電路與模擬電子技術

電路與模擬電子技術第1頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路與模擬電子技術是一門專業(yè)技術基礎課2、高等數學中的微積分及常系數微分方程。2、關鍵在于課后練習，舉一反三?；A要求：學習要求：1、《大學物理》中的電部分；1、課堂認真聽講，掌握要點；第2頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路與模擬電子技術基礎第一篇電路理論基礎1、電路的基本概念與基本定律2、電路分析的基本方法3、交流穩(wěn)態(tài)電路分析4、暫態(tài)電路分析第二篇模擬電子技術基礎1、半導體器件與二極管電路2、晶體管放大電路基礎3、模擬集成電路及其應用電路4、信號產生電路5、直流電源第3頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二第一章電路的基本概念與基本定律本章主要內容1、介紹電路的基本物理量及單位2、引入電流、電壓參考方向3、建立電路模型的概念4、介紹幾種常用理想電路元件5、介紹電路兩類基本約束（歐姆定律，基爾霍夫定律）第4頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路的基本概念與電路元件第1章

§1.4

基本電路元件模型

§1.1~3

電路的基本概念

§1.5

電路的工作狀態(tài)與元件額定值

§1.6

基爾霍夫定律第5頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路的概念電路是由用電設備或元器件（稱為負載）與供電設備（稱為電源）通過導線連接而構成的提供給電荷流動的通路。有直流和交流電路。電路的組成~220V控制電源接入的開關等電源開關導線用電設備例如我們常用的照明電路為電路工作提供能量的電源-在電能作用下完成電路功能的用電設備或元器件連接電源和用電設備的導線1.1電路的組成與功能中間設備第6頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二3、電路的功能電能----->(用電設備)----->其它形式的能量信息傳輸信號(接受)--->電路----->信號(已經放大、去噪、合成…)信息處理能量轉換：將傳輸到負載的電能根據需要轉換成其它能量傳輸：將電源的電能傳輸給用電設備(負載)。如光、聲、熱、機械能等。形式的能量發(fā)電機—變壓器---傳輸線—變壓器-->負載第7頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路的激勵和響應輸出（能量或信號），稱為電路的響應。在電路中響應常表示為某一元件上的電壓、電流或電功率。

輸入（電能或信號），稱為電路的激勵。在電路中激勵常表示為電源（提供電能，使電路工作）或信號源（作為電路傳輸、處理信息的對象）。~220V電源開關導線用電設備例如，照明電路中，220V交流電源就是電路的激勵，而燈泡獲得的電功率則是電路的響應。第8頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二1、元件模型

——忽略元件的次要特性，用規(guī)定的理想化模型表征其物理特性。元件模型是一種理想化模型：為了便于分析電路的主要特性和功能把構成實際電路的元件抽象成理想的電路元件電阻元件1.2電路模型第9頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二2、電路模型對電路中的每個元器件特性建立元件模型把所有元器件的元件模型按照原電路結構連接起來，形成電路的模型導線電池開關燈泡例：第10頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二常用的幾種元件模型：－＋電阻元件電感元件電容元件無源元件電壓源電流源有源元件無源元件：電阻、電感、電容這些元件任何時刻對外界均不提供能量，叫做無源元件.有源元件：凡是發(fā)出電壓、電流，對外界提供能量的元件，叫有源元件。如電池、發(fā)電機第11頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電流是電路中電荷流動量的度量，它表示單位時間流過電路中某一截面的電荷量。單位名稱：安（培）符號：A（Ampere）1.3.1

電流

(current)電流：1、電流及其表示方式電流的符號：I（不隨時間變化）或i（隨時間變化）1.3電路的基本物理量第12頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二ab電路中的一條通路正電荷流向q+負電荷流向q-電流的真實方向電流的真實方向：規(guī)定正電荷流動的方向為電流的方向10V10第13頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二在復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？問題的提出電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR當電流的流向不定或者難以判別時，先任意選定一個方向作為電流的方向第14頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二2、電流的參考方向(1)參考方向：任意選定的一個方向即為電流的參考方向。i

參考方向（2）參考方向的任意性電流的參考方向是人為定義的。

不一定與實際方向相符第15頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電流的參考方向是人為定義的，而電流的真實方向則是受電路約束客觀存在并確定的。當參考方向設得與真實方向一致時，電流的代數值符號為正；反之為負。

若分析電路后確定的電流符號為正，則表明電流的真實

方向就是參考方向；反之亦然。3、電流的參考方向與實際方向的關系第16頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二i>0i<0實際方向i參考方向實際方向i參考方向例I1=1A10V10I1I1

