電路的基本概念和定律、定理.pptVIP

電 工 學(xué) （電工及電子技術(shù)）,首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué) 安全與環(huán)境工程學(xué)院 文 華,緒 論,第一 為什么要學(xué)習(xí)電工學(xué)？ 第二 電工學(xué)這門課程包括哪些內(nèi)容？ 第三 怎么樣才能學(xué)好電工學(xué)？,電工學(xué)（電工及電子技術(shù)）研究電能在技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用的一門課程。 1. 電能應(yīng)用廣泛 2. 電能的優(yōu)越性,第一 為什么要學(xué)習(xí)電工學(xué)？,1）電能容易轉(zhuǎn)換：,2. 電能的優(yōu)越性,2）電能容易輸送：,3）電能容易控制： 實現(xiàn)自動化,2. 電能的優(yōu)越性,2）電能容易輸送：,3）電能容易控制： 實現(xiàn)自動化,1）電能容易轉(zhuǎn)換：,2. 電能的優(yōu)越性,19世紀：電工技術(shù)的發(fā)展使得人類實現(xiàn)了,電工技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了兩個時期：,20世紀：電子技術(shù)的發(fā)展促進了通信、制造和 計算機的迅速發(fā)展。,20世紀中葉（1946年） 第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC（電子管） Electronic Numerical Integrator And Computer （1947年） 第一支晶體管（美AT&T公司貝爾實驗室 ） 1958年 第一塊集成電路（ICIntegrated Circuit） (集成十幾支晶體管） 七十年代以來 大規(guī)模集成電路（LSILarge Scale Integration） （集成二十萬支晶體管） 九十年代初 超大規(guī)模集成電路（VLSIVery Large Scale Integration） （集成上百萬支晶體管） 目前 集成電路飛速發(fā)展（集成上千萬支晶體管）,回顧電子技術(shù)發(fā)展里程碑,第二 電工學(xué)這門課程包括哪些內(nèi)容？,本課程是非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課 內(nèi)容: 電路、電機及傳動控制、電子技術(shù) 要求：掌握本課程的 基本理論 基本知識 基本技能 為后續(xù)課及畢業(yè)后工作奠定基礎(chǔ)。,第三 怎么樣才能學(xué)好電工學(xué)？,理論與實際相結(jié)合 建議: 1.認真聽講 2.認真記筆記 3.認真完成作業(yè) 4.認真作好實驗,第一章 電路的基本知識和 基本定律、定理,1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,1-1 電路和電路圖 一、電路的組成與作用 二、電路模型和理想電路元件,三、內(nèi)電路與外電路,四、激勵與響應(yīng),第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,一、 電路的組成與作用,電路：就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按 一定方式組合而成的。,1、電路的組成：,電源、負載、中間環(huán)節(jié)三部分,電源,中間環(huán)節(jié),負載,電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置， 例如：發(fā)電機、干電池,負載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置， 例如：電動機、電爐、燈,中間環(huán)節(jié)：連接電源和負載的部分，起傳輸和分 配電能的作用。例如：輸電線路,電路的作用之二：,2、電路的作用：,（電子電路，即信號電路）,傳遞和處理信號。,實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。