)：連接和控制的部分；例如導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)等。1.1電路的基本概念1.1.1電路的組成及電路模型1.電路主要由三大部分組成：

3電源（或信號(hào)源）：提供電能（或信號(hào)）的部分；例如電池、信號(hào)42.電路模型

實(shí)際電路分析要考慮的電磁性質(zhì)較為復(fù)雜，為了便于分析計(jì)算，一般要將實(shí)際電路模型化，用理想元件（電阻、電感、電容、恒壓源、恒流源等）近似來(lái)代替實(shí)際元件，這樣得到電路稱(chēng)為電路模型，本課程所討論的電路都是指電路模型。EIU+_42.電路模型實(shí)際電路分析要考慮的電磁性質(zhì)較為復(fù)雜，為了便51.

電路的基本物理量

電流(I或i)電動(dòng)勢(shì)(E或e)電壓(U或u)正方向物理量單位正電荷移動(dòng)的方向低電位高電位高電位低電位A,kA,mA,AV,kV,mV,VV,kV,mV,V

基本物理量主要有：電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)1.1.2基本物理量的參考方向

注意：1.直流量符號(hào)用大寫(xiě)字母表示，交流量用小寫(xiě)字母表示2.k：×103；m：×10-3；

：×10-651.電路的基本物理量電流(I或i)電動(dòng)勢(shì)(E或e)電壓6在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？問(wèn)題的提出電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR2.參考方向6在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？7(1)在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；

若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與參考方向相反；若未標(biāo)參考方向，則計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義！(2)根據(jù)電路列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：解題步驟：7(1)在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；8物理量正方向的表示方法IRUabE+_abu_+正負(fù)號(hào)abUab

Iab雙下標(biāo)箭頭uabRI123bau8物理量正方向的表示方法IRUabE+_abu_+正負(fù)號(hào)ab例1已知：E=2V,R=1Ω求：當(dāng)U分別為3V和1V時(shí)，求IR的大小和方向?解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2)列電路方程：

EUUR+=REURUIRR-==EUUR-=

E

RabUIR+-(3)計(jì)算A112-3

3V===RIUA-112-1

1V===RIU（實(shí)際方向與參考方向一致）（實(shí)際方向與參考方向相反）例1已知：E=2V,R=1Ω解：(1)假定電路中物理量的10(2)

U

與I

的參考方向相同，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)參考方向

U

與I的參考方向不同，稱(chēng)為非關(guān)聯(lián)參考方向

(3)為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，習(xí)慣上選擇關(guān)聯(lián)參考方向，這樣只需標(biāo)出U與I其中之一的方向即可。

(1)在以后的解題過(guò)程中，一定要先假定“正方向”

(即在圖中標(biāo)示物理量的參考方向)，然后再列方程

計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無(wú)意義的.小結(jié)

IRURab

IRURab（關(guān)聯(lián)參考方向）（非關(guān)聯(lián)參考方向）10(2)U與I的參考方向相同，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)參考方向(111.1.3能量與功率物理量符號(hào)單位兩者關(guān)系電能W焦耳（J）千瓦時(shí)(kW.h),也稱(chēng)度W=Pt功率P瓦特（W）,kW,mW111.1.3能量與功率物理量符號(hào)單位兩者關(guān)系電能W焦12aIRUb設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為

U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:P=UI功率的計(jì)算電源與負(fù)載的判別若

P0則該元件吸收功率,為負(fù)載;若

P0則該元件發(fā)出功率,為電源。IUab+-P=-UI根據(jù)能量守衡關(guān)系P（吸收）=P（發(fā)出）12aIRUb設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為U,流入此部分電13負(fù)載電阻1.1.4電源的工作狀態(tài)1.有載工作狀態(tài)+-SER0RLIU電源電源電動(dòng)勢(shì)電源內(nèi)阻電路電流:端電壓:電路功率:電源外特性:IUE0負(fù)載取用功率電源產(chǎn)生功率內(nèi)阻消耗功率13負(fù)載電阻1.1.4電源的工作狀態(tài)1.有載工作狀態(tài)+-S142.開(kāi)路狀態(tài)+-SER0IUI=0U=EP=03.短路狀態(tài)U=0+-ER0IU142.開(kāi)路狀態(tài)+-SER0IUI=0U=EP=03151.理想電壓源（恒壓源）:特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。即Uab

E；（2）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE1.1.5理想電路元件151.理想電壓源（恒壓源）:特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，16恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):

E=10VIE+_abUab2R1當(dāng)R1

、R2

同時(shí)接入時(shí)：I=10AR22

當(dāng)R1接入，R2不接入時(shí)：I=5A則：例216恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):E=10VIE+_a172、理想電流源（恒流源):特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；abIUabIsIUabIS（2）輸出電壓由外電路決定。伏安特性172、理想電流源（恒流源):特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其18恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10

時(shí)，U=10

VR=1

時(shí)，U=1

V則:例318恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=19電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？原則：Is不能變，E不能變。E-Uab=恒壓源中的電流

I=IS恒流源兩端的電壓IE

_+abUab=?Is例419電壓源中的電流原則：Is不能變，E不能變。E-Uab=20伏-安特性（線性電阻，u與i關(guān)聯(lián)方向時(shí)）Riu3.電阻R:表征電路中消耗電能的理想元件（常用單位：、k、M）消耗能量電阻元件是耗能元件吸收功率（W）20伏-安特性Riu3.電阻R:表征電路中消耗電能21當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.uiLui伏-安特性4.電感