=-1A10V10I1第17頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向。

(圖中標出箭頭）用雙下標表示：如iAB,電流的參考方向由A指向B。(圖中標出A、B）i

參考方向

iAB

參考方向AB4、電流參考方向的兩種表示：第18頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二a點電位b點電位1.3.2電壓、電位和電動勢電壓的概念：1、電壓及其表示方式電場是一種位場，類似引力場，電荷在電場中具有電位能電路是電場的一種特殊形式。單位正電荷在電場中某點所具有的電位能稱為該點的電位它表示外力將單位正電荷從參考點（0電位）移動到的該點所作的功一、電壓(voltage)第19頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二-單位名稱：伏(特)(V)=1焦耳(J)/庫侖(C)

-符號：用u或U表示-電壓的真實方向：電路（電場）中兩點（如a與b）之間的電位差稱為電壓，規(guī)定電位下降的方向為電壓的真實方向即從高電位端

指向

低電位端注：電動勢的真實方向：即從低電位端

指向

高電位端第20頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二2.電壓的參考方向電壓具有方向性，不能單用數值來表示，必須同時標定其方向。有了參考方向，電壓變量就轉變成了代數量。兩點之間電壓只可能有兩個方向，可先假設其中一個方向為電壓的方向，稱此假設的方向為電壓的參考方向。在對電路分析之前不能確定電壓的真實方向第21頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二(3)用雙下標表示：如UAB,由A指向B的方向為電壓(降)的參考方向。ABUAB(2)用箭頭表示：箭頭指向為電壓（降）的參考方向+U(1)用正負極性表示：由正極指向負極的方向為電壓

(降低)的參考方向U3.電壓的參考方向三種表示方式第22頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二+實際方向+實際方向+（參考方向）U+（參考方向）UU

>0U

<04.實際方向與參考方向的關系：當參考方向設得與真實方向一致時，電壓的代數值符號為正；反之為負。若分析電路后確定的電壓符號為正，則表明電壓的真實方向就是參考方向；反之亦然。第23頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二例U1=10V10V10+U110V10+U1U1=10V第24頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二

+UII關聯(lián)參考方向非關聯(lián)參考方向+U-電流的參考方向和電壓的參考方向取一致，稱關聯(lián)方向；如不一致，稱非關聯(lián)方向。5、關聯(lián)參考方向-采用關聯(lián)的參考方向后，在電路中只需要標出一個（電流或電壓）參考方向。-如果采用非關聯(lián)方向，則必須全部標示I+U第25頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二參考方向也稱為假定正方向，以后討論均在參考方向下進行，一般不考慮實際方向。如果沒有特殊需要，一般采用關聯(lián)參考方向。在以后的解題過程中，一定要先假定“正方向”，然后再列方程計算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的.123注意！第26頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二例1已知：E=2V,R=1Ω求：當U分別為3V和1V時，求IR?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

IRURRabU+-(3)數值計算A112-3

3V===RIUA-112-1

1V===RIU第27頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二Va=5V

a

點電位：ba15Aab15AVb=-5V

b

點電位：Vb=0V

b

點電位：Va=0V

a

點電位：電路中某點的電位與參考點的選擇有關。參考點用表示

在電路中任選一節(jié)點，設其電位為零，此點稱為參考點。電路中某點的電位等于該點與參考點之間的電壓。二、電路中電位的概念第28頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電位值是相對的,參考點選得不同，電路中其它各點的電位也將隨之改變；電路中兩點間的電壓值是固定的，不會因參考點的不同而改變。電位和電壓的區(qū)別注意電壓：電路中兩點間的電位差Uab=Va-Vb第29頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二1、若選A為參考點，則各點電位如下2、若選B為參考點，則各點電位如下3、不論A或B為參考點，則各兩點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=90V

UAB=VA-VB=60V

UCB=VC-VB=140V

UDB=VD-VB=60V例1：電路如圖所示：

計算電路中各點電

位和兩點間的電壓。第30頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二結論：1、電路中某一點的電位等于該點與參考點

（電位為零的點）之間的電壓2、參考點選的不同，電路中各點的電位值

隨著發(fā)生改變，而電壓值是不變的，所

以，電位的高低是相對的，電壓的大小

是絕對的。第31頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電位的計算1、選定參考點；2、計算某點電位，即計算該點到參考

