第一電路模型與電路定律演示文稿

第一電路模型與電路定律演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)2023/6/11優(yōu)選第一電路模型與電路定律當(dāng)前第2頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)§1-1電路和電路模型實(shí)際電路：若干個(gè)電氣設(shè)備或器件按照一定的方式組合起來(lái)，構(gòu)成電流的通路。電路模型：是一些數(shù)學(xué)模型，即在一定條件下能夠準(zhǔn)確地反映實(shí)際電路及其部件的電磁性能的抽象模型?！?.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第3頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)實(shí)際電路的組成：電源、負(fù)載和導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等。實(shí)際電路電路模型U+–SIR§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第4頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

各種蓄電池和干電池由化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。電源§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第5頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)汽輪發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能?！?.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第6頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)電動(dòng)機(jī)手電鉆吸塵器負(fù)載實(shí)際的負(fù)載包括電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)工具和家用電器等等?！?.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第7頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)電力系統(tǒng)擴(kuò)音器電路的作用實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理電燈電爐電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器話筒揚(yáng)聲器放大器§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第8頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)電路參數(shù)

實(shí)際電路的形式和作用是多種多樣的。但不論哪一種實(shí)際電路，隨著電流的通過(guò)，電路中總是進(jìn)行著電能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程。能量損耗電場(chǎng)儲(chǔ)能磁場(chǎng)儲(chǔ)能三種基本的能量過(guò)程：§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第9頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)磁場(chǎng)儲(chǔ)能能量損耗電場(chǎng)儲(chǔ)能電阻（resistance）電容（capacitance）電感（inductance）電路參數(shù)§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第10頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)（1）分布參數(shù)在電路中三種參數(shù)是連續(xù)分布的，就是說(shuō)，在電路的任何部分都既有電阻，又有電容，又有電感。如兩根并行導(dǎo)線：

§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第11頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)R0單位長(zhǎng)度的電阻，G0單位長(zhǎng)度的電導(dǎo)，L0單位長(zhǎng)度的電感，C0單位長(zhǎng)度的電容?！鱴分得愈小，就愈接近實(shí)際情況。稱這種連續(xù)分布的電路參數(shù)為分布參數(shù)，這樣的電路為分布參數(shù)電路?！?.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第12頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)若電源頻率f

很高，波長(zhǎng)λ很短，當(dāng)λ與電路的尺寸l可以相比擬，甚至更小時(shí)，電源中電流或電荷的分布發(fā)生的變化，就不能及時(shí)影響到整個(gè)電路，電路中不同部分的電磁場(chǎng)，以及電流、電荷的變化將按距離的遠(yuǎn)近而不同，各處的電壓也不同。電路中的電流和電壓既是時(shí)間的函數(shù)，又是距離的函數(shù):i=i(x,t)，u=u(x,t)

電路中的電流和電壓關(guān)方程:偏微分方程§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊l當(dāng)前第13頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)（2）集中參數(shù)若電源的頻率f不高，電路元件及電路的各向最大尺寸l遠(yuǎn)小于電源最高頻率f的波長(zhǎng)λ時(shí)，電磁場(chǎng)的變化傳布整個(gè)電路所需的時(shí)間τ=l/c遠(yuǎn)小于一個(gè)周期T，在此短暫的時(shí)間里，電流、電荷和電磁場(chǎng)的分布都未來(lái)得及發(fā)生顯著變化，電路參數(shù)的分布性對(duì)電路性能的影響并不明顯，分布參數(shù)的影響可以集中起來(lái)表示

。§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊l當(dāng)前第14頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)電阻、電容、電感都集中到一點(diǎn)，能量損耗、電場(chǎng)儲(chǔ)能、磁場(chǎng)儲(chǔ)能過(guò)程也分別集中在電阻、電容、電感元件中進(jìn)行。稱這些電阻、電容、電感元件為集中參數(shù)元件，由集中參數(shù)元件組成的電路為集中參數(shù)電路。電路的這種近似處理的方法和物理力學(xué)中將物體看成質(zhì)點(diǎn)是相仿的?！?.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第15頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)集中化判據(jù)：λ≥100l電路中的電壓、電流為時(shí)間的函數(shù):

u=u(t)，i=i(t)

