《電路分析基礎(chǔ)》

馬云輝QQ486442250〕電路分析根底1整理課件課程的重要性及任務(wù)?電路分析根底?是電類各專業(yè)的重要的技術(shù)根底課程。它理論嚴(yán)密，邏輯性強，有廣闊的工程背景，是電類專業(yè)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要組成局部。學(xué)習(xí)本課程對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及在人才培養(yǎng)中都起著十分重要的作用。2整理課件課程的重要性及任務(wù)〔續(xù)〕該課程的任務(wù)，就是使學(xué)生掌握電類技術(shù)人員必須具備的電路根底理論、根本分析方法；掌握各種常用電工儀器、儀表的使用以及根底的電工測量方法；為信號與系統(tǒng)、電子技術(shù)根底、高頻電子線路等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后踏入社會后的工程實際應(yīng)用打下堅實的根底。3整理課件課程特點

概念性強；內(nèi)容雜；應(yīng)用數(shù)學(xué)知識較多；分析方法靈活；深刻理解概念，多做習(xí)題，方可學(xué)好這門課程。4整理課件學(xué)習(xí)要求1、遵守課堂紀(jì)律；

2、按時上課，不要遲到；

3、以聽為主，記筆記為輔;

4、課下認(rèn)真閱讀教材；

5、及時認(rèn)真完成作業(yè);6、值日生負起責(zé)任，上課前、

課間休息即時擦黑板。5整理課件教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配第一章電路的根本概念和根本定律〔6學(xué)時〕第二章電阻電路及分析〔6學(xué)時〕第三章動態(tài)電路的時域分析〔8學(xué)時〕第四章正弦穩(wěn)態(tài)交流電路分析〔10學(xué)時〕第五章諧振電路分析〔4學(xué)時〕第六章互感耦合電路〔4學(xué)時〕第七章三相電路〔6學(xué)時〕第八章非正弦電路分析〔2學(xué)時〕第九章二端口網(wǎng)絡(luò)〔4學(xué)時〕第十章非線性電阻電路〔2學(xué)時〕復(fù)習(xí)〔4學(xué)時〕6整理課件教材：張苑農(nóng)主編，電路分析根底，上海交通大學(xué)出版社參考書：[1]張永瑞.電路分析根底〔第四版〕西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006[2]邱關(guān)源主編，電路〔第5版〕，北京：高等教育出版社，1999[3]吳大正主編，電路根底，西安電子科技大學(xué)出版社，2000[4]李瀚蓀主編，電路分析根底〔第5版〕，北京：高等教育出版社7整理課件考核與成績評定考核性質(zhì)：考試課，百分制考試方法：閉卷、筆試考核用時：期末120分鐘考核模式：三段制模式成績評定：期末總評成績=平時成績×20％＋實驗×10％＋期末成績×70％補考方法：總評成績低于60分的學(xué)生，須參加學(xué)校統(tǒng)一組織的補考。補考總成績＝平時成績×20％+補考成績×80％8整理課件第一章電路的根本概念和根本定律1.1電路與電路模型1.2電路的根本物理量1.3電阻元件和歐姆定律1.4電壓源與電流源1.5基爾霍夫定律1.6電路的等效變換

9整理課件1.1.1實際電路的組成與功能實際電路是由零部件〔如電阻器、電容器、線圈、開關(guān)、晶體管、電池、發(fā)電機等〕按一定的方式相互連接構(gòu)成的整體，它為電流的流通提供途徑。1.1電路與電路模型電路的功能

1、進行能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。2、實現(xiàn)信息的傳遞與處理。10整理課件2.電路功能其一，進行能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。

典型的例子是電力系統(tǒng)中的輸電電路。發(fā)電廠的發(fā)電機組將其他形式的能量〔或熱能、或水的勢能、或原子能等〕轉(zhuǎn)換成電能，通過變壓器、輸電線等輸送給各用戶負載，在那里又把電能轉(zhuǎn)換成機械能〔如負載是電動機〕、光能〔如負載是燈泡〕、熱能〔如負載是電爐〕等，為人們生產(chǎn)、生活所利用。其二，實現(xiàn)信息的傳遞與處理。

