電路模型和電路定律

關(guān)于電路模型和電路定律第一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.電流、電壓的參考方向4.基爾霍夫定律

重點(diǎn)2.電阻元件的特性3.電源元件的特性第二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.1電路和電路模型一、電路1、定義

由各種電氣設(shè)備或電子器件，按照一定的方式連接起來(lái)，構(gòu)成的電流通路裝置。（構(gòu)成電流通路的一切設(shè)備的總和）第三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日2.構(gòu)成火線..零線電源連接導(dǎo)線和其余設(shè)備為中間環(huán)節(jié)負(fù)載電源或信號(hào)源負(fù)載中間環(huán)節(jié)從能量傳輸角度：從信號(hào)處理角度：電路（網(wǎng)絡(luò)）激勵(lì)輸入響應(yīng)輸出電源電壓電流第四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日3.作用b.進(jìn)行信號(hào)的處理和傳遞（弱電）

c.進(jìn)行信息的存貯a.進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換與傳輸（強(qiáng)電）第五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日二、電路模型

可以表征或近似表征實(shí)際電路（器件）中所發(fā)生的重要物理過(guò)程，由理想電路元件連接而成。理想電路元件：

根據(jù)實(shí)際電路元件所具備的電磁性質(zhì)所設(shè)想，只具有單一的電磁性質(zhì)的元件，都有各自的精確定義，并且用規(guī)定的圖形符號(hào)表示。第六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日三、理想電路元件的種類(lèi)無(wú)源元件RLC

電阻元件

電容元件

電感元件表示消耗電能的元件表示儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件表示儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件有源元件表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。理想電壓源理想電流源+_usis第七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電路模型實(shí)際電路理想電路元件

電阻元件

電容元件

電感元件理想電壓源理想電流源第八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日導(dǎo)線電池開(kāi)關(guān)燈泡電路模型注意

電路模型的解與實(shí)際電路的解存在差異時(shí)，要查找電路模型是否考慮不周，及時(shí)調(diào)整電路模型電路分析理論所研究的對(duì)象都是由理想電路元件組成的實(shí)際電路的電路模型。第九頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日四、集總參數(shù)元件和集總參數(shù)電路由集總元件構(gòu)成的電路集總參數(shù)元件：前面所謂的“理想化”指的是：假定這些現(xiàn)象可以分別研究，并且這些電磁過(guò)程（消耗電能、儲(chǔ)存電場(chǎng)能量、儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量）都分別集中在各元件內(nèi)部進(jìn)行。

集總參數(shù)電路中u、i

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，流入兩端元件一個(gè)端子的電流等于從另一端子流出的電流；端子間的電壓為單值量。注意集總參數(shù)電路：集總條件：第十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例:我國(guó)電力用電的頻率為50Hz，10km長(zhǎng)的供電線路算不算集總參數(shù)電路？1000km長(zhǎng)的供電線路呢？對(duì)于以工頻條件下工作的電氣電子設(shè)備而言，其尺寸遠(yuǎn)小于這一波長(zhǎng)，可按照集總參數(shù)電路處理。對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電線來(lái)說(shuō)，就必須考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)沿電路分布的現(xiàn)象，不能按照集總參數(shù)電路處理，而要用分布參數(shù)表征。答：50Hz頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為：10km《6000km可看做集總參數(shù)電路1000km<6000km不可看做集總參數(shù)電路微波電路，頻率為300MHz---300GHz，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為1m—1mm,不適宜用集總參數(shù)電路分析。第十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.2電路的基本物理量及其參考方向

電路中的基本物理量有電壓、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)心的物理量是電流、電壓和功率。一、電流和電流的參考方向1、電流：

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷定義為電流。第十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1kA=103A1mA=10-3A1μA=10-6A單位：安培，安，A2、定義式——瞬時(shí)電流值I—直流電流3、電流的方向：

規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向（與電子的運(yùn)動(dòng)方向相反）第十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日AB元件4.電流參考方向電流參考方向的兩種表示：用箭頭表示：箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较颉

參考方向用雙下標(biāo)表示：如iAB

,電流的參考方向由A指向B。iAB不建議用iAB表示電流參考方向AB元件R2iABR1i1i2是一種任意選定的方向第十四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系：i

