第1、2章 電路的基本概念與基本定律、電路分析方法及電路定理

電工電子技術(shù)第1章電路的基本概念與基本定律1.3參考方向1.4歐姆定律1.7電位1.1電路的組成和作用、與電路模型1.6基爾霍夫定律1.5電路的工作狀態(tài)1.2電路模型：本章要求1234了解電路的有載工作、開(kāi)路與短路狀態(tài)，理解電功率和額定值的意義；

理解電壓與電流參考方向的意義；理解電路的歐姆定律并能正確應(yīng)用；重點(diǎn)掌握KCL，KVL定律，計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位。重、難點(diǎn)電路的組成和作用主要內(nèi)容：重難點(diǎn)：1.1電路的組成和作用電路組成；電路作用電路組成和作用的理解什么是電路？電流的通路，是為了實(shí)現(xiàn)某種功能，將實(shí)際電器元件或設(shè)備按一定方式組合而成。實(shí)際電路舉例

手電筒電腦電力系統(tǒng)1.1電路的組成和作用電力系統(tǒng)◆電路作用1.1電路的組成和作用電子技術(shù)◆電路作用1.1電路的組成和作用

電路有什么組成？放大器負(fù)載

手電筒電源中間環(huán)節(jié)擴(kuò)音器信號(hào)源負(fù)載◆電路組成1.1電路的組成和作用◆電路組成負(fù)載電源(信號(hào)源)中間環(huán)節(jié)提供電能（或信號(hào)）的部分電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為激勵(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響應(yīng)。激勵(lì)響應(yīng)電源（或信號(hào)源）連接和控制電源與負(fù)載的部分中間環(huán)節(jié)吸收或轉(zhuǎn)換電能的部分負(fù)載1.1電路的組成和作用1.2電路模型實(shí)際電路電路模型

手電筒擴(kuò)音器電力系統(tǒng)◆電路模型◆電路模型什么是電路模型？由理想電路元件及其組合構(gòu)成的電路，能夠反映實(shí)際電路的主要特性。IUabUs+_RR0ba+_負(fù)載電源中間環(huán)節(jié)實(shí)際電路電路模型1.2電路模型◆怎樣建立電路模型？由理想電路元件及其組合構(gòu)成，能夠反映實(shí)際電路的主要特性。電阻R電感L電容C1.2電路模型1.2電路模型_+理想電壓源Us理想電流源Is1.2電路模型◆怎樣建立電路模型？建立電路模型電路結(jié)構(gòu)電路參數(shù)由理想電路元件及其組合構(gòu)成，能夠反映實(shí)際電路的主要特性。UabR0I+_ba+_Us負(fù)載電源中間環(huán)節(jié)實(shí)際電路◆怎樣建立電路模型？同一元件不同條件下的電路模型可能不同說(shuō)明例題通直流電通低頻交流電通高頻交流電1.2電路模型◆電路模型

集總參數(shù)元件理想電路元件只表現(xiàn)一種電或磁的性能，并認(rèn)為其電磁過(guò)程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行。

集總電路由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電路。集總參數(shù)電路模型是電路理論中最基本的假設(shè)。本書研究的電路均為集總電路。簡(jiǎn)稱電路。說(shuō)明1.2電路模型小結(jié)1、電路的組成2、電路作用3、電路模型1.1-1.2電路的組成、作用和電路模型電壓和電流的參考方向

電壓和電流的參考方向1.3主要內(nèi)容：重難點(diǎn)：參考方向概念及表示方法；參考方向與實(shí)際方向之間的關(guān)系；理解參考方向的概念

電壓和電流的參考方向1.3物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的方向物理量實(shí)際方向電流I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)E(電位升高的方向)

電壓U(電位降低的方向)高電位

低電位

單位kA、A、mA、μA低電位

高電位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV◆電路基本物理量的實(shí)際方向

電壓和電流的參考方向1.3電流方向A

B？電流方向B

A？問(wèn)題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？◆電路基本物理量的參考方向ABRUs2IR+_+_Us1

電壓和電流的參考方向1.2I+_RR0baUab+_實(shí)際方向?qū)嶋H方向電壓和電流的方向：實(shí)際方向參考方向◆電路基本物理量的參考方向Us

電壓和電流的參考方向1.3(2)參考方向的表示方法電流：電壓：(1)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。注意：在參考方向選定后,電流(或電壓)值才有正負(fù)之分?！綦娐坊疚锢砹康膮⒖挤较騜Iab

雙下標(biāo)箭標(biāo)abRIaR

雙下標(biāo)正負(fù)極性+–abUabUabab箭標(biāo)UI+_RR0baUab+_Us3V

電壓和電流的參考方向1.3◆參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系（1）分析電路時(shí)首先假定參考方向；（2）

根據(jù)電路定律求解；（3）

確定實(shí)際方向：Us2+_R1R3R2+_Us1bI3I1I2aI>0實(shí)際方向與參考方向一致I<0實(shí)際方向與參考方向相反實(shí)際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實(shí)際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負(fù)值。

電壓和電流的參考方向1.3

IRURab

IRURab++__U、I關(guān)聯(lián)參考方向（或參考方向相同）：電流參考方向是從電壓參考方向的“+”極性端指向“-”極性端U、I非關(guān)聯(lián)參考方向（或參考方向相反）：電流參考方向是從電壓參考方向的“-”極性端指向“+”極性端