L（單位：H,mH,H）21當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.ui22電感是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為：電感的儲(chǔ)能？電感中的電流是直流時(shí),儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量是否為0？否！22電感是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為：電感的儲(chǔ)能？電感23當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于開(kāi)路。uiC伏-安特性（單位：F,F,pF）5.電容C23當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于開(kāi)路。ui24電容是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：電容的儲(chǔ)能？電容兩端的電壓是直流時(shí),儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量是否為0？否！24電容是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：電容的儲(chǔ)能？電容25無(wú)源元件小結(jié)LCR伏-安特性能量?jī)?chǔ)放iRu=25無(wú)源元件小結(jié)LCR伏-安特性能量?jī)?chǔ)放iRu=R1UR2當(dāng)U為直流電壓時(shí)，計(jì)算電感和電容的電壓、電流和儲(chǔ)能。例5UR1R2LCiLuC，，，，R1UR2當(dāng)U為直流電壓時(shí)，計(jì)算電感和電容的電壓、電流和儲(chǔ)能壓控電流源U1I2流控電流源I2I1壓控電壓源U1+-U2

U1m=U2+-

U1m=U2流控電壓源I1+-U2

I1r=U2+-

I1r=U26、理想受控源在電路中起電源作用，但其電壓或電流受電路其他部分控制的電源。受控源壓控電流源U1I2流控電流源I2I1壓控電壓源U1+-U228歐姆定律基爾霍夫定律電流定律（KCL）電壓定律（KVL）1.2電路的基本定律28歐姆定律1.2電路的基本定律29RUI注意：一定要在圖中標(biāo)明物理量參考方向，再用歐姆定律列方程。RUI1.2.1歐姆定律29RUI注意：一定要在圖中標(biāo)明物理量參考方向，再用歐姆定律301.2.2基爾霍夫定律名詞解釋?zhuān)汗?jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的連接點(diǎn)支路：電路中每一個(gè)分支回路：電路中任一閉合路徑網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路描述電路中節(jié)點(diǎn)電流和回路電壓所滿足的規(guī)律,包括電流和電壓兩個(gè)定律。301.2.2基爾霍夫定律名詞解釋?zhuān)汗?jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上31支路：ab,bc,ca,da,cd,db

（共6條）回路：abda,bcdb,adca,abcda,abdca,bcadb,abca

（共7個(gè)）節(jié)點(diǎn)：a、b、c、d

(共4個(gè)）I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-網(wǎng)孔：abda,

bcdb,

adca

（共3個(gè)）31支路：ab,bc,ca,da,cd,db回路：abda,321.基爾霍夫電流定律(KCL)在任一瞬間，流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流?；蛘哒f(shuō)，在任一瞬間，任一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和恒為0。I=0即：aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1對(duì)a節(jié)點(diǎn)：或：習(xí)慣規(guī)定：流入節(jié)點(diǎn)取“+”，流出節(jié)點(diǎn)取“-”。

321.基爾霍夫電流定律(KCL)在任一瞬間，流入電路中KCL還適用于電路的任意封閉面。I1+I2+I3=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展證明：I1I2I3abcIbcIabIcaa:b:c:KCL還適用于電路的任意封閉面。I1+I2+I3=0基爾34I=0I=?E2E3E1+_RR1R+_+_R例6例7計(jì)算圖示電路中的未知電流I

。I2A-3A4A解：2-3-4-I=0I=2-3-4=-5A利用擴(kuò)展的KCL列方程：34I=0I=?E2E3E1+_RR1R+_+_R例6例7計(jì)352.基爾霍夫電壓定律(KVL)在任一瞬間，沿任一閉合回路繞行一周，各部分電壓的代數(shù)和恒為0。即：（1）標(biāo)出各段電壓的參考方向（2）選定一個(gè)回路繞行方向（3）沿回路繞行一周，電壓參考方向與繞行方向一致，取正，相反則取負(fù)列寫(xiě)KVL方程步驟：352.基爾霍夫電壓定律(KVL)在任一瞬間，沿任一閉合回36aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd回路

a-b-c-a回路

a-b-d-a回路

c-a-d-b-caI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd36aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd回路37E+_RabUabIKVL也適合于任一不閉合回路。基爾霍夫電壓定律的擴(kuò)展37E+_RabUabIKVL也適合于任一不閉合回路?；鶢柣?8求：I1、I2

、I3

能否很快說(shuō)出結(jié)果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3例838求：I1、I2、I3？1++--3V4V11+391.3電路的分析方法對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)等效即可求解。如E+-R２RRR２R２R２RE+-２R391.3電路的分析方法對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)等效即40對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)等效無(wú)法求解，必須經(jīng)過(guò)一定的電路分析方法，才能算出結(jié)果。E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：40對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)等效無(wú)法求解，必須經(jīng)41未知量：各支路電流解題思路：根據(jù)電路的基爾霍夫定律，分別對(duì)節(jié)點(diǎn)和回路列出線性方程組，聯(lián)立求解關(guān)于支路電流。1.3.1支路電流法41未知量：各支路電流解題思路：根據(jù)電路的基爾霍夫定律，分別42關(guān)于獨(dú)立方程式的討論問(wèn)題：用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程時(shí)，可以列出多少個(gè)獨(dú)立的KCL、KVL方程？aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE13條支路；2個(gè)節(jié)點(diǎn)；3個(gè)回路，2個(gè)網(wǎng)孔KCL方程：節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：KVL方程：獨(dú)立方程只有1個(gè)#1：#2：#3：獨(dú)立方程只有2個(gè)42關(guān)于獨(dú)立方程式的討論問(wèn)題：用基爾霍夫電流定律或電壓定律列43（1）N個(gè)節(jié)點(diǎn)，則獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程有

