第一章電路的基本概念和基本定律演示文稿

第一章電路的基本概念和基本定律演示文稿當(dāng)前1頁，總共86頁。優(yōu)選第一章電路的基本概念和基本定律當(dāng)前2頁，總共86頁。MAXWELL當(dāng)前3頁，總共86頁。第一章電路的基本概念和定律第一節(jié)電路及電路模型第二節(jié)電路的物理量第三節(jié)電阻元件第四節(jié)電容元件第五節(jié)電感元件

第六節(jié)電壓源和電流源

第七節(jié)受控電源

第八節(jié)基爾霍夫定律

第一章小結(jié)當(dāng)前4頁，總共86頁。

第一節(jié)電路及電路模型一、電路的組成和作用電路：由若干電氣設(shè)備或器件按照一定方式連接起來而構(gòu)成的電流通路。

電路的分類（按功能分）：①傳輸和轉(zhuǎn)換電能的電路(發(fā)電機(jī))②傳遞和處理信號(hào)的電路（發(fā)射塔）當(dāng)前5頁，總共86頁。傳輸和轉(zhuǎn)換電能的電路組成電源：提供電能的設(shè)備。其他形式的能量→電能

負(fù)載：取用電能的設(shè)備。電能→其他形式的能量

中間環(huán)節(jié)：連接于電源和負(fù)載之間的部分，傳輸和分配電能的設(shè)備。電力系統(tǒng)的示意圖發(fā)電機(jī)電燈、電動(dòng)機(jī)等輸電線路、變壓器、開關(guān)等當(dāng)前6頁，總共86頁。傳遞和處理信號(hào)的電路組成信號(hào)源：提供電信號(hào)的設(shè)備。其他形式的信號(hào)→電信號(hào)負(fù)載：接受和轉(zhuǎn)換電信號(hào)的設(shè)備。電信號(hào)→其他形式的信號(hào)中間環(huán)節(jié)：連接于信號(hào)源與負(fù)載之間，用以傳遞和處理電信號(hào)的設(shè)備。當(dāng)前7頁，總共86頁。二、電路模型與電路圖電路模型：用理想電路元件或理想電路元件的組合來模擬實(shí)際電路中的電氣設(shè)備和器件，從而得到一個(gè)由理想電路元件組成的電路，稱為對(duì)應(yīng)的實(shí)際電路的電路模型。理想電路元件：具有某種確定的電磁性質(zhì)，其特點(diǎn)能夠用數(shù)學(xué)的手段來精確地定義的基本模型，稱為電路元件。實(shí)際電路與電路模型常用理想電路元件：電阻元件、電容元件、電感元件、電壓源、電流源白熾燈→電阻性電路元件→電阻元件當(dāng)前8頁，總共86頁。第二節(jié)電路的物理量一、電壓和電位1.電壓的定義電壓：?jiǎn)挝徽姾稍陔妶?chǎng)中從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所作的功，稱為a、b兩點(diǎn)間的電壓。

單位【SI】伏特，V

千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)、電功率、電能、電荷和磁鏈當(dāng)前9頁，總共86頁。中文名稱符號(hào)因數(shù)中文名稱符號(hào)因數(shù)中文名稱符號(hào)因數(shù)中文名稱符號(hào)因數(shù)堯[它]Y1024吉[咖]G109分d10－1皮[可]p10－12澤[它]Z1021兆M106厘c10－2飛[母托]f10－15艾[可薩]E1018千k103毫m10－3阿[托]α10－18拍[它]P1015百h102微μ10－6仄[普托]z10－21太[拉]T1012十da101納[諾]n10－9幺[科托]y10－24電氣量常用詞頭當(dāng)前10頁，總共86頁。2.電位的定義電位：電場(chǎng)中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。（電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電位等于單位正電荷從該點(diǎn)移到參考點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所作的功。）單位與電壓相同電位是一個(gè)相對(duì)量參考點(diǎn)的電位為零。參考點(diǎn)的選擇，原則上是任意的。電位的大小決定于電場(chǎng)的性質(zhì)、給定點(diǎn)的位置及參考點(diǎn)的選擇。參考點(diǎn)選擇不同，電場(chǎng)中各點(diǎn)的電位將有不同的數(shù)值。當(dāng)前11頁，總共86頁。正電荷，a→o→b電場(chǎng)力所作功為a、b兩點(diǎn)間的電壓電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電壓等于這兩點(diǎn)的電位之差。電壓又稱電位差3.電壓與電位的關(guān)系當(dāng)前12頁，總共86頁。4.電壓的實(shí)際方向和參考方向正電荷，a→b，電場(chǎng)力作正功正電荷，a→b，電場(chǎng)力作負(fù)功電壓是代數(shù)量電壓方向的習(xí)慣規(guī)定：高電位點(diǎn)→低電位點(diǎn)“＋”極性“－”極性電壓的實(shí)際方向往往無法在電路圖上確切地標(biāo)出引入“參考方向”參考方向：人為選定的物理量方向。約定：物理量的實(shí)際方向與所選定的方向相同，其值為正實(shí)際方向與所選定的方向相反，其值為負(fù)當(dāng)前13頁，總共86頁。電壓參考方向的表示方法（1）用“＋”、“－”參考極性表示“+”極表示假定的高電位點(diǎn)