這方面典型的例子有、收音機、電視機、等中的電路。接收天線把載有語言、音樂、圖像信息的電磁波接收后，通過電路把輸入信號〔又稱鼓勵〕變換或處理為人們所需要的輸出信號〔又稱響應(yīng)〕，送到揚聲器或顯像管，再復(fù)原為語言、音樂或圖像。能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換，信息的傳遞與處理是現(xiàn)代信息化社會中時時、處處都要由電路來完成的功能！我們今天學(xué)習(xí)好電路意義重大！！實際電路種類繁多，

但就其功能來說可概括為兩個方面。

11整理課件1.1.2電路模型1〕實際電路與電路模型圖1.1〔a〕是一個簡單的實際照明電路。圖1.1〔a〕手電筒電路實際電路組成：①是提供電能的能源，簡稱電源。它的作用是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能。

②是用電裝置，統(tǒng)稱其為負載。它將電源供給的電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。③是連接電源與負載傳輸電能的金屬導(dǎo)線，簡稱導(dǎo)線。圖中S是為了節(jié)約電能所加的控制開關(guān)。

電源、負載與連接導(dǎo)線是任何實際電路都不可缺少的3個組成局部。12整理課件電路模型圖——將實際電路中各個部件用其模型符號表示而畫出的圖形。如圖1-1〔b〕。電路理論研究的對象不是實際電路，而是理想化的電路模型。圖1.1〔b〕電路模型圖13整理課件2〕理想電路元件常見的理想電路元件有：電阻、電感、電容、電源等。模型符號如以下圖所示。圖1.2理想電阻、電容、電感元件模型〔只消耗電能〕〔只儲存電能〕〔只儲存磁能〕14整理課件電感器WL>>WRWL>>WC低頻WL>>WRWL>>WC高頻WL>>WRWL>>WC超高頻用理想元件或它們的組合模擬實際器件就是建立模型，簡稱建模。建模時必須考慮工作條件，并按不同準(zhǔn)確度的要求把給定工作情況下的主要物理現(xiàn)象和功能反映出來。例如電感器的建模大致分為以下三種情況：圖1.3實際電感器在不同應(yīng)用條件下對應(yīng)的模型15整理課件關(guān)于電路部件的模型概念還需強調(diào)說明3點：(1)理想電路元件是具有某種確定的電磁性能的理想元件：理想電阻元件只消耗電能；理想電容元件只儲藏電能；理想電感元件只儲藏磁能。理想電路元件是一種理想的模型并具有精確的數(shù)學(xué)定義，在電路理論問題分析與研究中充當(dāng)著重要角色。(2)不同的實際電路部件，只要具有相同的主要電磁性能，在一定條件下可用同一個模型表示，如上述的燈泡、電爐、電阻器這些不同的實際電路部件在低頻電路里都可用電阻R表示。

(3)同一個實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，它的模型也可以有不同的形式，如上一頁圖所示實際電感器在各種應(yīng)用條件下之模型。16整理課件3〕集總參數(shù)電路實際電路部件的運用一般都和電能的消耗現(xiàn)象及電、磁能的儲存現(xiàn)象有關(guān)，它們交織在一起并發(fā)生在整個部件中。這里所謂的“理想化〞指的是：假定這些現(xiàn)象可以分別研究，并且這些電磁過程都分別集中在各元件內(nèi)部進行；這樣的元件〔電阻、電容、電感〕稱為集中參數(shù)元件，簡稱為集中元件。由集中元件構(gòu)成的電路稱為集中參數(shù)電路。

17整理課件工程應(yīng)用中能視為集中元件(電路)必須滿足的條件：工作波長要大大于電路的幾何尺寸。即集中參數(shù)電路的特點(1)集總參數(shù)電路中的電流在一根導(dǎo)線上流動不需要時間，即刻到達；(2)沒有任何電磁輻射。18整理課件1.2電路的根本物理量1.2.1電流單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量定義為電流強度，簡稱電流，表示為習(xí)慣上把正電荷運動的方向規(guī)定為電流的實際方向。但在具體電路中，電流的實際方向常常隨時間變化，即使不隨時間變化，對較復(fù)雜電路中電流的實際方向有時也難以預(yù)先斷定，因此，往往很難在電路中標(biāo)明電流的實際方向。