參考方向?qū)嶋H方向i

參考方向?qū)嶋H方向i>0實(shí)際方向與參考方向一致i<0實(shí)際方向與參考方向相反規(guī)定參考方向后，電流i變?yōu)橐粋€(gè)代數(shù)量，有大小和方向。AB元件AB元件規(guī)定電流的方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向第十五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例i=1Ai=－1A注意：1、一個(gè)實(shí)際電流必須由兩個(gè)因素共同表示：參考方向和數(shù)值，缺一不可；2、只有數(shù)值沒(méi)有參考方向的電流是沒(méi)有意義的。元件元件電流的參考方向如下圖所示，求出的電流值已給出，求實(shí)際電流的大小和方向。i的實(shí)際方向從左到右1A第十六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日注意：

1、

電路分析過(guò)程中都是在參考方向下進(jìn)行的。

2、在分析電路時(shí)，必須事先規(guī)定電流變量的參考方向。若計(jì)算出的電流i(t)>0，表明該時(shí)刻電流的實(shí)際方向與參考方向相同；若計(jì)算出的電流i(t)<0，表明該時(shí)刻電流的實(shí)際方向與參考方向相反。3、參考方向的選取是任意的，但一經(jīng)選定，在后面的分析及對(duì)結(jié)果的解釋?zhuān)急仨氁源藚⒖挤较驗(yàn)闇?zhǔn)。第十七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日二、電壓和電壓的參考方向1、電壓：電荷在電路中移動(dòng)，就會(huì)有能量的交換發(fā)生。單位正電荷由電路中a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所獲得或失去的能量，稱(chēng)為ab兩點(diǎn)的電壓。

2、定義式1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-6V1伏特=1焦耳/1庫(kù)侖

單位：伏特，伏，V——瞬時(shí)電壓值U-—直流電壓第十八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示：(2)用正負(fù)極性表示：(3)用雙下標(biāo)表示：UUABA表示高電位B表示低電位ABU++表示高電位-

表示低電位AB高電位指向低電位AB4、電壓的參考方向是一種任意選定的方向第十九頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日

電壓的正方向U>0參考方向U+–參考方向U+–<0U規(guī)定電壓降（高電位指向低電位）的方向?yàn)殡妷旱恼较颉?實(shí)際方向–+實(shí)際方向–規(guī)定參考方向后，電壓變量是一個(gè)代數(shù)量第二十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日uu已知實(shí)際電壓為A高B低3V電壓已知實(shí)際電壓為A低B高3V電壓例AABB++__如圖已經(jīng)給出電壓的參考方向，求u值。元件元件

u=3V

u=-3V第二十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例u=3V+u=－3V+__AABB電壓的參考方向和大小如圖所示，判斷實(shí)際的電壓大小和方向。u的實(shí)際方向是A高B低的3V注意：1、一個(gè)實(shí)際電壓必須由兩個(gè)因素共同表示：參考方向和數(shù)值，缺一不可；2、只有數(shù)值沒(méi)有參考方向的電壓是沒(méi)有意義的。第二十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日元件或支路的u，i

采用相同的參考方向稱(chēng)之為關(guān)聯(lián)參考方向（電流從電壓正極流向負(fù)極）。反之，稱(chēng)為非關(guān)聯(lián)參考方向（電流從電壓負(fù)極流向正極）。u與i為關(guān)聯(lián)參考方向三、關(guān)聯(lián)參考方向+-uii+-+i-ui-u++-iu+-iuu與i為非關(guān)聯(lián)參考方向u第二十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問(wèn)：對(duì)電源U和電阻R兩部分電路，其電壓電流參考方向是否關(guān)聯(lián)？答：對(duì)電源u，電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；

對(duì)電阻R,電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。－＋UiR電壓和電流的關(guān)聯(lián)參考方向是對(duì)一段電路(同一個(gè)元件)而言的。