“－”極表示假定的低電位點(diǎn)“+”極→“－”極（2）用箭頭表示箭頭指向：“+”極→“－”極（3）用雙下標(biāo)表示

Uab表示參考方向?yàn)閺腶指向b。“參考方向”的理解注意事項(xiàng)（1）物理量的實(shí)際方向是確定的、客觀存在的，而參考方向是任意選定的，它本身并不反映電路中的真實(shí)物理狀況；（2）物理量數(shù)值的正負(fù)及表示若干物理量之間關(guān)系的方程式都是相對(duì)一定的參考方向而言的，脫離參考方向，它們就失去了意義。當(dāng)前14頁，總共86頁。二、電流1.電流的含義電流：電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。電流的產(chǎn)生產(chǎn)生持續(xù)電流（傳導(dǎo)電流）的條件：①存在由導(dǎo)體構(gòu)成的閉合回路②電路中存在電源（超導(dǎo)體例外）電流強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量，簡(jiǎn)稱電流。電流的含義物理現(xiàn)象“電荷定向運(yùn)動(dòng)”物理量“電流強(qiáng)度”單位[SI]：安培，簡(jiǎn)稱安，A

千安(kA)、毫安(mA)、微安(μA)當(dāng)前15頁，總共86頁。2.電流的實(shí)際方向和參考方向電流是標(biāo)量電流方向的習(xí)慣規(guī)定：①正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向；②負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)方向的相反方向。負(fù)載處的電流方向：高電位處→

低電位處電源內(nèi)部電流方向：低電位端→

高電位端直流電路電流的參考方向（1）用箭頭表示

（2）用雙下標(biāo)表示電流參考方向的表示方法當(dāng)前16頁，總共86頁。電流數(shù)值的正負(fù)取決于參考方向的選擇實(shí)際方向與其參考方向一致：電流為正值

相反：電流為負(fù)值電流數(shù)值的正負(fù)反映著電流的實(shí)際方向與其參考方向之間的關(guān)系電流為正值：電流的實(shí)際方向與參考方向相同電流為負(fù)值，電流的實(shí)際方向與參考方向相反電流的數(shù)值與其方向之間的關(guān)系電流的參考方向當(dāng)前17頁，總共86頁。關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向二端電路：具有兩個(gè)引出端鈕的電路稱為二端電路，也稱二端網(wǎng)絡(luò)、一端口網(wǎng)絡(luò)。端口電壓u端口電流i關(guān)聯(lián)參考方向與非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向：電壓和電流的參考方向一致非關(guān)聯(lián)參考方向：電壓和電流的參考方向不一致

當(dāng)前18頁，總共86頁。三、電動(dòng)勢(shì)1.電動(dòng)勢(shì)的定義電動(dòng)勢(shì)：將單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到電源正極時(shí)非靜電力所作的功。標(biāo)量單位：伏特（V）2.電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向和參考方向電動(dòng)勢(shì)方向的習(xí)慣規(guī)定：在電源內(nèi)部自電源的負(fù)極