電路中電壓電流的關(guān)系方程:

常微分方程我們的課程將只討論集中參數(shù)電路§1.1電路和電路模型浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第16頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)電流方向ba,ab？1.2電壓、電流參考方向

在復(fù)雜電路中難以預(yù)先判斷某段電路中電流的實(shí)際方向，從而影響電路求解。E＋ˉRIab電壓、電流實(shí)際方向：＋UˉabR5R2R1R3R4R6++E1E2§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊問(wèn)題：當(dāng)前第17頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

在解題前先任意選定一個(gè)方向，稱為參考方向（或正方向）。依此參考方向，根據(jù)電路定理、定律列電路方程，從而進(jìn)行電路分析計(jì)算。解決方法:§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第18頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.2.1電流i

的參考方向單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量單位:安培(Ampere)or安(A)

電流實(shí)際方向

i

§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊安培(AndréMarieAmpè1775~1836年)，法國(guó)物理學(xué)家，對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。1775年1月22日生于里昂一個(gè)富商家庭。年少時(shí)就顯出數(shù)學(xué)才能。他的父親信奉J．J．盧梭的教育思想，供給他大量圖書(shū)，令其走自學(xué)的道路，于是他博覽群書(shū)，吸取營(yíng)養(yǎng)；盧梭關(guān)于植物學(xué)的著作燃起了他對(duì)科學(xué)的熱情。最主要的成就是1820~1827年對(duì)電磁作用的研究。①發(fā)現(xiàn)了安培定則②發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律③發(fā)明了電流計(jì)④提出分子電流假說(shuō)⑤總結(jié)了電流元之間的作用規(guī)律

——安培定律當(dāng)前第19頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)實(shí)際方向未知方向?qū)嶋H方向?yàn)檎姾傻暮暧^運(yùn)動(dòng)方向i元件AB實(shí)際方向?qū)嶋H方向解決方法:設(shè)定參考方向i元件AB§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第20頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)i元件AB實(shí)際方向?qū)嶋H方向i元件AB此時(shí),電流為代數(shù)量

若電流的參考方向與其實(shí)際方向一致，即i>0

若電流的參考方向與其實(shí)際方向相反，即i<0§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊顯然，電流的正負(fù)是對(duì)參考方向而言的，離開(kāi)了參考方向的概念，則電流的正、負(fù)是毫無(wú)意義的。當(dāng)前第21頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.2.2電壓u

的參考方向電壓的正方向是電位降的方向，即由高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)?！?.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊u的單位：伏特(Volt)or

伏(V)電壓u當(dāng)前第22頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)“＋”極——

高電位點(diǎn)“－”極——

低電位點(diǎn)+u

元件AB電壓參考方向及圖示：任意選定一方向作為電壓的參考方向§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第23頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)+u

ABAuABBuAB此時(shí),電壓為代數(shù)量若電壓的參考方向與其實(shí)際方向一致，即u>0

若電壓的參考方向與其實(shí)際方向相反，即u<0§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊顯然，電壓的正負(fù)是對(duì)參考方向而言的，離開(kāi)了參考方向的概念，則電壓的正、負(fù)是毫無(wú)意義的。當(dāng)前第24頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.2.3關(guān)聯(lián)參考方向?qū)ν辉?lái)說(shuō)，當(dāng)電流與電壓參考方向一致時(shí),即電流從電壓的“”極流入,從“”極流出該元件，則稱二者取關(guān)聯(lián)的參考方向。參考方向關(guān)聯(lián)參考方向一致參考方向不關(guān)聯(lián)參考方向不一致iAB＋u

－iAB－

u＋§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第25頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向不關(guān)聯(lián)i任意電路ui任意電路u§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第26頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

小結(jié)1.電壓電流“實(shí)際方向”是客觀存在的物理現(xiàn)象，“參考方向”是人為假設(shè)的方向。

2.在解題前，一定先假定電壓電流的“參考方向”，后再列方程求解。即

U、I為代數(shù)量，也有正負(fù)。當(dāng)參考方向與實(shí)際方向一致時(shí)為正，否則為負(fù)。3.為方便列電路方程，習(xí)慣假設(shè)