點的電壓。第32頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電位在電路中的表示法R1R2R3+E1-E2E1+_E2+_R1R2R3第33頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二練習：用電位表示電路圖+_+__+10v20v15v242+10v-20v+15v242第34頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二例：計算圖示電路中開關S合上和斷開時b點的電位ab+12v2k2k4kS解：S斷開時：整個電路處于開路的狀態(tài)，電路中無電流流過，所以Vb=12vS閉合時：4k電阻上無電流流過，a、b兩點等電位。

Vb=Va=6v第35頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路圖的還原8v-4v-6v8v4v6v+_++__第36頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電功率：單位時間內電場力所做的功。功率的單位名稱：瓦（特）符號（W）1、電功率的概念、符號與單位電功率是電路元件消耗電能快慢的度量，它表示單位時間內電路元件消耗的電場能量1.3.3功率和能量單位:W,kW,mW關聯(lián)參考方向非關聯(lián)參考方向注意：采用非關聯(lián)參考方向時，計算電路功率時需在公式中增加一個符號。考慮功率是電路元件消耗（吸收）電能的速度，固，當P＞0時，表示元件吸收功率，是負載；當P＜0時，元件發(fā)出功率，是電源。第37頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二2．功率的計算和判斷1）u,i取關聯(lián)參考方向p吸

=uip吸

>0實際吸收是負載p吸

<0實際發(fā)出是電源+–iu2）u,i取非關聯(lián)參考方向+–iu

p吸=-uiP吸>0實際吸收是負載P吸<0實際發(fā)出是電源表示元件吸收的功率表示元件吸收的功率第38頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二上述功率計算適用于任意二端網絡。例

U=5V，I=

-1AP吸=UI=5(-1)=-5WP吸=－UI=－5(-1)=5W+–IU關聯(lián)+–IU非關聯(lián)吸收-5W，實際發(fā)出5W實際吸收5W第39頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二4、功率平衡原理電路中所有元件的功率之和為0！功率平衡原理：作用：常用作對分析結果的檢驗準則第40頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二例：由5個元件組成的電路如圖，各元件上電壓、電流參考方向標在圖上如下。

確定各元件的功率，指出哪些是電源、哪些是負載？12345+-－第41頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二元件5：P5吸=U5×I5=80×（-1）=-80W發(fā)出功率為電源元件1：P1吸=－U1×I1=－(－30)×3=90W吸收功率為負載元件2：P2吸=－U2×I2=－(－20)×1=20W吸收功率為負載元件3：P3吸=U3×I3=60×-2=-120W發(fā)出功率為電源元件4：P4吸=U4×I4=30×3=90W吸收功率為負載總功率：90＋20－120＋90－80＝0功率平衡！12345+-－－第42頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二AABV+__+若：電壓表和電流表均正偏，判斷A、B誰是電源，誰是負載IAIBUA：電壓和電流的實際方向相反，是電源B：電壓和電流的實際方向相同，是負載例第43頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二1.4.1電阻元件1.

符號Rui0電阻伏安特性曲線2.伏安特性曲線－線性電阻元件的伏安特性為一條過原點的直線電阻元件的特性由u-i

平面上的一條曲線表示線性電阻－線性電阻元件的參數為特性曲線的斜率，記作

R－線性電阻R是一個與電壓和電流無關的常數－Rtg非線性電阻§1.4

基本電路元件模型第44頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二(1)關聯(lián)參考方向3.

電阻元件的電壓、電流關系u

RiR稱為電阻單位名稱：歐(姆)R+ui令G

1/RG稱為電導則歐姆定律表示為單位名稱：西(門子)符號:S(Siemens)iGu.(2)非關聯(lián)參考方向R+ui則歐姆定律寫為u

–Ri或i

–Gu公式必須和參考方向配套使用！第45頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二4.開路與短路對于一電阻R當R=0(G=

)，視其為短路。i為有限值時，u=0。當R=(G=0)，視其為開路。u為有限值時，i=0。ui0開路伏安特性曲線ui0短路伏安特性曲線R+ui第46頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二5.功率和能量p吸

uii2Ru2/R功率：能量：可用功表示。從t0

到t

電阻消耗的能量R+uip>0w>0電阻是一種耗能元件電阻屬于無記憶元件是一種無源元件第47頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二1.4.2、電容元件++++––––+q–q1、電容元件的概念電容元件是一種表征電路元件儲存電荷特性的理想元件，其原型是平板電容器，基本特性是存儲在極板上的電荷量q

