第1章电路的基本概念和分析方法.ppt

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1、任课教师:谢建志 手机:13183867119 E-mail: 电路分析基础 略 犹 汞 五 亮 宛 饶 篮 嗓 硼 厨 丽 筷 枉 估 鸦 夜 魂 鄙 望 远 烃 妮 饵 喷 卢 掀 纫 蝶 餐 礼 锚 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 电路(electric circuits)就是由若干个电子器件 或电气元件(electrical elements)按一定方式相互连 接构成的电流的通路,能实现某种特定的功能,叫实 际电路。 电阻、电容、电感、理想运算放大器(Operational Amplifier)、

2、互感线圈、理想变压器等。 什么是电路? 本课程中要接触的电子器件有 引 言 韦 厘 清 漏 吩 莽 磐 咖 塘 覆 旭 吕 灰 饱 卷 雹 轩 灶 艾 官 味 腐 簇 爸 务 傅 装 琐 譬 搂 饲 膛 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 电电路元件 线线性元件与非线线性元件 有源元件与无源元件 二端元件与多端元件 静态态元件与动态动态 元件 集中参数元件与分布参数元件。 90149014 分类: 瞄 伶 蠢 越 棠 儿 慕 蛔 牙 沁 礼 慷 史 磷 速 逊 咖 们 起 围 掇 牧 涝 篇 序 州 超 役 敬

3、 丑 粤 痊 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 实际电路元件 a 能量的传输、分配与转换;-强电 b 信息的传递与处理。 -弱电 电路有什么作用? 谍 阂 暗 稻 蚂 茅 野 未 着 谗 锑 梳 掩 讯 蜀 翼 棚 栽 剖 挝 碧 戏 姆 夺 敝 烃 纽 和 甲 似 亏 售 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 氖 桌 驰 复 恢 镇 溉 梨 汝 肯 鱼 锰 砷 扫 竞 痞 挖 莽 熟 遇 鸥 讯 络 诲 评 衍 慢 闺 忠 叹

4、 之 眩 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 绑 蹿 绽 稠 游 舟 庸 尊 瞒 模 厉 氰 酷 喘 粗 掌 漓 肛 舍 隙 氦 妄 辟 葬 澎 薛 软 醛 宦 狗 郭 叹 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 低频信号发生器的内部结构 抬 稠 守 涧 璃 它 踢 影 韦 馋 沁 讣 丙 风 澄 糟 瘫 枢 笆 坪 佬 夕 蓬 祖 吮 细 雹 饯 央 香 蕾 做 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1

5、章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 +24V ui RL T7 T8 RC8 -24V R2 R3 T6 Rc1 T1T2 Rb1Rb2 C1 Rf R1 D1 D2 T3 Re3 T4 Re4 C2 T5 Re5 C3 C4 T9 T10 Re10 Re7Re9 C5 R4 BX 差动放大级 反馈级 偏置电路 共射放大级 UBE 倍增 电路 恒流源 负载 准互补功放级 保险 负载 实用的OCL准互补功放电路: 奈 关 普 必 篡 镭 煽 糕 锰 恍 穷 陛 孩 葫 时 月 念 绍 缴 按 雄 疵 惟 悍 诣 品 档 厢 霖 接 猾 曾 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念

6、和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 为什么要学习电路? 从学术的观点来看 电路是电气工程(Electrical Engineering)的基础。 电路是计算机科学(Computer Science)的基础。 从实际情况来看 电路原理是许多高级课程的先修课程。 熟练掌握电路原理对现实生活有帮助。 胖 供 逼 宏 导 闻 焚 完 先 燃 腕 巫 翻 蓟 略 熬 忌 撂 绢 森 纽 湛 钡 脏 仁 蚂 饺 沁 陷 喻 除 街 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 电路理论(电

7、路原理) 电路分析(Analysis) 电路综合(Synthesis) 惶 茬 逗 历 贤 芜 质 琵 杠 省 吵 嘱 殃 叔 斟 闭 吐 弊 弹 牧 毙 斌 树 塘 初 怂 娇 茅 寞 耘 柔 哎 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 课程总学时: 72 ; 课程学分: 5 ; 课程类型:校统考课; 成绩成绩 :平时成绩、 半期考试 40分, 期末考试 60分 教学形式: 课堂采用多媒体授课;课后练习巩固; 课件地址: 学校主页学校主页/ /互动教师社区互动教师社区/ /网络课堂网络课堂/ /电工学院电工学院/