→

正極（低電位端→高電位端）電動(dòng)勢(shì)參考方向的表示方法：（1）用參考極性表示：“＋”極表示假定的高電位端“－”極表示假定的低電位端（2）用箭頭表示：箭頭指向是從參考極性的“－”極指向“＋”極（3）用雙下標(biāo)表示：eab表示參考方向是從a指向b。電動(dòng)勢(shì)參考方向的表示方法當(dāng)前19頁，總共86頁。交流電大小和方向均不隨時(shí)間變化的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)恒定電壓、恒定電流、恒定電動(dòng)勢(shì)（直流電壓、直流電流、直流電動(dòng)勢(shì)）大小或方向隨時(shí)間而變的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)

時(shí)變電壓、時(shí)變電流、時(shí)變電動(dòng)勢(shì)大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)周期電壓、周期電流、周期電動(dòng)勢(shì)在一個(gè)周期內(nèi)平均值為零的周期電壓、周期電流、周期電動(dòng)勢(shì)交流電壓、交流電流、交流電動(dòng)勢(shì)交流電當(dāng)前20頁，總共86頁。四、電功率二端電路兩端外加電壓建立電場(chǎng)形成電流電功電功率：電場(chǎng)力在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷所作的功。電功率就是電能對(duì)時(shí)間的變化率。單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，W當(dāng)前21頁，總共86頁。二端網(wǎng)絡(luò)的功率在關(guān)聯(lián)參考方向下，二端網(wǎng)絡(luò)所吸收的瞬時(shí)功率為對(duì)于直流網(wǎng)絡(luò)有二端網(wǎng)絡(luò)的瞬時(shí)功率等于網(wǎng)絡(luò)端口電壓的瞬時(shí)值與端口電流的瞬時(shí)值的乘積。當(dāng)前22頁，總共86頁。二端網(wǎng)絡(luò)功率的吸收與發(fā)出當(dāng)二端網(wǎng)絡(luò)端口電壓和端口電流的實(shí)際方向一致時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)吸收功率。當(dāng)二端網(wǎng)絡(luò)端口電壓和端口電流的實(shí)際方向相反時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率。當(dāng)u和i取關(guān)聯(lián)參考方向→吸收功率

p＞0：實(shí)際吸收功率

p＜0：實(shí)際發(fā)出功率當(dāng)u和i取非關(guān)聯(lián)參考方向→發(fā)出功率

p＞0：實(shí)際發(fā)出功率

p＜0：實(shí)際吸收功率當(dāng)前23頁，總共86頁?！纠?－1】

二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓和端口電流的參考方向以及它們的取值如圖所示，試求它們的功率，并判斷它們是吸收功率，還是發(fā)出功率。解

圖（a）因?yàn)閡和i取關(guān)聯(lián)參考方向，且所以該網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率2.2kW；圖（b）因?yàn)閡和i取關(guān)聯(lián)參考方向，且所以該網(wǎng)絡(luò)吸收功率1.9kW；圖（c）因?yàn)閡和i取非關(guān)聯(lián)參考方向，且所以該網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率3.3kW；圖（d）因?yàn)閡和i取非關(guān)聯(lián)參考方向，且所以該網(wǎng)絡(luò)吸收功率7.6kW。當(dāng)前24頁，總共86頁。五、電能電能：電場(chǎng)所具有的能量。直流電路在時(shí)間T內(nèi)吸收或發(fā)出的電能為t1~t2期間內(nèi)所吸收或發(fā)出的電能

單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，J；千瓦·小時(shí)（kW·h），俗稱“度”。當(dāng)前25頁，總共86頁。第三節(jié)電阻元件一、電阻元件的定義電阻元件：在任意時(shí)刻，其電壓與電流之間的關(guān)系可以由平面上的一條曲線來確定的二端元件。線性電阻元件的圖形符號(hào)及其伏安特性曲線當(dāng)前26頁，總共86頁。線性電阻元件：電壓與電流之間的關(guān)系曲線在所有時(shí)間都是平面上的一條通過原點(diǎn)的直線的電阻元件。非線性電阻元件：電壓與電流之間是非線性關(guān)系曲線的電阻元件。非線性電阻元件的伏安特性曲線及圖形符號(hào)當(dāng)前27頁，總共86頁。二、電阻元件的伏安關(guān)系伏安關(guān)系：電路元件的電壓與電流之間的關(guān)系，又稱伏安特性。伏安特性曲線：表示伏安關(guān)系的函數(shù)曲線。

