《电源受控源基尔霍夫定律1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电源受控源基尔霍夫定律1.ppt（36页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、上次课主要内容,一、电路,1、定义：由电工设备和元器件按一定的方式联接起来且为电流流通提供路径的总体。 2、电路的主要作用： (1)、进行电能的传输、分配及转换； (2)、进行信号的处理。,集总参数元件：若实际电路的电器装置的几何尺寸与工作波长相比非常小以致可以忽略不计，这样的器件称为集总参数器件或元件。 J 理想化的集总参数器件没有体积大小，即特性集中在空间一个点上，从一端流入的瞬时电流等于从另一端流出的瞬时电流。 由集总参数元件构成的电路称为集总参数电路。,二、集总假设,上次课主要内容,电压与电流的关联参考方向：电压与电流的参考方向一致。即：电流从高电位点流向低电位点，则称u、i为关联参考
2、方向。,上次课主要内容,上次课主要内容,一、线性电阻（主要研究对象） 1、欧姆定律： (关联参考方向) (非关联参考方向),2、伏安关系：元件上电压和电流的关系，简写为VCR。在u-i平面上画出的电压和电流的关系曲线称为伏安特性曲线,1.电阻阻值的两种标注方式：一种是数字 与单位直接标注的方式（如图1），另一种是利用色环来标注其阻值的方式（如图2），称为色标法，它也分两种：分别为4环电阻与5环电阻，数值的读取 方法、颜色与数值的对应关系.,上次课主要内容,1.4 电源元件,独立源：能独立向外电路提供能量的电源称为独立源，它是电路的能量来源，是电路的激励。 1.4.1 理想独立电压源简称为电压源
3、 1、定义：如果一个二端元件接到任一电路后，其两端电压总能保持规定的值us(t),而与通过它的电流大小无关，则该二端元件称为电压源。,2、电压源的性质： 1） 是定值或是时间t的函数，与外电路无关。 2）电压值确定后，流过的电流由外接电路参数决定。,3、伏安关系：,恒压源,1.4 电源元件,4、符号,1.4 电源元件,请思考以下情况,1.4 电源元件,1.4.2 理想独立电流源简称为电流源 1、定义：能够对外提供定值电流 ，而与其端电压大小无关的二端元件。,2、性质： 1） 是定值或是时间t的函数，与外电路无关。,2）电流值确定后，端电压由外接电路参数决定。,3、伏安关系：,恒流源,1.4 电
4、源元件,请思考以下情况,解：由于为非关联方向，故,EX:如图，us=10v，is=2A，分别求P，并说明是吸收还是提供。,1） 当,时,P=-10*2=-20(w) 提供功率,2） 当,时,P=-(-10)*2=20(w) 消耗功率,1.4 电源元件,EX:求图示电路中电流源、电压源及电阻的功率。,1.4 电源元件,1.5 受控源,一、理想受控源 1、定义：理想受控源是具有两条支路的双口元件，其中一条支路的电压或电流受控于另一条支路的电压或电流。,2、分类： 描述受控源的两个量：控制量与被控制量。 所以分为四类： 电压控制电压源VCVS、电压控制电流源VCCS 电流控制电压源CCVS、电流控制
5、电流源CCCS,电压控制电压源VCVS,电压控制电流源VCCS,电流控制电压源CCVS,电流控制电流源CCCS,二、注意： 1、当、gm 、r、为常数时，称为线性受控源（研究对象）。 2、注意受控电压源和电流源的符号。 3、当控制量为0时，被控制量也为0 。 4、受控源的VCR为代数方程，因此，受控源也称为双口有源电阻元件。,1.5 受控源,基尔霍夫电流定律 (Kirchhoffs Current LawKCL ) 基尔霍夫电压定律 (Kirchhoffs Voltage LawKVL ),1.6 基尔霍夫定律 ( Kirchhoffs Laws ),一 、 几个名词：(定义),1. 支路 (
6、branch)：电路中通过同一电流的每个分支。 (b),b=3,1,2,3,a,b,n=2,2. 节点 (node): 三条或三条以上支路的连接点称为节点。( n ),3. 回路(loop)：由支路组成的闭合路径。,5. 网孔(mesh)：在平面电路中，内部不含支路的回路。 ( m ),b=3,a,b,l=3,n=2,m=2,4. 平面电路：可以画在一个平面上的电路。,二、基尔霍夫电流定律 (KCL),在任何集总参数电路中，在任一时刻，流入(流出)任一节点的各支路电流的代数和为零。 即：,令流出为“+”(支路电流背离节点),-i1+i2-i3+i4=0 ， i1+i3=i2+i4,如:,例1：
7、列写图示电路的KCL方程。,i2,注意：只有定义了电流的参考方向，才能列写基尔霍夫电流定律方程。,流进,流出,流出,流进,流出,两套符号：,(1) 电流本身可正可负 (2) 流入 /流出决定代数和符号,广义KCL：,KCL可推广到一个封闭面：,根据KCL推广可得出如下几个有用的结论： （1）两个网络之间或一个网络与大地之间只有一根导线（或一个支路）连接，这个导线（或支路）上电流为零，如图（a）（b）图中I=0。,（2）两个网络之间有两根导线（或两条支路）连接，这两根导线（或支路）上电流一个为流进，一个为流出，两者大小相等，如图（a）中。 （3）单回路电路中，电流处处相等，如图（b）中。 （4）
8、在电子线路中，一个三极管有三根引线，不管三极管内部结构如何，三个电流之间关系是： ，如图（c）所示。,例:求 i1、i2,例：,求：i3，i1=？,解：,对节点a,i3 - 7 + 2 = 0 i3 = 5(A),对封闭面：,i1 +i2 + i3 = 0 i1 = - 7(A),三、基尔霍夫电压定律 (KVL),在任何集总参数电路中，在任一时刻，沿任一闭合路径( 按固定绕向 )， 各支路电压的代数和为零。 即：,如:,选定一个绕行方向：顺时针或逆时针。,顺时针方向绕行:,U1Us1+ U2 + U3 +U4 +Us4=0 -U1+U2+U3+U4= Us1 -Us4,注意,只有定义了电压的参
9、考方向和回路的绕行方向，才能列写基尔霍夫电压定律方程。,广义KVL：任何集中参数电路中，任意两节点之间的电压，可通过任意一条联接两节点路径进行计算，所得结果与计算时所取的路径无关。,若我们经某条路径计算电压出现困难时，可尝试通过另外一条路径进行计算，所得结果不变。,思考,3.,A,B,+,_,1,1,1,1,1,1,3,+,_,2,i2,i1,请写出各图的U、I关系式,小 结,(3) 基尔霍夫电压定律为电路中环绕某一闭合路径的各支路电压规定了线性约束条件。,（1）基尔霍夫定律与电路中元件的性质无关，适合于所有集总参数电路。,(2) 基尔霍夫电流定律为电路中与某一节点连接的各支路电流的规定了线性约束条件。,(4) 基尔霍夫电流定律是电荷守恒原理的体现。,(5) 基尔霍夫电压定律是能量守恒原理的体现。,应用基尔霍夫定律直接求解电路的情况非常少见，这个定律的最大贡献是在理论上。它约束了电路的拓扑结构，也就是说当电路的拓扑结构确定之后，所有的支路电压和支路电流都由基尔霍夫定律所决定，而于构成支路的元件性质无关。,作业：P.22 1-3,1-4,1-6,