I與U

的參考方向一致（關(guān)聯(lián)參考方向）。§1.2電壓、電流參考方向浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第27頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.3電功率和能量一、電功率元件吸收的瞬時(shí)功率：在任意瞬時(shí)元件吸收的功率：參考方向關(guān)聯(lián)如果參考方向不一致怎么辦？功率有無(wú)正負(fù)？問(wèn)題：i元件AB＋u

－§1.3電功率和能量浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第28頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)元件放出的瞬時(shí)功率：參考方向不關(guān)聯(lián)在任意瞬時(shí)元件吸收的功率：i元件AB

u§1.3電功率和能量浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第29頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)i元件AB＋u

－將u、i

的數(shù)值代入公式中i元件AB－

u＋

若計(jì)算的結(jié)果p>

0,則說(shuō)明此部分電路實(shí)際吸收電功率（消耗能量）

若計(jì)算的結(jié)果p<0,則說(shuō)明此部分電路實(shí)際輸出電功率（提供能量）§1.3電功率和能量浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第30頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)二、能量W從t0到t的時(shí)間內(nèi)元件吸收的電能W為電場(chǎng)力將單位正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)所做的功。單位：焦耳（J）電能（W）

是時(shí)間的函數(shù)，也是代數(shù)量電能i元件AB＋u

－§1.3電功率和能量浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第31頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)10V5AN1N2例1計(jì)算二端網(wǎng)絡(luò)N1和N2的電功率解：PN1=10×5=50W網(wǎng)絡(luò)N1吸收的電功率：PN2=－10×5=－50W網(wǎng)絡(luò)N2

吸收的電功率：網(wǎng)絡(luò)N1

吸收的電功率=網(wǎng)絡(luò)N2

放出的電功率所以，功率守恒§1.3電功率和能量浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第32頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.4電路元件集中參數(shù)電路分布參數(shù)電路電路假定在任何時(shí)刻，流入二端元件的一個(gè)端子的電流一定等于從另一端子流出的電流在任何時(shí)刻，兩個(gè)端子之間的電壓為單值量.§1.4電路元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第33頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.5電阻元件電阻元件是反映能量損耗的參數(shù),用來(lái)模擬電阻器和其它實(shí)際部件的電阻特性.線性電阻元件非線性電阻元件時(shí)變電阻元件非時(shí)變電阻元件時(shí)變電阻元件非時(shí)變電阻元件分類§1.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第34頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)幾種常見(jiàn)的電阻元件普通金屬膜電阻繞線電阻電阻排熱敏電阻§1.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第35頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)R-----電阻元件的電阻

單位：歐姆（）G-----電阻元件的電導(dǎo)單位：西門子（S）1電路符號(hào)2伏安特性iRAB

u

伏安特性：電阻元件上電壓與電流間的關(guān)系稱為伏安特性。§1.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第36頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)iu當(dāng)電壓與電流之間不是線性函數(shù)關(guān)系時(shí)，稱為非線性電阻。當(dāng)恒定不變時(shí)，稱為線性電阻。iu＋-Riu＋－

伏-安特性曲線iu

伏-安特性曲線Riu＋－§1.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第37頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)取關(guān)聯(lián)參考方向，電阻元件吸收的瞬時(shí)功率為：

3功率iRAB

u

無(wú)源元件§1.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第38頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)從t0到t的時(shí)間內(nèi)元件吸收的電能為電阻元件一般把吸收的電能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉.

4能量消耗iRAB

u

耗能元件§1.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第39頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)實(shí)際的金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及材料的導(dǎo)電性能有關(guān)。ρ——電阻率，表示材料對(duì)電流起阻礙作用l

——導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S——導(dǎo)體的截面積。電阻的單位是歐姆（Ω），千歐（KΩ）?！?.5電阻元件浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊式中當(dāng)前第40頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)US為直流電壓源時(shí)，有時(shí)用此圖形符號(hào)。