（作用之一）,工程圖：用電路部件符號繪制的電路圖,蓄電池對白熾燈供電電路,實際電路：,在電路理論上：,1-1 電路和電路圖 一、電路的組成與作用 二、電路模型和理想電路元件,第一章 電路的基本知識和基本定律,三、內(nèi)電路與外電路,四、激勵與響應(yīng),二、電路模型和理想電路元件,1、理想電路元件： 在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實際電路元件理想化 （模型化）。,2.五種最基本的理想電路元件,US：源電壓 US E,IS：源電流,(d)、(e)為無內(nèi)部電能損耗的理想化電源,3.電路模型把實際電路近似的看作是由理想 電路元件組成的理想化的電路。,熱電偶,三、內(nèi)電路與外電路,內(nèi)電路電源內(nèi)部電流通路 外電路電源外部電流通路,內(nèi)電路與外電路,是站在電源的角度而言的。,四、激勵與響應(yīng),1、激勵 電源或信號源的電壓、電流輸入,2、響應(yīng) 激勵在電路各部分所產(chǎn)生的電壓和電流輸出,分析電路其實質(zhì) 分析激勵和響應(yīng)之間的關(guān)系。,1-1 電路和電路圖總結(jié) 一、電路的組成與作用 二、電路模型和理想電路元件,第一章 電路的基本知識和基本定律,三、內(nèi)電路與外電路,四、激勵與響應(yīng),1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,電路中物理量的方向,物理量的方向：,實際方向： 物理中對電量規(guī)定的方向。,參考方向： 不管實際方向如何，而任意選定的一個方向。在分析計算時，對電量人為規(guī)定的正方向。,物理量的實際方向,電路分析中的參考方向,問題的提出：在復(fù)雜的電路中難于判斷元件中物理量 的實際方向，電路如何求解？,電流方向 AB？,電流方向 BA？,(1) 在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參考方向；,解決方法,(3) 根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向： 若計算結(jié)果為正，則實際方向與假設(shè)方向一致； 若計算結(jié)果為負，則實際方向與假設(shè)方向相反。,(2) 根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān) 系的代數(shù)表達式；,1.電流的方向 實際方向：正電荷運動的方向。 參考方向：標注的方向。（可任意定） 在電路分析中電流參考方向的一般表示方法： 1）箭頭表示；2）雙下標表示。 實際方向與參考方向的關(guān)系： 若I 0，I參與I實同方向； 若I 0， I參與I實反方向。,電動勢方向：從電源的負極指向正極。,2.電動勢、電壓的方向,電壓方向：從高電位指向低電位，即電位降的方向。 電壓參考極性表示方法： 1）通常用正（）、負（）極性表示，稱為參考極性。 “”表示參考極性的高電位點；“”表示低電位點。 2）箭頭表示。代表參考極性的箭頭從（）指向（）。 3）雙下標表示。,“實際方向”是物理中規(guī)定的，而“參考方向”則是人們在進行電路分析計算時, 任意假設(shè)的。,(2) 在解題過程中，一定要先假定物理量的參考方向，然后再列 方程計算。 參考方向一旦選定，就不再變動。 缺少“參考方向”的物理量是無意義的.,提示,(3) “參考方向”可能與實際方向一致，也可能與實際方向相反， 因而，今后的電流、電壓用代數(shù)量表示。 若實際方向和所選的參考方向一致，為正值，否則為負值。 只有在標明參考方向的前提下，電流和電壓才可能根據(jù)其 值的正負確定電流、電壓的實際方向。,(4) 電路圖中標注的I、U的方向均為參考方向。,已知：US1110V，US250V，US3220V， R20，I42.5A，I57.5A，I64A。求： （1）電源的開路電壓U1、U2、U3和Uba的代數(shù)值； （2）負載電阻端電壓U4、U5、U6和Ucd的代數(shù)值。,練習(xí),關(guān)聯(lián)參考方向：,電壓和電流參考方向一致。,在某元件的U與I取關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：則其功率： PUI 0時，表示元件吸收功率，是負載性質(zhì)。 PUI 0時，表示元件發(fā)出功率，是電源性質(zhì)。,電壓和電流參考方向不一致。,非關(guān)聯(lián)參考方向:,3.電功率,關(guān)聯(lián)參考方向：,電壓和電流參考方向一致。,在某元件的U與I為非關(guān)聯(lián)參考方向的前提下：則其功率： PUI 0時，表示元件吸收功率，是負載性質(zhì)。 