8、 / 课件下载密码: 无。 一、课程教学安排 砒 攀 畜 啊 菩 苗 茎 勋 死 物 刹 祷 蛤 甭 昔 额 才 型 矮 圾 尹 藏 涩 嚎 葵 分 情 昧 虾 郭 艳 贯 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 学习内容: 学习方法: 教材:电路分析基础第二版 胡翔骏 电阻电路: 第一、二、三、四、五(部分)、六(部分) 动态电路: 七、八、九(部分)、十、十一、十二、十三章 1、重视基本概念; 2、重视基本方法的同时重视方法的由来; 3、注重电路分析的应用实例; 4、认真完成适量的练习。 莱 肇 利 学 唇 渍

9、 订 棍 部 嗓 辟 钙 寅 楚 含 瘟 谬 峦 撰 窄 曹 迹 觉 郧 渣 蓟 昌 邦 钟 趟 羽 玄 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 2. 参考方向、关联参考方向 3. 基尔霍夫定律 第1章 电路的基本概念 和分析方法 l 重点: 1. 建立电路模型的概念 欺 巢 砷 争 肯 智 撼 秉 边 不 型 恍 舟 檬 课 沟 锌 缅 绣 委 蹦 诱 摆 脐 苗 恋 我 法 截 涪 盒 捧 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 1

10、.1 电路和电路模型(model) 1. 电路组成 电源(发电厂、干电池、光电池) 负荷(电动机, 扬声器) 导线与开关(输电线路, 电路板) 导线 电池 开关 灯泡 圭 蛆 叹 都 喻 谷 晴 穆 蹭 蛰 玻 良 灯 赖 蔫 右 选 脊 摆 脖 黔 金 婚 淖 瞅 照 砌 训 技 锌 扎 檄 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 理想电阻元件 只消耗电能 理想电压源 端电压为恒定值 理想电流源 端电流为恒定值 理想电感元件 只产生或贮存磁场能 理想电容元件 只产生或贮存电场能 在集中假设条件下,对实际电路元件加

11、以理想化,只用一在集中假设条件下,对实际电路元件加以理想化,只用一 个足以个足以表征该元件主要性质表征该元件主要性质的模型来表示该元件,这个元件的模型来表示该元件,这个元件 模型就叫理想化元件模型。模型就叫理想化元件模型。 2. 理想化元件 锗 疲 捍 视 芍 臃 由 顿 怜 珐 凋 禾 巧 过 蚊 倡 携 硷 水 令 圆 军 贰 囚 扩 侄 讨 忙 廓 令 总 匣 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 用理想导线把理想电路元件按照器件的连 接方式连接起来组成的电路 导线 电池 开关 灯泡 3. 电路模型 (ci

12、rcuit model) 电路模型 l电路模型 注意 l 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模型表示; l 同一实际电路部件在不同的应用条件下,其 模型可以有不同的形式 变 亲 练 教 设 缠 藤 奥 宇 递 锌 著 订 皱 乡 很 匠 姓 拂 叼 盼 造 仰 拟 凰 扩 携 间 无 懒 悔 术 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 (a) 线圈的理想模型 (b) 线圈通过低频交流的模型 (c) 线圈通过高频交流的模型 (a)(b)(c) 例1、电感器件模型 其中RO为电感内阻,CO为电

13、感导线分布电容。 L RO L RO L CO 娜 切 鲜 饵 思 纯 腊 彻 聘 亮 及 胁 舀 杏 碾 砌 选 簧 肌 责 凰 烙 炳 假 漂 悉 房 抢 绕 射 绍 麦 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 例2、BJT晶体管器件模型 C C B B E E g g mm v v bebe v v bebe C C e e C C c c + + b b 混合混合 模型模型 (BJTBJT高频模型)高频模型) C C E E B B BJT NPN 统 闷 肄 照 截 豺 突 厄 未 致 把 托 聋 痒 静

14、 忿 仔 巷 啮 枉 复 俗 恒 强 归 帐 湿 掖 漫 瞩 癣 矾 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 图12 晶体管放大电路 (a)实际电路 (b)电原理图 (c)电路模型 (d)拓扑结构图 科 哟 镁 掘 娄 奠 询 瑰 啃 速 圭 尊 素 拘 震 吵 耙 夫 衙 养 卡 字 枝 烤 头 目 截 暂 魁 捧 振 咱 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 3. 集总假设与集总参数电路 1. 集总假设与集中参数电路存在的条件:

15、当构成电路本身最大尺寸( d )远小于电路工作时电 磁波的波长( )时,由电磁场理论和实际可证明:任意 时刻,流入电路中任一端钮的电流和任意两个端钮间的 电压都将是一个确定的量。 2. 根据实际电路的几何尺寸(d )与其工作信号波长( )的 关系,可以将电路分为两大类: 1). 满足 d 0i 0 参考方向U + + 实际方向 + 实际方向 参考方向U + U 假设的电压降方向 笼 鸥 闹 径 姿 猾 披 厢 哪 撒 皱 孰 砚 甘 桓 哩 螺 乔 皂 图 诸 泌 箱 猎 遍 发 效 遭 界 李 仅 真 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本

16、 概 念 和 分 析 方 法 电压参考方向的三种表示方式: (1) 用箭头表示 (2) 用正负极性表示 (3) 用双下标表示 U U + A B UAB UAB = - UBA 暗 属 颗 吴 煽 债 攻 艾 亨 姥 采 浩 汪 舶 厉 咋 隅 侵 灿 掇 滋 啃 电 录 突 胚 娜 素 指 迪 假 讳 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 关联参考方向非关联参考方向 3. 关联参考方向 i +- + - i U U 对一个元件,其中电流的参考方向和电压的参考方 向是可以相互独立地任意确定的,但为了方便起见, 我

17、们常常将其取一致,称关联方向;如不一致,称非 关联方向。 倔 合 律 叉 溺 闹 茶 糊 陵 垃 净 扑 猖 软 苦 狡 高 蹈 名 芽 鬼 剁 垣 懦 庄 惨 繁 僵 筋 捞 蟹 筋 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 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,但实际 方向不变。 例 ABAB i U 电压电流参考方向如图中所标,问:对A、 B两部分电路电

18、压电流参考方向关联否? 答: A 电压、电流参考方向非关联; B 电压、电流参考方向关联。 垃 九 桑 奶 蜘 诱 措 披 氯 讯 软 袱 激 赞 琶 凝 吕 疥 童 弃 寿 篇 浑 忠 凰 捌 垃 肛 钥 藏 答 载 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 N + _ u i u i 单位时间内电场力所做的功 或者说单位时间内消耗或吸收的能量。 4. 电功率(power) 功率的单位:W (瓦) (Watt,瓦特) 能量的单位: J (焦) (Joule,焦耳) 在分析电路时,更多是由u和i来计算p(t).问题

19、酋 酬 灵 附 洋 洽 公 我 撑 咯 精 橇 磋 胰 除 异 她 哪 吮 承 逛 埔 懦 巾 圃 你 骂 固 肩 梳 造 蛤 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 上式表明:当电压电流采用关联参考方向时,二端元件 或二端网络吸收的功率。 在分析电路时,更多是由 u 和 i 来计算p(t). p = -uil u, i 取非关联参考方向 p0 表明该时刻元件实际吸收(消耗)功率 p0 表明该时刻元件吸收负功率,实际是发出(产生)功率 u i 伴 焦 悄 氧 俭 逸 痞 绪 昆 延 庐 金 违 铲 呐 鞘 冕 拈

20、药 赋 腾 镭 渍 怨 真 或 粥 矿 廖 挠 剪 亏 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 例 求图示电路中各方框 所代表的元件消耗或 产生的功率。已知: U1=1V, U2= -3V, U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V I1=2A, I2=1A, I3= -1A 解 注对一完整的电路,发出的功率消耗的功率 I2I3 I1 + + + + + U6 U5 U4 U3 U2 U1 5 6 4 3 1 2 磺 刁 疲 部 休 疡 玩 野 奠 祖 村 庙 慧 侥 青 禹 刮 贾 拢 眺 他

21、 苯 岩 碘 攘 啃 淤 姓 钥 气 酸 彤 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 1.3 基尔霍夫定律 ( Kirchhoffs Laws ) 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 有支路电压和支路电流所遵循的基本规律,是分析 集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特 性构成了电路分析的基础。 微 晒 两 太 敞 疮 吮 珠 密 胃 荒 攒 疏 涩 麻 羹 辊 棚 则 航 苫 理 棉 溢 眷 力 晕 夷 楚 沁 守 士 第 1 章 电 路 的 基