當(dāng)u和i取關(guān)聯(lián)參考方向或R：電阻元件的電阻，正實(shí)常數(shù)單位：歐姆，歐，Ω，千歐（kΩ），兆歐（MΩ）G：電阻元件的電導(dǎo)，正實(shí)常數(shù)單位：西門子，西，S電壓和電流取非關(guān)聯(lián)參考方向或線性電阻元件的圖形符號(hào)及其伏安特性曲線當(dāng)前28頁，總共86頁。三、電阻元件的功率電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向∵R和G是正實(shí)常數(shù)線性電阻元件是一個(gè)耗能元件t1~t2期間內(nèi)吸收的電能

直流電路，T時(shí)間內(nèi)吸收的電能功率p恒為非負(fù)數(shù)當(dāng)前29頁，總共86頁。第四節(jié)電容元件電容器：由兩個(gè)彼此靠近、相互絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成的，能夠儲(chǔ)存電荷和電場(chǎng)能量的電路器件。最簡(jiǎn)單的電容器→平行板電容器電容器是一種能夠儲(chǔ)存電荷和電場(chǎng)能量的器件。電容：電容器任一極板上所儲(chǔ)存的電荷量q（絕對(duì)值）與兩極板間的電壓u（絕對(duì)值）的比值。c單位：法拉，簡(jiǎn)稱法，F(xiàn)

千法（kF）、兆法（MF）、微法（μF）、皮法（pF）一、電容器的電容

當(dāng)前30頁，總共86頁。平行板電容器的電容ε：絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)，單位為法/米（F/m），它是表征絕緣介質(zhì)特性的物理量，它的大小是由絕緣介質(zhì)的性質(zhì)決定的；S：兩塊極板的正對(duì)面積；d：兩極板內(nèi)表面間的距離。影響電容器電容大小的因素：電容器極板的形狀、尺寸、相對(duì)位置和極板間所充有的絕緣介質(zhì)的性質(zhì)。對(duì)于絕緣介質(zhì)為各向同性的線性介質(zhì)的電容器而言，當(dāng)其極板的幾何形狀、尺寸和相對(duì)位置確定時(shí)，其電容C是個(gè)正實(shí)常數(shù)。當(dāng)前31頁，總共86頁。二、電容元件的定義電容元件：在任一時(shí)刻所儲(chǔ)存電荷q與其端電壓u之間的關(guān)系能夠用q－u平面上的一條曲線來確定的二端元件。線性電容元件：所儲(chǔ)存的電荷q與端電壓u之間的關(guān)系曲線在所有時(shí)間內(nèi)均為q－u平面上的一條通過原點(diǎn)的直線的電容元件。線性電容元件的圖形符號(hào)及特性曲線C：電容元件的電容。對(duì)于線性電容元件，C是一個(gè)正實(shí)常數(shù)。當(dāng)前32頁，總共86頁。非線性電容元件非線性電容元件：所儲(chǔ)存的電荷q與端電壓u之間的關(guān)系曲線是非線性的電容元件。非線性電容元件的特性曲線（a）變?nèi)荻O管的特性曲線（b）非線性平行板電容器的特性曲線（c）Mos電容器的特性曲線當(dāng)前33頁，總共86頁。三、電容元件的伏安關(guān)系u和i的參考方向一致u和i的參考方向不一致某一時(shí)刻電容元件的i與該時(shí)刻電容元件u的變化率成正比。電容元件是一個(gè)動(dòng)態(tài)元件，在直流電路中，電容元件相當(dāng)于開路。電容元件是一種“記憶元件”。當(dāng)前34頁，總共86頁。四、電容元件的儲(chǔ)能u和i關(guān)聯(lián)參考方向，從外電路吸收的功率t=－∞，u(－∞)＝0時(shí)，在任意時(shí)刻t儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量電容元件在任意時(shí)刻所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量與該時(shí)刻其端電壓的平方成正比。t時(shí)刻電容元件所儲(chǔ)存電場(chǎng)能量當(dāng)前35頁，總共86頁。五、電容元件的串聯(lián)和并聯(lián)電容元件的串聯(lián)：若干個(gè)電容元件依次一個(gè)接一個(gè)地連接起來，構(gòu)成一條支路的連接方式。電容元件的串聯(lián)1.電容元件的串聯(lián)當(dāng)前36頁，總共86頁。電容元件串聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）電容元件串聯(lián)電路中各電容所帶電量相等。

