電工技術(shù)-1章-電路基礎(chǔ)與分析方法ppt課件

1、第1章 電路基礎(chǔ)與分析方法,1.1 電路基礎(chǔ)知識(shí),1.2 電路的基本元件,1.3 電路的基本定律,1.4 電氣設(shè)備的額定值和電路的工作狀態(tài),1.5 電阻的連接及其等效變換,1.6 電壓源與電流源的等效變換,1.7 支路電流法,1.8 節(jié)點(diǎn)電壓法,1.9 疊加原理,1.10 戴維南定理和諾頓定理,1.11 含受控源的電路分析,1.1 電路基礎(chǔ)知識(shí),1.1.1 電路和電路模型,電路是電流所經(jīng)過(guò)的路徑。它由實(shí)際元器件按一定要求連接起來(lái)的整體,1. 電路的功能,1) 實(shí)現(xiàn)電能傳輸、分配與轉(zhuǎn)換，稱為電力電路，或稱為強(qiáng)電電路,2) 實(shí)現(xiàn)載有信息的電信號(hào)傳遞和處理，稱為電信電路，或稱為弱電電路,3) 電路的

2、組成部分,電源: 提供 電能的裝置,負(fù)載: 取用 電能的裝置,中間環(huán)節(jié)：傳遞、分 配和控制電能的作用,從宏觀上看，把實(shí)際工程中的電路劃分為由電源、中間環(huán)節(jié)和負(fù)載三部分組成,信號(hào)源: 提供信息,中間環(huán)節(jié)： 電信號(hào)傳遞與處理,負(fù)載,在電路中，電源或信號(hào)源的電壓或電流又稱為激勵(lì)，它推動(dòng)電路工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為電路的響應(yīng),2電路模型,為了便于對(duì)電路分析與計(jì)算，將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型,基本的理想電路元件分為兩類,1）無(wú)源元件,2）有源元件,電容元件,電阻元件,電感元件,理想電壓源（恒壓源,理想電

3、流源（恒流源,此電路由電池、燈泡、開(kāi)關(guān)和連線組成,原理電路,電路模型,例：電動(dòng)車(chē)電池對(duì)燈泡供電電路,電路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本元素有4種,三個(gè)或三個(gè)以上電路元件的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn),兩個(gè)元件的連接點(diǎn)稱為“廣義節(jié)點(diǎn)”，例：節(jié)點(diǎn)a、d,兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)被（無(wú)阻導(dǎo)線）短路，則這些節(jié)點(diǎn)可以經(jīng)過(guò)合并等效為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，例：節(jié)點(diǎn)e,節(jié)點(diǎn)、支路、回路和網(wǎng)孔,1.1.2 電路結(jié)構(gòu)的基本元素,1節(jié)點(diǎn),例：節(jié)點(diǎn)b、c、e。節(jié)點(diǎn)在電路中用實(shí)心圓點(diǎn)來(lái)表示,2支路,連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的通路,支路bae、支路be、支路bc、支路ce、支路cde,有源支路（也稱為含源支路,支路bae和支路cde,無(wú)源支路（不含有電源,支路be、支路bc和支路c

4、e,3回路,4網(wǎng)孔,電路中的任何閉合路徑,其中不含有任何其他回路的閉合路徑,1,2,3,1.1.3 電路的基本物理量,1電流及其參考方向,1）電流,電荷有規(guī)則的流動(dòng)就形成了電流，猶如水在水管中的流動(dòng),電流的大小定義為:單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量,直流電流量定義式,交流電流量定義式,1)參考方向的表示方法,電流,電壓,2) 參考方向,在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定的方向,電流不僅在金屬導(dǎo)體中可以流動(dòng)，而有些液體（如電解液）或氣體（日光燈管內(nèi)的惰性氣體被電離后）中也可以產(chǎn)生電流流動(dòng)；再有，半導(dǎo)體中的帶電粒子（又稱為載流子）自由電子和空穴當(dāng)有外電場(chǎng)作用時(shí)，也會(huì)作定向移動(dòng)，而形成電子電流和空

5、穴電流,2) 實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系,注意： 在參考方向選定后，電流 ( 或電壓 ) 值才有正負(fù)之分,2電壓（電壓、電動(dòng)勢(shì)、電位）及其參考方向,1）電位,電荷在電路中的某點(diǎn)具有一定的電位能（或稱做電勢(shì)能，簡(jiǎn)稱“電位”,電路中參考點(diǎn)選的不同，各點(diǎn)的電位值也不同。電位值是相對(duì)的,電力工程中，電路常以大地為零電位點(diǎn)，用圖形符號(hào)“ ”表示；電子電路中，如果電路沒(méi)有接大地，通常選與電源負(fù)極相連的一條公共線作為參考“點(diǎn)”，該線稱為“地線”，標(biāo)有圖形符號(hào)“”（以便與接地符號(hào)“ ”相區(qū)別）。電子電路一般有公共的接殼點(diǎn)，通常也選它為參考點(diǎn),2）電壓,電路中某點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓（或稱為電位差），再加

6、上參考點(diǎn)的電位,a、b兩點(diǎn)間的電壓為,3）電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)猶如一個(gè)揚(yáng)程的水泵,4）電壓的參考方向,電壓的實(shí)際方向（或稱為極性）是根據(jù)電場(chǎng)力產(chǎn)生電流使移動(dòng)的電荷電位降低的原理，規(guī)定為從高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)，也就是電位降低的方向，所以，電壓又稱為“電壓降”或“電位降,為便于分析電路和列寫(xiě)電壓有關(guān)的表達(dá)式，預(yù)先任意假設(shè)一個(gè)方向作為電壓的“參考方向（極性）”，或稱為“正方向,電壓參考方向有以下3種表示方式,極性表示法,雙下標(biāo)表示,箭標(biāo)指向表示,例1-1,分別計(jì)算電路（a）、（b）中各點(diǎn)電位和點(diǎn)a、d之間的電壓。(注：兩電路的參考點(diǎn)設(shè)置得不同,解,圖（a）中，設(shè)b點(diǎn)為參考點(diǎn)，則b點(diǎn)電位為零，即,同理,例1