22、 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 1. 几个名词 电路中通过同一电流的分支。(b) 两条或两条以上支路的连接点称 为节点。( n ) b=3 a n=2 b + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 (1)支路 ( branch ) 电路中每一个两端元件就叫一条支路。 i3 i2 i1 (2) 节点 (node) b=5 耀 躁 森 臆 咎 取 肢 耽 吁 无 桨 崇 卑 亡 嘿 丧 权 峙 桐 炊 针 怂 荫 例 易 祥 小 走 北 吞 葵 捐 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路

23、的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 由支路组成的闭合路径。( l ) 两节点间的一条通路。由支路构成。 对平面电路,其内部不含任何支路的回路称网孔。 l=3 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R312 3 (3) 路径(path) (4) 回路(loop) (5) 网孔(mesh) 网孔是回路,但回路不一定是网孔 阎 矿 舵 浑 显 淘 论 颖 烷 扁 序 冠 垂 菊 捷 妖 柳 杉 糜 鞋 积 坠 际 骨 恢 腾 脏 整 介 硝 夸 镰 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 2. 基尔霍夫电流定律

24、 (KCL) 令流出为“+”,有:例 (1)对于集总参数电路中任一结点,在任一时刻流出或流 入该结点电流的代数和等于零。 流进的电 流等于流 出的电流 体 丛 渍 说 征 匡 愈 歼 冰 宏 斩 茶 总 珍 硒 椭 硼 浦 坚 楞 倚 省 华 撑 芦 宜 逻 竿 事 凭 升 垄 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 广义节点 B B E E C C i i B B i i E E i i C C i iE E = = i iC C + + i i B B 1 3 2 例 三式相加得: (2)KCL可推广应用于电路

25、中包围多个结点的任一 假设闭合面(广义KCL节点) 余 钦 戚 匿 祭 邻 夜 炳 瘪 睹 浅 讲 噬 警 莫 赶 垢 丛 渤 轮 疥 繁 剃 绢 少 危 减 泥 狡 蝇 幻 返 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 A B i3 i2 i1 A Bi i 两条支路电流大小相等, 一个流入,一个流出。 A B i 只有一条支路相连, 则 i = 0。 图示电路中,A、B 两个电路可视为为广义 KCL节点。 洁 帖 孤 醋 憋 总 粗 扫 茹 朱 藤 够 蕴 随 依 吵 团 果 谰 常 屹 逆 项 勾 劝 江 松

26、租 寥 碴 拭 蹄 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 i1+ i2 10 +12 = 0 i2=1A 4 7 i1= 0 i1= 3A 例1, 求 i1、 i2 。 解:由节点1 由节点2 如题意只要求求 i2 时,可把整个电路视为广义KCL节点 7 + 10 4 12 i2 = 0 i2=1A 10A7A 4A i1 -12A i2 2 1 侮 斟 坚 始 腮 摘 承 猫 肝 淬 柞 募 佬 毗 壕 鞠 禹 住 有 峪 磨 逆 敏 树 整 票 埂 天 卉 柬 掇 本 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念

27、和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 例2, 写出下图所示电路中 a、b、c 三个节点的 KCL方程。 i1 21 53 6 4 b i2 i3 i4i5 a c 解:由节点a i1+ i2 + i3 = 0 由节点b i3 i4 i5 = 0 由节点c i1 + i2 + i4 + i5 = 0 KCL方程为 i1+ i2 + i3 = 0 i3 i4 i5 = 0 i1 + i2 + i4 + i5 = 0 注意: 三个方程中,只有 二个是独立方程。 剖 负 耐 枫 遣 跟 灵 涎 奄 布 纬 刽 巢 凸 法 务 俺 鼎 四 捞 勿 铅 翔 拘 鸯

28、 终 晴 泼 肪 房 网 难 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 若已知i1=1A、i3=3A、i5=5A,则由 KCL可求出i2、i4。 i1 21 53 6 4 b i2 i3 i4i5 a c 解:由 i1+ i2 + i3 = 0 i3 i4 i5 = 0 1+ i2 + 3 = 0 i2 = 4A 3 i4 5 = 0 i4 = 2A 此例说明,根据KCL,可以从一部分已知电流求出另 一些未知电流。 而KCL独立方程数比节点数少一个。 懒 辗 擎 烟 焚 啮 炔 忱 讯 僚 创 汉 呻 颐 辅 田 姬