無(wú)源元件（即不產(chǎn)生能量的元件）多采用關(guān)聯(lián)參考方向，有源元件（即能夠產(chǎn)生能量的元件）多采用非關(guān)聯(lián)參考方向。第二十四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.電功率功率的單位：W(瓦)(Watt，瓦特)能量的單位：J(焦)(Joule，焦耳)單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功。1.3電功率——瞬時(shí)功率第二十五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日

u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向p=ui表示元件吸收功率p>0

表示元件吸收功率(得到能量)+-iu+-iup

<0表示元件發(fā)出功率(失去能量)2、判斷吸收（發(fā)出）功率p=ui表示元件發(fā)出功率

u,i

取非關(guān)聯(lián)參考方向p>0

表示元件發(fā)出功率(失去能量)p

<0表示元件吸收功率(得到能量)方法一第二十六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日

u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向p=ui表示元件吸收功率+-iu+-iu2、判斷吸收（發(fā)出）功率p=-ui表示元件吸收功率

u,i

取非關(guān)聯(lián)參考方向方法二p>0

表示元件吸收功率(得到能量)p

<0表示元件發(fā)出功率(失去能量)吸收功率，元件為負(fù)載，發(fā)出功率，元件為電源第二十七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例1.計(jì)算圖中所示各元件的功率，并判斷元件的性質(zhì)（電源或負(fù)載）+-U=10VI=3A(a)+-U=5VI=-2A(b)+-U=-7VI=4A(c)解：(a)U與I是關(guān)聯(lián)參考方向元件吸收30W功率，是負(fù)載(b)U與I是關(guān)聯(lián)參考方向元件發(fā)出10W功率，是電源(c)U與I是非關(guān)聯(lián)參考方向元件吸收28W功率，是負(fù)載或元件吸收28W功率，是負(fù)載第二十八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例2.下圖A中元件吸收功率125W，圖B中元件發(fā)出功率240W，圖C中元件吸收功率75W，求如圖所示電路中流過(guò)各元件的電流I。+-U=25VI(A)+-U=80VI(B)+-U=-15VI(C)解：(A)U與I是關(guān)聯(lián)參考方向(B)U與I是關(guān)聯(lián)參考方向(C)U與I是非關(guān)聯(lián)參考方向第二十九頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例3計(jì)算圖示電路各元件的功率解：吸收10W功率對(duì)一完整的電路，滿(mǎn)足：發(fā)出的功率＝吸收的功率，即功率平衡。注意u2Ais+_5V-+is理想電壓源的u與is是關(guān)聯(lián)參考方向理想電流源的u與is是非關(guān)聯(lián)參考方向發(fā)出10W功率第三十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例4：已知圖（a）中N吸收的功率為100W，I=2A，求端口電壓U，并說(shuō)明其真實(shí)方向。若圖(b)中N發(fā)出的功率為100W，U=-100V，求端口電流I并說(shuō)明其真實(shí)方向。IN+-UIN+-U(a)(b)解：(a)U與I是非關(guān)聯(lián)參考方向所以，U的實(shí)際方向與參考方向相反(b)U與I是關(guān)聯(lián)參考方向所以，I的實(shí)際方向與參考方向一致第三十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日喬治·西蒙·歐姆(1787～1854年)

德國(guó)物理學(xué)家。

1.5電阻元件

歐姆：1803年考入埃爾蘭根大學(xué)，未畢業(yè)就在一所中學(xué)教書(shū)。1811年又回到埃爾蘭根完成了大學(xué)學(xué)業(yè)，于1813年獲得哲學(xué)博士學(xué)位。1817年，他的《幾何學(xué)教科書(shū)》一書(shū)出版。同年應(yīng)聘在科隆大學(xué)預(yù)科教授物理學(xué)和數(shù)學(xué)。在該校設(shè)備良好的實(shí)驗(yàn)室里，作了大量實(shí)驗(yàn)研究，完成了一系列重要發(fā)明。他最主要的貢獻(xiàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流公式，后來(lái)被稱(chēng)為歐姆定律。其定義是：在電路中兩點(diǎn)間，當(dāng)通過(guò)1安培穩(wěn)恒電流時(shí)，如果這兩點(diǎn)間的電壓為1伏特，那么這兩點(diǎn)間導(dǎo)體的電阻便定義為1歐姆。

第三十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日若一個(gè)二端元件所具有的電壓和電流之間的關(guān)系可用u～i平面上的一條曲線來(lái)描述，則此二端元件稱(chēng)為電阻元件。iu01.定義電阻元件的伏安特性(VAR)VCR:VoltageCurrentRelation,元件的電流和電壓關(guān)系。VAR:VoltAmpereRelation,伏安關(guān)系。第三十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日任何時(shí)刻端電壓與電流成正比的電阻元件。2、線性電阻元件ui01k