7、-1,解,圖（b）中，設(shè)c點(diǎn)為參考點(diǎn)，則c點(diǎn)電位為零，即,則,結(jié)論,電路參考點(diǎn)選擇不同，各點(diǎn)電位不同。電位值與參考點(diǎn)選擇有關(guān)，即電位值是相對(duì)的,電路中兩點(diǎn)間電壓（或稱為電位差）是不變的。電壓值與參考點(diǎn)選擇無(wú)關(guān)，即電壓值是絕對(duì)的,簡(jiǎn)化電路畫(huà)法,在實(shí)際應(yīng)用中，為了簡(jiǎn)化電路畫(huà)法，常常只畫(huà)出需要的部分電路，而將懸空的端點(diǎn)用原電路該點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的極性與電位值的形式標(biāo)注出來(lái),原電路,簡(jiǎn)化電路畫(huà)法,3電功率和電能量,1）電功率,電功率反映了電氣設(shè)備做功的本領(lǐng),電功率的計(jì)算結(jié)果為正，表示該元件是吸收功率（或稱為消耗功率），即將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，該元件起負(fù)載作用,計(jì)算結(jié)果為負(fù)，表示該元件是發(fā)出功率（或稱為

8、產(chǎn)生功率），即將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能，該元件起電源作用,單位是瓦特（W,元件在電路中作用判別,根據(jù)元件上電壓與電流的實(shí)際方向來(lái)判斷元件的性質(zhì),若電流實(shí)際方向是從元件實(shí)際電壓極性的正極流出的，則該元件是電源,若電流實(shí)際方向是從元件實(shí)際電壓極性的正極流入的，則該元件是負(fù)載,試舉例說(shuō)明：某元件既能作電源，又能起負(fù)載作用,整個(gè)電路的功率應(yīng)該平衡,電源元件發(fā)出的功率,負(fù)載元件吸收的功率,或,注意：在列寫(xiě)功率表達(dá)式時(shí)， 若電壓與電流是關(guān)聯(lián)參考方向，取正號(hào)； 非關(guān)聯(lián)參考方向，取負(fù)號(hào),例1-4,在圖示電路中，3個(gè)元件代表電源或負(fù)載,計(jì)算各元件的功率，并分析電源發(fā)出的功率和負(fù)載消耗的功率是否平衡,由實(shí)驗(yàn)得知

9、,解,元件A的電壓與電流是非關(guān)聯(lián)參考方向，則,表明元件A發(fā)出功率，在電路中起電源作用,例1-4,在圖示電路中3個(gè)元件代表電源或負(fù)載,計(jì)算各元件的功率，并分析電源發(fā)出的功率和負(fù)載消耗的功率是否平衡,由實(shí)驗(yàn)得知,解,元件B的電壓與電流是關(guān)聯(lián)參考方向，則,表明元件B吸收功率，作為負(fù)載元件,元件C的電壓與電流是關(guān)聯(lián)參考方向，則,表明元件C吸收功率，作為負(fù)載元件,例1-4,在圖示電路中3個(gè)元件代表電源或負(fù)載,計(jì)算各元件的功率，并分析電源發(fā)出的功率和負(fù)載消耗的功率是否平衡,由實(shí)驗(yàn)得知,解,所以,元件A，電源作用，發(fā)出功率,元件B、C是起負(fù)載作用，吸收功率,可見(jiàn),解,元件A,元件B,元件C,整個(gè)電路功率平衡

10、,或,2）電能量,電氣設(shè)備在工作時(shí)間內(nèi)將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能稱為電流做功，或稱為電功，也稱為電能量,直流電路中,或,單位是焦耳（J,實(shí)際工程度量中，因焦耳這個(gè)單位太小，常用小時(shí)做時(shí)間單位，千瓦做功率單位，則電能量的單位就是“千瓦小時(shí)（kWh,若電氣設(shè)備的功率為1千瓦（kW），使用時(shí)間為1小時(shí)（h），則耗電量為1kWh，就是常說(shuō)的“1度電”，或?qū)懗?1 度電 = 1000 Wh = 1 kWh,千瓦小時(shí)（kWh）與焦耳（J或Ws）的換算,例1-5,有一個(gè)電爐接在220V電源上，電流為8A,求電爐的電功率是多少？若連續(xù)工作了6h，電爐消耗的電能量為多少,解,電爐的電功率,電爐消耗的電能量,例1-

11、6,某電子廠車(chē)間使用25W電烙鐵200只，每天,用電8h，每月以26天計(jì)算，試問(wèn)一個(gè)月耗電多少度？若每度電0.7元，一個(gè)月應(yīng)該付的電費(fèi)是多少,解,200只電烙鐵的總功率,一個(gè)月用電時(shí)數(shù),一個(gè)月的總耗電能,度,應(yīng)該支付的電費(fèi),元,1.2 電路的基本元件,1.2.1 電阻元件,a）貼片電阻,b）排阻,c）色環(huán)電阻,d）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電阻,e）可變電阻元件的外形,1電阻元件及其特性,電阻是物質(zhì)對(duì)電流（或電荷流動(dòng)）起阻礙作用的表征,表述這種特性的理想模型元件稱為電阻元件,在電路中，電阻元件用字母符號(hào)R表示，它既是這種元件的名稱，又表示其物理量性質(zhì)的電路參數(shù)，電阻的單位為歐姆,金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)

12、體材料的導(dǎo)電性能有關(guān),電路中的電阻元件分為線性電阻和非線性電阻,阻值不隨外加電流、電壓改變。特性曲線在任意時(shí)刻都是過(guò)原點(diǎn)的直線，如電阻器,線性電阻,線性電阻元件的伏安特性,非線性電阻,阻值隨外加電流、電壓而改變。特性曲線不是直線，如二極管特性電阻,非線性電阻（二極管）的伏安特性,電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，用G表示,電導(dǎo)的單位為西門(mén)子（S,電導(dǎo)表示電流通過(guò)的難易程度,G越大導(dǎo)電能力越強(qiáng)，所以，稱之為電導(dǎo),2電阻元件的能量,功率,電阻元件吸收的能量,表明電能全部消耗在電阻上，轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā),1.2.2 電感元件,a）貼片電感,b）磁環(huán)電感,c）磁芯電感,d）空心電感,電感符號(hào),1.2.2 電感元件,1電