19整理課件電流的參考方向在分析電路時，先指定某一方向為電流方向，稱為電流的參考方向，用箭頭表示，如圖中實線箭頭所示。如果電流的參考方向與實際方向〔虛線箭頭〕一致，那么電流I為正值。否那么為負值。圖1.4電流的參考方向20整理課件在指定的電流參考方向下，電流值的正或負反映了電流的實際方向。分析計算電路時必須先設(shè)定電流的參考方向，參考方向是任意指定的，但一經(jīng)設(shè)定就不可隨意改動。電流的參考方向一般用箭頭表示，有時也用雙下標(biāo)表示，如iab表示其參考方向為由a指向b。21整理課件1.2.2電壓電路中單位正電荷從某點移到另一點所失去或得到的能量定義為該兩點之間的電壓。可表示為通常，兩點間電壓的高電位端為“+〞極，低電位端為“-〞極。如果正電荷由a轉(zhuǎn)移到b獲得能量，那么a點為低點位〔-〕，b點為高電位〔+〕；如果正電荷由a轉(zhuǎn)移到b點失去能量，那么a點為高電位〔+〕，b點為低電位〔-〕。22整理課件顯然，兩點間的電壓即是兩點間的電位之差，故也稱作電位差。如同需要為電流規(guī)定參考方向一樣，也需要為電壓規(guī)定參考極性〔也稱參考方向，為“+〞極到“-〞極的方向〕。在分析電路問題時，先指定電壓的參考極性，“+〞號表示高電位端，“-〞號表示低電位端。電壓的參考極性是任意指定的，一般用“+〞、“-〞極性表示；有時也用箭頭表示參考極性，箭頭由“+〞極指向“-〞極；也可用雙下標(biāo)表示，如uab表示a點為“+〞極，b點為“-〞極。23整理課件關(guān)聯(lián)參考方向：一個元件的電流或電壓的參考方向可以獨立地任意指定。如果電流的參考方向和電壓參考方向一致，那么把電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向，如圖〔a〕所示；當(dāng)兩者不一致時，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向，如圖〔b〕所示。圖1.6參考方向24整理課件注意:今后，在任意瞬間t的電流、電壓分別用i(t)、u(t)表示，也常簡寫為i、u。如果它們的大小和方向都不隨時間變化，那么稱為直流電流、直流電壓，用大寫字母I、U表示。25整理課件1.2.3功率當(dāng)正電荷從元件上電壓的“+〞極經(jīng)元件運動到電壓的“-〞極時，與此電壓相應(yīng)的電場力要對電荷做功，這時元件吸收能量；反之，正電荷從電壓的“-〞極經(jīng)元件運動到電壓“+〞極時，與此電壓相應(yīng)的電場力做負功，元件向外釋放電能。功率定義為釋放或吸收的能量對時間的導(dǎo)數(shù)，即:

26整理課件根據(jù)電流和電壓的定義式，可推出：

上式表示功率等于元件流過的電流和元件上的電壓的乘積。元件從t0到t1吸收的能量為27整理課件求功率p時應(yīng)當(dāng)注意：當(dāng)電壓和電流的參考方向為關(guān)聯(lián)參考方向時，乘積“ui〞表示元件吸收的功率，當(dāng)p為正值時，表示該元件確實吸收功率；如果電壓和電流的參考方向為非關(guān)聯(lián)參考方向時，乘積“ui〞表示元件發(fā)出的功率，此時，當(dāng)p為正值，那么該元件確實發(fā)出功率。一個元件假設(shè)發(fā)出功率-100W，那么說明元件實際吸收功率100W；同理，一個元件假設(shè)吸收功率-100W，那么相當(dāng)于該元件實際發(fā)出功率100W。28整理課件[例1.1]

如圖是由A和B兩個元件構(gòu)成的電路，u=3V，i=-2A。求元件A和B分別吸收的功率。解：對元件A來說，u與i為關(guān)聯(lián)參考方向；對元件B來說，u與i為非關(guān)聯(lián)參考方向。因此圖1.7例1-1用圖29整理課件1.3電阻元件及歐姆定律歐姆定律〔Ohm’sLaw，簡稱OL〕是電路分析中重要的根本定律之一，它說明流過線性電阻的電流與該電阻兩端電壓之間的關(guān)系，反映了電阻元件的特性。圖1.8〔a〕是理想電阻模型，設(shè)電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)，圖1.8〔b〕是它的伏安特性〔Volt-AmpereRelationship，簡稱VAR〕，為u~i平面上一條通過原點的直線。該直線的數(shù)學(xué)解析式為：30整理課件歐姆(G.S.Ohm)