電壓和電流的參考方向1.3舉例解：(1)由已標(biāo)定的電流參考方向可得:電流為正值，故電流的實(shí)際方向與它的參考方向一致，電流由a流向b。(2)由已標(biāo)定的電流參考方向可得：電流為負(fù)值，說(shuō)明電流的實(shí)際方向與它的參考方向相反,電流由b流向a。

abi

電壓和電流的參考方向1.3舉例Uab+_Us2+_R1R3R2+_Us1bI3I1I2a=0.5A=-0.2A實(shí)際方向?qū)嶋H方向

電壓和電流的參考方向1.2◆小結(jié)1.理解參考方向概念；2.掌握參考方向與實(shí)際方向之間的關(guān)系、參考方向的表示方法。電壓和電流的方向：實(shí)際方向參考方向歐姆定律歐姆定律1.4主要內(nèi)容：重難點(diǎn)：歐姆定律形式；歐姆定律應(yīng)用；理解歐姆定律應(yīng)用；歐姆定律1.4◆歐姆故事啟示勇攀高峰敢為人先的創(chuàng)新精神追求真理嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實(shí)精神不怕困難敢于奮斗的斗爭(zhēng)精神胸懷祖國(guó)服務(wù)人民的愛(ài)國(guó)精神2020年9月11日習(xí)總書記在科學(xué)家座談會(huì)上提出的科學(xué)家精神歐姆定律1.4◆問(wèn)題？Uab+_Us2+_R1R3R2+_Us1bI3I1I2aU=IRU=?

IRURab

IRURab++__U=-IR歐姆定律1.4歐姆定律：通過(guò)電阻的電流與電壓成正比。表達(dá)式

=RUIU、I關(guān)聯(lián)參考方向（或參考方向相同）：電流參考方向是從電壓參考方向的“+”極性端指向“-”極性端U=–IRU、I非關(guān)聯(lián)參考方向（或參考方向相反）：電流參考方向是從電壓參考方向的“-”極性端指向“+”極性端歐姆定律1.4◆舉例若I=–2A，R=3

RUI圖中電壓參考方向與電流的參考方向相反則U=–3

(–2)=6VU=?用歐姆定律列方程時(shí)，一定要在圖中標(biāo)明參考方向。注意一節(jié)一練求UAB練習(xí)題

2A2

AB+6V_歐姆定律1.4◆小結(jié)2.歐姆定律應(yīng)用1.歐姆定律：U=–IRU=IR電路的工作狀態(tài)1.5本節(jié)要求內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)電源有載工作、開(kāi)路、短路；電源與負(fù)載的判別；額定值的意義電源三種狀態(tài)的外特性；電源與負(fù)載的判別方法；電源與負(fù)載的判別方法123電路的工作狀態(tài)關(guān)鍵電源三種狀態(tài)的外特性；電源與負(fù)載的判別；41.5電路的工作狀態(tài)◆電源的工作狀態(tài)有載工作開(kāi)路工作短路工作1.5電路的工作狀態(tài)什么是電路？◆電源有載工作負(fù)載電阻I電源電壓電源內(nèi)阻電源外特性IUUs0斜率與Rs有關(guān)；Rs越小，斜率越小。若Rs

<<RL，負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，U變化很小

；說(shuō)明U受負(fù)載的影響很小，即電源帶負(fù)載能力強(qiáng)。U=IRLU內(nèi)=IRs+-SUsRsRL電源U1R+RsI=

Us=Us–RsI電壓與電流1.5電路的工作狀態(tài)電路功率IU+-SUsRsRL電源電源輸出的功率P等于電源產(chǎn)生的功率Ps減去內(nèi)阻上消耗的功率ΔP功率平衡式2R+RsI=

Us=Us–RsIUI=UsI–RsI2

P=Ps

–

P電源產(chǎn)生功率內(nèi)阻消耗功率電源輸出功率電源產(chǎn)生功率=負(fù)載取用功率+內(nèi)阻消耗功率功率平衡式1.5電路的工作狀態(tài)根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向判別元件的性質(zhì)：電源?負(fù)載。Uab+_Us2+_R1R3R2+_Us1bI3I1I2a=0.5A=-0.2A5V3V負(fù)載電源兩個(gè)電源都做電源嗎？問(wèn)題UI實(shí)際方向相反UI實(shí)際方向相同◆有載工作狀態(tài)元件性質(zhì)的判別31.5電路的工作狀態(tài)負(fù)載：U、I的實(shí)際方向相同，電流從負(fù)端流出，吸收功率P（發(fā)出）=P（吸收）aI=2ARU=6Vb+_電源：U、I的實(shí)際方向相反,電流從正端流出,發(fā)出功率I=2AUs+_U=6V發(fā)出功率12W吸收功率12W元件性質(zhì)的判別31.5電路的工作狀態(tài)P>0U、I參考方向相同：發(fā)出功率，是電源吸收功率，是負(fù)載P<0根據(jù)電壓和電流的參考方向判別元件的性質(zhì)：電源?負(fù)載。U、I參考方向不相同：？P>0吸收功率，是負(fù)載發(fā)出功率，是電源P<0元件性質(zhì)的判別31.5電路的工作狀態(tài)Uab+_Us2+_R1R3R2+_Us1bI3I1I2a=0.5A=-0.2A5V3V負(fù)載電源對(duì)Us1,U和I參考方向相反：P=UI=5*0.5=2.5W>0，電源對(duì)Us2,U和I參考方向相反：P=UI=3*（-0.2）=-0.6W<0，負(fù)載元件性質(zhì)的判別◆例1.5電路的工作狀態(tài)已知U=5V，在I=1A和I=-1A時(shí)，元件A是吸收或發(fā)出功率？判斷電路性質(zhì)。思考元件性質(zhì)的判別3aIAUb+_1.5電路的工作狀態(tài)什么是電路？◆電源開(kāi)路（空載，即開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)）I=0,U=Uo=Us，P=0IU=Us+-SUsRsRL電源電路特征:空載實(shí)例