(N-1)個(gè)（2）B個(gè)支路，則B個(gè)未知數(shù),需B個(gè)方程聯(lián)合求解B=3、N=2bR1R2E2E1+-R3+_a結(jié)論（3）獨(dú)立回路電壓方程，要

(B-N+1)個(gè)（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：１個(gè)獨(dú)立電壓方程：２個(gè)43（1）N個(gè)節(jié)點(diǎn)，則獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程有(N-1)個(gè)44用支路電流法解題步驟1.每一支路假設(shè)一未知電流（I1~IB）；標(biāo)出參考方向。4.解聯(lián)立方程組，得I1~IB。2.列N-1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程；3.標(biāo)出回路繞行方向。

列B-（N-1）個(gè)回路（一般取網(wǎng)孔）電壓方程；設(shè)：電路中有B個(gè)支路，N個(gè)節(jié)點(diǎn)44用支路電流法解題步驟1.每一支路假設(shè)一未知電流（I1~45節(jié)點(diǎn)a：列3個(gè)獨(dú)立KCL方程節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)數(shù)

N=4支路數(shù)

B=6例9列3個(gè)獨(dú)立KVL方程（網(wǎng)孔）bacdE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_電壓、電流方程聯(lián)立求得：I1~I645節(jié)點(diǎn)a：列3個(gè)獨(dú)立KCL方程節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)數(shù)N=46是否能少列一個(gè)方程?N=2B=3支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中含有恒流源的情況例106A12VI+-24I1I1+6=I解得：

I=4A

I1=-2A2I1+4I=12KCLKVL注意：不能選含有恒流源的回路46是否能少列N=2B=3支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中47支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的方法之一。只要根據(jù)KCL、KVL、歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)數(shù)較多，求解不方便。手算時(shí)，適用于支路數(shù)較少的電路。47支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的缺48未知數(shù)：各節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓：任意選擇電路中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)與此參考節(jié)點(diǎn)之間的電壓稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)電壓。1.3.2節(jié)點(diǎn)電壓法48未知數(shù)：各節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓：任意選擇電路中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)為參49解題思路：（1）指定支路電流的參考方向（2）除參考節(jié)點(diǎn)外，對(duì)其余節(jié)點(diǎn)列KCL方程。（3）用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示支路電流，代入KCL方程中，求解。（4）根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓求解電路中各支路電流。49解題思路：（1）指定支路電流的參考方向（2）除參考節(jié)點(diǎn)外50用節(jié)點(diǎn)電壓法求解Uab++__E1E2R1R2R3I1I2I3ab

①以b點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，對(duì)a點(diǎn)列KCLI1+I2+I3=0②用節(jié)點(diǎn)電壓Uab表示支路電流：I1=(Uab–E1)/R1

I2=(Uab–E2)/R2

I3=Uab/R3

③代入KCL方程中：④求節(jié)點(diǎn)電壓：⑤將節(jié)點(diǎn)電壓代入②求出各支路電流例1150用節(jié)點(diǎn)電壓法求解Uab++__E1E2R1R2R3I1I51++__E1E2R1R2R3節(jié)點(diǎn)電壓：ab彌爾曼定理（1）分母各項(xiàng)總為正，等于與該節(jié)點(diǎn)相連各支路電阻的倒數(shù)和。（2）分子各項(xiàng)可為正，也可為負(fù)。

當(dāng)與該節(jié)點(diǎn)相連的支路包含電壓源，電壓源的電壓與節(jié)點(diǎn)電壓方向一致時(shí)，為正，反之，為負(fù)。若該支路包含電流源，電流源的電流流入節(jié)點(diǎn)給正，流出為負(fù)。51++__E1E2R1R2R3節(jié)點(diǎn)電壓：ab彌爾曼定理（152ISR1R2R3+_Eab以b為參考結(jié)點(diǎn)：2AO344-4v+6v-8vAO3442_+4v_+8v+_6v例12例1352ISR1R2R3+_Eab以b為參考結(jié)點(diǎn)：2AO3453abcR1R2R3R4R5+_E1+_E2例1453abcR1R2R3R4R5+_E1+_E2例141.電壓源與電流源的等效變換實(shí)際電壓源模型UIRO+-E1.3.3電源等效變換法串！實(shí)際電流源模型ISROUI并！1.電壓源與電流源的等效變換實(shí)際電壓源模型UIRO+-E1.兩種電源的等效互換等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。I=I'Uab

=Uab'即：外特性一致IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'兩種電源的等效互換等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。I56aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'IsabI'56aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'Isab57等效變換的注意事項(xiàng)（1）“等效”是指“對(duì)外”等效，對(duì)內(nèi)不等效IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORL57等效變換的注意事項(xiàng)（1）“等效”是指“對(duì)外”等效，對(duì)內(nèi)不58(2)

注意轉(zhuǎn)換前后E

與Is

的方向aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'E與IS方向一致！Is的方向是從E的“-”端指向“+”端58(2)注意轉(zhuǎn)換前后E與Is的方向aE+-bIR59(3)

恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaE+-bI恒壓源和恒流源伏安特性不同！(4)

在進(jìn)行等效變換時(shí)，與恒壓源串聯(lián)的電阻和與恒流源并聯(lián)的電阻可以作為其內(nèi)阻處理。Uab59(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'Isa60(5)