(1787-1854)

德國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，生于德國埃爾蘭根城，因家庭經(jīng)濟困難曾中途輟學(xué)。作為教師的歐姆1826年發(fā)表?電路的數(shù)學(xué)研究?一文中第一次出現(xiàn)歐姆定律式〔文章中不稱歐姆定律，而是后人給予命名〕。31整理課件

此式即為歐姆定律公式。圖1.8理想電阻模型及伏安特性32整理課件電阻的倒數(shù)稱電導(dǎo)，以符號G表示，即電導(dǎo)G的單位為S〔西門子〕。電導(dǎo)是反映材料導(dǎo)電能力強弱的參數(shù)。應(yīng)用電導(dǎo)參數(shù)來表示電流和電壓之間關(guān)系時，歐姆定律形式可寫為：33整理課件應(yīng)當(dāng)明確：〔1〕歐姆定律只適用于線性電阻；〔2〕如果電阻R上的電流、電壓參考方向非關(guān)聯(lián)，那么歐姆定律公式中應(yīng)冠以負號，即或〔3〕電阻、電導(dǎo)元件是無記憶性元件，又稱即時元件。34整理課件電阻元件上消耗的功率

電阻元件在任一時間消耗的功率為電阻元件從t0到t吸收的電能為可見，對于R>0的電阻元件，它在電路中總是消耗功率的。35整理課件實際用電器具的額定值是指制造廠家所給出的電壓、電流或功率的限制數(shù)值，是為了保證用電器具的平安、正常使用。例如，一只燈泡上標(biāo)明220V、40W，即說明這樣的含義：這只燈泡接220V電壓，消耗功率為40W。如果所接電壓超過220V，燈泡消耗功率大于40W，就有可能將燈泡燒壞〔不平安〕；如果所接電壓低于220V，燈泡消耗功率小于40W〔燈光較暗〕，應(yīng)用不正常，是“大材小用〞，顯然這樣使用也是不合理的。36整理課件第1次課結(jié)束，謝謝！37整理課件1.4電壓源與電流源1.4.1獨立源1〕電壓源不管外部電路如何，其兩端電壓總能保持定值或一定的時間函數(shù)，而與通過它的電流無關(guān)，這樣的二端元件稱為理想電壓源〔或獨立電壓源〕。電壓源的圖形符號如圖1.9〔a〕所示。如uS(t)為恒定值，那么稱其為直流電壓源或恒定電壓源，有時用圖1.9〔b〕所示的圖形符號表示，其中長的一端為“+〞極，短的一端為“-〞極。38整理課件理想電壓源具有如下特點：〔1〕對任意時刻t1，理想電壓源的端電壓與輸出電流的關(guān)系曲線〔稱伏安特性〕是平行于i軸、其值為uS(t1)的直線。39整理課件理想電壓源的特點〔續(xù)〕：〔2〕由伏安特性可進一步看出，理想電壓源的端電壓與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)?！?〕理想電壓源的端電壓由自身決定，而流經(jīng)它的電流由它及外電路所共同決定。它既可向外電路提供電能，也可以從外電路接受能量，視流過理想電壓源的電流實際方向決定。注意：電壓源不接外電路時，電流i總為零值，這種情況稱為“電壓源處于開路〞。如果一個電壓源的電壓uS=0，那么此電壓源的伏安特性曲線為u-i平面上的電流軸，它相當(dāng)于短路。40整理課件2〕電流源不管外部電路如何，其輸出電流總能保持定值或一定的時間函數(shù)，而與端口電壓無關(guān)，這樣的二端元件稱為理想電流源〔或獨立電流源〕。電流源的圖形符號如下圖。如iS(t)為恒定值，那么稱其為直流電流源或恒定電流源。41整理課件理想電流源的特點：〔1〕對任意時刻t1，理想電流源的伏安特性是平行于u軸其值為iS(t1)的直線，如下圖?！?〕理想電流源發(fā)出的電流與其兩端電壓大小、方向無關(guān)。42整理課件〔3〕理想電流源的輸出電流由它本身決定，而它兩端電壓由其本身的輸出電流與外部電路共同決定。它既可向外電路提供電能，也可以從外電路接受能量，視理想電流源兩端電壓的真實極性決定。注意：電流源兩端短路時，其端電壓u=0，而短路電流就是鼓勵電流。如果一個電流源的iS=0，那么此電流源的伏安特性曲線為u-i平面上的電壓軸，它相當(dāng)于開路。43整理課件1.4.2受控源以上討論的是獨立電源，即電源的值不受電路其他局部的影響。非獨立源建立的電壓或電流取決于電路其他處的電壓或電流，所以，也稱為受控源。根據(jù)控制量是電壓還是電流，受控的電源是電壓源還是電流源，受控源有四種根本形式，它們是：電壓控制電壓源〔VCVS〕、電壓控制電流源〔VCCS〕、電流控制電壓源〔CCVS〕和電流控制電流源〔CCCS〕。44整理課件為了與獨立電源相區(qū)別，用菱形符號表示其電源局部。4種受控源的圖形符號如圖。45整理課件注意圖中把受控源表示為具有4個端子的電路模型，其中控制端口為開路或短路，因而在電路圖中不一定要專門畫出控制口，只要在受控制支路中標(biāo)明該控制量即可。獨立源和受控源是兩個不同的物理概念。獨立源在電路中起著“鼓勵〞作用，它是實際電路中電能量或電信號“源泉〞的理想化模型；而受控源是描述電子器件中某支路對另一支路控制作用的理想化模型，它本身不直接起“鼓勵〞作用。在求解具有受控源的電路時，可以把受控電壓〔電流〕源作為電壓〔電流〕源處理，但必須注意其鼓勵電壓〔電流〕是取決于控制量的。46整理課件1.5基爾霍夫定律電路元件經(jīng)相互連接構(gòu)成電路以后，電路中的電流之間或電壓之間便產(chǎn)生了約束關(guān)系，這些約束稱為基爾霍夫定律〔Kirchhoff’sLaw，簡寫為KL〕?；鶢柣舴螂娏鞫伞睰irchhoff’sCurrentLaw，簡寫為KCL〕和基爾霍夫電壓定律〔Kirchhoff’sVoltageLaw，簡寫為KVL〕構(gòu)成了電路分析的根底。47整理課件基爾霍夫(G.R.Kirchhoff)