（2）電容元件串聯(lián)電路的等效電容的倒數(shù)等于各個(gè)串聯(lián)電容元件電容的倒數(shù)之和。q1=q2=…=qn=q當(dāng)前37頁，總共86頁。電容元件串聯(lián)電路的特點(diǎn)（3）電容元件串聯(lián)電路中各電容元件的電壓與其電容成反比。兩個(gè)電容元件串聯(lián)當(dāng)前38頁，總共86頁。2.電容元件的并聯(lián)電容元件的并聯(lián)：若干個(gè)電容元件的兩端分別連接在一起，構(gòu)成兩個(gè)公共節(jié)點(diǎn)和多條支路的連接方式。電容元件并聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）電容元件并聯(lián)電路中各電容元件的電量與其電容成正比。當(dāng)前39頁，總共86頁。電容元件并聯(lián)電路的特點(diǎn)（2）電容器元件并聯(lián)電路的等效電容等于各個(gè)并聯(lián)電容元件的電容之和。若干個(gè)電容元件并聯(lián)電路可以用一個(gè)電容元件來等效替代。當(dāng)前40頁，總共86頁。【例1－2】

圖（a）所示電容元件的電壓為三角波，如圖（b）所示，試求：（1）電容元件的電流，并給出其波形；（2）電容元件儲(chǔ)能的最大值。當(dāng)前41頁，總共86頁。例1－2（續(xù)）根據(jù)所求得各時(shí)間段的電流，作出電流波形如圖（c）所示。（2）從電壓波形圖中可以看出電壓的最大值為所以電容元件儲(chǔ)能的最大值為當(dāng)前42頁，總共86頁?！纠?－3】

下圖所示電路中，C1＝C2＝C3＝3μF，各電容元件的耐壓均為250V，各電容元件均未曾充過電。試求：（1）在電路端口加上U＝180V的直流電壓后，各電容元件的電壓；（2）電路端口電壓最大不能超過多少？解（1）C1與C3并聯(lián)的等效電容為二端電路的等效電容為各電容元件的電壓為當(dāng)前43頁，總共86頁。例1－3（續(xù)）（2）因?yàn)镃1＜C23

，所以U1＜U23＝U2

，要保證電容元件都不被擊穿，應(yīng)保證U1不超過250V。當(dāng)U1

＝250V時(shí)，有電路的端口電壓為所以，電路端口電壓不能超過375V。當(dāng)前44頁，總共86頁。第五節(jié)電感元件一、電感線圈的自感系數(shù)和自感電壓電感線圈的自感電感線圈：用導(dǎo)線繞制成一定形狀的線圈，使之具有一定的電感量，或稱為電感器。自感磁通Φ：通過線圈自身的磁通自感磁鏈Ψ：通過線圈自身的磁鏈