串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源可以合并。8V6V4V6V4A2A1A3A60(5)串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源可以合并。861利用電源的等效變換分析電路變換合并簡(jiǎn)化電路1、所求支路不得參與變換；2、與恒壓源并聯(lián)的元件、與恒流源串聯(lián)的元件對(duì)外電路不起作用。61利用電源的等效變換分析電路變換合并簡(jiǎn)化電路1、所求支路不62R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?例15求I=？62R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R63IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I63IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3Is64+RdEd+R4E4R5I--ISR5R4IR1//R2//R3I1+I364+RdEd+R4E4R5I--ISR5R4IR1//R26510V+-2A2I哪個(gè)答案對(duì)+-10V+-4V2例166510V+-2A2I哪+-10V+-4V2例16661.3.4疊加原理在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，各支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2單獨(dú)作用+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1單獨(dú)作用概念661.3.4疊加原理在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，各支67"I'II"I'II"I'II333222111

+=+=+=+I2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_I2'I1'AE1+_R1R2I3'R3I1′=E1R1+R2

R3R2+R3R2+R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·

E1=I1″=-E2R2+R1

R3R1+R3R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·-E2=I2''R1I1''R2AE2I3''R3+_67"I'II"I'II"I'II33322211168

"I'II111+=I1=R2+R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·

E1-R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·

E268"I'II111+=I1=R2+R3R169+-10I4A20V1010I'=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+10I′4A1010+-10I"20V1010解：例17電路如圖所示，用疊加原理求I=？69+-10I4A20V1010I'=2AI"=-170應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1.疊加定理只適用于線性電路中電壓電流的計(jì)算，不能計(jì)算功率；2.疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。不作用的恒壓源應(yīng)短路，即令E=0；不作用的恒流源應(yīng)開(kāi)路，即令I(lǐng)s=0。=+I3R3則：32332332333233)()()(R"IR'IR"I'IRIP++==

333"I'II+=

設(shè)：70應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1.疊加定理只適用于線性電路714.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)。=+3.首先要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。714.運(yùn)用疊加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分=+72ER1R3R2R4UIS如圖所示電路，已知：E=12V，IS=10AR1=R2=R3=R4=1用疊加原理計(jì)算U=？解：原圖化為：R3R2ER1R4U′+R1R3R2R4ISUU=10·1/2·1=5VU′=12/4=3VU=U′+U=8V例1872ER1R3R2R4UIS如圖所示電路，已知：E=12V，73無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源1.3.5等效電源定理二端網(wǎng)絡(luò)：若一個(gè)電路只通過(guò)兩個(gè)輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱(chēng)為“二端網(wǎng)絡(luò)”

ABAB73無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：有源二端網(wǎng)絡(luò)：1.3.5等效電源定理74等效電源定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等效電源定理。有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代-----戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代

----諾頓定理74等效電源定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等效電源定理75戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)RERo+_R注意：“等效”是指對(duì)端口外（R）等效有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。75戴維南定理有源RERo+_R注意：“等效”是指對(duì)端口外（76等效電壓源的內(nèi)阻(R0)等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用時(shí)的等效電阻（即恒壓源短路，恒流源開(kāi)路）等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)（E）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓U0有源二端網(wǎng)絡(luò)OUab相應(yīng)的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)ab有源二端網(wǎng)絡(luò)RabER0+_RabOUE=ab0RR=

76等效電壓源的內(nèi)阻(R0)等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用77戴維南定理的應(yīng)用應(yīng)用戴維南定理分析電路的步驟：1將待求支路畫(huà)出，其余部分就是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)；2求有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓；3求有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻；4畫(huà)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路；5將（1）中畫(huà)出的支路接入有源二端網(wǎng)絡(luò)，由此電路計(jì)算待求量；77戴維南定理的應(yīng)用應(yīng)用戴維南定理分析電路的步驟：1將待求支78等效電源定理中等效電阻的求解方法求簡(jiǎn)單二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法即可求出。如前例：CRoR1R3R2R4ABD4321////RRRRRo+=78等效電源定理中等效電阻的求解方法求簡(jiǎn)單二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻79不能用簡(jiǎn)單串/并聯(lián)方法求解，怎么辦？求某些二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法則不行。如下圖：ARoCR1R3R2R4BDR079不能用簡(jiǎn)單串/并聯(lián)求某些二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并80求開(kāi)端電壓Uo

與

短路電流Is開(kāi)路、短路法有源網(wǎng)絡(luò)Uo有源網(wǎng)絡(luò)Is+-ROEIs=EROUo=E+-ROEsooIUR=等效內(nèi)阻UoIs=RO80求開(kāi)端電壓Uo開(kāi)路、短路法有源Uo有源Is+-RO81已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

E=10V求：當(dāng)

R5=10時(shí)，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)例1981已知：R1=20、R2=30R1R3+_R2821）求開(kāi)端電壓UOV2=434212+-+=RRRERRRE+=UUUDBADo2）求輸入電阻ROUoR1R3+_R2R4EABCDCRoR1R3R2R4ABD4321////RRRRRo+==2030+3020=24821）求開(kāi)端電壓UOV2=434212+-+=RRRERR83+_ER0R5I53）畫(huà)等效電路W=24oR4）求未知電流I5A059.01024255=+=+=RREIoR5=1083+_ER0R5I53）畫(huà)等效電路W=24oR4）求未知電84求：U=?4450533AB1ARL+_8V_+10VCDEU例2084求：U=?4450533AB1ARL+851）求開(kāi)路電壓Uo_+4450AB+_8V10VCDEUo1A5此值是所求結(jié)果嗎？V954010=-++=+++=EBDECDACoUUUUU851）求開(kāi)路電壓Uo_+4450AB+_8V10862）求輸入電阻RoRo=++=5754//450oR44505AB1A+_8V_+10VCDEUo44505862）求輸入電阻RoRo=++=5754//450o87+_ERo579V33Ｕ=57oRV9==oUE3）畫(huà)等效電路4）求解未知電壓ＵV3.33333579=+=U87+_ERo579V33Ｕ=57oRV9==oUE諾頓定理諾頓定理89電位的概念：Va=5V

a

點(diǎn)電位：ab15Aab15AVb=-5V

b

點(diǎn)電位：在電路中任選一節(jié)點(diǎn)，設(shè)其電位為零（用此點(diǎn)稱(chēng)為參考點(diǎn)。其它節(jié)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓，便是該節(jié)點(diǎn)的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標(biāo)）。標(biāo)記），1.3.6電位的計(jì)算89電位的概念：Va=5Va點(diǎn)電位：ab15Aab