13、感元件及其特性,電路中的電感元件是電感線圈的理想化模型（忽略了線圈電阻和分布電容,電感元件用字母符號(hào)L表示，它既是這種元件的名稱，又表示其物理量性質(zhì)的電路參數(shù)，電感的單位為亨利（H,1）電感元件,電感元件的符號(hào),描述線圈通有電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)、儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的性質(zhì),1）電感物理意義,線性電感: L為常數(shù),非線性電感: L不為常數(shù),2）電感特性,線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān),自感電動(dòng)勢(shì),2）自感電動(dòng)勢(shì)方向的判定,a) 自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向,規(guī)定:自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向與電流參考方向相同, 或與磁通的參考方向符合右手螺旋定則,電感元件的符號(hào),理解為：當(dāng)電流 I 減小時(shí)，線圈中

14、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e 有 阻止 I 減小的趨勢(shì),b) 自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別,eL與參考方向相反,eL具有阻礙電流變化的性質(zhì),eL與參考方向相同,2. 電感元件儲(chǔ)能,根據(jù)基爾霍夫電壓定律,將上式兩邊同乘上 i ，并積分，則得,即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在線圈中， 當(dāng)電流增大時(shí)，WL0，磁場(chǎng)能增大，電感元件從電源取用電能； 當(dāng)電流減小時(shí)， WL0，磁場(chǎng)能減小，電感元件向電源放還能量,可得,磁場(chǎng)能,3. 電感元件連接,1）電感元件串聯(lián),所以，無(wú)互感的兩電感串聯(lián)時(shí)的等效電感為,由電感特性,設(shè)有兩個(gè)無(wú)互感的電感串聯(lián),2）電感元件并聯(lián),無(wú)互感的兩電感并聯(lián)時(shí)的等效電感為,由電感特性,則,設(shè)有兩個(gè)無(wú)互感的電感

15、并聯(lián),1.2.3 電容元件,a）貼片電容,b）超級(jí)電容,c）瓷片電容,d）可調(diào)電容,e）電力電容,電容符號(hào),1.2.3 電容元件,1電容元件及其特性,電路中的電容元件是實(shí)際電容器的理想化模型 （忽略了電容介質(zhì)的漏電電阻和分布電感,電容元件用字母符號(hào)C表示 ，它既是這種元件的名稱，又表示其物理量性質(zhì)的電路參數(shù)，電容的單位為法拉（F,1）電容元件,2）電容特性,在電容兩端加電源后， 其兩個(gè)極板上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性質(zhì),電容元件原理結(jié)構(gòu)圖,當(dāng)電壓u變化時(shí)，電容電流,電容電壓,電容極板的電荷,庫(kù)侖,電容器的電容量與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等有關(guān),2.

16、電容元件儲(chǔ)能,將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得,電容將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中。 當(dāng)電壓增大時(shí)，WC0，電場(chǎng)能增大，電容元件從電源取用電能； 當(dāng)電壓減小時(shí)， WC0，電場(chǎng)能減小，電容元件向電源放還能量,根據(jù),電場(chǎng)能,電容是無(wú)源元件,3.電容元件連接,1）電容元件串聯(lián),兩線性電容串聯(lián)時(shí)的等效電容為,設(shè)有兩電容串聯(lián),有電容特性,2）電容元件并聯(lián),兩線性電容并聯(lián)時(shí)的等效電容為,設(shè)有兩電容并聯(lián),1.2.4 電源元件,1電壓源,理想電壓源又稱為恒壓源，其兩端的電壓為確定的函數(shù)，而與外接電路無(wú)關(guān)，輸出電流則由外電路決定,1）理想電壓源（恒壓源,a）理想電壓源 一般符號(hào),b）直流理想電壓源 符號(hào),c）

17、直流理想電壓源 伏安特性,2）實(shí)際電壓源,一個(gè)實(shí)際的直流電壓源的模型可以用一個(gè)理想電壓源US （也稱為源電壓或稱為恒壓源）與一個(gè)內(nèi)阻RS串聯(lián)來(lái)模擬,直流電壓源的等效電路,電壓源與外電路連接,電壓源的外特性,由電壓源的外特性可見(jiàn),當(dāng)電壓源開(kāi)路時(shí)，即,則,當(dāng)電壓源短路時(shí)，即,則,電壓源的外特性曲線,理想電壓源只是實(shí)際電壓源的理想化模型，在現(xiàn)實(shí)中并不存在,若一個(gè)電壓源的內(nèi)阻RS遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻RL，則在電壓源工作時(shí)，電壓源內(nèi)阻壓降 RSIU,此時(shí)的電壓源近似為理想電壓源,如何建立電壓源模型呢,例1-7,有一個(gè)電壓源，試建立它的電壓源模型,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，測(cè)得空載電壓,解,實(shí)際電壓源模

18、型,實(shí)際電壓源輸出端電壓為,電源的空載電壓值UOC就等于理想電壓源值US,由題知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,則,所以，實(shí)際電壓源模型是由理想電壓源（US=226V,與內(nèi)阻（RS=0.5W）串聯(lián)組成,注意,1.電壓源輸出端不允許短路,2.電壓源在使用時(shí)，輸出電流必須小于電源的額定電流，否則，過(guò)大電流在電源內(nèi)阻上將產(chǎn)生熱損耗使電源發(fā)熱，溫度升高，甚至損壞電源,3.大容量電網(wǎng)對(duì)任何一個(gè)小功率用電設(shè)備來(lái)說(shuō)， 可以近似看做是一個(gè)理想電壓源,4.多個(gè)理想電壓源相互連接時(shí)，不同極性或不同電壓 值的理想電壓源不能并聯(lián)連接,2電流源,理想電流源又稱為恒流源，源電流為確定的函數(shù)，而與外接電路無(wú)關(guān)，輸出端電壓則由外電路決定,