1.6電壓源和電流源1.6.1電壓源(VoltageSource)是一個(gè)有源二端元件，其端電壓在任意瞬時(shí)與其端電流無(wú)關(guān)：或者恒定不變（直流情況），或者按照某一固有函數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而變化。1電路符號(hào)abuSabUS§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第41頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)端電壓u(t)與端電流i(t)無(wú)關(guān)，即電壓源的端電壓不受外電路的影響。

2伏安特性電壓源接外電路u=uSusi外電路abu§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第42頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)ui0US交流電源,位置隨時(shí)間的變換而變化電壓源是一個(gè)理想的電路元件uSi0u電壓源的伏安特性曲線恒壓源，位置恒定不變§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第43頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

3.功率電壓源發(fā)出的功率:1電壓源不接外電路時(shí)，電流

為零，電壓源處于“開(kāi)路”；2電壓源的電壓為零時(shí)，即uS=0，電壓源相當(dāng)于短路；3對(duì)電壓源而言，外電路不允許短路，把電壓源短路是沒(méi)有任何意義的。usi外電路abu注意：§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第44頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.6.2電流源(CurrentSource)是一個(gè)有源二端元件，其端電流在任意瞬時(shí)與其端電壓無(wú)關(guān)：或者恒定不變（直流情況），或者按照某一固有函數(shù)規(guī)律隨時(shí)間而變化。

1.電路符號(hào)abiS§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第45頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

2.伏安特性i=iS電流源的端口特性電流源的端電流i

與端電壓u

無(wú)關(guān)，即電流源的端電流不受外電路的影響。isi外電路abu§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第46頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)ui0iS電流源是一個(gè)理想的二端元件恒流源，位置不隨時(shí)間而改變iISu0

交流電源，位置隨時(shí)間的改變而改變§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊電流源的伏安特性曲線當(dāng)前第47頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

3.功率電流源發(fā)出的功率：也是外電路吸收的功率當(dāng)電流源電流為零時(shí)，即iS=0，電流源相當(dāng)于開(kāi)路元件。對(duì)電流源而言，外電路開(kāi)路是沒(méi)有意義的。isi外電路abu注意：§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第48頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)例1.2寫(xiě)出各元件u

和i

的約束方程（元件的組成關(guān)系）。u(b)

i

5Vu(a)

i

10ku(c)

i

2A

§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第49頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)u=104i解u(a)

i

10k§1.6電壓源和電流源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊

(d)

u＋－－＋5Vu=

5Vi=2Au(b)5Vu(c)

i

2A

當(dāng)前第50頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)1.7受控電源一、受控源的含義提供的電壓或者電流，依賴于電路中另一支路的電壓或電流。也就是說(shuō)，只要電路中有一個(gè)支路的電壓或電流受另一支路的電壓或電流控制時(shí)，這兩個(gè)支路就構(gòu)成一個(gè)受控源。輸出量：電壓或電流控制量：電壓或電流§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第51頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)受控源的分類受控電源受控電壓源輸出量為電壓受控電流源輸出量為電流電壓控電壓源控制量為電壓電流控電壓源控制量為電流電壓控電流源控制量為電壓電流控電流源控制量為電流§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第52頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)受控源的電路符號(hào)+u1+

u1VCVSμ——控制系數(shù)常量，稱為電壓放大系數(shù)或轉(zhuǎn)移電壓比，無(wú)量綱電壓控電壓源Voltage-controlledVoltageSource+u1gu1VCCSg——控制系數(shù)常量，稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，具有電導(dǎo)的量綱（S）電壓控電流源Voltage-controlledCurrentSource§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第53頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)+i1ri1CCVSr——控制系數(shù)常量，稱為轉(zhuǎn)移電阻具有電阻的量綱()電流控電壓源Current-controlledVoltageSourcei1i1CCCSβ——控制系數(shù)常量，稱為電流放大系數(shù)或轉(zhuǎn)移電流比，無(wú)量綱電流控電流源Current-controlledCurrentSource§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第54頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)ubebrbe

ec

ibibic

rceuce＋__＋§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊uceubeibibcbe＋－－＋ic當(dāng)前第55頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)例已知：iS=4A，r=0.5Ω，求電流源

iS

及CCVS吸收的功率。iSriS10Ω2§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第56頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)解：首先設(shè)電流源iS及受控源CCVS的電壓和電流的參考方向電流源發(fā)出的功率:PiS=uiS=32Wi1=riS