注意1.5電路的工作狀態(tài)什么是電路？◆電源短路（電壓源不允許）U=0ISU+-SUsRsRL電源電源端電壓:

RL

=0接入熔斷器P=0電路特征:注意！工程職業(yè)素養(yǎng)電源輸出功率和內(nèi)阻消耗功率:

1.5電路的工作狀態(tài)Rs電源RLUS◆電源短路（電壓源不允許）U=0電源端電壓:電源輸出功率和內(nèi)阻消耗功率:電路特征:IsI=Is電源端電流:1.5電路的工作狀態(tài)◆電氣設(shè)備的額定值各種電氣設(shè)備的電壓、電流、功率都有一個(gè)額定值。分別用UN，IN，PN來(lái)表示。PN

，UN，IN1.5電路的工作狀態(tài)◆電氣設(shè)備的額定值對(duì)負(fù)載來(lái)講：額定值指負(fù)載正常工作時(shí)的條件及消耗的功率限額。一般負(fù)載必須額定工作!對(duì)電源來(lái)講：額定值指電源向負(fù)載提供的電流、電壓和功率的限額。額定值是為電氣設(shè)備在給定條件下正常運(yùn)行而規(guī)定的允許值。電源使用時(shí)不允許超過(guò)額定值!注意1.5電路的工作狀態(tài)小馬拉大車（1）滿載工作：

I=IN

，P=PN,輸出額定功率。

(經(jīng)濟(jì)合理安全可靠)（2）輕載工作：：I<IN

，P<PN，輸出的功率低于額定值。(不經(jīng)濟(jì))

（3）超載工作：I>IN

，P>PN,輸出功率高于額定值(設(shè)備易損壞)大馬拉小車√×◆電氣設(shè)備的額定值

電壓和電流的參考方向1.3舉例解：已知：一個(gè)“220V/60W”的燈泡，正常發(fā)光25h，消耗多少電能？如果是36V/40W的燈泡，要消耗等量的電能，需要正常發(fā)光多少小時(shí)？解：1.5電路的工作狀態(tài)◆小結(jié)有載工作開(kāi)路工作短路工作電源外特性:IUUS0U=IRLU內(nèi)=IRs滿載、輕載、超載I=0U=USP=0U=0P=0（不允許）√×

一節(jié)一練練習(xí)題已知：圖中UAB=3V，I=–2A求：N的功率，并說(shuō)明它是電源還是負(fù)載NABI基爾霍夫定律1.6本節(jié)要求內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)基爾霍夫電流定律；基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電流定律；基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電流定律的熟練應(yīng)用；基爾霍夫電壓定律的熟練應(yīng)用123基爾霍夫定律1.6基爾霍夫定律求解？已知：R1=R2=R3=R6=R，R4=R5=2R，求解電阻R上的電流I?問(wèn)題How？不能運(yùn)用電阻的串、并聯(lián)計(jì)算方法簡(jiǎn)化成一個(gè)單回路電路。I=?

US1+-RR5R1R4R3R2US2+_R6復(fù)雜電路1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫定律Kirchhoff’slaw求解復(fù)雜電路方法之一基爾霍夫電流定律基爾霍夫電壓定律電路求解大師1845年提出1824-1887年基爾霍夫GustavRobertKirchhoff執(zhí)著追求科學(xué)創(chuàng)新研究1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆復(fù)雜電路中的基本概念電路中通過(guò)同一電流的每一條分支。E2+-R1R3R2+_E1B=31.支路（Branch）1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆復(fù)雜電路中的基本概念E2+-R1R3R2+_E12.節(jié)（結(jié)）點(diǎn)（Node）：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。N=23.回路（Loop）：電路中任一閉合路徑。L=3M=2l1l3l24.網(wǎng)孔（Mesh）：內(nèi)部不含有其他支路的回路。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。網(wǎng)孔與回路有什么關(guān)系？abB=31.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫電流定律SimulationUs2+-R1R3R2+_Us1I1