19、1）理想電流源（恒流源,a）理想電流源 一般符號(hào),b）直流理想電流源 符號(hào),c）直流理想電流源 伏安特性,2）實(shí)際電流源,一個(gè)實(shí)際的直流電流源模型是從類似性質(zhì)的電路元件（如光電池等）加以推演得到的。用理想電流源（又稱恒流源）和內(nèi)阻RS并聯(lián)組合來(lái)模擬實(shí)際電流源,直流電流源的等效電路,電流源與外電路連接,電流源的外特性,由電流源的外特性可見(jiàn),當(dāng)電流源開(kāi)路時(shí)，即,當(dāng)電流源短路時(shí)，即,則,則,電流源的外特性曲線,理想電流源只是實(shí)際電流源的理想化模型，由于內(nèi)阻等多方面的原因，現(xiàn)實(shí)中并不存在,若一個(gè)電流源的內(nèi)阻RS遠(yuǎn)大于所并聯(lián)的負(fù)載電阻RL，則在電流源工作時(shí)，電流源內(nèi)阻RS泄漏電流U/RSI,此時(shí)的電流源

20、近似為理想電流源,則,注意,1) 理想電流源輸出端可以短路，但不能開(kāi)路,2) 多個(gè)理想電流源相互連接時(shí)，不同方向或不同電流 值的理想電流源不能串聯(lián)連接,3電源元件在電路中所起的作用,隨著可充電電池的出現(xiàn)，電源在電路中所起的作用有所變化。 當(dāng)電池向外供電時(shí)，起電源作用； 當(dāng)電池被充電時(shí)，起負(fù)載作用,所以，在電路分析中，當(dāng)電源元件中實(shí)際的電流是從電源的正極向外流出時(shí)，該電源元件在電路中起電源作用，其向外提供電能；反之，當(dāng)實(shí)際的電流從電源的正極流入時(shí)，該電源在電路中起負(fù)載作用，電源從外吸收電能,獨(dú)立電源：指電壓源的電壓或電流源的電流不受 外電路的控制而獨(dú)立存在的電源,受控源的特點(diǎn)：當(dāng)控制電壓或電流消

21、失或等于零時(shí)， 受控源的電壓或電流也將為零,受控電源：指電壓源的電壓或電流源的電流受電路中 其它部分的電流或電壓控制的電源,4受控電源,四種理想受控電源的模型,電壓控制電壓源,電流控制電壓源,電壓控制電流源,電流控制電流源,VCVS,CCVS,VCCS,CCCS,晶體三極管及其微變等效電路,晶體三極管,晶體三極管的微變等效電路,它是電流控制的電流源（簡(jiǎn)稱CCCS,控制量是晶體三極管的基極電流ib，受控量是晶體三極管的集電極電流ic， ，其中b是晶體三極管的電流放大倍數(shù),1.3 電路的基本定律,歐姆定律,基爾霍夫電流定律(KCL定律,基爾霍夫電壓定律（KVL定律,U、I 參考方向相同（關(guān)聯(lián)）時(shí),

22、U、I 參考方向相反（非關(guān)聯(lián)）時(shí),表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)： 式前的正負(fù)號(hào)由U、I 參考方向的關(guān)系確定,U、I 值本身的正負(fù)則說(shuō)明實(shí)際方向與參考 方向之間的關(guān)系,通常取 U、I 參考方向相同。又稱為“關(guān)聯(lián)方向,U = I R,U = IR,一、歐姆定律,解：對(duì)圖(a)有, U = IR,例：應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子，并求電阻R,解：對(duì)圖(b)有, U = IR,U、I關(guān)聯(lián)方向,U、I非關(guān)聯(lián)方向,二、基爾霍夫電流定律(KCL定律,1定律,在任一瞬間，流向任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流,實(shí)質(zhì): 電流連續(xù)性的體現(xiàn),或: = 0,對(duì)節(jié)點(diǎn) a,I1+I2 = I3,或 I1+I2I3= 0,基爾霍

23、夫電流定律（KCL）反映了電路中任一節(jié)點(diǎn)處各支路電流間相互制約的關(guān)系,德國(guó)物理學(xué)家，1847年提出定律,即: 入= 出,例：已知圖中電流 I1=2A，I2= 3A，求I3=,解,由KCL,I1 I2 I3 = 0,則,2 （ 3） I3 = 0,所以,I3= 5A,I= 0,電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面,2推廣,I =,例,廣義節(jié)點(diǎn),I = 0,IA + IB + IC = 0,注意：閉合的電路才有電流流通,例1-10,圖示為半導(dǎo)體三極管（或稱為晶體管,放大電路的直流通路。試列出晶體管各極間電流關(guān)系式,解,由基爾霍夫電壓定律（KCL定律,在任一瞬間，沿任一回路循行方向，

24、回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零,1定律,即： U = 0,在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，則在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和,三、基爾霍夫電壓定律（KVL定律,即： U升 = U降,對(duì)回路1,對(duì)回路2,US1 = I1 R1 +I3 R3,US2 = I2 R2+I3 R3,或 I1 R1 +I3 R3 US1 = 0,或 I2 R2+I3 R3 US2 = 0,基爾霍夫電壓定律（KVL） 反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。即電勢(shì)能守恒,1列方程前電路中標(biāo)注回路循行方向,電位升 = 電位降 US2 = UBE + I2R2,或， U = 0 I2R2 US2

25、+ UBE = 0,2應(yīng)用 U = 0列方程時(shí)，項(xiàng)前符號(hào)的確定： 如果規(guī)定電位降取正號(hào)，則電位升就取負(fù)號(hào),3. 有開(kāi)口的回路可按“回路”處理,注意,對(duì)回路1,例1-12,應(yīng)用基爾霍夫電壓定律（KVL）確定圖示電路,已知US1=12V，U2=2V，US2=6V，U3= -4V，US3=8V,中的未知電壓U1和U4,解,1.取兩個(gè)網(wǎng)孔作為兩個(gè)回路,約定沿選定回路繞行方向電位降為正，電位升為負(fù),左網(wǎng)孔,2. 應(yīng)用基爾霍夫電壓定律 列出回路方程,得,右網(wǎng)孔,得,例1-13,R2= 20W，I= - 0.2A ，求端口電壓Ucd,圖示電路，已知US1=6V，US2=12V，R1=10W,解,2、由KVL