Ψ

＝NΦ自感系數(shù)L：在Φ的參考方向與i的參考方向符合右手螺旋定則的情況下，自感磁鏈與線圈中的電流之比，簡(jiǎn)稱自感。單位：亨利，簡(jiǎn)稱亨，H。毫亨(mH)、微亨（μH）…1.自感系數(shù)當(dāng)前45頁，總共86頁。線圈自感的影響因素l：螺線管的長(zhǎng)度S：螺線管的截面積N：線圈匝數(shù)μ：螺線管內(nèi)所充材料（磁介質(zhì)）的磁導(dǎo)率線圈自感的影響因素：線圈的幾何形狀、尺寸、匝數(shù)及線圈周圍的磁介質(zhì)的性質(zhì)。當(dāng)線圈的形狀、尺寸、匝數(shù)均固定時(shí)，若線圈內(nèi)部的磁介質(zhì)為各向同性的線性材料，則線圈的自感為一正實(shí)常數(shù)。長(zhǎng)直密繞螺線管自感的計(jì)算公式當(dāng)前46頁，總共86頁。2.自感電壓自感電動(dòng)勢(shì)：當(dāng)線圈中的電流i變化時(shí)，電流i所產(chǎn)生的磁通Φ將隨之而變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。自感現(xiàn)象：由于線圈中電流變化而在線圈自身中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。自感電壓：線圈中電流變化而在線圈兩端產(chǎn)生的電壓。u和e的參考方向與Ψ的參考方向符合右手螺旋定則u和e的參考方向與i的參考方向一致（自感L為定值）如果u和e與Ψ的參考方向不符合右手螺旋定則？當(dāng)前47頁，總共86頁。自感電壓u和e的參考方向與Ψ的參考方向不符合右手螺旋定則u和e的參考方向與i的參考方向不一致（自感L為定值）當(dāng)前48頁，總共86頁。二、電感元件的定義電感元件：在任意時(shí)刻，磁鏈Ψ與電流i之間的關(guān)系能夠用Ψ－i平面上的一條曲線來確定的二端元件。(a)電感元件的一般圖形符號(hào)(b)線性電感元件的Ψ與i的關(guān)系曲線(c)非線性電感元件的Ψ與i的關(guān)系曲線電感元件的圖形符號(hào)及特性曲線

線性電感元件：磁鏈Ψ與電流i之間的關(guān)系曲線在所有時(shí)間內(nèi)都是平面上的一條通過原點(diǎn)的直線的電感元件。

非線性電感元件：當(dāng)前49頁，總共86頁。線性電感元件Ψ和i的參考方向符合右手螺旋定則L：電感元件為電感，正實(shí)常數(shù)。Ψ和i的參考方向不符合右手螺旋定則當(dāng)前50頁，總共86頁。三、電感元件的伏安關(guān)系u與磁鏈Ψ的參考方向符合右手螺旋定則u和i取關(guān)聯(lián)參考方向u與磁鏈Ψ的參考方向不符合右手螺旋定則u和i取非關(guān)聯(lián)參考方向電感元件某一時(shí)刻的電壓值與該時(shí)刻電流的變化率成正比。電感元件是一種動(dòng)態(tài)元件。在直流電路中電感元件相當(dāng)于短路。電感元件是一種記憶元件。當(dāng)前51頁，總共86頁。四、電感元件的儲(chǔ)能電感元件是一個(gè)儲(chǔ)能元件（磁場(chǎng)能量）。電壓u和電流i取關(guān)聯(lián)參考方向，電感元件從外電路吸收的功率p＞0：增加，增磁電能→磁場(chǎng)能p＜0：減少，減磁磁場(chǎng)能→電能電感元件在t時(shí)刻所儲(chǔ)存的總磁場(chǎng)能量取i(－∞)＝0電感元件在某一時(shí)刻所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量與該時(shí)刻電流的瞬時(shí)值的平方成正比。當(dāng)前52頁，總共86頁?！纠?－4】

圖（a）所示電路中，電感元件的電感L＝100mH，其電流的波形如圖（b）所示。求電感元件的電壓，并畫出其波形。解由上述計(jì)算結(jié)果可畫出電壓的波形，如圖（c）所示。課本例題1-6，課后1-19當(dāng)前53頁，總共86頁。第六節(jié)電壓源和電流源

電池發(fā)電機(jī)信號(hào)發(fā)生器恒流源電流發(fā)生器

…電源電壓源電流源電壓源：與任一電路連接后，其兩端的電壓us總能保持規(guī)定值，而與通過它的電流大小無關(guān)的二端元件。電壓源的基本特性：（1）其端電壓由自身確定，是它本身所固有的，與流過它的電流無關(guān)，即與其所接的外電路無關(guān)；（2）其電流不是完全由它本身所確定的，而是隨其所接外電路改變而改變的。一、電壓源1.電壓源的定義當(dāng)前54頁，總共86頁。2.電壓源的分類us與t之間的函數(shù)關(guān)系由電壓源本身決定。（1）時(shí)變電壓源：電壓源所規(guī)定的電壓隨時(shí)間而變。