=?1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫電流定律aa：0.011-0.0130.024+=Simulation1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫電流定律a0.015-0.0100.025+=Simulationa：1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫電流定律對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流。節(jié)點(diǎn)電流定律流入、流出以參考方向?yàn)闇?zhǔn)，而與I自身的“＋”、“－”無(wú)關(guān)。a：aI1I2I3bUs2+-R1R3R2+_Us1Kirchhoff’sCurrentLaw(KCL)表述一：1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫電流定律取流入節(jié)點(diǎn)：“+”，流出節(jié)點(diǎn)：“-”。在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為0。節(jié)點(diǎn)電流定律aI1I2I3bUs2+-R1R3R2+_Us1a：Kirchhoff’sCurrentLaw(KCL)表述二：1.6基爾霍夫定律◆基爾霍夫電流定律例題

在圖中，1點(diǎn)是電路中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，已知若I1=5A，I2=1A，

I3=-3A，求通過(guò)元件A的電流？解：通過(guò)元件A的電流為I4，

由

KCL可知：5–1+(–3)+I4

=0I4=–1AI1

–I2+I3+I4=01AI4I1I3I21.6基爾霍夫定律什么是電路？◆KCL的擴(kuò)展KCL對(duì)包圍多個(gè)節(jié)點(diǎn)的任一閉合面也適用。例題I1I2I3I4I5I6I1

–I2+I3=01.6基爾霍夫定律什么是電路？◆應(yīng)用KCL的基本步驟1.找出電路中的節(jié)點(diǎn)；2.指定每一個(gè)支路的電流參考方向；3.對(duì)電路節(jié)點(diǎn)列寫方程:oraI1I2I3bUs2+-R1R3R2+_Us11.6基爾霍夫定律思考題

2

+_+_I5

1

1

5

6V12VI=？1.6基爾霍夫定律How？I1

=?US2+-R1R3R2+_US1aI1I2I3bl1l2◆基爾霍夫電壓定律復(fù)雜電路1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆基爾霍夫電壓定律(KVL)E2+-R1R3R2+_E1aI1I2I3bl1l1：對(duì)電路中的任一回路，沿任意方向循行一周，電位升等于電位降或各段電壓的代數(shù)和為0。回路電壓定律電位降取“＋”，電位升取“-”。1.6基爾霍夫定律–U1+U2–U3+U4

-U5

+U6=0電已知圖中各元件的電壓U1=3V，U2=-2V，U3=5V，U4

=9V，U5=-5V，試求U6？U6

=-4VKVL:KVL舉例+U5-+U4-+U6-+U3-_B+U1+U2_A1.6基爾霍夫定律U1+U2–U3+U4+U5=0U1=–2V，U2=8V，U3=5V，U5=–3V，R4=2

，求電阻R4兩端的電壓及流過(guò)它的電流。U4=2VI=0.5AKVL:U4=IR4KVL舉例IU1U2abced++––+–U5U3+–R4U4+–1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆KVL的擴(kuò)展KVL還適用于電路任一假想回路。-aUsb__+++U2U1-+UabKVL:求Uab舉例1.6基爾霍夫定律什么是電路？◆應(yīng)用KVL的基本步驟1.標(biāo)出回路中各段電壓和電流的參考方向；2.針對(duì)所選回路假定一個(gè)循行方向：順時(shí)針或逆時(shí)針；3.對(duì)所選電路回路列寫方程：1.6基爾霍夫定律◆小結(jié)電壓、電流定律描述計(jì)算步驟1.電流、電壓定律的熟練應(yīng)用。1.6基爾霍夫定律◆小結(jié)思考題

用基爾霍夫定律求解電流I，請(qǐng)思考節(jié)點(diǎn)數(shù)、回路數(shù)、網(wǎng)孔數(shù)。U–+R3R4R1R2IR一節(jié)一練練習(xí)題b電路如圖所示，分別求Uad,Ucd,Uac。2A

3

1

2

1AaI1I2I3bcd3A電路中電位的概念及計(jì)算1.7電位主要內(nèi)容：重點(diǎn)難點(diǎn)：電位的概念；電位的計(jì)算及應(yīng)用理解電位的概念；運(yùn)用電位進(jìn)行電路分析計(jì)算1.7電位◆電位Va=7V

a

點(diǎn)電位：ab1

7Aab1

7AVb=-7V

b

點(diǎn)電位：在電路中任選一節(jié)點(diǎn)，設(shè)其電位為零（用

標(biāo)記），此點(diǎn)稱為參考點(diǎn)。其它各節(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，便是該節(jié)點(diǎn)的電位。記為：“VX“（注意：電位為單下標(biāo)）。舉例Vb=0Va

=01.7電位什么是電路？◆電位和電壓的區(qū)別電位值是相對(duì)的,參考點(diǎn)選的不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；電位相對(duì)性電壓絕對(duì)性Va=7V

a

點(diǎn)電位：ab1

7Aab1

7AVb=-7V

b

點(diǎn)電位：Uab=7V電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。Uab=7V1.7電位電路如圖所示，分別以a、b為參考點(diǎn)計(jì)算c和d點(diǎn)的電位及c和d兩點(diǎn)之間的電壓。以a為參考點(diǎn)，由KVL得：I=10+53+2=3AVc=3