PUI 0時，表示元件發(fā)出功率，是電源性質(zhì)。,電壓和電流參考方向不一致。,非關(guān)聯(lián)參考方向:,3.電功率,能量守恒定律,各電源發(fā)出的功率之和恒等于各 負載接受和消耗的功率之和。,電路的基本概念總結(jié) 一、電路的組成與作用 組成：電源、中間環(huán)節(jié)、負載 作用：1、傳輸和變換電能；2、傳遞和處理信號 二、電路模型和理想電路元件 電阻、電感、電容、理想電壓源、理想電流源 三、電壓和電流的參考方向 任意設(shè)定的正方向,1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,各種電氣設(shè)備在工作時，其電壓、電流和功率都有一定的限額，這些限額是用來表示它們的正常工作條件和工作能力的，稱為電氣設(shè)備的額定值。,13 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài),一、電氣設(shè)備的額定值,額定電流：IN,額定電壓：UN,額定功率：PN,二、電路的幾種狀態(tài),三種狀態(tài)： 負載狀態(tài)、空載狀態(tài)和短路狀態(tài),伏安特性,1、 負載狀態(tài) （開關(guān)合上）,1）. 電壓與電流 關(guān)系,R0R時，UUS,單位：W、kW,式中： PUS=USI-是電源產(chǎn)生的功率 P=R0I2-是電源內(nèi)阻上所損耗的功率 P=UI-是電源輸出的功率,2）. 功率與功率平衡,注意,一般用電設(shè)備都是并聯(lián)于供電線上，接入的電燈數(shù)愈多，負載電阻RL愈小，電路中電流愈大，負載功率也愈大。在電工技術(shù)上把這種情況叫做負載增大。 負載的大小指的是負載電流或功率的大小，而不是負載電阻的大小。,滿載電路中電流達到電源或供電線的 額定電流時的工作狀態(tài),過載電路中電流超過電源或供電線 的額定電流,欠載電路中電流小于電源或供電線 的額定電流,短時間的少量的過載還是可以的，長時間的過載是不允許的。,2、 空載狀態(tài)或開路狀態(tài)（開關(guān)斷開）,I=0 U=U0=US P=0,3、 短路狀態(tài),U=0 I=ISC=US/R0 P=0,1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,1-4 基爾霍夫定律,1845年德國科學(xué)家基爾霍夫說明了復(fù)雜電路中任一節(jié)點上各部分電流之間的相互關(guān)系以及任一回路中各部分之間的相互關(guān)系，這就是基爾霍夫定律。,我們從三個方面來說明它： （1）每個元件就是一條支路，如圖AGCB； （2）串聯(lián)的元件我們視它為一條支路，如圖AB、AFDB； （3）一條支路只能流過一個電流。,1.支路：有一個或幾個元件首尾相接構(gòu)成的無分支電路。,2. 結(jié)點：三條或三條以上支路的連接點。,結(jié)點,4.網(wǎng)孔：簡單的不可再分的回路，即未被其他支路分割的單孔回路。,3.回路：電路中由幾個支路組成的閉合的路徑。,網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。電路也稱網(wǎng)絡(luò)。,支路：電路中每一個分支,回路：電路中任一閉合路徑,結(jié)點：三個或三個以上支路 的聯(lián)結(jié)點,ab、ad、 .（共6條）,a 、 b、c 、d (共4個）,abda、 bcdb、 . （共7 個）,對于簡單電路，通過串、并聯(lián)關(guān)系即可 求解。如：,5、簡單電路：只有一個回路的無分支電路或電路 雖有分支，但利用電阻串并聯(lián)關(guān)系可以轉(zhuǎn)化為 無分支的只有一個回路的電路。,對于復(fù)雜電路（如下圖）僅通過串、并聯(lián)無法求解，必須經(jīng)過一定的解題方法，才能算出結(jié)果。,6、復(fù)雜電路：運用電阻串、并聯(lián)的計算方法不能將它簡化成一個單回路電路，即。,定律內(nèi)容：對于電路中任一結(jié)點，在任一瞬間， 流入該結(jié)點的電流等于流出該結(jié)點的電流。 定律也可表述為：流入電路任一結(jié)點的電流的代 數(shù)和為零。,關(guān)系也適用于隨時間變化的電流,KCL的依據(jù)：電流的連續(xù)性,一、基爾霍夫電流定律（KCL定律）,或：,電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。