26、列方程,1、選定圖示回路,例,對(duì)網(wǎng)孔abda,對(duì)網(wǎng)孔acba,對(duì)網(wǎng)孔bcdb,I5 R5 I3 R3 +I1 R1 = 0,I2 R2 I4 R4 I5 R5 = 0,I4 R4 US + I3 R3 = 0,對(duì)回路 adbca，沿逆時(shí)針?lè)较蜓?I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0,應(yīng)用 U = 0列方程,對(duì)回路 cadc，沿逆時(shí)針?lè)较蜓?I2 R2 I1 R1 + US = 0,1.4 電氣設(shè)備的額定值和電路的工作狀態(tài),電氣設(shè)備的運(yùn)行是通過(guò)其中電路的工作來(lái)進(jìn)行的,1、通路狀態(tài)（電源有載工作狀態(tài),額定工作狀態(tài)（滿載,過(guò)載（超載,欠載（輕載,2、開(kāi)路狀態(tài)（電源空載狀

27、態(tài),3、短路狀態(tài)（電源短路狀態(tài),電路工作時(shí)，電源與負(fù)載連接，根據(jù)電源所接負(fù)載的情況，電路有三種工作狀態(tài)：通路狀態(tài)、開(kāi)路（空載）狀態(tài)、短路狀態(tài),1.4.1 電氣設(shè)備的額定值,額定值: 電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用值,1. 額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性,2. 額定值表示電氣設(shè)備的使用能力,電氣設(shè)備工作在,欠載(輕載)時(shí)： I IN ，P PN (不經(jīng)濟(jì),過(guò)載(超載)時(shí)： I IN ，P PN (設(shè)備易損壞,額定狀態(tài)時(shí)： I = IN ，P = PN ， (經(jīng)濟(jì)合理安全可靠,電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)，一般不應(yīng)過(guò)載運(yùn)行，為了安全，設(shè)備電路中常裝設(shè)有自動(dòng)開(kāi)關(guān)、熱繼電器等，用于保護(hù)電路。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)載時(shí)，能自動(dòng)切斷

28、電源，確保設(shè)備安全,1.4.2 電路的工作狀態(tài),電路實(shí)際工作狀態(tài)一般分為通路、開(kāi)路和短路,1電路的通路狀態(tài),電源接通負(fù)載形成閉合回路時(shí)的狀態(tài)，稱為通路狀態(tài)。又稱為電源有載工作狀態(tài)。電源開(kāi)始向負(fù)載輸出電流和功率，并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,閉合開(kāi)關(guān)S，接通電源與負(fù)載,2）負(fù)載端電壓,UL = IRL,電源有載工作時(shí)的特征,電流的大小由負(fù)載RL決定,在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U1,或 電源輸出端口電壓 U1 = US IRS,當(dāng) RSRL 時(shí)，則U1 US ，表明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電壓U1變化不大，即帶負(fù)載能力強(qiáng),1）電流,U1I = USI IRL,PL = PS P,負(fù)載 取用 功率,電源 產(chǎn)生 功率,內(nèi)阻

29、 消耗 功率,電源輸出的功率由負(fù)載決定,電源輸出的功率等于負(fù)載取用的功率，能量是守恒的,3）功率,例,已知：電源輸出端電壓,內(nèi)阻,1. 求電源電動(dòng)勢(shì)電壓US1和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)電壓US2,2. 說(shuō)明電路功率平衡情況,解,1.電源輸出的端電壓,負(fù)載的外加端口電壓,所以,例,2.說(shuō)明功率平衡,解：2. 功率平衡關(guān)系,由,得,所以，電路中功率平衡,已知：輸出端電壓,內(nèi)阻,1. 求電源電動(dòng)勢(shì)電壓US1和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)電壓US2,電源,負(fù)載,負(fù)載大小的概念: 負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加 (電壓一定,特征,開(kāi)關(guān)S 斷開(kāi),I = 0,電源端電壓 ( 開(kāi)路電壓,負(fù)載功率,U1= UOC = US,PL

30、= 0,1. 開(kāi)路處的電流等于零； I = 0 2. 開(kāi)路處的電壓 UOC ，視電路情況而定,電路中某處斷開(kāi)時(shí)的特征,2. 電路的開(kāi)路狀態(tài),2）電源外部端子被短路,3.電路的短路狀態(tài),1）電路中部分負(fù)載被短路,1、電源外部端子被短路,特征,電源端電壓,負(fù)載功率,電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉,短路電流（很大,U 1= 0,PS = P = IRS,PL = 0,1. 短路處的電壓等于零； U = 0 2. 短路處的電流 I ，視電路情況而定,2、電路中某處短路時(shí)的特征,例1-14,有一電源，開(kāi)路時(shí)，電源端電壓UOC=12V；在有載工作時(shí)，電源輸出電流I=2A，此時(shí)電源端電壓U=11.8V。求,1

31、）電源電動(dòng)勢(shì)的端電壓US,2）電源的內(nèi)阻RS,3）發(fā)生電源短路時(shí)的 短路電流ISC,解,1）電源電動(dòng)勢(shì)的端電壓US為,2）電源的內(nèi)阻RS,US = IRS +U,當(dāng)電路有載時(shí),例1-14,有一電源，開(kāi)路時(shí)，電源端電壓UOC=12V,有載工作時(shí)，電源輸出電流I=2A，此時(shí)電源端電壓U=11.8V。求,1）電源電動(dòng)勢(shì)的端電壓US,2）電源的內(nèi)阻RS,3）發(fā)生電源短路時(shí)的 短路電流 ISC,解,3）電源的短路電流ISC,結(jié)論：電源發(fā)生短路時(shí)，短路電流很大。所以， 設(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)該有保護(hù)措施,在線路中接入熔斷器FU（又稱保險(xiǎn)絲）或自動(dòng)斷路器,一旦發(fā)生短路事故，它將迅速把事故電路自動(dòng)切斷，使電源和供電線