3=9VVd=

3

2=–6V以b為參考點(diǎn)Vd=–5VVc=10VUcd=Vc–Vd=15V2

10V+–5V+–3

bcdIaUcd=Vc

Vd=15V電位相對(duì)性電壓絕對(duì)性舉例解：

1.7電位◆電位的計(jì)算步驟1.選定參考點(diǎn)；2.計(jì)算某點(diǎn)電位，即計(jì)算該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓；1.7電位◆電位的簡(jiǎn)化作圖Va=US1Vc=–US2Vb=I3R3圖a圖b+_R1+_US2R2R3I3abcdUS1dabcR1R2R3US1-US21.7電位電路如圖，（1）指出零電位點(diǎn)（2）當(dāng)RP向下滑，a,b電位變化？解：（1）“0”電位參考點(diǎn)為+15V電源的“-”端與-15V電源的“+”之間當(dāng)RP向下滑，電路中的電流I減小，a點(diǎn)電位增大,b電位減??？舉例

a

+15V

–15VbRPR1R2Rp15V

–15V

–BARPR2R1Va

=

IR1+15Vb=IR2-151.7電位◆小結(jié)1.理解電位的概念；2.掌握某點(diǎn)電位的計(jì)算，即計(jì)算某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓，并能運(yùn)用電位進(jìn)行電路的分析計(jì)算。一節(jié)一練練習(xí)題電路如圖所示，電路中,E1=3V,E2=5V,IS1=1A,R1=10

,R2=

4,R3=

2,R4=

10,求a、b、c各點(diǎn)電位?E2+–E1R3R2R1IS1R4–+I2I1abc電工電子技術(shù)第2章電路分析方法及電路定理2.2電源的兩種模型及其等效變換2.3支路電流法2.6戴維南定理和諾頓定理2.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)2.5疊加定理2.4節(jié)點(diǎn)電壓法：本章要求1234疊加原理和諾頓定理；

掌握電源的兩種模型及其等效變換；重、難點(diǎn)掌握支路電流法，節(jié)點(diǎn)電壓法；戴維南定理；重、難點(diǎn)電阻的串聯(lián)與并聯(lián)主要內(nèi)容：重難點(diǎn)：2.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)電阻串聯(lián)、并聯(lián)特征；電阻串聯(lián)、并聯(lián)等效變換；電阻串聯(lián)、并聯(lián)等效變換的理解2.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)特點(diǎn):(1)每個(gè)電阻中通過(guò)同一電流；兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式：Req

=R1+…+Rn(3)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比；ReqUI+–(2)等效電阻等于各電阻之和；應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等?！綦娮璧拇?lián)R1U1URnUnI+–++––2.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：特點(diǎn):(1)各個(gè)電阻元件上的電壓相同；RUI+–(2)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等?！綦娮璧牟⒙?lián)I1InR1URnI+–(3)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。

2.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)例：電路如圖,求U=？解：電阻混聯(lián)電路的計(jì)算R"=

—43U1=——×41=11VR'2+R'

U2=——×U1

=3VR"

2+R"U

=——×U2

=1V2+11得R'=

—1511R'R"+–41V2

2

2

1

1

1

U2U1+–+–+–U舉例2.1電阻的串聯(lián)與并聯(lián)小結(jié)：1、電阻串聯(lián)、并聯(lián)等效變換的理解;3、復(fù)雜電路串聯(lián)、并聯(lián)等效變換。2、電阻串聯(lián)、并聯(lián)等效變換；一節(jié)一練練習(xí)題求圖所示a、b兩點(diǎn)間的等效電阻Rab？4

4

10

9

8

1.5

4

4

ab電源兩種模型及其等效變換2.2電源兩種模型及其等效變換主要內(nèi)容：兩種電源模型及其特性；兩種電源之間的等效變換重難點(diǎn)：兩種電源之間的等效變換2.2電源兩種模型及其等效變換一、兩種電源模型電壓源電流源2.2電源兩種模型及其等效變換1、電壓源實(shí)際電壓源：理想電壓源和內(nèi)阻Rs串聯(lián)組成。U=US-I*RsI

U

IUUsoUs/Rs伏安特性電路模型短路點(diǎn)外特性關(guān)系式：開(kāi)路點(diǎn)IUs+_URsRL2.2電源兩種模型及其等效變換恒壓源若理想電壓源的內(nèi)阻為0，電壓u(t)恒等于常數(shù)（u(t)=Us）。電路模型IUUso伏安特性RL當(dāng)RL=1

：I=10A當(dāng)RL=2

：I=5A10VU=UsI=Us/RL外特性關(guān)系式：電流由外電路決定IUs+_U2.2電源兩種模型及其等效變換2、電流源實(shí)際電流源：理想電流源和內(nèi)阻Rs并聯(lián)組成。電路模型IUoIS伏安特性RL外特性關(guān)系式：U=I·RL=(IS-I)·RsRsIISU2.2電源兩種模型及其等效變換恒流源若理想電流源的內(nèi)阻為無(wú)窮大，電流I恒等于常數(shù)IS電路模型伏安特性：RL當(dāng)RL=10