電位是相對(duì)的,參考點(diǎn)選得不同，電路中其它點(diǎn)的電位也將隨之改變；電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。電位和電壓的區(qū)別注意電位的計(jì)算1、選定參考點(diǎn)；2、計(jì)算某點(diǎn)電位，即計(jì)算該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓計(jì)算依據(jù)Uab=Va-Vb如果b點(diǎn)為參考電壓Va=Uab電位是相對(duì)的,參考點(diǎn)選得不同，電路中其它點(diǎn)的電位也將1、若選A為參考點(diǎn)，則各點(diǎn)電位如下2、若選B為參考點(diǎn)，則各點(diǎn)電位如下3、不論A或B為參考點(diǎn)，則各兩點(diǎn)間的電壓是不改變的。140V90V2056CABD4A6A10AVA=0VB=UBA=-60V，VC=UCA=80V，VD=UDA=30VVB=0VA=UAB=60V，VC=UCB=140V，VD=UDB=90VUAB=VA-VB=60VUCB=VC-VB=140VUDB=VD-VB=60V例211、若選A為參考點(diǎn)，則各點(diǎn)電位如下2、若選B為參考點(diǎn)，則各點(diǎn)92+10V-8V4k5k2kA計(jì)算圖示電路中的VA。解：A4k5k2k10V8V將用電位表示的電路還原為原電路形式；A點(diǎn)為開(kāi)路點(diǎn)，不能與參考點(diǎn)連接！計(jì)算A點(diǎn)電位，即計(jì)算A=B點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。BVA=10-10+84+5·4=2V例2292+10V-8V4k5k2kA計(jì)算圖示電路中的VA。本章結(jié)束謝謝觀看本章結(jié)束1.1電路的基本概念1.2電路的基本定律1.3電路的分析方法第1章電路的基本定律與分析方法1.1電路的基本概念第1章95理解物理量的參考方向概念。掌握電源與負(fù)載的判別。理解電路的工作狀態(tài)與電氣設(shè)備的額定值。掌握各種理想電路元件的伏安特性。掌握基爾霍夫定律內(nèi)容。掌握支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法等電路分析方法。掌握電源等效變換、疊加原理、等效電源定理及其應(yīng)用。理解電位的概念，掌握電位的計(jì)算。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)2理解物理量的參考方向概念。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)96電源（或信號(hào)源）：提供電能（或信號(hào)）的部分；例如電池、信號(hào)源等負(fù)載：吸收或轉(zhuǎn)換電能的部分；例如電燈、電動(dòng)機(jī)、電爐等中間環(huán)節(jié)：連接和控制的部分；例如導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)等。1.1電路的基本概念1.1.1電路的組成及電路模型1.電路主要由三大部分組成：

3電源（或信號(hào)源）：提供電能（或信號(hào)）的部分；例如電池、信號(hào)972.電路模型

實(shí)際電路分析要考慮的電磁性質(zhì)較為復(fù)雜，為了便于分析計(jì)算，一般要將實(shí)際電路模型化，用理想元件（電阻、電感、電容、恒壓源、恒流源等）近似來(lái)代替實(shí)際元件，這樣得到電路稱(chēng)為電路模型，本課程所討論的電路都是指電路模型。EIU+_42.電路模型實(shí)際電路分析要考慮的電磁性質(zhì)較為復(fù)雜，為了便981.

電路的基本物理量

電流(I或i)電動(dòng)勢(shì)(E或e)電壓(U或u)正方向物理量單位正電荷移動(dòng)的方向低電位高電位高電位低電位A,kA,mA,AV,kV,mV,VV,kV,mV,V

基本物理量主要有：電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)1.1.2基本物理量的參考方向

注意：1.直流量符號(hào)用大寫(xiě)字母表示，交流量用小寫(xiě)字母表示2.k：×103；m：×10-3；

：×10-651.電路的基本物理量電流(I或i)電動(dòng)勢(shì)(E或e)電壓99在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？問(wèn)題的提出電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR2.參考方向6在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？100(1)在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；

若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與參考方向相反；若未標(biāo)參考方向，則計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義！(2)根據(jù)電路列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：解題步驟：7(1)在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；101物理量正方向的表示方法IRUabE+_abu_+正負(fù)號(hào)abUab

Iab雙下標(biāo)箭頭uabRI123bau8物理量正方向的表示方法IRUabE+_abu_+正負(fù)號(hào)ab例1已知：E=2V,R=1Ω求：當(dāng)U分別為3V和1V時(shí)，求IR的大小和方向?解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2)列電路方程：

EUUR+=REURUIRR-==EUUR-=

E

RabUIR+-(3)計(jì)算A112-3

3V===RIUA-112-1

1V===RIU（實(shí)際方向與參考方向一致）（實(shí)際方向與參考方向相反）例1已知：E=2V,R=1Ω解：(1)假定電路中物理量的103(2)