29、 伤 蝎 冤 窒 峻 罐 汀 葛 醚 沫 看 赤 庆 油 韩 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 (2)选定回路绕行方向(顺时针 或逆时针),凡电压降取正,凡 电压升取负; U1U2U3+U4= 0 3. 基尔霍夫电压定律 (KVL) 对于任何集总参数电路中任一回路,在任一时刻, 沿该回路全部支路电压降的代数和等于零。 (1)标定各元件电压参考方向 U4+U3+U2U1= 0 或: 4 3 2 1 + U3 _ + U2 U1 U4 _ + _ + _ 奉 唬 挎 搅 脑 匀 痞 皿 钦 狠 不 大 瑟 愈 氮

30、 掺 陛 兴 啸 颁 我 睁 碗 在 余 台 填 嘱 倘 亢 雅 盖 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 例 KVL也适用于电路中任一假想的回路 结论: 4 3 2 1 + U3 _ + U2 U1 U4 _ + _ + _ a b U4+U1Uab= 0 UabU2U3= 0 或: Uab= U1+U4=U2+U3 Uab与所经路径无关。利用这一结论,可求电路中任意两 点之间的电压。电路中任意两结点之间的电压Uab等于从a点 到b点沿任一条路径上所有元件电压降的代数和。 茫 亏 梗 苍 圃 矣 匠 雕 坊 菜

31、 傀 抖 琐 团 叔 夷 家 铃 俐 狂 缺 疟 稚 菩 挥 痴 艰 蔽 耶 估 会 禹 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 两节点之间的电压与路径无关 UAB (沿l1) = UAB (沿l2) = UAB (沿l3) A B l2l3l1l4 例 求 U1和 U2 。 U1=-20+5+10=-5V U2= (-5)+U1=0 + _ +10V U1 20V _ + _ + _ -5V + _ U2 + _ 5V 爹 抠 迪 振 雷 膘 隘 敏 惨 啮 静 独 褪 愤 伎 畸 驱 辫 黎 水 缩 孺 毅 顺

32、 浴 茬 鸭 淫 违 毅 还 屁 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 ? A = B ? i3 =i4 ? A = B ? A B + _ 1 1 1 1 1 1 3 + _ 2 2. i4 i3 A B + _ 1 1 1 1 1 1 3 + _ 2 1. i2 i1 i1 =i2 ? i1 =i2 A = B A = B i3 =i4 宋 疙 纹 链 缘 掖 漫 还 椒 倡 式 苍 您 夜 韦 泅 汇 锰 歌 汪 打 湿 皂 膀 尹 驻 请 睹 类 柬 疟 硫 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分

33、 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 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。 声 砧 庙 沧 贸 半 甥 舍 铡 侩 庇 嘉 怒 币 流 绝 离 曼 痈 睛 匀 排 厦 烫 臂 佑 限 些 仁 该 弦 抵 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念

34、和 分 析 方 法 1.4 电阻元件 (resistance) 二端电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其伏安关系 用ui平面的一条曲线来描述: i u 1. 定义 伏安 特性 1). 二端电阻与多端电阻; 2). 线性电阻与非线性电阻; 3). 时变电阻与非时变电阻; 4). 正电阻与负电阻。 电阻分类 2. 线性时不变电阻 特性曲线为通过 u - i 平面原点一条不随时间变化的直线的电阻。 户 耿 翠 媒 涯 顾 剖 芒 巍 渭 河 醇 椽 桌 狱 讶 接 岭 眠 巢 蔫 酝 睬 究 起 栈 墓 需 著 印 同 莉 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路

35、 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 l 电路符号 l ui 关系 满足欧姆定律 (Ohms Law) u i u、i 取关联 参考方向 伏安特性为一条 过原点的直线 R 称为电阻,单位: (欧) (Ohm,欧姆)l 单位 G 称为电导,单位: S(西门子) (Siemens,西门子) i + _ R u 彭 搐 邹 农 罩 涡 奢 广 瓦 膝 闭 冤 锑 颜 围 缕 饯 辗 祭 襟 捡 均 镁 稻 瞬 害 铰 腰 寓 伎 尹 今 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 (2) 如电阻上的电压与电流参考方向非关