=103

；1M

=106電路符號(hào):R線性電阻元件的(伏安特性)單位：

(歐姆)第三十四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日G

稱(chēng)為電導(dǎo)，單位：S

(西門(mén)子)

u、i取關(guān)聯(lián)參考方向－Rui+②u,i取關(guān)聯(lián)參考方向；只適用于線性電阻(

R

為常數(shù)）；注意③說(shuō)明線性電阻是無(wú)記憶、雙向性的元件。3、歐姆定律第三十五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日則歐姆定律寫(xiě)為：u–Rii–Guu、i

取非關(guān)聯(lián)參考方向－Rui+公式和參考方向必須配套使用！第三十六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電阻元件在任何時(shí)刻總是消耗功率的。p

-

ui-(-Ri)ii2R

u2/Rp

uii2Ru2/R表明4、

功率－Rui+－Rui+第三十七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日iiii－+－+

u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向

u,i

取非關(guān)聯(lián)參考方向

u,i

取關(guān)聯(lián)參考方向

u,i

取非關(guān)聯(lián)參考方向第三十八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日ui5.電阻的開(kāi)路與短路

短路

開(kāi)路uiRiu+–u+–i00負(fù)載----大小用電流來(lái)衡量負(fù)載越小負(fù)載越大極端情況，電路開(kāi)路極端情況，電路短路電流越小電流越大第三十九頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日顏色代表數(shù)值代表誤差黑0棕1±1%（常見(jiàn)）紅2±2%（常見(jiàn)）橙3±3%黃4±4%綠5±0.5%藍(lán)6±0.2%紫7±0.1%灰8±0.05%白9金±5%（常見(jiàn)）銀±10%（常見(jiàn)）固定阻值的電阻計(jì)算顏色代表不同的數(shù)字：第四十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日四色環(huán)電阻色環(huán)表示意義：第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字；第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字；第三條色環(huán)：10的冪數(shù)；第四條色環(huán)：誤差表示。最前面的兩道環(huán)是讀數(shù)，第三道環(huán)代表讀數(shù)后有幾個(gè)零，第四環(huán)表示誤差。第四十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日五色環(huán)電阻色環(huán)表示意義：第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字；第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字；第三條色環(huán)：阻值的第三位數(shù)字；第四條色環(huán)：10的冪數(shù)；第五條色環(huán)：誤差表示。最前面的三道環(huán)是讀數(shù)，第四道環(huán)代表讀數(shù)后有幾個(gè)零，第五環(huán)表示誤差。六色環(huán)電阻色環(huán)表示意義：前五環(huán)的讀法與五色環(huán)電阻讀法相同，第六環(huán)表示電阻的溫度系數(shù)。第四十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日

1.6電壓源和電流源二、電壓源1.理想電壓源若一個(gè)二端元件其輸出的電壓恒定或者是時(shí)間函數(shù)，與流過(guò)它的電流和外電路無(wú)關(guān)。一、獨(dú)立電源

若一個(gè)二端元件所輸出的電壓（電流）僅由其本身性質(zhì)決定，稱(chēng)為獨(dú)立電源。第四十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1）電路符號(hào):us＋－2）基本性質(zhì)：a、電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路以及流經(jīng)它的電流方向、大小無(wú)關(guān)。（u(t)=us）b、通過(guò)電壓源的電流由電源及外電路共同決定。(i(t)=任意值)Ri-+外電路電壓源不能短路！直流電壓源的伏安關(guān)系ui0usus=0,相當(dāng)于短路，電壓源不作用（置零）第四十四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日2.實(shí)際電壓源IbUSURsRL+_+_a

若實(shí)際電源輸出的電壓值變化不大，可用電壓源和電阻相串聯(lián)的電源模型表示，即實(shí)際電源的電壓源模型。1）電路模型

一個(gè)二端元件其輸出的電壓隨流過(guò)它的電流而變化。第四十五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日2）伏安特性3）討論開(kāi)路時(shí)

I=0U=US=UOC開(kāi)路電壓短路時(shí)