32、路得到保護(hù),應(yīng)用,電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)電流很大（是正常運(yùn)行電流幾倍），容易毀壞用于測(cè)量線路的電流表。若在電流表兩端并聯(lián)一個(gè)短接開(kāi)關(guān)S2，如圖所示。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前合上開(kāi)關(guān)，使電流表短接，電流表就得到了保護(hù)。待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，再把開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電流表就能顯示電動(dòng)機(jī)的工作電流了,為區(qū)別故障短路現(xiàn)象，此種操作稱為短接或旁路,簡(jiǎn)單的短路保護(hù)措施,1.5 電阻的連接及其等效變換,電阻的連接三種基本形式,電阻串聯(lián),電阻并聯(lián),電阻混聯(lián),特點(diǎn): 1)各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相連,兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式,R =R1+R2,3)等效電阻等于各電阻之和,4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比,2)各電阻中通過(guò)同一電流,應(yīng)用：

33、降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等,1.5.1 電阻串聯(lián)及其特點(diǎn),n個(gè)電阻串聯(lián),等效電阻,分壓,功率,應(yīng)用,1. 將電阻R1用可變電阻替換，從R2兩端輸出電壓,2. 將電阻R1用傳感器替換，從R2兩端輸出電壓。（R1：光敏電阻，熱敏電阻，壓敏電阻等,3. 將電阻R1用可變電阻（三極管，可控硅）替換，從電燈替換R2，成為調(diào)光燈,1.5.2 電阻的并聯(lián),兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式,3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和,4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比,特點(diǎn): (1)各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間,2)各電阻兩端的電壓相同,應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等,n個(gè)電阻并聯(lián),等效電阻,等效電導(dǎo),其中,功率,1.5.3 電阻星

34、形與三角形連接的等效變換,例,通過(guò)電阻星形與三角形連接的等效變換可以化簡(jiǎn)電路,推導(dǎo)電阻的Y-轉(zhuǎn)換（星-三角轉(zhuǎn)換）關(guān)系式,星形(Y形,三角形(形,等效轉(zhuǎn)換,由于是等效變換，所以由上圖分別假設(shè),c端開(kāi)路,b端開(kāi)路,a端開(kāi)路,聯(lián)立各式，解出兩種連接的等效變換關(guān)系式,Y,等效轉(zhuǎn)換,星形等效轉(zhuǎn)換為三角形,三角形等效轉(zhuǎn)換為星形,星形等效轉(zhuǎn)換為三角形,當(dāng)三電阻相等,即 Ra =Rb = Rc =r 時(shí),星形等效轉(zhuǎn)換為三角形,當(dāng)三電阻相等,即 Ra =Rb = Rc =r 時(shí),三角形等效轉(zhuǎn)換為星形,當(dāng)三電阻相等,即 Rab = Rbc =Rca =R 時(shí),三角形等效轉(zhuǎn)換為星形,當(dāng)三電阻相等,即 Rab = R

35、bc =Rca =R 時(shí),即 Ra =Rb = Rc =r , Rab = Rbc =Rca =R 時(shí),當(dāng)三電阻相等,例1-15 應(yīng)用電阻Y-D等效變換求電流I,解,a,b,c,將由圖（a）虛線框中D變換為Y,由圖（b）得圖（c,c,例1-15 應(yīng)用電阻Y-D等效變換求電流I,解,a,c,最后，由圖（d）,待求電流I為,d,1.6 電壓源與電流源的等效變換,由左圖： U = US I RS,由右圖： I = IS U / RS 則，U = IS RS I RS,若U、I相等,右圖輸出的最大電壓,左圖輸出的最大電流,等效變換時(shí)，兩電源的參考方向要一一對(duì)應(yīng),理想電壓源與理想電流源之間無(wú)等效關(guān)系,電

36、壓源和電流源的等效關(guān)系只對(duì)外電路而言， 對(duì)電源內(nèi)部則是不等效的,例：當(dāng)RL= 時(shí)，電壓源的內(nèi)阻 RS 中不損耗功率， 而電流源的內(nèi)阻 RS 中則有損耗功率,任何一個(gè)恒壓源US和某個(gè)電阻 R 串聯(lián)的電路， 都可化為一個(gè)電流為 IS 和這個(gè)電阻并聯(lián)的電路,注意事項(xiàng),例1,求下列各電路的等效電源,解,例2,試用電壓源與電流源等效變換的方法 計(jì)算2電阻中的電流,解,由圖(e)可得,仿真,統(tǒng)一電源形式,試用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算圖示 電路中1 電阻中的電流,例3,解,1.7 支路電流法,支路電流法：以支路電流為未知量、應(yīng)用基爾霍夫 定律（KCL、KVL）列方程組求解,上圖中，支路數(shù)： b =3

37、 節(jié)點(diǎn)數(shù)： n =2,回路數(shù) = 3,三個(gè)支路電流未知量I1、I2、I3，用支路電流法求解，需列三個(gè)獨(dú)立方程,單孔回路（網(wǎng)孔）=2,1. 在圖中標(biāo)出各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路 標(biāo)出回路循行方向,2. 先應(yīng)用 KCL 對(duì)節(jié)點(diǎn)列出 ( n1 )個(gè)獨(dú)立的 節(jié)點(diǎn)電流方程,3. 再應(yīng)用 KVL 對(duì)回路列出 b( n1 ) 個(gè)獨(dú)立的 回路電壓方程（通?？扇【W(wǎng)孔列出）,4. 聯(lián)立求解 b 個(gè)方程，求出各支路電流,支路電流法解題步驟,電路中有b條支路，n個(gè)節(jié)點(diǎn),1) 應(yīng)用KCL列(n-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程,解：因支路數(shù) b =6，則，要列6個(gè)方程,2) 應(yīng)用KVL選網(wǎng)孔列回路電壓方程,3) 聯(lián)立解出 I

38、5,對(duì)節(jié)點(diǎn) a： I1 I2 I5 = 0,對(duì)網(wǎng)孔abda：I5 R5 I3 R3 +I1 R1 = 0,對(duì)節(jié)點(diǎn) b： I3 I4 +I5 = 0,對(duì)節(jié)點(diǎn) c： I2 + I4 I = 0,對(duì)網(wǎng)孔acba：I2 R2 I4 R4 I5 R5 = 0,對(duì)網(wǎng)孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 US= 0,試求電流 I5 ,例2,未知的支路電流有3個(gè)，需要列出3個(gè)獨(dú)立方程,試求各支路電流I1、I2、I3,1,2,支路中含有恒流源,例3,分析思路： 先用KCL列出1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電流方程， 再用KVL列出2個(gè)回路方程,獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)1個(gè),注意： (1) 若支路含恒流源，在列KVL方程時(shí)，所選回路盡量不含

