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衩裴
4 years ago
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1 任课教师 : 魏佩瑜教授电工电子教研室

2 绪论 1. 课程的地位电气信息类电子信息科学类等专业的重要基础课, 必修课考研课程如 : 模拟电子技术数字电子技术高频电子线路电机学 ( 或电机与拖动 ) 电力系统分析自控原理信号与系统控制元件 ( 或控制电机 ) 电力电子技术集成电路设计等课程都用到电路理论电气工程学科下的 5 个硕士专业一般都考电路课程, 如 : 我院的三个硕士专业 : 电力系统及其自动化电力电子与电力传动检测技术与自动化装置都考电路 ( 也可以选择考信号与系统或自动控制原理 )

3 开设电路课程的本科专业 : 98 年颁布的本科专业目录 07 理学 0712 电子信息科学类电子信息科学与技术 ( 注 : 可授理学或工学学士学位 ) 微电子学 ( 注 : 可授理学或工学学士学位 ) * 光信息科学与技术 08 工学 0806 电气信息类电气工程及其自动化自动化电子信息工程通信工程电气工程与自动化信息工程计算机科学与技术 ( 注 : 可授工学或理学学士学位 ) 电子科学与技术生物医学工程

4 2. 电路理论及相关技术的发展简史 ( 自学 ) 3. 电路课程的基本结构一个假设 ( 集总假设 ) 两类约束 ( 元件约束和拓扑约束 ) 基本方法 ( 叠加分解变换域和系统分析 ) 1 叠加方法的理论基础是叠加定理 ( 第 4 章 ); 2 分解方法的理论基础是置换定理戴维南定理诺顿定理和互易定理 ( 第 4 章 ); 3 变换域方法包含相量分析法 ( 第 8 章 ) 和 S 域分析法 ( 第 14 章 ); 4 系统分析 ( 第 15 章 ) 一般分析 ( 第 3 章 )

5 第一章电路模型和电路定律 1 电路模型的概念 ; 内容提要 2 电压电流参考方向的概念 ; 3 吸收发出功率的表达式和计算方法 ; 4 各类电路元件 : 电阻元件电压源电流源电容元件和电感元件等 ; 5 受控电源 ; 6 基尔霍夫定律第 6 章专门介绍

6 本章的重点电流和电压的参考方向 ; 电路元件特性 ; 基尔霍夫定律本章的难点电压电流的实际方向与参考方向的联系和差别 ; 理想电路元件与实际电路器件的联系和差别 ; 独立电源与受控电源的联系和差别与后续章节的联系本章内容是所有章节的基础, 学习时要深刻理解, 熟练掌握

7 1 1 电路和电路模型在实践中, 为了达到某种目的, 人们需要设计安装一些实际电路, 并让它运行 1. 实际电路由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路功能 : 1 电能量的传输分配与转换 ; 2 信息的传递控制与处理共性 : 建立在同一电路理论基础上

8 2. 电路模型池导线电开关 1 0BA SE -T wa lp late 实际电路灯泡 R S U S 电路图 ( 模型 ) 电路模型 : 反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合理想电路元件 : 有某种确定的电磁性能的理想元件 S R L 电气原理图拓扑结构图

9 5 种基本的理想电路元件电阻元件 : 表示消耗电能的元件 ; 电感元件 : 表示产生磁场, 储存磁场能量的元件 ; 电容元件 : 表示产生电场, 储存电场能量的元件 ; 电压源和电流源 : 表示将其它形式的能量转变成电能的元件注意 5 种基本理想电路元件有三个特征 : 1 只有两个端子 ; 2 可以用电压或电流按数学方式描述 ; 3 不能被分解为其他元件

10 注意 1 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件, 在一定条件下可用同一电路模型表示 ; 2 同一实际电路部件在不同的应用条件下, 其电路模型可以有不同的形式例如 : 一个线圈理想模型直流下的模型低频下的模型高频下的模型

11 1 2 电流和电压的参考方向电路中的主要物理量有电压电流电荷磁链能量电功率等在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流电压和功率 1. 电流的参考方向电流 : 带电粒子有规则的定向运动电流强度 : 单位时间内通过导体横截面的电荷量 i(t) del lim t 0 q(t) t dq(t) dt 单位 :A ( 安 ) ka ma A 1kA=10 3 A, 1mA=10 A, 1 A=10 A