(1824-1887)

德國物理學(xué)家,以他對光譜分析，光學(xué)，和電學(xué)的研究著名?；鶢柣舴蚪o歐姆定律下了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義。還于1860年發(fā)現(xiàn)銫和鉫元素。在他還是23歲大學(xué)生的時候就提出了著名的電流定律和電壓定律，這成為集中電路分析最根本的依據(jù)。48整理課件1.5.1一些有關(guān)的電路術(shù)語

支路：由一個或一個以上的元件串接成的分支稱為一個支路〔流過同一電流〕。如下圖電路中含有3個支路：R1和電壓源U1串接成一個支路；R2和電壓源U2串接成另一支路；R3單獨成為一個支路。49整理課件1.5.1一些有關(guān)的電路術(shù)語〔續(xù)〕節(jié)點：三個或三個以上的支路的聯(lián)接點稱為節(jié)點。圖示電路含有兩個節(jié)點，即圖中A、B兩點。回路：由電路中的支路組成的閉合路徑稱為回路。圖示電路有三個回路，其中三個支路中的任意兩支都構(gòu)成一個回路。網(wǎng)孔：對于平面電路，其內(nèi)部不包含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。圖示電路有兩個網(wǎng)孔，R1、電壓源U1和R3構(gòu)成一網(wǎng)孔，R2、電壓源U2