39、該恒流源支路,2)在列KVL方程時(shí)，若所選回路含恒流源支路，則因恒流源兩端的電壓未知。這樣，回路中出現(xiàn)有一個(gè)恒流源，就會(huì)多出現(xiàn)一個(gè)未知電壓。因此，在此種情況下就要多列出對(duì)應(yīng)方程,1,2,支路中含有恒流源,1) 對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)應(yīng)用KCL列方程,解： 未知電流有3個(gè)， 需要列出3個(gè)獨(dú)立方程,2) 選回路，用KVL列方程,3) 聯(lián)立解得：I1= 2A， I2= 3A， I3= 6A,例3：試求各支路電流I1、I2、I3,節(jié)點(diǎn) a： I1 + I2 +7 I3= 0,回路1：12I1 42 6 I2 = 0,回路2： 6 I2 + 3 I3 = 0,注：當(dāng)不需求ac之間 和bd之間的電流時(shí)， ac線、 b

40、d線可分別各 看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn),1,2,解法一）設(shè)所選回路不含恒流源支路,例3：試求各支路電流I1、I2、I3,由于所選網(wǎng)孔回路包含恒流源支路，而恒流源兩端的電壓UX未知，所以，此時(shí)雖求3個(gè)未知數(shù)，但需要列出4個(gè)方程,UX,思路： 若選取網(wǎng)孔1和網(wǎng)孔2回路，分別列出KVL回路方程,解法二）所選回路含有恒流源支路,所以，再選取網(wǎng)孔3回路，列出KVL回路方程,1) 應(yīng)用KCL列節(jié)點(diǎn)電流方程,2) 應(yīng)用KVL列回路電壓方程,3) 聯(lián)立解得：I1= 2A， I2= 3A， I3=6A,例3：試求各支路電流,節(jié)點(diǎn) a： I1 + I2 + 7I3 =0,對(duì)回路1：12 I1 42 6 I2 =0,對(duì)回路2

41、：6 I2 + UX = 0,1,2,3,UX,對(duì)回路3：UX + 3 I3 = 0,解法二,支路電流法是電路分析中最 基本的方法之一，但當(dāng)支路數(shù) 較多時(shí)，所需方程的個(gè)數(shù)較多， 求解不方便,1.8 節(jié)點(diǎn)電壓法,節(jié)點(diǎn)電壓的概念,任選電路中某一節(jié)點(diǎn)為零電位參考點(diǎn)(用 表示)，其它各節(jié)點(diǎn)相對(duì)參考點(diǎn)的電壓，稱為節(jié)點(diǎn)電壓,節(jié)點(diǎn)電壓法適用于支路數(shù)較多，節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的電路,節(jié)點(diǎn)電壓法：以節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列方程求解,在求出節(jié)點(diǎn)電壓后，再應(yīng)用基爾霍夫定律或歐姆定律求出各支路的電流或電壓,在左圖電路中只含有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，若設(shè) b 為參考節(jié)結(jié)點(diǎn)，則電路中只有一個(gè)未知的節(jié)點(diǎn)電壓,具有2個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓方程的推導(dǎo),設(shè)：Vb

42、 = 0 V 節(jié)點(diǎn)電壓為 U，參考方向從 a 指向 b,2. 求各支路電流,1. 用KCL對(duì)節(jié)點(diǎn) a 列方程： I1 I2 + IS I3 = 0,由歐姆定律,整理得,即節(jié)點(diǎn)電壓方程通式,則有,彌爾曼定理：通常把用來(lái)解由電壓源和電阻組成的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)電路的 節(jié)點(diǎn)電壓法叫做彌爾曼定理,注意,分母是各支路電導(dǎo)之和, 恒為正值； 但是，含恒流源支路的電導(dǎo)除外,1) 此式僅適用于2個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路,3）分子中各項(xiàng)可以為正， 也可以為負(fù),若圖中US 與節(jié)點(diǎn)電壓U的參考方向相同時(shí)取正號(hào)，相反時(shí)則取負(fù)號(hào),若圖中IS流向節(jié)點(diǎn)時(shí)取正號(hào)，流出時(shí)則取負(fù)號(hào),但分子各項(xiàng)的正負(fù)號(hào)與各支路電流的參考方向無(wú)關(guān),分子各項(xiàng)是關(guān)于該節(jié)點(diǎn)各

43、電流源的代數(shù)和（或經(jīng)過(guò)電源等效變換后的等效電流源）。 電流源參考方向指向節(jié)點(diǎn)的取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。,此式分子也可以理解為,例1,試求各支路電流 I1、I2、I3,解,先求節(jié)點(diǎn)電壓 Uab,應(yīng)用KVL和歐姆定律求各支路電流,由歐姆定律,選擇回路列KVL方程,例2,電路如圖,已知：US1=50 V、US2=30 V IS1=7 A、 IS2=2 A R1=2 、R2=3 、R3=5,試求：各電源元件的功率,解：(1) 求節(jié)點(diǎn)電壓 Uab,注意：恒流源支路的電阻R3不應(yīng)出現(xiàn)在公式的分母中,2) 應(yīng)用KVL和歐姆定律求各電壓源電流,I1 =13A，US1的“+”端流出，US1是電源，發(fā)出功率,I2 =

44、18A，US2的“+”端流出，US2是電源，發(fā)出功率,取閉合回路，由KVL,判別各電源性質(zhì),再取閉合回路，由KVL,所以，IS2 從UI 2的“+”端流入，IS2是負(fù)載，取用功率,由KVL,UIS2+ R3 IS2 Uab= 0,所以,所以， IS1 從UIS1的“+”端流出， IS1是電源，發(fā)出功率,UIS2=UabR3IS2 =24 5 2=14V,UIS1= Uab= 24V,IS1 = 7A,已知,IS2 = 2A,已知,求電流源1的端電壓,求電流源2的端電壓,選取回路,3) 求各電源元件的功率,電源：發(fā)出功率,電源：發(fā)出功率,電源：發(fā)出功率,負(fù)載：取用功率,PUS1= US1 I1