12 方向 : 正电荷的运动规定为电流的实际方向元件 ( 导线 ) 中电流流动的实际方向只有两种可能 : A A 实际方向实际方向 B B 1 90V 2 20A V 问题 : 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时, 电流的实际方向往往很难事先判断 o 5 i,u 110V t

13 参考方向任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向一般用箭头表示 i 参考方向 A B A i AB B 电流的参考方向与实际方向的关系 A i>0 参考方向 B A i<0 参考方向 B 实际方向实际方向表明 : 电流 ( 代数量 ) 有大小和方向 ( 正负 ) 参考方向也可以用双下标表示 : 如 i AB 电流的参考方向由 A 指向 B

14 2. 电压的参考方向电位 : 单位正电荷 q 从电路中一点移至参考点 ( =0) 时电场力做功的大小电压 U: 单位正电荷 q 从电路中一点移至另一点时电场力做功 (W) 的大小 U del dw dq 实际电压方向 : 电位真正降低的方向单位 : V ( 伏 ) kv mv V

15 例已知 :4C 正电荷由 a 点均匀移动至 b 点电场力做功 8J, 由 b 点移动到 c 点电场力做功为 12J (1) 若以 b 点为参考点, 求 a b c 点的电位和电压 U ab U bc ; (2) 若以 c 点为参考点, 再求以上各值 a b c 解 :(1) b 0 W a ab 8 2V q 4 U ab a b 2 0 2V U bc b c W c cb W q bc 12 3V q 4 0 3V

16 例已知 :4C 正电荷由 a 点均匀移动至 b 点电场力做功 8J, 由 b 点移动到 c 点电场力做功为 12J (1) 若以 b 点为参考点, 求 a b c 点的电位和电压 U ab U bc ; (2) 若以 c 点为参考点, 再求以上各值 a b c 解 :(2) c 0 W a ac (8 12) 5V q 4 U ab a b 5 3 2V U bc b c b q W bc V 3 3V

17 a b a b 计算结果分析 b 0, a 2V, c 3V U ab 2V,U bc 3V c c 0, a 5V, b 3V U ab 2V,U bc 3V c 结论电路中电位参考点可任意选择 ; 参考点一经选定, 电路中各点的电位值就唯一确定 ; 当选择不同的电位参考点时, 电路中各点电位值将改变, 但任意两点间电压保持不变

18 问题 : 在复杂电路或交变电路中, 两点间电压的实际方向往往不易判别, 给实际电路问题的分析计算带来困难电压 ( 降 ) 的参考方向 ( 或参考极性 ) 假设高电位指向低电位的方向 A 参考方向 u B 元件实际方向 A 参考方向 u B 元件实际方向 u>0 u<0

19 电压参考方向的三种表示方式 : (1) 用箭头表示 A u 元件 B (2) 用正负极性表示 A u 元件 B (3) 用双下标表示 A u AB 元件 B

20 3. 关联参考方向元件或支路的 u,i 采用相同的参考方向称之为关联参考方向反之, 称为非关联参考方向 i i u 关联参考方向 u 非关联参考方向问 : 对 A B 两部分电路电压电流参考方向关联否? i A 非关联 A u B B 关联参参考方向考方向

21 注意 1 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向 ; 2 参考方向一经选定, 必须在图中相应位置标注 ( 包括方向和符号 ), 在计算过程中不得任意改变 ; 3 参考方向不同时, 其表达式相差一负号, 但电压电流的实际方向不变

22 1 3 电功率和能量当电流通过电炉和灯泡时, 能使它们生热发光这说明电源提供的能量能通过负载转换为其他种不同形式的能量 1. 电功率单位时间内电场力所做的功 p dw u dw i dq dt dq dt p dw dt dw dq dq dt ui 计算公式 p ui 不仅适用于一个元件, 也适用于任何一段电路功率的单位 :W ( 瓦 ) (Watt, 瓦特 ),kw mw 等

23 2. 电路吸收或发出功率的判断 u i 取关联参考方向 : p ui 表示元件吸收的功率 p>0, 吸收正功率 ( 实际吸收 ) p<0, 吸收负功率 ( 实际发出 ) A B u i 元件 u i 取非关联参考方向 : p ui 表示元件发出的功率 p>0, 发出正功率 ( 实际发出 ) p<0, 发出负功率 ( 实际吸收 ) A B u i 元件