U=0短路電流電壓源不允許短路使用！電壓源模型外特性UI0US-RSIRS越小越好第四十六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無(wú)關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無(wú)關(guān)。

（i(t)=is）三、電流源1.理想電流源

若一個(gè)二端元件其輸出的電流恒定或者是時(shí)間函數(shù)，與它兩端的電壓和外電路無(wú)關(guān)。u+_is1）電路符號(hào):2）基本性質(zhì)：電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。

(u(t)=任意值)第四十七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日ui0例外電路電流源不能開(kāi)路！Ru-+直流電流源的伏安關(guān)系is=0,相當(dāng)于開(kāi)路，電流源不作用（置零）第四十八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日IURLRs(Gs)+–IS

RsU

ab

若實(shí)際電源輸出的電流值變化不大，則可用電流源和電阻相并聯(lián)的電源模型表示，即實(shí)際電源的電流源模型。2.實(shí)際電流源1）電路模型第四十九頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日IS2）伏安特性短路時(shí)U=0短路電流開(kāi)路時(shí)I=0UOC=開(kāi)路電壓電流源不能開(kāi)路！IU0電流源模型外特性-GSUGS越小越好第五十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.7

受控電源(非獨(dú)立源)獨(dú)立源：電壓源和電流源不受電源以外的電路影響而獨(dú)立存在，所以稱(chēng)為獨(dú)立電源，是二端元件。有些電路不能只用電阻和電壓/電流源構(gòu)成模型，例如放大電路，電阻元件不具備放大功能，需要引入另一種“電源”-----受控源。第五十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電路符號(hào)受控電壓源1.定義受控電流源

若一個(gè)電源所具有的輸出電壓（電流）受其它支路上的電壓（電流）控制時(shí)稱(chēng)為受控電源。+–四端元件輸出：被（受）控支路輸入：控制支路+_u2i2_u1i1+11’22’受控源第五十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電流控制的電流源(CCCS):電流放大倍數(shù)

根據(jù)控制量和被控制量是電壓u

或電流i，受控源可分四種類(lèi)型：當(dāng)被控制量是電壓時(shí)，用受控電壓源表示；當(dāng)被控制量是電流時(shí)，用受控電流源表示。2.理想受控源分類(lèi)四端元件輸出：受控部分輸入：控制部分b

i1+_u2i2_u1=0i1+第五十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日g:

轉(zhuǎn)移電導(dǎo)

電壓控制的電流源(VCCS)電壓控制的電壓源(VCVS):

電壓放大倍數(shù)

gu1+_u2i2_u1i1=0+i1=0u1+_u2i2_u1++_第五十四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日電流控制的電壓源(CCVS)r

:

轉(zhuǎn)移電阻

例是電路內(nèi)部電子器件中所發(fā)生物理現(xiàn)象的一種模型ibicib雙極晶體管i1ri1+_u2i2_u1=0++_第五十五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日說(shuō)明1、控制支路：當(dāng)u1為控制量，i1=0；當(dāng)i1為控制量，u1=0；

被控支路：當(dāng)u2為輸出量，內(nèi)電阻0；當(dāng)i2為輸出量，

內(nèi)電導(dǎo)0；2、受控源是線性元件3、受控源輸出量直接由電路符號(hào)判斷；4、受控源具有獨(dú)立源的基本特性，具有二重性（電源性和電阻性）

第五十六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日3.受控源與獨(dú)立源的比較獨(dú)立源的輸出電壓(或電流)由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無(wú)關(guān)，而受控源的輸出電壓(或電流)由控制量決定。獨(dú)立源在電路中起“激勵(lì)”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源是反映電路中某處的電壓或電流對(duì)另一處的電壓或電流的控制關(guān)系。第五十七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日4.受控源的功率+_u2i2_u1i1+受控源采用關(guān)聯(lián)參考方向受控源吸收的功率為：由于控制支路不是開(kāi)路就是短路，所以對(duì)所有4種受控源，其功率均為：即由受控支路來(lái)計(jì)算受控源的功率。第五十八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例求：電壓u2解：5i1+_u2_i1++-3u1=6V第五十九頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.8基爾霍夫定律