U

與I

的參考方向相同，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)參考方向

U

與I的參考方向不同，稱(chēng)為非關(guān)聯(lián)參考方向

(3)為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，習(xí)慣上選擇關(guān)聯(lián)參考方向，這樣只需標(biāo)出U與I其中之一的方向即可。

(1)在以后的解題過(guò)程中，一定要先假定“正方向”

(即在圖中標(biāo)示物理量的參考方向)，然后再列方程

計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無(wú)意義的.小結(jié)

IRURab

IRURab（關(guān)聯(lián)參考方向）（非關(guān)聯(lián)參考方向）10(2)U與I的參考方向相同，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)參考方向(1041.1.3能量與功率物理量符號(hào)單位兩者關(guān)系電能W焦耳（J）千瓦時(shí)(kW.h),也稱(chēng)度W=Pt功率P瓦特（W）,kW,mW111.1.3能量與功率物理量符號(hào)單位兩者關(guān)系電能W焦105aIRUb設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為

U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:P=UI功率的計(jì)算電源與負(fù)載的判別若

P0則該元件吸收功率,為負(fù)載;若

P0則該元件發(fā)出功率,為電源。IUab+-P=-UI根據(jù)能量守衡關(guān)系P（吸收）=P（發(fā)出）12aIRUb設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為U,流入此部分電106負(fù)載電阻1.1.4電源的工作狀態(tài)1.有載工作狀態(tài)+-SER0RLIU電源電源電動(dòng)勢(shì)電源內(nèi)阻電路電流:端電壓:電路功率:電源外特性:IUE0負(fù)載取用功率電源產(chǎn)生功率內(nèi)阻消耗功率13負(fù)載電阻1.1.4電源的工作狀態(tài)1.有載工作狀態(tài)+-S1072.開(kāi)路狀態(tài)+-SER0IUI=0U=EP=03.短路狀態(tài)U=0+-ER0IU142.開(kāi)路狀態(tài)+-SER0IUI=0U=EP=031081.理想電壓源（恒壓源）:特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。即Uab

E；（2）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE1.1.5理想電路元件151.理想電壓源（恒壓源）:特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，109恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):

E=10VIE+_abUab2R1當(dāng)R1

、R2

同時(shí)接入時(shí)：I=10AR22

當(dāng)R1接入，R2不接入時(shí)：I=5A則：例216恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):E=10VIE+_a1102、理想電流源（恒流源):特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；abIUabIsIUabIS（2）輸出電壓由外電路決定。伏安特性172、理想電流源（恒流源):特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其111恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10

時(shí)，U=10

VR=1

時(shí)，U=1

V則:例318恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=112電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？原則：Is不能變，E不能變。E-Uab=恒壓源中的電流

I=IS恒流源兩端的電壓IE

_+abUab=?Is例419電壓源中的電流原則：Is不能變，E不能變。E-Uab=113伏-安特性（線性電阻，u與i關(guān)聯(lián)方向時(shí)）Riu3.電阻R:表征電路中消耗電能的理想元件（常用單位：、k、M）消耗能量電阻元件是耗能元件吸收功率（W）20伏-安特性Riu3.電阻R:表征電路中消耗電能114當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.uiLui伏-安特性4.電感

L（單位：H,mH,H）21當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.ui115電感是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為：電感的儲(chǔ)能？電感中的電流是直流時(shí),儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量是否為0？否！22電感是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為：電感的儲(chǔ)能？電感116當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于開(kāi)路。uiC伏-安特性（單位：F,F,pF）5.電容C23當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于開(kāi)路。ui117電容是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：電容的儲(chǔ)能？電容兩端的電壓是直流時(shí),儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量是否為0？否！24電容是一種儲(chǔ)能元件,儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：電容的儲(chǔ)能？電容118無(wú)源元件小結(jié)LCR伏-安特性能量?jī)?chǔ)放iRu=25無(wú)源元件小結(jié)LCR伏-安特性能量?jī)?chǔ)放iRu=R1UR2當(dāng)U為直流電壓時(shí)，計(jì)算電感和電容的電壓、電流和儲(chǔ)能。例5UR1R2LCiLuC，，，，R1UR2當(dāng)U為直流電壓時(shí)，計(jì)算電感和電容的電壓、電流和儲(chǔ)能壓控電流源U1I2流控電流源I2I1壓控電壓源U1+-U2

U1m=U2+-

U1m=U2流控電壓源I1+-U2

I1r=U2+-

I1r=U26、理想受控源在電路中起電源作用，但其電壓或電流受電路其他部分控制的電源。受控源壓控電流源U1I2流控電流源I2I1壓控電壓源U1+-U2121歐姆定律基爾霍夫定律電流定律（KCL）電壓定律（KVL）1.2電路的基本定律28歐姆定律1.2電路的基本定律122RUI注意：一定要在圖中標(biāo)明物理量參考方向，再用歐姆定律列方程。RUI1.2.1歐姆定律29RUI注意：一定要在圖中標(biāo)明物理量參考方向，再用歐姆定律1231.2.2基爾霍夫定律名詞解釋?zhuān)汗?jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的連接點(diǎn)支路：電路中每一個(gè)分支回路：電路中任一閉合路徑網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路描述電路中節(jié)點(diǎn)電流和回路電壓所滿足的規(guī)律,包括電流和電壓兩個(gè)定律。301.2.2基爾霍夫定律名詞解釋?zhuān)汗?jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上124支路：ab,bc,ca,da,cd,db