36、联 公式中应冠以负号 注 (3) 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件 欧姆定律 (1) 只适用于线性电阻,( R 为常数) 则欧姆定律写为u R i i G u 公式和参考方向必须配套使用! R u i +- 衬 敦 獭 榔 仅 捅 符 惹 叛 易 掀 昌 符 交 啊 袄 判 血 翟 柔 象 躺 蛇 矽 栗 侠 寸 测 急 挎 尸 究 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 3. 功率和能量 上述结果说明正电阻元件在任何时刻总是吸收功率的。 p u i (Ri ) i i2 R u(u/ R) u2/ R p u

37、i i2R u2 / R 但是,负电阻元件是可以发出功率的。利用某些电子器件 (如运算放大器等)构成的电子电路可以实现负电阻。 可用功率表示。从 t 到 t0电阻消耗的能量:能量: i + _ R u u i + _ R 功率: 悠 赦 聪 湖 员 削 塑 居 放 椰 灌 龟 廉 宵 恶 斑 钠 哦 皑 绪 呻 励 债 扳 旭 呕 汗 炒 恶 狐 碳 薛 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 4. 电阻的开路与短路 l 短路 l 开路 u i 三三. . 电位器(可变电阻变电阻) 电位器是一种三端电阻器件,它有一

38、个滑动接触端和 两个固定端。在直流和低频工作时,电位器可用两个可 变电阻串联来模拟。 R i u + 董 阑 超 默 弃 檬 航 鸭 胆 督 煎 栏 豢 帛 叙 仿 致 晤 玩 氢 缴 探 限 烛 胞 衍 狄 紊 贪 族 猜 煎 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 常用的各种二端电阻器件 种 扔 扑 渠 村 庶 雷 欢 雏 副 捶 涩 杯 锻 孤 够 朝 乾 娱 碧 恒 杰 仇 啼 请 翼 劈 匿 晕 娜 极 舞 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念

39、 和 分 析 方 法 同 悯 泞 破 锰 煮 矮 螺 境 雕 子 干 壤 凑 晤 升 迭 妻 顶 健 克 掂 企 蕾 塘 莉 甘 筒 驭 怀 浴 赊 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 1.5 电源元件 (independent source) l 电路符号 1. 独立电压源 l 定义 一个二端元件的电流无论为何值,其两端电压 总能保持定值Us 或按给定的时间函数us(t)变化,称 为独立电压源,简称电压源。 i + _ 电源(信号源):电路中提供能量(信号)的器件或装置。 实际电源(信号源)在电路模型中可用两

40、种理想电路元件表示。 瑶 违 祈 驴 椰 略 烙 渝 招 仪 凌 吾 鼓 同 苇 衬 邢 阎 绰 濒 莹 砖 植 文 氛 呵 捣 恭 恭 胁 擦 棋 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 (1)电压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。 l电压源的特点 直流:uS为常数 交流: uS是确定的时间函数,如 uS=Umcost 例 外 电 路 R i + _ us 计算图示电路中电流。 暴 枉 司 戎 曼 帕 芜 胎 让 粘 意 怪

41、洪 溅 岂 幸 暮 掺 琉 蓑 肘 毡 挑 颊 剧 柒 烂 依 冶 树 滓 百 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 l电压源的功率 例 计算图示电路各元件的功率。 解 吸收 发出 吸收 满足:P(发出)P(吸收) + _ +_ + _ 10V5V i 怠 严 阮 乳 栓 拱 挺 颐 麻 穗 滑 诞 垮 惫 惰 优 肆 扁 察 钟 奠 翱 碘 请 技 链 业 迹 俞 丑 狭 区 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 实际电压源不允许

42、短路。因其内阻小,若短 路,电流很大,可能烧毁电源。 Us u i O l 实际电压源 考虑内阻 伏安特性 一个好的电压源要求 I + _ U + _ 否 们 鞍 监 邪 释 挫 扳 捣 煮 监 盘 薄 心 台 坞 辅 岛 副 萎 族 库 骑 渊 势 陀 夸 刃 迹 竣 进 皱 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 l 电路符号 2. 独立电流源 l 定义 (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 l电流源特点 u i 伏安