（2）恒定電壓源：電壓源所規(guī)定的電壓是一個(gè)與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)，也稱直流電壓源。電壓源的圖形符號(hào)及電壓波形（a）電壓源的一般圖形符號(hào)（b）直流電壓的圖形符號(hào)（c）正弦電壓的波形（d）直流電壓的波形當(dāng)前55頁，總共86頁。3.電壓源的伏安關(guān)系u與us參考方向取一致電壓源的伏安特性曲線（a）電壓源與外電路的連接（b）u(t)＞0的電壓源的伏安特性曲線（c）電壓為US的直流電壓源的伏安特性曲線當(dāng)前56頁，總共86頁。二、電流源1.電流源的定義電流源：與任一電路連接后，總能夠?qū)ν怆娐诽峁┮?guī)定的電流，而不論其端電壓的大小如何的二端元件。電流源的特性：（1）電流源的電流是由電流源本身決定的，是其本身所固有的，與電流源的端電壓無關(guān)，即與電流源所接的外電路無關(guān)。（2）電流源的電壓不是完全由電流源本身所確定的，它與電流源所接的外電路有關(guān)，即隨外電路改變而改變。2.電流源的分類時(shí)變電流源：電流源所規(guī)定的電流隨時(shí)間而變。恒定電流源：如果電流源所規(guī)定的電流是一個(gè)與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)，也稱直流電流源。當(dāng)前57頁，總共86頁。3.電流源的伏安關(guān)系i與is的參考方向一致電流源的伏安特性曲線（a）電流源與外電路的連接（b）i(t)＞0的電壓源的伏安特性曲線（c）電流為IS的直流電流源的伏安特性曲線當(dāng)前58頁，總共86頁。三、電壓源和電流源的功率P＞0：作電源使用P＜0：作負(fù)載使用向外電路發(fā)出功率，輸出電能從外電路吸收功率，吸取電能電壓源或電流源發(fā)出的功率（電壓源和電流源所在支路的電壓和電流取非關(guān)聯(lián)參考方向）例題1-7

當(dāng)前59頁，總共86頁。*第七節(jié)受控電源電源獨(dú)立電源受控電源獨(dú)立電壓源獨(dú)立電流源電源參數(shù)不受電路中其他支路的電壓或電流控制的電源電源參數(shù)受電路中其他支路的電壓或電流控制的電源受控電壓源受控電流源電壓源電流源受控源當(dāng)前60頁，總共86頁。受控電源受控電源：是一個(gè)具有控制支路和被控制支路兩條支路的二端口網(wǎng)絡(luò)。被控制量：被控電壓源的電壓及被控電流源的電流?？刂屏浚嚎刂齐妷涸措妷夯螂娏髟措娏鞯碾妷夯螂娏??？刂浦罚嚎刂屏克谥?。被控制支路：被控制的電壓源或電流源所在的支路稱為被控制支路。當(dāng)前61頁，總共86頁。受控電源的基本形式按照控制量和被控制量之間的不同組合電流控制電流源（CCCS）電流控制電壓源（CCVS）電壓控制電流源（VCCS）電壓控制電壓源（VCVS）當(dāng)前62頁，總共86頁。一、電流控制電流源（CCCS）電流控制電流源：一條支路中電流源的電流受另一條支路中的電流的控制，這兩條支路組合成的二端口網(wǎng)絡(luò)。CCCS兩個(gè)端口的伏安特性方程a：電流傳輸比，也稱電流控制比，是一無量綱的數(shù)。CCCS的圖形符號(hào)當(dāng)前63頁，總共86頁。二、電流控制電壓源（CCVS）電流控制電壓源：一條支路中電壓源的電壓受另一條支路中的電流的控制，這兩條支路組合成的二端口網(wǎng)絡(luò)。CCVS的圖形符號(hào)CCVS兩個(gè)端口的伏安特性方程

r：轉(zhuǎn)移電阻，單位為歐（Ω）。當(dāng)前64頁，總共86頁。三、電壓控制電流源（VCCS）電壓控制電流源：一條支路中電流源的電流受另一條支路電壓的控制，這兩條支路組合成的二端口網(wǎng)絡(luò)。兩端口的伏安特性方程g：轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，單位為西（S）。VCCS的圖形符號(hào)當(dāng)前65頁，總共86頁。四、電壓控制電壓源（VCVS）電壓控制電壓源：一條支路中電壓源的電壓受另一支路電壓的控制，這兩條支路組合成的二端口網(wǎng)絡(luò)。VCVS兩端口的伏安特性方程μ