（共6條）回路：abda,bcdb,adca,abcda,abdca,bcadb,abca

（共7個(gè)）節(jié)點(diǎn)：a、b、c、d

(共4個(gè)）I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-網(wǎng)孔：abda,

bcdb,

adca

（共3個(gè)）31支路：ab,bc,ca,da,cd,db回路：abda,1251.基爾霍夫電流定律(KCL)在任一瞬間，流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。或者說(shuō)，在任一瞬間，任一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和恒為0。I=0即：aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1對(duì)a節(jié)點(diǎn)：或：習(xí)慣規(guī)定：流入節(jié)點(diǎn)取“+”，流出節(jié)點(diǎn)取“-”。

321.基爾霍夫電流定律(KCL)在任一瞬間，流入電路中KCL還適用于電路的任意封閉面。I1+I2+I3=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展證明：I1I2I3abcIbcIabIcaa:b:c:KCL還適用于電路的任意封閉面。I1+I2+I3=0基爾127I=0I=?E2E3E1+_RR1R+_+_R例6例7計(jì)算圖示電路中的未知電流I

。I2A-3A4A解：2-3-4-I=0I=2-3-4=-5A利用擴(kuò)展的KCL列方程：34I=0I=?E2E3E1+_RR1R+_+_R例6例7計(jì)1282.基爾霍夫電壓定律(KVL)在任一瞬間，沿任一閉合回路繞行一周，各部分電壓的代數(shù)和恒為0。即：（1）標(biāo)出各段電壓的參考方向（2）選定一個(gè)回路繞行方向（3）沿回路繞行一周，電壓參考方向與繞行方向一致，取正，相反則取負(fù)列寫(xiě)KVL方程步驟：352.基爾霍夫電壓定律(KVL)在任一瞬間，沿任一閉合回129aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd回路

a-b-c-a回路

a-b-d-a回路

c-a-d-b-caI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd36aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd回路130E+_RabUabIKVL也適合于任一不閉合回路?；鶢柣舴螂妷憾傻臄U(kuò)展37E+_RabUabIKVL也適合于任一不閉合回路?；鶢柣?31求：I1、I2

、I3

能否很快說(shuō)出結(jié)果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3例838求：I1、I2、I3？1++--3V4V11+1321.3電路的分析方法對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)等效即可求解。如E+-R２RRR２R２R２RE+-２R391.3電路的分析方法對(duì)于簡(jiǎn)單電路，通過(guò)串、并聯(lián)等效即133對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)等效無(wú)法求解，必須經(jīng)過(guò)一定的電路分析方法，才能算出結(jié)果。E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：40對(duì)于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過(guò)串、并聯(lián)等效無(wú)法求解，必須經(jīng)134未知量：各支路電流解題思路：根據(jù)電路的基爾霍夫定律，分別對(duì)節(jié)點(diǎn)和回路列出線性方程組，聯(lián)立求解關(guān)于支路電流。1.3.1支路電流法41未知量：各支路電流解題思路：根據(jù)電路的基爾霍夫定律，分別135關(guān)于獨(dú)立方程式的討論問(wèn)題：用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程時(shí)，可以列出多少個(gè)獨(dú)立的KCL、KVL方程？aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE13條支路；2個(gè)節(jié)點(diǎn)；3個(gè)回路，2個(gè)網(wǎng)孔KCL方程：節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：KVL方程：獨(dú)立方程只有1個(gè)#1：#2：#3：獨(dú)立方程只有2個(gè)42關(guān)于獨(dú)立方程式的討論問(wèn)題：用基爾霍夫電流定律或電壓定律列136（1）N個(gè)節(jié)點(diǎn)，則獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程有

(N-1)個(gè)（2）B個(gè)支路，則B個(gè)未知數(shù),需B個(gè)方程聯(lián)合求解B=3、N=2bR1R2E2E1+-R3+_a結(jié)論（3）獨(dú)立回路電壓方程，要

(B-N+1)個(gè)（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：１個(gè)獨(dú)立電壓方程：２個(gè)43（1）N個(gè)節(jié)點(diǎn)，則獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程有(N-1)個(gè)137用支路電流法解題步驟1.每一支路假設(shè)一未知電流（I1~IB）；標(biāo)出參考方向。4.解聯(lián)立方程組，得I1~IB。2.列N-1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程；3.標(biāo)出回路繞行方向。

列B-（N-1）個(gè)回路（一般取網(wǎng)孔）電壓方程；設(shè)：電路中有B個(gè)支路，N個(gè)節(jié)點(diǎn)44用支路電流法解題步驟1.每一支路假設(shè)一未知電流（I1~138節(jié)點(diǎn)a：列3個(gè)獨(dú)立KCL方程節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)數(shù)

N=4支路數(shù)

B=6例9列3個(gè)獨(dú)立KVL方程（網(wǎng)孔）bacdE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_電壓、電流方程聯(lián)立求得：I1~I645節(jié)點(diǎn)a：列3個(gè)獨(dú)立KCL方程節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)數(shù)N=139是否能少列一個(gè)方程?N=2B=3支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中含有恒流源的情況例106A12VI+-24I1I1+6=I解得：