和R3構(gòu)成另一網(wǎng)孔?？梢哉f，網(wǎng)孔一定是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。50整理課件1.5.2基爾霍夫電流定律〔KCL〕KCL是描述電路中與節(jié)點相連的各支路電流間相互關(guān)系的定律。它的根本內(nèi)容是：在集總電路中，任何時刻，流出〔或流入〕任一節(jié)點的各支路電流的代數(shù)和為零。電流的“代數(shù)和〞是根據(jù)電流是流出節(jié)點還是流入節(jié)點判斷的。假設(shè)假定流出節(jié)點的電流為“+〞，那么流入節(jié)點的電流為“-〞；反之亦然。在列寫KCL方程時，必須先指定各支路電流的參考方向，才能根據(jù)電流是流入或流出節(jié)點來確定它們在代數(shù)和中取正號還是取負號。51整理課件對任一節(jié)點，KCL可以用下式表述：求和是對連接于該節(jié)點的所有支路電流進行的。1.5.2基爾霍夫電流定律〔KCL〕52整理課件以圖1.16所示電路為例對節(jié)點①應(yīng)用KCL，令流出電流為“+〞，那么有上式可寫為此式說明，流出節(jié)點①的支路電流之和等于流入該節(jié)點的支路電流之和。因此，KCL也可理解為，任何時刻，流出任一節(jié)點的支路電流之和等于流入該節(jié)點的支路電流之和。53整理課件需要說明的是：KCL通常用于節(jié)點，但對包圍幾個節(jié)點的閉合面也是適用的。對圖1.16所示電路，用虛線表示的閉合面S內(nèi)有3個節(jié)點，即節(jié)點①、②和③。令流出節(jié)點的電流為“+〞，對這些節(jié)點分別有54整理課件以上3式相加后，得出對閉合面S的電流代數(shù)和：所以，通過一個閉合面的支路電流的代數(shù)和總是等于零；或者說，流出閉合面的電流之和等于流入同一閉合面的電流之和。55整理課件[例1.2]如下圖電路。i1=4A，i2=10A，i5=8A，i6=-2A，求電流i3、i4。解：設(shè)流出節(jié)點的電流取正號。對節(jié)點a列KCL方程，有那么：56整理課件對節(jié)點b列KCL方程，有那么：還可應(yīng)用閉合曲面S列KCL方程求出i4，如圖中虛線所圍閉曲面S，設(shè)流出閉合曲面的電流取正號，列方程那么：57整理課件1.5.3基爾霍夫電壓定律〔KVL〕KVL是描述回路中各支路〔或各元件〕電壓之間關(guān)系的。它的根本內(nèi)容是：在集總電路中，任何時刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。即：上式取和時，需要任意指定一個回路的繞行方向〔順時針方向或逆時針方向〕，凡支路電壓的參考方向與回路的繞行方向一致者，該電壓前面取“+〞號，支路電壓參考方向與回路繞行方向相反者，前面取“-〞號。58整理課件以圖示電路為例，對A回路列寫KVL方程時，需要先指定各支路電壓的參考方向和回路的繞行方向。繞行方向用虛線上的箭頭表示，有關(guān)支路電壓為u1、u2、u3、u4，它們的參考方向如下圖。1.5.3基爾霍夫電壓定律〔KVL〕59整理課件根據(jù)KVL，對指定的回路有由上式也可得

此式說明，回路中的電壓升之和等于電壓降之和。所以，KVL也可以陳述為，在集總電路中，沿任一回路，所有各元件上的電壓降的代數(shù)和等于電壓升的代數(shù)和。1.5.3基爾霍夫電壓定律〔KVL〕60整理課件事實上，KVL不僅適用于電路中的具體回路，對于電路中任何一假設(shè)的回路，它也是成立的。對圖1.17中假想回路B，可列如下方程式中ux為假想元件上的電壓，這樣如果u1、u4，即可求出電壓ux。1.5.3基爾霍夫電壓定律〔KVL〕61整理課件結(jié)論KCL和KVL這兩個定律僅與元件的相互連接有關(guān)，而與元件的性質(zhì)無關(guān)。不管元件是線性的還是非線性的，時變的還是時不變的，KCL和KVL總是成立。對一個電路應(yīng)用KCL和KVL時，應(yīng)對各節(jié)點和支路編號，并指定有關(guān)回路的繞行方向，同時指定各支路電流和支路電壓的參考方向。62整理課件[例1.3]如下圖的電路，：u1=6V，u2=-3V，u3=2V，u7=3V。求u5、u6和ucd。解：根據(jù)KVL，沿a、b、c、a的繞行方向有