：電壓傳輸比，也稱電壓控制比，是一無量綱的數(shù)。VCVS的圖形符號(hào)當(dāng)前66頁，總共86頁?！纠?－5】

求下圖所示電路中的電壓u2，已知：電流傳輸比a=40，電壓源電壓us=40mV。解當(dāng)前67頁，總共86頁。第八節(jié)基爾霍夫定律

1.集中參數(shù)電路集中參數(shù)電路：由集中參數(shù)元件相互連接而構(gòu)成的電路，稱為集中參數(shù)電路。2.平面電路平面電路：可以畫在一個(gè)平面上，而又沒有任何兩條支路在非節(jié)點(diǎn)處交叉的電路。一、有關(guān)電路的一些名詞當(dāng)前68頁，總共86頁。有關(guān)電路的一些名詞3.支路：電路中流過同一電流的每一個(gè)分支。支路電流、支路電壓4.節(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。5.回路：電路中由若干條支路構(gòu)成的閉合路徑。6.網(wǎng)孔：在平面電路中，內(nèi)部不存在支路的回路。

當(dāng)前69頁，總共86頁。二、基爾霍夫電流定律（KCL）1.定律表述表述一：在集中參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，通過任一節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和等于零。注意：1）“代數(shù)和”中的正負(fù)號(hào)根據(jù)電流的實(shí)際方向或參考方向來確定。2）若流出節(jié)點(diǎn)的電流前面取“＋”號(hào)，則流入節(jié)點(diǎn)的電流前面取“－”號(hào)，，或反之。節(jié)點(diǎn)電流方程：對(duì)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用KCL所建立的方程，簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)方程，也稱KCL方程。當(dāng)前70頁，總共86頁?；鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）表述二：在集中參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。當(dāng)前71頁，總共86頁。KCL的推廣KCL的應(yīng)用：節(jié)點(diǎn)、閉合面推廣KCL的表述一：在集中參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，穿過任一的閉合面的所有支路電流的代數(shù)和等于零。推廣KCL表述二：在集中參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，流出任一閉合面的電流之和等于流入該閉合面的電流之和。當(dāng)前72頁，總共86頁。2.定律應(yīng)用舉例【例1－6】

求圖示電路中的電流i6，已知i1=8A，i2=－2A，i3=－4A，i4=3A，i5=－6A。解法一：對(duì)節(jié)點(diǎn)a應(yīng)用KCL，求得對(duì)節(jié)點(diǎn)b應(yīng)用KCL，求得解法二：取一閉合面S，如圖中虛線所示，對(duì)此閉合面應(yīng)用KCL，可直接求得當(dāng)前73頁，總共86頁。三、基爾霍夫電壓定律（KVL）1.KVL表述KVL表述一：在集中參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路的所有支路電壓的代數(shù)和等于零。注意：1）列寫KVL方程時(shí)，要確定“代數(shù)和”中的正負(fù)號(hào)。2）確定正負(fù)號(hào)的方法如下：任意選定一回路繞行方向（或稱回路參考方向），凡支路電壓的參考方向與回路的繞行方向一致者，電壓前面取“＋”號(hào)；凡支路電壓的參考方向與回路的繞行方向相反者，電壓前面取“－”號(hào)?；芈冯妷悍匠蹋簯?yīng)用KVL所建立的方程，簡(jiǎn)稱回路方程，也稱KVL方程。當(dāng)前74頁，總共86頁?；芈冯妷悍匠坍?dāng)前75頁，總共86頁。推廣的KVLKVL：回路→任一閉合路徑推廣的KVL表述：在集中參數(shù)電路中，任一時(shí)