與兩極板之間的電壓u

滿足代數關系。電容元件的符號有極性無極性C+Cq=Cu第48頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二云母電容器薄膜電容器瓷片電容器第49頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電解電容器第50頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電解電容器第51頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二qu0電容庫伏特性曲線線性電容非線性電容2、電容元件的庫伏特性用

q-u平面上的一條曲線

fC(q,u)=0描述線性電容的q~u

特性是過原點的一條直線電容元件的參數為特性曲線的斜率，記作

C，C稱為電容元件的電容（量）q=Cu或單位法拉（F），微法F(10-6F)、皮法pF(10-12F)。Ctg電容的容量第52頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二u,i

取關聯(lián)參考方向3.線性電容的伏安特性Ciu+–+–動態(tài)元件q=Cu（1）在關聯(lián)參考方向下，電容元件的電流與其電壓的導數成正比，而與電容元件的端電壓的絕對值無關，說明電容元件是一種動態(tài)元件。（2）在某一時刻電容的電流取決于該時刻電容電壓的變化率。電容電壓變化越快，電流的值越大。當u為常數(直流)時，du/dt=0i=0。電容在直流電路中相當于開路，電容有隔直作用。（3）電容兩端的電壓發(fā)生突變（導數為無窮大），則電路需要提供無窮大的電流，這不可能，所以電容兩端的電壓不能不能突變。第53頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二對兩邊積分則(4)電容元件是一種記憶元件；(積分形式)電容上的電壓所不僅與[t,0]時間間隔內的電流有關，還與初始電壓u(0)有關，說明電容是一種記憶元件(5)表達式前的正、負號與u，i的參考方向有關i=Cdu/dti=–Cdu/dt

C+UiC+Ui第54頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二4.電容元件的功率和能量由此可以看出，電容是無源元件，它本身不消耗能量。u,i

取關聯(lián)參考方向（1）電壓絕對值增大，p＞0，電容吸收電功率并將電能轉換為電場能儲存。（2）電壓絕對值減少，p＜0，電容發(fā)出電功率，將儲存電場能轉換為電能輸出。（3）電壓絕對值不變，p=0，電容功率為0與電流無關電容儲存的電場能為：第55頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二？電容兩端的電壓是直流時,儲存的電場能量是否為0？否！第56頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二1.4.3電感元件iu1、電感元件的概念電感元件的原型是空心線圈，基本特性是線圈中的磁通量與流過線圈的電流i

滿足代數關系ψ磁鏈，單位（Wb，韋伯）ψ=Nφφ一個線圈的磁通量

Li+–u電感電路符號第57頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電感線圈第58頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二線性電感,任何時刻，磁鏈與電流i成正比。2、元件特性：韋安特性電感韋安特性曲線ψi0線性電感非線性電感ψ=Li或用

ψ-i平面上的一條曲線

fL(ψ,i)=0描述線性電感的韋安特性是過原點的直線電感元件的參數為特性曲線的斜率，記作

L單位亨利（H），毫亨mH(10-3H)和微亨H(10-6H)第59頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二u,i

關聯(lián)i,右螺旋u,一致i+–u3.線性電感電壓、電流關系電感線圈通以電流就會產生磁通，變化的電流產生變化的磁通，從而在線圈中產生感應電動勢。根據電磁感應定理，感應電壓等于磁鏈的變化率。電感的伏安特性：（u,i

關聯(lián)）第60頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二Li+–u動態(tài)元件記憶元件L1dt=di第61頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二(1)u的大小取決與i的變化率，與i的大小無關；(3)電感元件是一種記憶元件；(2)當i為常數(直流)時，di/dt=0u=0。電感在直流電路中相當于短路；Li+–u(4)當u，i為關聯(lián)方向時，u=Ldi/dt；

u，i為非關聯(lián)方向時，u=–Ldi/dt第62頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電感是無源元件，它本身不消耗能量。4.電感的功率與能量可正可負，有時吸收能量，有時放出能量，但本身也不消耗能量（無損耗）以磁場方式儲存儲能與電流的方向無關第63頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電感兩端的電流是直流時,儲存的電場能量是否為0？否！第64頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二R1UR2當U為直流電壓時，計算電感和電容的電壓、電流和儲能。例UR1R2LCiLuC，，，，第65頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二無源元件小結RLC定義伏安關系直流應用仍有短路開路第66頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二RLC能量關系特點耗能電能磁場能無源元件電能電場能儲能元件耗能元件記憶元件無記憶第67頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二電路符號us電源兩端電壓為uS，其值與流過它的電流i