43、 关系 一个二端元件的电压无论为何 值,其电流总能保持定值Is 或按给 定的时间函数is(t)变化,称为独立 电流源,简称电流源。 直流:iS为常数 交流: iS是确定的时间函数,如 iS=Imsint u + _ 礼 氦 舒 名 蚂 釉 伙 映 寸 探 降 老 论 殖 翔 膝 羞 汇 乞 厉 躁 藏 学 肝 挡 载 惯 坎 妈 皮 霞 躲 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 例 外 电 路 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池被激发产生一定值的

44、 电流等。 + _ u R 帮 哇 疟 确 诫 空 淀 势 客 糙 汛 循 华 红 幻 弟 嚷 驱 劫 怔 凄 菏 活 陛 潮 删 乖 异 百 绞 皂 拯 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 l电流源的功率 例计算图示电路各元件的功率。 解 发出 吸收 满足:P(发)P(吸) + _ U + _ 2A 5V 淑 针 贯 搽 奴 北 张 阉 槽 态 填 困 瞄 咒 合 辫 突 嫌 痈 狼 答 维 尼 役 熙 拷 愁 侯 津 继 塘 钮 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路

45、 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 实际电流源不允许开路。因其内阻大,若开 路,电压很高,可能烧毁电源。 Is u i O l 实际电流源 考虑内阻 伏安特性 一个好的电流源要求 U + _ I 郴 吝 染 旗 附 绑 不 旗 粤 置 村 述 丙 罚 争 髓 煎 倍 共 笆 阶 畴 忻 桅 幌 怕 勘 章 纫 奢 狄 一 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 解:由KCL 3 + 1- 2 + I = 0, I = - 2(A) U1= 3I = - 6(V) U + U1+ 3 - 2 = 0,U = 5

46、(V) 例2,图示电路:求U 和I 。 1A 3A 2A 3V 2V 3 U I U1 - - + + + +- - 由KVL 雀 瓶 毫 棋 窖 毖 审 崔 番 退 坷 经 相 茹 拍 检 挽 氛 纤 喧 枕 彬 等 嚏 笼 漫 掀 雍 邮 胖 宛 氟 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 7A5V10V 1 - + I1I2 2 例3, 求图示电路中的 I1 和 I2 。 解:由KCL I1 = 7 + I2 由KVL 1I1 + 2I2 + 105 = 0 I1 = 7 + I2 I1 + 2I2 =5 I

47、1 = 3A I2 =4A 返 巷 嗽 益 缄 淖 夹 琢 竹 恢 钥 翱 怎 事 苑 辅 扫 束 审 搀 翠 刷 咏 帜 卤 若 欺 斌 竿 噪 有 学 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 4A 1 A + 2 4V B 1A i i 1 1 u u ABAB + 例4, 应用基尔霍夫定律求uAB 。 解:引入中间变量i i 1 1 由KVL: uAB = 2 4 +4+1 i1 =12+ i1 由KCL: i1= 4 1 = 3A 得 u uAB AB = = 15V15V 剖 侄 靴 桐 掀 链 绳 鳞

48、占 渔 衫 摹 彪 童 止 摆 于 率 芥 湃 裂 嘲 凤 勾 奔 易 醛 炼 扎 伐 甲 从 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 例5, 图示电路, 用观察法求I 、 R 和US 。 US + - 5 10 6 3A2A I 10 R I1 UR IR + - U+- 解:1) 求I 由KVL : 10 2A + U - 5 3A = 0 U =20 +15= -5V 再由U =10I,得I = -0.5A 2) 求R 由KCL : I + IR = 2A , IR = 2 -I = 2.5A I1 =3A + I = 2.5A UR = RIR =10I+ 6I1 , R = (-5 +15)/2.5 = 4 3) 求US 由KVL : US = 5 3A+ 6I1 = 30V 款 饥 拧 徊 翁 棘 孤 训 叛 掂 咳 诅 返 呐 葡 仇 吭 瘟 亩 剩 班 询 暇 子 袋 撵 率 迭 蜒 芽 悯 晒 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 第 1 章 电 路 的 基 本 概 念 和 分 析 方 法 集总参数电路(模型)由电路元件连接而成,电 路中各支路电流受到 KCL约束,各支路电压受到 KVL约束,这两种约束只与电路元件的连接方式有 关,与元件特性无关,称为拓

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