24 例 : 求图示电路中各方框所代表的元件吸收或产生的功率已知 : U 1 1V,U 2 3V, U 3 8V,U 4 4V, U 5 7V,U 6 3V, I 1 2A,I 2 1A,I 3 1A 2 U 1 1 I 1 U 2 U 4 U U 6 6 U 5 I 2 I 3 5 解 : P 1 发 U 1 I W; P 2 吸 U 2 I 1 2 6W P 3 吸 U 3 I 1 2 6W; P 4 吸 U 4 I 2 1 4W P 5 吸 U 5 I 3 7W;P 6 吸 U 6 I 3 3W 对一完整电路, 满足 : 发出的功率 = 吸收的功率

25 3. 电能量 p dw dt dw p dt u i dt 在 t 0 到 t 时间内, 元件吸收的电能量为 : w(t) t u( )i( ) d t 0 能量的单位 :J ( 焦 ) (Joule, 焦耳 )

26 1 4 电路元件 1. 电路元件是电路中最基本的组成单元前已述及,5 种基本的理想电路元件为电阻元件 : 表示消耗电能的元件电感元件 : 表示产生磁场, 储存磁场能量的元件电容元件 : 表示产生电场, 储存电场能量的元件电压源和电流源 : 表示将其它形式的能量转变成电能的元件注意 : 如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系, 该元件称为线性元件, 否则称为非线性元件

27 电路元件不仅有线性和非线性之分 ; 还可以分为 : 有源和无源 ; 时变和时不变 ; 有记忆和无记忆 ; 单向和双向在电路模型中, 各理想电路元件均由理想导线连接起来除 5 种基本的理想电路元件外, 受控电源理想变压器等也是理想电路元件根据端子的数目, 理想电路元件还分为 : 两端 ( 单口 ) 三端和四端 ( 双口 ) 元件等

28 2. 集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行集总条件元器件的尺寸 d << 电路工作频率所对应的波长如音频信号 : 频率 f = 20kHz, 光速 v = m/s 则波长 v 15km f 所以实验室里的电路板及其元器件的尺寸都满足集总假设条件但远距离的输电线路天线电路雷达微波设备等不满足集总假设条件

29 实际情况是, 电场与磁场相互作用会产生电磁波, 一部分能量将通过辐射而损失掉, 只有在辐射能量可忽略不计的情况下才能采用集总的概念这就要求元器件的几何尺寸远小于工作频率所对应的波长集总意味着把元器件的电场和磁场分开, 电场只与电容器件有关 ; 磁场只与电感器件有关 ; 两种场之间不存在相互作用本书讨论的电路元件都是集总参数元件 ( 简称集总元件 ), 主要学习由集总元件构成的集总电路的分析求解方法 ( 第 18 章除外 )

30 注意 : 集总参数电路中 u i 可以是时间的函数, 但与空间坐标无关因此, 任何时刻, 流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流 ; 端子间的电压为单值量 u i i 元件

31 1. 定义 1 5 电阻元件电阻元件 : 对电流呈现阻力的元件其特性可用 u~i 平面上的一条曲线来描述 : f(u,i) 0 伏安特性 i o u 2. 线性时不变电阻元件任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件 R 电路 ( 图形与文字 ) 符号

32 u i 的关系在任何时刻, 都服从欧姆定律若 u i 取关联参考方向则 i u 或 u Ri R 称为电阻 R, 是一个正实常数 R 的单位 u 用 V,i 用 A 时, R 为令 G 1 R 则欧姆定律变成 :i G u G 称为元件的电导, 单位是 S( 西 ) u i i R o u 伏安特性为一条过原点的直线

33 R 和 G 都是电阻元件的参数注意 1 只适用于线性电阻 (R 为常数 ); 2 说明线性电阻是无记忆双向性的元件 ; 欧姆定律写为 u R i 欧姆定律 3 如果电阻上的电压与电流参考方向非关联, 公式中应冠以负号 or i G u 公式和参考方向必须配套使用! u i R

34 3. 功率与能量 i 功率 :u 和 i 取关联参考方向时 p ui R i 2 u2 R G u2 i2 u G i u 和 i 取非关联参考方向时 u p ui Ri i Ri 2 u2 R 表明 : 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的所以线性电阻是无源元件, 总是耗能的电阻元件一般是把吸收的电能转换为热能消耗掉能量 : 在 t 0 到 t 时间内电阻消耗的能量 t w(t) pd u( )i( ) d t t0 0 t