,閉合面；I1 +I2=I3,I=0,KCL的擴展,I=?,C: I5 +I6=I3,A: I1 =I4+I6,B: I2 +I4=I5,對結(jié)點a：,也可改寫為：,對于虛線閉合面：,二、基爾霍夫電壓定律（KVL方程）,符號： 參考方向與回路繞行方向一致的電壓 取正號，相反的取負號。 參考方向與回路繞行方向一致的電流 取正號，相反的取負號。 參考方向與回路繞行方向一致的源電壓取正號，相反的取負號。,即：,定律內(nèi)容：對于電路中任一回路，在任一瞬間， 沿該回路的所有支路電壓的代數(shù)和等于零。,回路電壓方程式,基爾霍夫電壓定律反映的是電位單值性。,關(guān)系也適用于隨時間變化的電壓,例如： 回路 a-d-c-a,或：,符號： 與回路循行方向一致的電壓取正號，相反的取負號。 與回路循行方向一致的電流取正號，相反的取負號。 與回路循行方向一致的源電壓取正號，相反的取負號。,KVL定律也適合開口電路。,例,符號： 與繞行方向一致的電流取正號，相反的取負號。 與繞行方向一致的源電壓取正號，相反的取負號。,符號： 與繞行方向一致的電流取正號，相反的取負號。 與繞行方向一致的源電壓取正號，相反的取負號。,一段電路的電壓方程式所表達的關(guān)系為： 總電壓（U）等于各分段電壓（Uk）的代數(shù)和。,寫作：,acda,若從處斷開,1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法,一、支路電流法 從求支路電流入手,二、結(jié)點電位法（自學(xué)） 從求結(jié)點電位入手,未知數(shù)：各支路電流。,解題思路：根據(jù)基爾霍夫定律，列結(jié)點電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。,一、 支路電流法,解題步驟：,對每一支路假設(shè)一未知電流（I1-I6），標出其參考方向,例1,節(jié)點數(shù)： 支路數(shù)：,N4,B6,節(jié)點a：,列電流方程,節(jié)點c：,節(jié)點b：,節(jié)點d：,b,a,c,d,（取其中三個方程）,N個結(jié)點，可列出（N1）個獨立的結(jié)點電流方程,b,a,c,d,3.對每個單孔回路列電壓方程,支路電流法小結(jié),解題步驟,結(jié)論與引申,支路電流法的優(yōu)缺點,優(yōu)點：支路電流法是電路分析中最基本的 方法之一。只要根據(jù)基爾霍夫定律、 歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。,缺點：電路中支路數(shù)多時，所需方程的個 數(shù)較多，求解不方便。,支路數(shù) B=4 須列4個方程式,P37 ： 1-16,作業(yè),1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,1. 電壓源,伏安特性,電壓源模型,1-6 電壓源、電流源及其等效變換,構(gòu)成：理想電壓源 US 與 內(nèi)電阻 R0 串聯(lián),理想電壓源 （恒壓源）: R0= 0 時的電壓源.,特點：(1）； R0= 0 時的電壓源,(2）輸出電 壓不變，其值恒等于電源的源電壓。 即 Uab US； Uab是由它本身確定的定值,與外電路及輸出電流I的大小無關(guān),所以又叫恒壓源。,理想電壓源 （恒壓源）: R0= 0 時的電壓源.,特點：(3）它的外特性為Uab=US的水平直線.,（4）輸出電流I不是定值,與輸出電壓和外電路的情況有關(guān)。,恒壓源中的電流由 決定,設(shè): US=10V,當(dāng)R1 R2 同時接入時： I=10A,例,外電路,恒壓源中的電流由 決定,設(shè): US=10V,I,US,+,_,a,b,Uab,例,外電路,I=0A,I= ,理想電壓源不允許短路,恒壓源特性中不變的是：_(US、I),US,恒壓源特性中變化的是：_,I,_ 會引起 I 的變化。,外電路的改變,I 的變化可能是 _ 的變化， 或者是_ 的變化。,大小,方向,+,_,I,恒壓源特性小結(jié),US,Uab,a,b,R,2. 電流源,電流源模型,構(gòu)成：理想電流源 IS 與 內(nèi)電阻 R0并聯(lián),理想電流源 （恒流源):,特點：（1） R0= 時的電流源；,（2）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流 IS；是由理想電流源本身所確定的定值，與輸出電壓U和外電路的情況無關(guān)。