電路第五版課件

本章重點電路和電路模型1-11-21-31-41-5

電阻元件1-6

電壓源和電流源1-7

受控電源1-8

基爾霍夫定律首

頁電流和電壓的參考方向電功率和能量電路元件l

重點：1.電壓、電流的參考方向2.電阻元件和電源元件的特性3.基爾霍夫定律返

回由電路部件和電路器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。(a)能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換；(b)信息的傳遞、控制與處理。建立在同一電路理論基礎(chǔ)上。功能共性l一些新名詞

電源、激勵源、激勵、輸入；負(fù)載；響應(yīng)、輸出；電路、網(wǎng)絡(luò)。返

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頁電路圖開關(guān)白熾燈電池導(dǎo)線反映實際電路部件的主要電磁性質(zhì)的理想電路元件及其組合。l電路模型有某種確定的電磁性能的理想元件。l理想電路元件返

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頁5種基本的理想電路元件：表示消耗電能的元件。表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件。表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件。表示將其他形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。注意①5種基本理想電路元件有三個特征：（a）只有兩個端子；（b）可以用電壓或電流按數(shù)學(xué)方式描述；（c）不能被分解為其他元件。返

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頁注意②具有相同的主要電磁性能的實際電路部件，在一定條件下可用同一電路模型表示。③同一實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其電路模型可以有不同的形式。電感線圈的電路模型返

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頁電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量是電流、電壓和功率。電流帶電粒子有規(guī)則的定向運動電流強度

單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷返

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頁1kA=10

A3（安[培]）、單位1mA=10

A-31

A=10-6A方向規(guī)定正電荷的

運動方向為電流的實際方向元件(導(dǎo)線)中電流流動的實際方向只有兩種可能:問題

對于復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，電流的實際方向往往很難事先判斷。返

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頁任意假定一個正電荷運動的方向即為電流的參考方向。參考方向表明電流(代數(shù)量)大小B方向(正負(fù)）電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：Bi>0i<0返

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頁電流參考方向的兩種表示：箭頭的指向為電流的參考方向。如

,

電流的參考方向由

指向

。返

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頁電壓u單位正電荷

從電路中一點移至另一點時電場力作功（

）的大小。實際電壓方向電位真正降低的方向。單位

(伏[特])、返

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頁已知：4C正電荷由a點均勻移動至

點電場力作功

，由

點移動到

點電場力作功為

，b①若以

點為參考點，求點的電位和電壓;②若以

點為參考點，再求以上各值。解返

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頁解ac結(jié)論電路中電位參考點可任意選擇；參考點一經(jīng)選定，電路中各點的電位值就唯一確定；當(dāng)選擇不同的電位參考點時，電路中各點電位值將改變，但任意兩點間電壓保持不變。返

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頁問題

在復(fù)雜電路或交變電路中，兩點間電壓的實際方向往往不易判別，給實際電路問題的分析、計算帶來困難。假設(shè)高電位指向低電位的方向。電壓(降)的參考方向–

–++實際方向?qū)嶋H方向u

<0u

>0返

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頁電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示：(2)用正、負(fù)極性表示：+(3)用雙下標(biāo)表示：返

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頁元件或支路的u，i

采用相同的參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向返

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頁電壓、電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對

兩部分電路電壓、電＋流參考方向是否關(guān)聯(lián)？解注意①

分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。②

參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注(包括方向和符號)，。③

參考方向不同時，其表達式相差一負(fù)號，但電壓、電流的實際方向不變。返

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頁單位時間內(nèi)電場力所作的功。功率的單位：

(瓦[特])

能量的單位：

(焦[耳])返

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頁l

u,i取關(guān)聯(lián)參考方向表示元件吸收的功率+吸收正功率

(吸收負(fù)功率

())-l

u,i取非關(guān)聯(lián)參考方向表示元件發(fā)出的功率-+發(fā)出正功率

()發(fā)出負(fù)功率

(收)

p12返

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頁求圖示電路中各方框所代表的元件吸收或發(fā)出的功率。。返

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頁解注意對一完整的電路，滿足：發(fā)出的功率＝吸收的功率返

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頁1-4電路元件是電路中最基本的組成單元。5種基本的理想電路元件：表示消耗電能的元件。表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件。表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件。表示將其他形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。注意

如果表征元件端子特性的數(shù)學(xué)關(guān)系式是線性關(guān)系，該元件稱為線性元件，否則稱為非線性元件。例如電阻、電感、電容。..返

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頁由集總元件/構(gòu)成的電路假定發(fā)生的電磁過程都集中在元件內(nèi)部進行。集總元件集總條件注意