35 4. 非线性电阻 / 时变电阻 / 负电阻 1 非线性电阻的伏安特性 u = f ( i ) 或 i = f ( u ) 因制作材料的电阻率与温度有关, 实际电阻器通过电流后会发热使温度改变, 所以电阻器带有非线性因素但是在一定条件下, 许多电阻器的伏安特性近似为一条直线, 因此可以用线性电阻元件作为它们的理想模型 2 时变电阻的伏安特性 u (t) R(t) i(t) 或 i(t) G(t) u(t) u 与 i 仍成比例, 但比例系数 R(t) 随时间变化 3 负电阻的伏安特性位于第二第四象限可以发出电能, 属有源元件

36 5. 电阻的开路与短路 ( 特殊情况 ) (1) 不管端电压为何值, 流过它的电流恒为零, 称开路 (2) 不管流过它的电流为何值, 端电压恒为零, 称短路 i 0 i 0 u R u 0 R 0 or G 0 or G i i o u o u

37 线性电阻元件总结图形符号 : 文字符号或元件参数 :R G 伏安特性 :u R i i G u 单位 : S 耗能元件, 消耗的功率 : p ui i 2 R R 无源无记忆双向元件 u 2

38 实际的电阻器光敏电阻器热敏电阻器压敏电阻器

39 实际的电阻器

40 1 6 电压源和电流源 1. 理想电压源定义其两端电压总能保持定值或一定的时间函数其值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源电路符号 i 理想电压源的电压电流关系 ①电源两端电压由电源本身决定与外电路无关与流经它的电流方向大小无关 ②通过电压源的电流由电源及外电路共同决定

41 直流电压源的伏安关系 u u S i o 例 i 外电路 us 0V R us i R R= (开路) i R i 电压源不能短路 2V 0? 2V? 把 us 0 的电压源短路没有意义若 us 0 则电压源相当于短路

42 电压源的功率 P us i ①电压电流参考方向非关联 i u 物理意义电流(正电荷 )由低电 us 位向高电位移动外力克服电场力作功电源发出功率 P us i 发出功率起电源作用 ②电压电流参考方向关联物理意义电场力做功电源吸收功率 P us i 吸收功率充当负载 i u us

43 例计算图示电路各元件的功率 ur V 解 u R ur 5 i A 5 R R 5 5V 10V P10V usi W 发出 P5V usi W 吸收 PR Ri2 W 吸收满足 P 发 P 吸 i

44 2. 理想电流源定义其输出电流总能保持定值或一定的时间函数其值与它的两端电压 u 无关的元件叫理想电流源电路符号 u 理想电流源的电压电流关系 ①电流源的输出电流由电源本身决定与外电路无关与它两端电压方向大小无关 ②电流源两端的电压由电源及外电路共同决定

45 直流电流源的伏安关系 u u RiS R 短路 u 0 R u o 例 is u 0A i is 外电路 R 电流源不能开路 1A u R 0? 1A? 把 is 0的电流源开路没有意义若 is 0 则电流源相当于开路

46 实际电流源的产生可由稳流电子设备产生如晶体管的集电极电流与负载无关光电池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等由电子电路构成的电流源 Vz i +E Vz i R R i u is Ro u

47 电流源的功率 P uis ①电压电流的参考方向非关联 is P uis 发出功率起电源作用 u ②电压电流的参考方向关联 P uis 吸收功率充当负载 u is

48 例图示电路当电阻 R 在0 之间变化时求电流源端电压 U 的变化范围和电流源发出功率的变化 is 2A u RiS 解 (1)当电阻为 R 时电流源的电压为 u is2 R uis 电流源发出的功率为 P 表明当电阻 R 由小变大时电压 u 也由小变大电源发出的功率也由小变大 0 P uis 0 (2)当 R 0 时 u uis (3)当 R 时 u P 可见理想电流源的电压随外部电路变化电流源在使用过程中不允许开路 R

49 例计算图示电路各元件的功率 is 解 i u us 5V 两电源发出的功率分别为 P2A uis W P5V usi W 5V电压源发出(10 W的功率实际上是吸收了10W 的功率满足 P 发 P 吸 i is 2A us 5V u

50 3. 实际电源 (1)干电池 (化学电源) 干电池的电动势为1.5V 仅取决于(糊状 )化学材料(氯化铵 ) 其大小决定储存的能量化学反应不可逆 (2) 钮扣电池(化学电源) 钮扣电池的电动势为1.35V 用固体化学材料(氧化汞 ) 化学反应不可逆

51 (3)燃料电池(化学电源) 电池电动势为1.23V 以氢氧作为燃料约40 45%的化学能转变为电能实验阶段加燃料可继续工作氢氧燃料电池示意图 (4)太阳能电池(光能电源) 太阳光照射到 P- N结上形成一个从 N区流向 P区的电流约 11%的光能转变为电能故常用太阳能电池板太阳能电池示意图