：U=10V當(dāng)RL=2

：U=2V1AIUoISI=ISU=ISRL電壓由外電路決定IISU2.2電源兩種模型及其等效變換思考生活中常見(jiàn)電壓源，而電流源比較少見(jiàn)？不用時(shí)，可以開(kāi)路，相當(dāng)于空氣作為負(fù)載不用時(shí)，必須短路，需要超導(dǎo)元件開(kāi)路易得，短路難求RL=∞RL=0IUs+_URsRsIISU2.2電源兩種模型及其等效變換8V6V4V6V4A2A1A3AUUU串聯(lián)的恒壓源可以合并，并聯(lián)的恒流源可以合并2.2電源兩種模型及其等效變換3、電壓源和電流源的等效變換條件U=Us

-IRsaI=IS-U/Rs電壓源電流源I=Us/Rsa-U/RsaRLRLRL得到相同的電壓電流Rsa=RsUs=ISRsaIUUsoUs/Rsa開(kāi)路點(diǎn)短路點(diǎn)IUoISISRs開(kāi)路點(diǎn)短路點(diǎn)Us/Rsa=ISUs=ISRs伏安特性相同IUs+_URsaRsIISU2.2電源兩種模型及其等效變換注意事項(xiàng)（1）“等效”指“對(duì)外”等效（等效前后對(duì)外伏安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效RL=∞對(duì)外等效U=UsI=0RS的電流為0，不消耗能量RS的電流為IS，消耗能量對(duì)內(nèi)不等效I=0Us+_URSRSI=0ISU2.2電源兩種模型及其等效變換（2）注意變換前后Us

與IS

參考方向的一一對(duì)應(yīng)IUs+_URSRSIISU電壓源電流源IUs_+URSRSIISU2.2電源兩種模型及其等效變換（3）恒壓源和恒流源不能等效互換IUs+_UIISU恒壓源恒流源IUoISIUUso恒壓源和恒流源伏安特性不同！不存在等效條件2.2電源兩種模型及其等效變換（4）與恒壓源串聯(lián)的電阻和與恒流源并聯(lián)的電阻可作為其內(nèi)阻處理IUs+_URSaR1IISUR2RSa+R1=RSRSa//R2=

RS

RSa2.2電源兩種模型及其等效變換（5）與恒壓源并聯(lián)、與恒流源串聯(lián)的元件對(duì)外電路不起作用，變換時(shí)可以省略RIISURIUsU+_IUsU+_IISU2.2電源兩種模型及其等效變換5、電源等效變換法步驟變換合并簡(jiǎn)化電路注意：待求支路不得參與變換；適用于含電源多，且需計(jì)算外電路的電壓或電流的電路。2.2電源兩種模型及其等效變換例：試用等效變換的方法，計(jì)算如圖所示電路中的電流I。解:–9V+–7

4V+2

I(d)1

由圖(d)可得舉例3A2

7

I6A2

(b)2A2

9A1

2

I(c)2A2

6V2

+–2A2

7

I(a)2

6A2.2電源兩種模型及其等效變換例：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:–8V+–2

2V+2

I(d)2

由圖(d)可得6V3

+–+–12V2A6

1

1

2

I(a)2A3

1

2

2V+–I2A6

1

(b)4A2

2

2

2V+–I(c)舉例2.2電源兩種模型及其等效變換小結(jié)1：兩種電源模型及其外特性；2：兩種電源的等效變換。一節(jié)一練練習(xí)題求如圖所示電路，用電源等效法計(jì)算電流I？+-+-2V4VI1mA

2k

1k

2k

0.5k支路電流法2.3支路電流法主要內(nèi)容：支路電流概念；支路電流法解題步驟重難點(diǎn)：支路電流法的熟練應(yīng)用2.3支路電流法支路電流法以支路電流作為電路的未知量，根據(jù)KCL和KVL分別對(duì)節(jié)點(diǎn)和回路列寫方程，聯(lián)立求解。E2+-R1R3R2+_E1aI1I2I3bKCL：對(duì)節(jié)點(diǎn)a：對(duì)節(jié)點(diǎn)b：l2l3l1對(duì)l1：對(duì)l2：對(duì)l3：KVL：獨(dú)立KCL方程:1個(gè)獨(dú)立KVL方程:2個(gè)3條支路B=3，N=2，L=3，M=23個(gè)獨(dú)立方程2.3支路電流法支路電流法分析電路步驟電路中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路，M個(gè)網(wǎng)孔獨(dú)立的KCL方程有（N-1）個(gè)獨(dú)立的KVL方程有（B-N+1）個(gè)（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)M）1.指定未知支路電流以及電壓的參考方向；2.列獨(dú)立方程：3.聯(lián)立方程組，解得未知支路電流

。適用于支路數(shù)較少的電路。支路電流法適用范圍2.3支路電流法思考題R1I1I39V+–R34AR2I23A電路如圖所示，圖中R1=R3=

1

,R2=

8

,用支路電流求I1，I2，

I3？2.3支路電流法(1)應(yīng)用KCL列(n-1)個(gè)結(jié)點(diǎn)電流方程

因支路數(shù)b=6，所以要列6個(gè)方程。對(duì)結(jié)點(diǎn)a：I1–I2–IG=0對(duì)結(jié)點(diǎn)b：I3–I4+IG=0對(duì)結(jié)點(diǎn)c：I2+I4–I

=0RGadbcU–+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1在如圖所示，設(shè)U=12V,