集總參數(shù)電路中

可以是時間的函數(shù)，但與空間坐標(biāo)無關(guān)。因此，任何時刻，流入兩端元件一個端子的電流等于從另一端子流出的電流；端子間的電壓為確定值。返

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頁兩線傳輸線的等效電路。集總參數(shù)電路zi返

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頁zi分布參數(shù)電路返

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頁對電流呈現(xiàn)阻力的元件。其特性可用

平面上的一條曲線來描述：伏安特性電路符號任何時刻端電壓與電流成正比的電阻元件。返

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頁u-i關(guān)系滿足歐姆定律伏安特性曲線為一條過原點的直線u、i取關(guān)聯(lián)參考方向－單位稱為電阻，單位：

(歐[姆])稱為電導(dǎo)，單位：

(西[門子])返

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頁①只適用于線性電阻(

為常數(shù)）。注意②如電阻上的電壓與電流參考方向非關(guān)聯(lián)，公式中應(yīng)冠以負(fù)號。③說明線性電阻是無記憶、雙向性的元件。+則歐姆定律寫為公式和參考方向必須配套使用！返

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頁功率0電阻元件在任何時刻總是吸收功率的。是無源元件表明返

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頁能量從

到

電阻吸收的能量：l

開路l

短路iiuu––Ri返

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頁返

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頁抽象的電路模型，二端有源元件其兩端電壓總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其值與流過它的電流

i無關(guān)的元件叫理想電壓源。返

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頁①電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)。②通過電壓源的電流由電源及外電路共同決定。直流電壓源的伏安特性曲線電壓源不能短路！外電路返

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頁①電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)。

電流（正電荷

）由低電位向高電位移動，外力克服電場力作功，電源發(fā)出功率。發(fā)出功率，起電源作用②電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。

電場力作功，電源吸收功率。吸收功率，充當(dāng)負(fù)載。返

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頁計算圖示電路各元件的功率。電壓、電流參考方向如圖所示解注意：R是關(guān)聯(lián)參考方向發(fā)出吸收吸收滿足：P（發(fā)）＝P（吸）返

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頁其輸出電流總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u無關(guān)的元件叫理想電流源。①電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓的方向、大小無關(guān)。返

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頁u②電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定。直流電流源的伏安特性曲線電流源不能開路！外電路返

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頁可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無關(guān)；光電池在一定光線照射下光電子被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。①電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)。發(fā)出功率，起電源作用。②電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)。吸收功率，充當(dāng)負(fù)載。_返

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頁計算圖示電路各元件的功率。+解吸收（實際發(fā)出發(fā)出（實際吸收

W）滿足：P（發(fā)）＝P（吸）返

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頁實際電源1.干電池和鈕扣電池（化學(xué)電源）鈕扣電池干電池返

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頁2.燃料電池（化學(xué)電源）氫氧燃料電池示意圖返

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頁3.太陽能電池（光能電源）返

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頁4.蓄電池（化學(xué)電源）。蓄電池示意圖返

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頁返

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頁發(fā)電機組返

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頁電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某處的電壓(或電流)控制的電源，稱為受控電源。四端元件受控電流源受控電壓源返

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頁根據(jù)控制量和被控制量是電壓

或電流

，受控源可分

電壓控制電流源、電壓控制電壓源、電流控制電流源、電流控用電壓源。+++:電壓放大倍數(shù)輸入：控制部分輸出：受控部分

返

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頁++:轉(zhuǎn)移電導(dǎo)返

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頁++電流放大倍數(shù)+++:轉(zhuǎn)移電阻b電路模型返

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頁①獨立源電壓(或電流)由電源本身決定，與電路中其他電壓、電流無關(guān)，而受控源電壓(或電流)由控制量決定。②獨立源在電路中起“激勵”作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源是反映電路中某處的電壓或電流對另一處的電壓或電流的控制關(guān)系，在電路中不能作為“激勵”?？梢钥醋鲭娫催M行處理，但注意其激勵源是取決于控制量。課本例題

P20返

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頁基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律（

）

和基爾霍夫電壓定律()

。它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律?；鶢柣舴蚨膳c元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。返

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頁電路中每一個兩端元件就稱為一條支路。①支路+b元件的連接點稱為結(jié)點?；蛉龡l以上支路的連接點稱為結(jié)點。②結(jié)點返