無關,理想電壓源中的電流由外電路決定。一、理想電壓源1、概念：+-us恒壓源直流：us為常數，稱為恒壓源或直流源交流：us是確定的時間函數，us=Umsintus1.4.4有源電路元件第68頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二2、特點：(a)電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關；(b)通過它的電流是任意的，由外電路決定。I15V

(c)電壓源的電壓和電流一般取非關聯(lián)參考方向。5VI=5AI105VI=1A第69頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二ui03.伏安特性(1)若uS=US

，即直流電源。則其伏安特性為平行于電流軸的直線。

us+_iu+_USui0(2)電壓為零的電壓源，伏安曲線與i軸重合，相當于短路狀態(tài)。恒壓源電壓源為0第70頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二4.理想電壓源的開路與短路uS+_iu+_R(1)開路：R，i=0，u=us(2)短路：R=0，i

，此時理想電源模型不存在。理想電壓源不允許短路。*實際電壓源也不允許短路。因其內阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。US+_iu+_R0實際電壓源第71頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二5.功率i,us非關聯(lián)p=-uiuS+_iu+_外力克服電場力做功，發(fā)出功率。物理意義：若p=-ui<0說明電源處于供電狀態(tài)。在非關聯(lián)參考方向下若p=-ui>0說明電源吸收的功率瞬時值為正值，這時電源處于充電狀態(tài)，電源已經成了負載。第72頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二7.實際電壓源任何一個實際的電源都含有內阻，由理想電壓源和內阻R0串聯(lián)組成。+_USR0UIU=US-IR0伏安特性UIUSUS/R0第73頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二2、特點：(a)電源電流由電源本身決定，與外電路無關；(b)電源兩端電壓是由外電路決定。直流：iS為常數，稱為直流電流源或恒流源

交流：iS是確定的時間函數，如iS=Imsint電路符號iSUIR1A電源輸出電流為iS，其值與此電源的端電壓u

無關。1.7.2電流源：1、概念：iS第74頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二3、伏安特性(1)若iS=IS

，即直流電源。則其伏安特性為平行于電壓軸的直線，反映電流與端電壓無關。

ISui0iSiu+_(3)電流為零的電流源，伏安曲線與u軸重合，相當于開路狀。ISui0直流電源電流源為0第75頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二4、理想電流源的短路與開路(1)開路：R，i=0

，u。若強迫斷開電流源回路，電路模型為病態(tài)，理想電流源不允許開路。(2)短路：R=0，i=iS

，u=0

，電流源被短路。RiSiu+_第76頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二5、功率p=-uis

iSiu+_u,iS非關聯(lián)

p<0，為供電狀態(tài)p>0，則電流源吸收電功率，變成了負載。在u,iS

非關聯(lián)條件下第77頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二由理想電流源與內阻R0并聯(lián)組成abIUabIsR0Uab=IsR0-IR0IUabISIsR0伏安特性6、實際電流源：可由穩(wěn)流電子設備產生，有些電子器件輸出具備電流源特性，如晶體管的集電極電流與負載無關；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產生一定值的電流等。I=Is–Uab/R0第78頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二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，Us不能變。Us-Uab=恒壓源中的電流

I=IS恒流源兩端的電壓IUs_+abUab=?Is例1第79頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二+_10v2AR求：R=1和R=10兩種情況下的UIs，并判斷各元件的功率。當R=1，UIs=10-2R=8v例2+UIS-當R=10，UIs=10-2R=-10vP=-2×10＝-20WP=2×(－10)＝-20W關聯(lián)，P＜0發(fā)P=22×10＝40W關聯(lián)，P＞0吸10v電壓源：2A電流源：10R：功率平衡！非關聯(lián)，P＜0發(fā)+_10v2AR+UIS-10v電壓源：P=-2×10＝-20W非關聯(lián)，P＜0發(fā)2A電流源：P=2×8＝16W關聯(lián)，P＞

0吸10R：P=22×1＝4W關聯(lián)，P＞0吸功率平衡！第80頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二獨立源小結+_us(t)電壓源電流源符號特點工作狀態(tài)is(t)電壓恒定電流隨外電路變化電流恒定電壓隨外電路變化開路保存，P=0W短路—事故狀態(tài)短路保存，P=0W開路—事故狀態(tài)第81頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二獨立源小結電壓源電流源置零實際元件+_USR0IsR0短路開路第82頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二§1.5