R1=R2=5Ω,R3=10Ω,R4=5Ω,RG=10Ω,試求電流IG舉例解:2.3支路電流法(2)應(yīng)用KVL選網(wǎng)孔列回路電壓方程(3)聯(lián)立解出IG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。對(duì)網(wǎng)孔abda：IGRG–I3R3+I1R1=0對(duì)網(wǎng)孔acba：I2R2–I4R4–IGRG=0對(duì)網(wǎng)孔bcdb：I4R4+I3R3=URGadbcU–+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1在如圖所示，設(shè)U=12V,

R1=R2=5Ω,R3=10Ω,R4=5Ω,RG=10Ω,試求電流IG舉例IG=0.126A注意2.2支路電流法總結(jié)aI1I2I3bUs2

+-R1R3R2+_Us1l2l3l1KVL獨(dú)立KVL方程:2個(gè)N=2、B=3、M=2電路中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，B條支路，M個(gè)網(wǎng)孔獨(dú)立的KCL方程有（N-1）

個(gè)獨(dú)立的KVL方程有（B-N+1）個(gè)（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)M）一節(jié)一練電路如圖所示，圖中US1=42V,

US2=21V,R1=12

,R2=

3

,

R3=

6

,求各支路電流？練習(xí)題R3+–I3Us2R2R1US1I1I2+–節(jié)點(diǎn)電壓法2.4節(jié)點(diǎn)電壓法主要內(nèi)容：節(jié)點(diǎn)電壓和節(jié)點(diǎn)電壓法概念、節(jié)點(diǎn)電壓法解題步驟重難點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)電壓法的熟練應(yīng)用2.4節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法ab5條支路：2個(gè)節(jié)點(diǎn)適用于分析計(jì)算支路數(shù)較多，但節(jié)點(diǎn)數(shù)少的電路。電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？Is2

+_R3U1R1+_U2R2R4I1I2I3Is1

2.4節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓：任意選擇電路中某個(gè)節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn)之間的電壓。5條支路：2個(gè)節(jié)點(diǎn)以b為參考節(jié)點(diǎn)a點(diǎn)到b點(diǎn)電壓，叫節(jié)點(diǎn)電壓Uab，即VaUabIs2

+_R3U1R1+_U2R2R4I1I2I3I4Is1

ab+_2.4節(jié)點(diǎn)電壓法以節(jié)點(diǎn)電壓作為電路的未知量，根據(jù)KCL對(duì)節(jié)點(diǎn)列寫方程求解。節(jié)點(diǎn)電壓法KCL：對(duì)節(jié)點(diǎn)a：I1+I2-I3+IS1-IS2=0以b為參考節(jié)點(diǎn)5條支路：2個(gè)節(jié)點(diǎn)與電流源串聯(lián)的電阻由于不影響支路電流，不計(jì)入分母中。UabIs2

+_R3U1R1+_U2R2R4I1I2I3I4Is1

ab+_Uab=2.4節(jié)點(diǎn)電壓法Uab=彌爾曼定理注意，分子各項(xiàng)的符號(hào)：若支路包含電壓源，電壓源的電壓與節(jié)點(diǎn)電壓一致時(shí)，為正，反之，為負(fù)。若支路包含電流源，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)為正，流出節(jié)點(diǎn)為負(fù)。以b為參考節(jié)點(diǎn)2.4節(jié)點(diǎn)電壓法節(jié)點(diǎn)電壓法舉例U求I6A12VI+_2

4

4

2

ab以b為參考節(jié)點(diǎn)與電流源串聯(lián)的電阻由于不影響支路電流，不計(jì)入分母中。2.4節(jié)點(diǎn)電壓法在如圖所示，試求圖所示電路中的UAB和IAB？舉例解2.4節(jié)點(diǎn)電壓法小結(jié)1：節(jié)點(diǎn)電壓法解題步驟；2：節(jié)點(diǎn)電壓法注意事項(xiàng)。一節(jié)一練練習(xí)題在如圖所示，用節(jié)點(diǎn)電壓法試求電流I1，I2，I3？I1I38V+–1k

2k

12V+–2k

6mAI21k

疊加定理2.5疊加定理主要內(nèi)容：疊加原理定理描述、疊加原理分析電路的步驟重難點(diǎn)：疊加原理的解題思路及熟練應(yīng)用2.5疊加定理仿真實(shí)例+=+0.019A0.027A-8.136mA（a）（b）（c）2.5疊加定理疊加原理在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，任何支路的電流，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。線性電路：電路中不含有任何非線性元件。電路中每次只保留一個(gè)電源作用，其余電源均置零。電壓源置零指把理想電壓源當(dāng)作短路；電流源置零指把理想電流源當(dāng)作斷路，但要保留各自的內(nèi)阻。電源單獨(dú)作用：2.5疊加定理+bI2R1I1Us1R2aUs2I3R3+_+_I2''R1I1''R2abUs2I3''R3+_+_aUs1bI2'R1I1'R2I3'R3"I'II"I'II"I'II333222111+=+=+=若電源單獨(dú)作用的分電流參考方向與原電路中電流的參考方向相同時(shí)，疊加時(shí)相應(yīng)項(xiàng)，取正號(hào)。原電路E1單獨(dú)作用（圖b）E2單獨(dú)作用（圖c）2.5疊加定理bI2R1I1Us1R2aUs2I3R3+_+_I2''R1I1''R2abUs2I3''R3+_+_aUs1bI2'R1I1'R2I3'R3"I'-II"I'II"I'II333222111