,理想電流源 （恒流源): R0= 時的電流源.,特點：（3）理想電流源的外特性是I IS的垂直直線；,（4）輸出電壓U不是定值，由外電路決定。,恒流源兩端電壓由外電路決定,設(shè): IS=1 A,恒流源兩端電壓由外電路決定,I,U,Is,設(shè): IS=1 A,理想電流源不允許開路,U=0V,U= ,恒流源特性小結(jié),恒流源特性中不變的是：_（Uab、IS）,Is,恒流源特性中變化的是：_,Uab,_ 會引起 Uab 的變化。,外電路的改變,Uab的變化可能是 _ 的變化， 或者是 _的變化。,大小,方向,理想恒流源兩端 可否被短路？,恒流源舉例,當(dāng) I b 確定后，I c 就基本確定了。在 IC 基本恒定 的范圍內(nèi) ，I c 可視為恒流源 (電路元件的抽象) 。,c,e,b,Ib,+,-,E,+,-,晶體三極管,Uce,Ic,I,US,R,_,+,a,b,Uab=?,Is,原則：Is不能變，US 不能變。,電壓源中的電流 I= IS,恒流源兩端的電壓,恒壓源與恒流源特性比較,Uab的大小、方向均為恒定， 外電路負載對 Uab 無影響。,I 的大小、方向均為恒定， 外電路負載對 I 無影響。,輸出電流 I 可變 - I 的大小、方向均 由外電路決定,端電壓Uab 可變 - Uab 的大小、方向 均由外電路決定,3. 兩種電源的等效互換,等效互換的條件：對外的電壓電流相等。,I = I Uab = Uab,即：,等效互換公式：,則,等效變換的注意事項,(1) “等效”是指“對外”等效（等效互換前后對外伏-安特性一致），對內(nèi)不等效。,(2) 注意轉(zhuǎn)換前后 US 與 Is 的方向要一致。,(3) 恒壓源和恒流源不能等效互換。,（不存在）,（4） 任何一個源電壓US 和某個電阻 R 串聯(lián)的電路， 都可化為一個源電流為 IS 和這個電阻并聯(lián)的電路。,應(yīng) 用 舉 例,(接上頁),R1,R3,Is,R2,R5,R4,I3,I1,I,(接上頁),IS,R5,R4,I,R1/R2/R3,I1+I3,與恒壓源并聯(lián)的元件是多余的,電源簡單等效變換的規(guī)律：,幾個恒壓源串聯(lián)時，串聯(lián)后等效恒壓源的源電壓為各串聯(lián)恒壓源源電壓的代數(shù)和; 各串聯(lián)恒壓源源電壓的極性和等效恒壓源源電壓極性相同者取正，相反者取負；,電源簡單等效變換的規(guī)律：,幾個恒流源并聯(lián)時，并聯(lián)后等效恒流源的源電流等于各并聯(lián)恒流源源電流的代數(shù)和， 各并聯(lián)恒流源源電流的方向和等效恒流源源電流方向相同者取正，相反者取負.,1、兩恒壓源串聯(lián)，,2、兩恒壓源并聯(lián)，,必須,3、兩恒流源并聯(lián)，,4、兩恒流源串聯(lián)，,必須,5、恒壓源與恒流源（電阻）的并聯(lián)，,即與恒壓源并聯(lián)的元件是多余的,6、恒流源與電壓源（電阻）的串聯(lián),與恒流源串聯(lián)的元件是多余的。,用電壓源與電流源等效變換的方法計算圖中1電阻上的電流 I = ？,由分流公式可求出：,P37 ： 1-17,作業(yè),1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,17 疊加定理,在有多個電源的線性電路中，任何支路的電流或任意兩點間的電壓，都是各個電源單獨作用時在該支路中所產(chǎn)生電流或電壓的代數(shù)和。,內(nèi)容:,線性電路：電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變。,I2,I1,I2,I1,+,I3,I3,在考慮某一電源單獨作用時： 暫時不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令US=0； 暫時不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令 IS=0。,I2,I1,I2,I1,+,I3,I3,解題時要首先標明各支路電流、電壓的參考方向（即正方向）。 最后疊加時，一定要注意各個電源單獨作用時的電流（或電壓分量）的參考方向是否與總電流和電壓的參考方向一致，與總電流（或總電壓）一致的電流分量（或電壓分量）為正，反之為負。,例,疊加定理用求： I= ?,I=2A,I“= -1A,I = I+ I“= 1A,+,解：,應(yīng)用疊加定理要注意的問題,1. 疊加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、 電流的變化而改變）。