電路的工作狀態(tài)與元件額定值一、開路工作狀態(tài)一部分電路對外連接端斷開時，這部分電路沒有電流流過，這部分電路所處的狀態(tài)稱為開路。電源工作在開路狀態(tài)（空載狀態(tài)）。I=0Uoc=E（開路電壓）P=0+_ER0UocIR1R2S1S21.5.1電路的工作狀態(tài)第83頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二二、短路工作狀態(tài)：當用導線將某一部分電路的兩端直接連起來時，這部分電路被短路。S1,S2同時閉合，電源處于短路工作狀態(tài)。U=0

I=ISC=E/R0（短路電流）電源短路容易燒壞電源，因此電源使用中通常接入熔斷器+_ER0IR1R2S1S2P=0（輸出功率）

PE=I2R0

（電源消耗的功率）第84頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二三、負載工作狀態(tài)：（接負載）+_ER0RLUIU=E-IR0IR0IUE伏安特性伏安特性的斜率與R0有關，R0越小，斜率越小。R0<<RL時，U隨負載的變動很小，受負載的影響很小，電源帶負載能力強。電源的內阻越小，帶負載能力越強。第85頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二（1）滿載工作：電路中的電流等于電源的額定電流時。（2）輕載工作：電路中的電流小于電源的額定電流時。（3）超載工作：電路中的電流大于電源的額定電流時。

——不允許+_ER0RLUI第86頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二§1.5.2

電氣設備的額定值一、額定值：各種電氣設備的電壓、電流、功率都有一個額定值。對負載來講：額定值指負載正常工作時的條件及消耗的功率限額。負載必須額定工作

（例：220v，40w的白熾燈）。1.額定電流：電氣設備在長期連續(xù)運行或規(guī)定工作條件下通過的最大電流。IN2.額定電壓：根據電氣設備所用絕緣材料的耐壓程度或允許溫升等情況，規(guī)定的正常工作時的電壓。UN3.額定功率：額定電壓、額定電流下工作時的功率。PN第87頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二對電源來講：額定值指電源向負載提供的

電流、電壓和功率的限額。

通常在銘牌或說明書中標出

注意使用時不要超過額定值。以電壓源為例：R2+_ER0R1R0

0I總R3負載增加，I總、P總增加電源輸出的電流、功率取決于負載的大小第88頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二結論：在一定條件下，電源輸出的功率取決于負載的大小，所以電源不一定處于額定工作狀態(tài)，但是一般不應該超過額定值因此：電源的額定狀態(tài)與負載是有區(qū)別的，負載一般要額定工作。電源的輸出功率取決于負載。第89頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二練習：+_E=220vR00I60w

220v100w

220vI1I2s(1)R00，S閉合后

I1變化？不變(2)R00，S閉合后

I1變化？減小(3)電源的額定功率為125kw、220v，接220v、60w的電燈時，電燈會不會燒毀？不會、電源輸出的功率為60w第90頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二基爾霍夫電流定律

(Kirchhoff’sCurrentLaw—KCL)基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff’sVoltageLaw—KVL)基爾霍夫定律與元件特性是電路分析的基礎。GustavRobertKirchhoff(1824-1887)基爾霍夫/克西霍夫1.6基爾霍夫定律第91頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二一.幾個名詞1.支路

(branch)：電路中通過同一電流的一個分支(b)2.節(jié)點

(node):三條或三條以上的支路的連接點稱為節(jié)點(n)3.回路(loop)：由支路組成的閉合路徑。(l)b=34.網孔(mesh)：不包含支路的回路即網孔。對平面電路，每123ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=2123個網眼即為網孔。網孔是回路，但回路不一定是網孔。M=2第92頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二支路：ab、ad、…...

（共6條）回路：abda、bcdb、

…...

（共7個）結點：a、b、…...(共4個）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-網孔：abda、bcdb

adca

（共3個）第93頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二1、在電路中，任一時刻，任一節(jié)點的各支路電流的代數和為零。即-當支路電流參考方向指向節(jié)點n

，上述求和式中取“+”，-當支路電流參考方向背向節(jié)點n

，上述求和式中取“_”。i1–i2+i3–i4=0注意：流進流出流進流出二.

基爾霍夫電流定律

(KCL)：i1i2i3i4第94頁，共109頁，2023年，2月20日，星期二??7A4Ai110A-12Ai2i1+i2=10–12i2=1A

4=7+i1i1=–3A

例2、在電路中，任一時刻，流入結點的支路電流之和等于流出該結點的支路電流之和基爾霍