+=-=+=若電源單獨(dú)作用的分電流參考方向與原電路中電流的參考方向相反時(shí)，疊加時(shí)相應(yīng)項(xiàng)，取負(fù)號(hào)。+原電路E1單獨(dú)作用（圖b）E2單獨(dú)作用（圖c）2.5疊加定理疊加原理的解題步驟1.首先要標(biāo)明原電路中待求量的參考方向。2.分解，畫出各單電源工作時(shí)的電路，標(biāo)明各分電路中待求量的參考方向。4.將各分電壓、分電流疊加。其代數(shù)和為原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果。若總量與分量的參考方向一致則取正，相反則取負(fù)。3.計(jì)算各分電路中待求量。2.5疊加定理如圖所示電路，已知：

E=24V，IS1=6A,IS2=3A,R1=20,

R2=4,R3=12

，用疊加原理計(jì)算I,及R1的功率？解原圖化為：+E單獨(dú)作用（a）IS1單獨(dú)作用（b）舉例

ER3R2R1IS2+-IS1IER3R2R1+-I’R3R2R1I’’IS1+R3R2R1I’’’IS2IS2單獨(dú)作用（C）2.5疊加定理如圖所示電路，已知：

E=24V，IS1=6A,IS2=3A,R1=20,

R2=4,R3=12

，用疊加原理計(jì)算I,及R1的功率？解:舉例

ER3R2R1IS2+-IS1IE=24V單獨(dú)作用（a）單獨(dú)作用時(shí)：當(dāng)IS1=6A電流源單獨(dú)（b)作用時(shí):當(dāng)IS2=3A電流源單獨(dú)（c)作用時(shí):根據(jù)疊加定理2.5疊加定理US線性無(wú)源網(wǎng)絡(luò)UoIS+–+-舉例

如圖所示電路，其中U0是該電路中某兩點(diǎn)間的電壓。當(dāng)US=4V，IS=2A時(shí)，Uo=8V；當(dāng)US=2V、IS=4A時(shí)，Uo=-2V。求：US=3V、IS=3A時(shí)，Uo=?解：根據(jù)疊加原理可設(shè):Uo=K1US+K2IS

依題意：8

=K1

4+K2

2-2

=K1

2+K2

4解得：K1=3、K2=2所以

Uo=K1US+K2IS=3V2.5疊加定理疊加原理注意事項(xiàng)1.疊加原理只適用于線性電路中電壓電流的計(jì)算，不能計(jì)算功率；疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。

不作用的恒壓源當(dāng)作短路，即令Us=0；不作用的恒流源當(dāng)作開(kāi)路，即令I(lǐng)s=0。=+

設(shè)：2.5疊加定理3.運(yùn)用疊加原理時(shí)也可以把電源分組求解，每分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。=+4.分電路中待求物理量參考方向盡可能與原電路中待求物理量參考方向一致。2.5疊加定理小結(jié)將一個(gè)多電源的復(fù)雜電路轉(zhuǎn)化為幾個(gè)單電源電路簡(jiǎn)化計(jì)算。疊加原理思想、疊加原理解題步驟。疊加原理適用范圍練習(xí)題

一節(jié)一練+–10A5

15

20V+–U2

4

求圖示電路中5

電阻的電壓U及功率P？戴維南定理2.6戴維南定理主要內(nèi)容：重難點(diǎn)：戴維南分析電路步驟等效電源電動(dòng)勢(shì)的求解2.6戴維南定理人物簡(jiǎn)介—戴維南戴維南（1857年-1926年），法國(guó)人，他原來(lái)是一名電信工程師，后來(lái)成為高等學(xué)院的講師，對(duì)電路測(cè)量問(wèn)題有濃厚的興趣。1883年，他在僅26歲時(shí)發(fā)現(xiàn)了著名的戴維寧定理，用來(lái)計(jì)算復(fù)雜電路中的電流。希望我們的青年學(xué)生努力學(xué)習(xí)，專注于科學(xué)研究創(chuàng)新，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的百年夢(mèng)而奮斗戴維南2.6戴維南定理二端網(wǎng)絡(luò)：具有兩個(gè)出線端的部分電路二端網(wǎng)絡(luò)中不含獨(dú)立電源abR1R2+_UsR3R4R5無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)？？？二端網(wǎng)絡(luò)中不含獨(dú)立電源abR1R2+_UsR3R4R5RL無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)2.6戴維南定理二端網(wǎng)絡(luò)：具有兩個(gè)出線端的部分電路有源二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)中含有獨(dú)立電源abR1R2+_UsR3R4R5abR1R2+_ER3R4R5電源有源二端網(wǎng)絡(luò)2.6戴維南定理電源等效定理ISRRsab戴維南定理諾頓定理abR1R2+_ER3R4R電源

UsRs+_Rab2.6戴維南定理等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)E等效電壓源的內(nèi)阻Rs相應(yīng)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)Rsaba線性有源二端網(wǎng)絡(luò)OUb+-Us就等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