那么63整理課件同理，沿a、b、e、d、a的繞行方向有KVL也適用于假想的回路。沿d、a、c的繞行方向，根據(jù)KVL可得那么：64整理課件[例1.4]解：〔1〕對節(jié)點1，使用KCL，求得流過R2的電流為〔2〕對回路1，使用KVL，得代入，可得〔3〕R3兩端的電壓u3為65整理課件第2次課結(jié)束，謝謝！66整理課件1.6電路的等效變換1.6.1電路等效的概念對于結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)完全不同的兩局部電路B和C，如下圖。假設(shè)B和C具有完全相同的端口電壓電流關(guān)系〔VCR〕，那么稱B與C是端口等效的，或稱電路B和C互為等效電路。67整理課件關(guān)于電路等效的概念，可重點歸納為以下三點：〔1〕電路等效變換的條件是相互替換的兩局部電路B與C具有完全相同的端口VCR?！?〕電路等效的對象是外部電路A〔即電路未變化的局部〕中的電壓、電流、功率。特別注意，電路各項參數(shù)保持不變的局部僅限于等效電路以外，所以也稱為“對外等效〞。而等效電路是被替換電路的簡化或結(jié)構(gòu)變形，內(nèi)部并不等效?！?〕電路等效的目的是簡化電路，便于分析和計算。68整理課件1.6.2電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

1〕電阻的串聯(lián)電阻串聯(lián)時，每個電阻中的電流為同一電流。69整理課件Req=R1+R2+……+Rn其中為這些串聯(lián)電阻的等效電阻。

電阻串聯(lián)時，各電阻上的電壓為可見，串聯(lián)的每個電阻，其電壓與電阻值成正比。上式稱為電壓分配公式，或稱分壓公式。70整理課件2〕電阻的并聯(lián)電阻并聯(lián)時，各電阻的電壓為同一電壓。其中Geq=G1+G2+……+Gn為n個電阻并聯(lián)后的等效電導(dǎo)。71整理課件

并聯(lián)的等效電阻為即上式稱為分流公式。電阻并聯(lián)時，各電阻中的電流為72整理課件例1.5如圖1.25所示電路，〔1〕求ab兩點間的電壓；〔2〕假設(shè)ab用理想導(dǎo)線短接，求流過該短路線上的電流iab。解：〔1〕所以73整理課件〔2〕假設(shè)ab短路，那么R1與R3并聯(lián)，R2與R4并聯(lián)，然后兩者再串聯(lián)。故有總電流應(yīng)用分流公式得：所以ab間短路電流是74整理課件1.6.3電阻的Y形聯(lián)結(jié)和Δ形聯(lián)結(jié)的等效變換

如以下圖所示，電路中各個電阻之間既不是串聯(lián)又不是并聯(lián)?！瞐〕Y形聯(lián)結(jié)〔b〕Δ形聯(lián)結(jié)75整理課件圖1.24〔a〕中，電阻R1、R2、R3形成Y形〔或稱T形、星形〕連接電路；圖1.24〔b〕中，電阻R12、R23、R31形成Δ形〔或稱π形、三角形〕連接電路。Y形電路和Δ形電路都是通過三個端子與外部相連的，是兩種典型的三端電阻電路。為使兩者等效，要求兩者的端口VCR完全相同，這就是Y-Δ等效變換的條件。76整理課件根據(jù)Y形聯(lián)結(jié)的電阻確定Δ形聯(lián)結(jié)的電阻的公式：77整理課件根據(jù)Δ形聯(lián)結(jié)的電阻確定Y形聯(lián)結(jié)的電阻的公式:如果Y形聯(lián)結(jié)的3個電阻一樣，即或78整理課件例1.6求圖1.28〔a〕求ab端的等效電阻。解：如圖1.28〔b〕，有79整理課件1.6.4電壓源、電流的串聯(lián)和并聯(lián)1〕理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)只有鼓勵電壓源相等且極性一致的理想電壓源才允許并聯(lián)，其等效為任意電壓源，否那么違背KVL。80整理課件2〕理想電流源的并聯(lián)與串聯(lián)只有鼓勵電流源相等且方向一致的理想電流源才允許串聯(lián)，其等效為任意電流源，否那么違背KVL。81整理課件3〕任意電路元件與理想電壓源us并聯(lián)等效任意電路元件〔包括理想電流源元件〕與理想電壓源us并聯(lián)，均可等效為理想電壓源us。82整理課件4〕任意電路元件與理想電流源is串聯(lián)等效任意電路元件〔包括理想電壓源元件〕與理想電流源is串聯(lián)，均可等效為理想電流源is。83整理課件1.6.5實際電源的兩種模型及其等效變換

由于任何一個實際電源都可以提供電壓和電流，因此實際電源可以分為由于任何一個實際電源都可以提供電壓和電流，因此實際電源可