/10=2/10=0.2APCCVS

=riS·i1

=2×0.2=0.4Wui1

u=iS

×2=4×2

=8VCCVS發(fā)出的功率:iSriS10Ω2§1.7受控電源浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第57頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)GustavRobertKirchhoff(1824-1887),aGermanphysicist,statedtwobasiclawsin1847concerningtherelationshipbetweenthecurrentsandvoltagesinanelectricalnetwork.Kirchhoff’slaws,alongwithOhm’slaw,formthebasisofcircuittheory.BornthesonofalawyerinKonigsberg,EastPrussia,KirchhoffenteredtheUniversityofKonigsbergatage18andlaterbecamealecturerinBerlin.HiscollaborativeworkinspectroscopywithGermanchemistRobertBunsenledtothediscoveryofcesiumin1860andrubidiumin1861.KirchhoffwasalsocreditedwiththeKirchhofflawofradiation.ThusKirchhoffisfamousamongengineers,chemists,andphysicists.

基爾霍夫§1-8基爾霍夫定律§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊HistoricalProfiles當(dāng)前第58頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)基爾霍夫定律是分析和計(jì)算電路的基本依據(jù)基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律Kirchhoff’sCurrentLaw基爾霍夫電壓定律Kirchhoff’sVoltageLaw反映任一回路中各支路電壓間相互約束的關(guān)系適用于電路中的任一“回路”

適用于電路中的任一“節(jié)點(diǎn)”

反映任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流間相互約束的關(guān)系§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第59頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)有關(guān)術(shù)語(yǔ)每一個(gè)二端元件構(gòu)成一條支路如：支路的連接點(diǎn)如：a，b，c，d，e由支路構(gòu)成的閉合路徑如：abca、acdea、bcdb、abcdea支路(branch)回路(loop)結(jié)點(diǎn)(node)§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊badceabbc當(dāng)前第60頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)由假想閉合面包圍著的節(jié)點(diǎn)和支路的集合。如下圖：廣義節(jié)點(diǎn)§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊S當(dāng)前第61頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)在集中參數(shù)電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有流出節(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒為零。一、基爾霍夫電流定律（KCL）內(nèi)容數(shù)學(xué)表達(dá)式§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊i1i2i3i4i6bi5badce當(dāng)前第62頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)d：移項(xiàng)流出節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流入此節(jié)點(diǎn)的電流之和根據(jù)KCL§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊i1i2i3i4i6bi5badc當(dāng)前第63頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)

KCL適用于閉合面在任一瞬時(shí)，所有流出閉合面的支路電流代數(shù)和為零。閉合面S對(duì)電路中任一類似閉合面都適用§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊Si1i2i3當(dāng)前第64頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)i1i2i3i4i6bi5badce根據(jù)KCL§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第65頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)I=?KCL的應(yīng)用舉例IsR2R3US2+_R4US1+_R1II=0§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第66頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)二、基爾霍夫電壓定律（KVL）在集中參數(shù)電路中，任何時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒為零。表達(dá)式內(nèi)容§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊badcu4u1u2u3u6u5u7當(dāng)前第67頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)回路Ⅰ：回路Ⅱ：回路Ⅲ：根據(jù)KVL可見(jiàn)：1.電路中任意兩點(diǎn)間的電壓，可根據(jù)實(shí)際情況，從不同的路徑方便求得。

2.根據(jù)KVL計(jì)算電路中任意兩點(diǎn)間的電壓.§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊badcu4u1u2u3u6u5u7ⅠⅡⅢ當(dāng)前第68頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)例題在圖示電路中，已知u12=2V、

u23=3V

、u25=5V

、u37=3V

、u67=

1V,盡可能多地確定其他各元件的電壓。hgjdcb①⑦⑤⑥④③②kaefi§1.8基爾霍夫定律浙江工業(yè)大學(xué)余佩瓊當(dāng)前第69頁(yè)\共有76頁(yè)\編于星期六\13點(diǎn)例題若：(1)R1、

R2、

R3值不定；(2)R1=

R2=

R3。盡可能