I=4A

I1=-2A2I1+4I=12KCLKVL注意：不能選含有恒流源的回路46是否能少列N=2B=3支路電流未知數(shù)少一個(gè)：支路中140支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的方法之一。只要根據(jù)KCL、KVL、歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)數(shù)較多，求解不方便。手算時(shí)，適用于支路數(shù)較少的電路。47支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的缺141未知數(shù)：各節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓：任意選擇電路中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)與此參考節(jié)點(diǎn)之間的電壓稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)電壓。1.3.2節(jié)點(diǎn)電壓法48未知數(shù)：各節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓：任意選擇電路中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)為參142解題思路：（1）指定支路電流的參考方向（2）除參考節(jié)點(diǎn)外，對(duì)其余節(jié)點(diǎn)列KCL方程。（3）用節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)表示支路電流，代入KCL方程中，求解。（4）根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓求解電路中各支路電流。49解題思路：（1）指定支路電流的參考方向（2）除參考節(jié)點(diǎn)外143用節(jié)點(diǎn)電壓法求解Uab++__E1E2R1R2R3I1I2I3ab

①以b點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，對(duì)a點(diǎn)列KCLI1+I2+I3=0②用節(jié)點(diǎn)電壓Uab表示支路電流：I1=(Uab–E1)/R1

I2=(Uab–E2)/R2

I3=Uab/R3

③代入KCL方程中：④求節(jié)點(diǎn)電壓：⑤將節(jié)點(diǎn)電壓代入②求出各支路電流例1150用節(jié)點(diǎn)電壓法求解Uab++__E1E2R1R2R3I1I144++__E1E2R1R2R3節(jié)點(diǎn)電壓：ab彌爾曼定理（1）分母各項(xiàng)總為正，等于與該節(jié)點(diǎn)相連各支路電阻的倒數(shù)和。（2）分子各項(xiàng)可為正，也可為負(fù)。

當(dāng)與該節(jié)點(diǎn)相連的支路包含電壓源，電壓源的電壓與節(jié)點(diǎn)電壓方向一致時(shí)，為正，反之，為負(fù)。若該支路包含電流源，電流源的電流流入節(jié)點(diǎn)給正，流出為負(fù)。51++__E1E2R1R2R3節(jié)點(diǎn)電壓：ab彌爾曼定理（1145ISR1R2R3+_Eab以b為參考結(jié)點(diǎn)：2AO344-4v+6v-8vAO3442_+4v_+8v+_6v例12例1352ISR1R2R3+_Eab以b為參考結(jié)點(diǎn)：2AO34146abcR1R2R3R4R5+_E1+_E2例1453abcR1R2R3R4R5+_E1+_E2例141.電壓源與電流源的等效變換實(shí)際電壓源模型UIRO+-E1.3.3電源等效變換法串！實(shí)際電流源模型ISROUI并！1.電壓源與電流源的等效變換實(shí)際電壓源模型UIRO+-E1.兩種電源的等效互換等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。I=I'Uab

=Uab'即：外特性一致IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'兩種電源的等效互換等效互換的條件：對(duì)外的電壓電流相等。I149aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'IsabI'56aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'Isab150等效變換的注意事項(xiàng)（1）“等效”是指“對(duì)外”等效，對(duì)內(nèi)不等效IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORL57等效變換的注意事項(xiàng)（1）“等效”是指“對(duì)外”等效，對(duì)內(nèi)不151(2)

注意轉(zhuǎn)換前后E

與Is

的方向aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'E與IS方向一致！Is的方向是從E的“-”端指向“+”端58(2)注意轉(zhuǎn)換前后E與Is的方向aE+-bIR152(3)

恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaE+-bI恒壓源和恒流源伏安特性不同！(4)

在進(jìn)行等效變換時(shí)，與恒壓源串聯(lián)的電阻和與恒流源并聯(lián)的電阻可以作為其內(nèi)阻處理。Uab59(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'Isa153(5)

串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源可以合并。8V6V4V6V4A2A1A3A60(5)串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源可以合并。8154利用電源的等效變換分析電路變換合并簡(jiǎn)化電路1、所求支路不得參與變換；2、與恒壓源并聯(lián)的元件、與恒流源串聯(lián)的元件對(duì)外電路不起作用。61利用電源的等效變換分析電路變換合并簡(jiǎn)化電路1、所求支路不155R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?例15求I=？62R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R156IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I63IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3Is157+RdEd+R4E4R5I--ISR5R4IR1//R2//R3I1+I364+RdEd+R4E4R5I--ISR5R4IR1//R215810V+-2A2I哪個(gè)答案對(duì)+-10V+-4V2例166510V+-2A2I哪+-10V+-4V2例161591.3.4疊加原理在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，各支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2單獨(dú)作用+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1單獨(dú)作用概念661.3.4疊加原理在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，各支160"I'II"I'II"I'II333222111

+=+=+=+I2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_I2'I1'AE1+_R1R2I3'R3I1′=E1R1+R2

R3R2+R3R2+R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·

E1=I1″=-E2R2+R1

R3R1+R3R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·-E2=I2''R1I1''R2AE2I3''R3+_67"I'II"I'II"I'II333222111161

"I'II111+=I1=R2+R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·

E1-R3R1

R2+R2

R3+R1

R3·

E268"I'II111+=I1=R2+R3R1162+-10I4A20V1010I'=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+10I′4A1010+-10I"20V1010解：例17電路如圖所示，用疊加原理求I=？69+-10I4A20V1010I'=2AI"=-1163應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1.疊加定理只適用于線性電路中電壓電流的計(jì)算，不能計(jì)算功率；2.疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。不作用的恒壓源應(yīng)短路，即令E=0；不作用的恒流源應(yīng)開(kāi)路，即令I(lǐng)s=0。=+I3R3則：32332332333233)()()(R"IR'IR"I'IRIP++==

333"I'II+=

設(shè)：70應(yīng)用疊加定理要注意的問(wèn)題1.疊加定理只適用于線性電路1644.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)。=+3.首先要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電