,4. 疊加定理只能用于電壓或電流的計算，不能用來 求功率。如：,I3,R3,求得： I 1” = 42.9A；I 2” = 47.1A； I” = 4.2A 疊加:(注意電流方向) I1I1I1” I2 I2 I2” I I I” 解出:I120A I210A I10A,已知 ：US1 =12V ，R01= 0.1； US2 = 9 V ，R02= 0.1；R = 1 用疊加定理計算圖a所示電路中各支路電流。,I 1 = 62.9A； I 2 = 57.1A；I = 5.8A,解：US1單獨作用：(圖b) 求得：,US2單獨作用：(圖c),例,P38 ： 1-24：用疊加定理求123題。,作業(yè),1-1 電路和電路圖 1-2 簡單電路的分析計算 1-3 電氣設(shè)備的額定值和電路的狀態(tài) 1-4 基爾霍夫定律 1-5 復(fù)雜電路的基本分析方法 1-6 電壓源和電流源及其等效變換 1-7 疊加定理 1-8 等效電源定理,第1章 電路的基本知識和基本定律、定理,1-8 等效電源定理,二端網(wǎng)絡(luò)的概念：若一個電路只通過兩個輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)”。 （Two-terminals = One port） 無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源。 有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源。,無源二端網(wǎng)絡(luò),有源二端網(wǎng)絡(luò),電壓源 （戴維寧定理）,電流源 （諾頓定理）,無源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電阻,有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電源,一 戴維寧定理,任何一個有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個源電壓為US的理想電壓源和內(nèi)阻 R0 串聯(lián)的電源來等效代替。,等效電源,注意：“等效”是指對端口外的外電路等效。,等效電壓源的內(nèi)阻等于有源 二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò) 的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變 無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源 短路，電流源斷路）,等效電壓源的源電壓 （US）等于有源二端 網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,有源 二端網(wǎng)絡(luò),R,A,B,US,R0,+,_,R,A,B,USU0UAB0,UAB0,利用戴維寧定理時應(yīng)該注意： 1、等效電壓源的源電壓US的參考極性應(yīng)與有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓UAB0的參考極性保持一致。 2、用一個電壓源等效地替代有源二端網(wǎng)絡(luò)，只是指它們對外電路的作用等效，它們內(nèi)部的電流、電壓、功率并不等值。 例如：當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)開路時， 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各電阻消耗的功率,不會是零，,則為零。,而其等效電壓源上消耗的功率,例 2-2,已知US1=110V；R01=1；US2=100V，R02=1 IS=90A；R03= 1； R1= 10； R2= 9；R3=20；試用戴維寧定理求R3中的電流。,首先將R3電阻提走，剩下的電路（見圖b）為一有源二端網(wǎng)絡(luò)，求其開路電壓Ucd0（即等效電壓源的US）,已知US1=110V；R01=1；US2=100V，R02=1 IS=90A；R03= 1； R1= 10； R2= 9； R3=20；,Ucd0 R2I2 R03I03 R1I1 R2I2 R03IS R1I1 910 1 90 10 10 100V 即求出了等效電源的US，US = Ucd0 100V 然后，求等效電源的R0：,由圖可知