52 一个50cm2太阳能电池的电动势 0.6V 电流 0.1A 太阳能电池板

53 (5) 蓄电池(化学电源) 电池电动势2V 使用时电池放电当电解液浓度小于一定值时电动势低于2V 常要充电化学反应可逆蓄电池示意图

54 (6)发电机

55 风力发电

56 (7)稳压电源直流稳压电源交流稳压电源

57 1 7 受控电源(非独立源) 1. 定义电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数而是受电路中某个地方的电压 (或电流)控制的电源称受控源电路符号 2.分类受控电压源受控电流源根据控制量和被控制量是电压u 或电流i 受控源可分四种类型当被控制量是电压时用受控电压源表示当被控制量是电流时用受控电流源表示

58 (1)电流控制的电流源 ( CCCS ) i1 u1 i2 u2 i1 输入控制部分 i2 i1 电流放大倍数输出受控部分四端元件表征三极管的集电极电流受基极电流控制的模型(ic ib ) (2)电压控制的电流源 ( VCCS ) i1 i2 u1 u2 gu1 i2 gu1 g 转移电导表征场效应管的漏极电流受栅源电压控制的模型 (id gugs )

59 (3)电压控制的电压源 (VCVS ) i1 i2 u u u1 u1 u2 2 1 电压放大倍数表征集成运放的输出电压受输入电压控制的模型 (uo Aud ) (4)电流控制的电压源 (CCVS ) i1 i2 u1 ri1 u2 u2 r i1 r 转移电阻发电机的输出电压与励磁电流的关系 (uo rif )

60 g r 和都是控制系数当控制系数为常数时被控制量与控制量成正比称线性受控源当控制电压或电流为零时受控源的电压或电流也为零即受控源不能单独存在受控源本身不直接起激励作用只是用来反映电路中某处的电压或电流能控制另一处的电压和电流这一现象例 ib ic 三极管的简化电路模型低频下 ib ic ib

61 3.独立源与受控源的比较 ①独立源电压(或电流)由电源本身决定与电路中其它电压电流无关而受控源电压(或电流)由控制量决定 ②独立源在电路中起激励作用在电路中产生电压电流而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系在电路中不能作为激励独立源可以单独存在不受外电路的影响受控源不能单独存在受控制量的影响

62 例利用独立电源和受控电源的定义说明下图中哪些互联是正确的哪些由于理想电源的影响违反了规定(约束) 大小不等违反规定 a u1 5V 3u1 b 不正确 i1 2A a a u1 5V b 3u1 正确 3i1 i1 2A a 4i1 b b 不正确正确电压源只提供电压流过多大电流都行电流源只提供电流两端电压多大都行

63 例电路如图求电压 u2? 5i1 u1 2A 解 i1 i1 3 u2 u1 6V u2 5i1 u V

64 1 9 基尔霍夫定律(KL) 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 (KCL)和基尔霍夫电压定律( KVL ) 它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律是分析集总参数电路的基本定律两类约束 ①元件约束(VCR) 由元件特性造成的约束如电阻元件 ur RiR ②拓扑约束 (KCL KVL) 第六章还有电感元件电容元件的约束关系元件联接带来的约束由基尔霍夫定律体现 KL与VCR 构成了电路分析的基础

65 i1 1.几个名词两种定义电路中每一个两端元件就叫一条支路 b 5 (1)支路电路中通过同一电流的分支 b 3 a us1 R1 i3 us2 i2 R2 b 两种定义元件的连接点称为结点 n 4 或三条以上支路的连接点称为结点 n 2 注意两种定义分别用在不同的场合 (2)结点 R3

66 (3)路径两结点间的一条通路由支路构成 us1 (4)回路 l 3 1 由支路组成的闭合路径 R1 (5)网孔 us2 2 R2 3 对平面电路其内部不含任何支路的回路称网孔注意网孔是回路但回路不一定是网孔 R3

67 2. KCL (基尔霍夫电流定律 ) KL 1845年由德国物理学家基尔霍夫提出在集总电路中任何时刻对任一结点流出(或流入)该结点电流的代数和等于零 b im(t) 0 m 1 例1 i5 i4 或者 i入 i出 i1 流进的电流等于流出的电流令流出为有 i1 i2 i3 i4 i5 0 i3 i2 i1 i2 i3 i4 i5