45、= 50 13 = 650 W,PUS2= US2 I2 = 30 18 = 540 W,PIS1= UIs1 IS1 = Uab IS1 = 24 7 = 168 W,PIS2= UIS2 IS2 = (Uab IS2 R3) IS2 = 14 2 = 28 W,例3,解法1： (一般方法,計(jì)算電路中A、B 兩點(diǎn)的電位。設(shè)C點(diǎn)為參考點(diǎn),運(yùn)用KCL和歐姆定理求解,用2種方法求解,電流參考方向如圖示,例3,解法1,計(jì)算電路中A、B 兩點(diǎn)的電位。設(shè)C點(diǎn)為參考點(diǎn),I1 I2 + I3 = 0,1) 應(yīng)用KCL分別對(duì)節(jié)點(diǎn)A和 B列方程,2) 應(yīng)用歐姆定律表示各電流,3) 將各電流代入KCL方程，整理后

46、得,5VA VB = 30 3VA + 8VB = 130,解得: VA = 10V VB = 20V,節(jié)點(diǎn)A,節(jié)點(diǎn)B,I5 I3 I4 = 0,思路： 分別對(duì)節(jié)點(diǎn)A和 B應(yīng)用節(jié)電壓法公式列方程,解法2：（節(jié)點(diǎn)電壓法,1) 對(duì)A和 B節(jié)點(diǎn)，分別應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法公式列方程,解,對(duì)A節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法公式列方程,設(shè)B點(diǎn)電位為UB,由公式,對(duì)B節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法公式列方程,設(shè)A點(diǎn)電位為UA,由公式,1.9 疊 加 原 理,疊加原理：對(duì)于線性電路，任何一條支路的電流，都可以看成是由電路中各個(gè)電源（電壓源或電流源）分別作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和,疊加原理,圖 (c)，當(dāng) IS 單獨(dú)作用時(shí),

47、同理： I2 = I2 + I2,圖 (b)，當(dāng)US 單獨(dú)作用時(shí),根據(jù)疊加原理,用支路電流法反向證明疊加性,有兩個(gè)未知電流I1、I2，需要列出兩個(gè)獨(dú)立方程求解,即有 I1 = I1+ I1= KUS1US + KS1IS I2 = I2+ I2 = KUS2US + KS2IS,解方程得,用支路電流法反向證明疊加性,列方程,I1,I1,I2,I2,線性方程,由回路,由節(jié)點(diǎn)A,其中，KUS1 、KUS2、KS1 、KS2為線性方程的系數(shù),疊加原理只適用于線性電路,對(duì)于不作用電源的處理： US = 0，即將US 短路； Is=0，即將 Is 開(kāi)路,線性電路的電流或電壓均可用疊加原理計(jì)算， 但功率P

48、不能用疊加原理計(jì)算。例,注意事項(xiàng),應(yīng)用疊加原理時(shí)，可把電源分組求解 ，即每個(gè)分電路中的電源個(gè)數(shù)可以多于一個(gè),解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的參考方向。 若分電流、分電壓與原電路中電流、電壓的參考方 向相反時(shí)，疊加時(shí)相應(yīng)項(xiàng)前要帶負(fù)號(hào),例1,電路如圖，已知 US =10V、IS=1A ，R1=10 R2= R3= 5 ，試用疊加原理求流過(guò) R2的電流 I2和理想電流源 IS 兩端的電壓 UIS,b) US單獨(dú)作用 將 IS 斷開(kāi),c) IS單獨(dú)作用 將 US 短接,解：由圖( b,例1：電路如圖，已知 US =10V、IS=1A ，R1=10 R2= R3= 5 ，試用疊加原理求流過(guò) R2的電流 I

49、2 和理想電流源 IS 兩端的電壓 UIS,b) US單獨(dú)作用,c) IS單獨(dú)作用,解：由圖(c,已知： 當(dāng)US =1V、IS=1A 時(shí)， Uo=0V 當(dāng)US =10 V、IS=0A 時(shí)，Uo=1V 求： US = 0 V、IS=10A 時(shí)， Uo=,解：電路中有兩個(gè)電源作用，根據(jù)疊加原理可設(shè) 線性方程 Uo = K1US + K2 IS,當(dāng) US =10 V、IS=0A 時(shí),當(dāng) US = 1V、IS=1A 時(shí),得 0 = K1 1 + K2 1,得 1 = K1 10+K2 0,聯(lián)立兩式解得系數(shù)： K1 = 0.1、K2 = 0.1,所以 Uo = K1US + K2 IS = 0.1 0

50、+( 0.1 ) 10 = 1V,由已知條件求系數(shù),例2,對(duì)節(jié)點(diǎn) a,I1+I2I3=0,對(duì)網(wǎng)孔1,對(duì)網(wǎng)孔2,I1 R1 I2 R2+US2 US1=0,I2 R2+I3 R3US2=0,例1,聯(lián)立解出 I1 、I2 、I3,由,由,由,流入為正，流出為負(fù),電位升為負(fù)，電位降為正,齊次性定理,只有一個(gè)電源作用的線性電路中，各電阻上電壓或電流與電源成正比。 如圖,若 US 增加 n 倍，各電流也會(huì)對(duì)應(yīng)增加 n 倍,同理可求,1.10 戴維南定理和諾頓定理,二端網(wǎng)絡(luò)的概念： 二端網(wǎng)絡(luò)：具有兩個(gè)出線端的部分電路。 無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有電源。 有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源,無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò),有源二端網(wǎng)絡(luò),電壓源 （戴維南定理,電流源 （諾頓定理,無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)可等效化簡(jiǎn)為一個(gè)電阻,有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡(jiǎn)為一個(gè) 電源模型,1.10.1 戴維南定理(1883 年由法國(guó)人 L.C. 戴維南提出,任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)理想電壓源為US和內(nèi)阻 RS 串聯(lián)的電源來(lái)等效代替,等效電源的內(nèi)阻RS等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）后所得到的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò) a 、b兩端