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(KVL)。它反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?；鶢柣舴蚨膳c元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。第六十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日1.幾個(gè)名詞支路結(jié)（節(jié)）點(diǎn)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。R5ad+_R1uS1+_uS2R2R4R3bc④回路由支路組成的閉合路徑。⑤網(wǎng)孔對(duì)平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。注意電路中任意一段無(wú)分支且具有實(shí)有元件的電路。⑥網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的電路③路徑任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間的一條通路，由支路構(gòu)成。第六十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日2.基爾霍夫電流定律

(KCL)令流出為“+”，流入為“-”

在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任意結(jié)點(diǎn)流出（或流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。流入流出第六十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例：已知：i1,i2,i3,i4,求i5i1=2A,i2=-5A,i3=4A,i4=-3A-(2)-(-5)+(4)+(-3)+i5=0故：i5=-4A解1：i5=(2)+(-5)-(4)-(-3)故：i5=-4A解2：KCL有兩套正負(fù)號(hào)：1、給定參考方向后KCL方程的正負(fù)號(hào)；2、物理量帶來(lái)的正負(fù)號(hào)?！爱愵?lèi)電流”之和減去其余“同類(lèi)電流”之和，求待求電流。第六十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日三式相加得：表明流入閉合面S的電流的代數(shù)和等于零；或者說(shuō)從S面流出的電流等于流入S面的電流。對(duì)a結(jié)點(diǎn)：對(duì)b結(jié)點(diǎn)：對(duì)c結(jié)點(diǎn)：a

cbKCL的推廣結(jié)點(diǎn)封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）第六十四頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日④KCL是電荷守恒定律和電流連續(xù)性原理在電路中任意結(jié)點(diǎn)處的反映。①流過(guò)電路中某一結(jié)點(diǎn)（或閉合包圍面）的各支路電流要受KCL約束；KCL方程是按電流參考方向列寫(xiě)的，與電流實(shí)際方向無(wú)關(guān)；小結(jié)②KCL只與電路連接方式有關(guān)，與支路上連接的元件性質(zhì)無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；第六十五頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例1：I=?例2:求電流

i解:由KCL的推廣公式可得I=0第六十六頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日3.基爾霍夫電壓定律

(KVL)U3U1U2U4標(biāo)定各元件電壓參考方向

選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針.

在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_第六十七頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日–U1–US1+U2+U3+U4+US4=0U2+U3+U4+US4=U1+US1

或：–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4支路電流方向與回路繞行方向一致時(shí)，電阻元件的電壓前取“+”，反之，取“-”。U3U1U2U4I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_約定：回路繞行方向沿電壓降時(shí)，電壓前取“+”；回路繞行方向沿電壓升時(shí)，電壓前取“-”。第六十八頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日推廣：閉合回路假想回路aUsb__-+++U2U1Uab----a，b兩點(diǎn)間的電壓降，Uab=-UbaUab----等于從a到b之間的任一路徑上所有元件的電壓降的代數(shù)和。電壓?jiǎn)沃敌缘诹彭?yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日④KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律;KVL與電路的連接方式有關(guān)，與各支路的元件性質(zhì)無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；KVL方程是按電壓參考方向列寫(xiě)，與電壓實(shí)際方向無(wú)關(guān)。小結(jié)①處于電路中某一回路的各支路電壓要受KVL約束；第七十頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日例3解：求電壓

u例4：求電壓u++--4V5V1A+-u=?3解：第七十一頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日4.電位

用途：電路中為了分析的方便，常在電路中選某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，把任一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓稱(chēng)為該點(diǎn)的電位，常用于電子電路中某點(diǎn)的電位計(jì)算。

定義：在電路中，假設(shè)某點(diǎn)的電位為零（＝0，即接“地”，零電位參考點(diǎn)），則其它點(diǎn)相對(duì)于零電位點(diǎn)的電壓即為該點(diǎn)的電位。

單位：伏特，伏，V

特點(diǎn)：零電位點(diǎn)的選取是任意的，所以電位是相對(duì)的，而電壓是絕對(duì)的。第七十二頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日已知：4C正電荷由a點(diǎn)均勻移動(dòng)至b點(diǎn)電場(chǎng)力做功8J，由b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功為12J，若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)的電位和電壓Uab、Ubc;若以c點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值。解(1)acb第七十三頁(yè)，共八十三頁(yè)，2022年，8月28日解(2)結(jié)論

電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就唯一確定；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間