68 例2 证明 i1 i2 i3 = 0 证流出为对结点① i1 i4 i6 0 ① i1 i2 对结点② i2 i4 i5 0 对结点③ i3 i5 i6 0 i3 3式相加得 i1 i2 i3 0 表明 KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面 i4 i6 ② i5 ③

69 明确 ①KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映 ②KCL是对结点处支路电流加的约束与支路上接的是什么元件无关与电路是线性还是非线性无关 ③KCL方程是按电流参考方向列写的与电流实际方向无关

70 运用KCL时要与两套符号打交道方程中各项前的正负号取决于电流参考方向对结点的相对关系流出取正流入取负在以数值代入时每项电流本身还有符号其正负取决于电流参考方向是否与实际方向一致一致取正相反取负 ① 已知 i2 2A i3 3A 试求 i1 解 i1 i2 i3 0 i1 i2 ② i3 得 i1 i2 i3 2) ③

71 3. 基尔霍夫电压定律 (KVL) 在集总参数电路中任一时刻沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零 n um(t) 0 m 1 或者 u降 u升 ①标定各元件电压参考方向 ②选定回路绕行方向(顺时 US1 针或逆时针) U1US1 U2 U3 U4US4 0 U1 U2U3U4US4 U1US1 R1I1R2I2R3I3R4I4 US1US4 列写方程时 I2 U2 R2 I1 R1 I3 R3 I4 R4 U4 US4 U3

72 例求结点① ③之间的电压 U13 本例说明 KVL也适用于 US U1 U2 电路中任一假想的回路 ① ③ ② U2 解 U13 US U1 U13 明确 ①KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律 ②KVL是对回路中的支路电压加的约束与回路各支路上接的是什么元件无关与电路是线性还是非线性无关 ③KVL方程是按电压参考方向列写与电压实际方向无关

73 4. KCL KVL小结 ① KCL是对支路电流的线性约束 KVL是对回路电压的线性约束 ② KCL KVL与组成支路的元件性质及参数无关 ③ KCL表明在每一节点上电荷是守恒的 KVL 是能量守恒的具体体现(电压与路径无关) ④ KCL KVL只适用于集总参数的电路

74 例2 求电压 u 解题指导例1 求电流 i 3A 3 2A i 解 i 3 (2) 5A 20V 10V u? 解 u 5 0 u V 5V

75 4V 3 i? 例3 求电流 i 解 3i 4 5 i 3A 例4 求电压 u 5V u? 4V 3 2A 5 解 u u V 5V 要求能熟练求解含源支路的电压和电流

76 例5 求电流 I 解 10I ) I1 2A I I A 10 10V 例6 求电压 U A 解 I U 4 2I 0 U 2I V I? I1 1A 10V 10A 4V 3A 2 U? I

77 例7 求开路电压 U 5 解 10 I2 1A V U 3 I2 5 I2 5 2I2 2I2 2V 3I2 I 0 I2 U 5 5 2I2

78 解 U R2 I1 US US R1(I1 I1) US I1 R1(1 ) US U R2 R1(1 ) R2 U R1 1 US I1 I1 例8 求输出电压 U R1 I1 I1 选择参数可以得到电压放大 R2 U

79 本章小结 1. 本教材分析都是实际电路的理想化模型即电路模型 2. 在分析任何电路之前都应先指定电流和电压的参考方向参考方向可任意选定 3. 功率的表达式 p ui 在关联参考方向下按吸收功率计算非关联参考方向时按发出功率计算 4. 开路和短路的概念 5. 独立电源(2种)和受控电源(4种) 6. 元件约束(VCR) 拓扑约束(KCL KVL)

80 本章结束第二章

电路原理课程介绍 1) 电路原理是研究电路中发生的电磁现象, 利用电路基本理论和基本定律进行分析计算, 是理工类本科生的一门重要基础课程 ; 2) 电路研究内容及应用方向 : a>. 强电部分 : 电能输送分配电网电功率计算效率电气安全等 ; b>. 弱电部分 : 电信号传输处理调制解调

普通高等教育国家级十一五规划教材电路原理教学软件浙江大学电工电子教学中心范承志编制电路原理课程介绍 1) 电路原理是研究电路中发生的电磁现象, 利用电路基本理论和基本定律进行分析计算, 是理工类本科生的一门重要基础课程 ; 2) 电路研究内容及应用方向 : a>. 强电部分 : 电能输送分配电网电功率计算效率电气安全等 ; b>. 弱电部分 : 电信号传输处理调制解调滤波