电工电子课件PPT课件

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1、1-1 电路和电路模型1.实际电路由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。下 页上 页返 回实际电路图第1页/共103页第2页/共103页电路一般由电源、负载、中间环节、控制装置四部分组成。电路一般由电源、负载、中间环节、控制装置四部分组成。 电源电源它是将其他形式的能转换成电能的装置，如手电筒中的干电池（或它是将其他形式的能转换成电能的装置，如手电筒中的干电池（或蓄电池）将化学能转换成电能，而发电机可以将热能、水能、风能、蓄电池）将化学能转换成电能，而发电机可以将热能、水能、风能、原子能等转换成电能。它们是电路中能量的源泉。另外，将各种物原子能等转换成电能。它们是电路中能量的源泉

2、。另外，将各种物理量转变为电信号的信号源也是电源的一种。理量转变为电信号的信号源也是电源的一种。 负载负载它是用电设备的统称，是消耗电能的装置，通常也称为用电器，它它是用电设备的统称，是消耗电能的装置，通常也称为用电器，它将电能转换为光能、热能等其他形式的能。如日光灯、电动机、电将电能转换为光能、热能等其他形式的能。如日光灯、电动机、电炉、扬声器等都可称为负载。炉、扬声器等都可称为负载。 中间环节中间环节它是传输、控制电能的装置，可以把电能或信号从电源传输到负载。它是传输、控制电能的装置，可以把电能或信号从电源传输到负载。它可以很简单（如两根导线），也可以是一个具有极其复杂的控制它可以很简单（

3、如两根导线），也可以是一个具有极其复杂的控制功能的传输网。功能的传输网。 控制装置控制装置它可以接通或断开电路，或保护电路不受损坏等，例如开关和熔断它可以接通或断开电路，或保护电路不受损坏等，例如开关和熔断器。器。第3页/共103页功能(a) 能量的传输、分配与转换；(b) 信息的传递、控制与处理。建立在同一电路理论基础上。共性第4页/共103页第5页/共103页第6页/共103页电路的工作状态电路的工作状态（1 1）开路：如图（）开路：如图（a a）所示，将开关）所示，将开关S S打开或由于其他原因切断电源与负打开或由于其他原因切断电源与负载间的连接，称为电源的开路状态。电路开路时，电路中电

4、流载间的连接，称为电源的开路状态。电路开路时，电路中电流I=0I=0，因此，因此负载的电流、电压和得到的功率都为零。对电源来说称为空载，不向负负载的电流、电压和得到的功率都为零。对电源来说称为空载，不向负载提供电压、电流和功率。载提供电压、电流和功率。 （2 2）有载状态：如图（）有载状态：如图（b b）所示，将开关）所示，将开关S S闭合，电源和负载接通，称为闭合，电源和负载接通，称为通路或有载状态。通路时，电源向负载提供电流，电源的端电压与负载通路或有载状态。通路时，电源向负载提供电流，电源的端电压与负载的端电压相等。的端电压相等。（3 3）短路：如图（）短路：如图（c c）所示，由于工作

5、不慎或负载的绝缘破损等原因，）所示，由于工作不慎或负载的绝缘破损等原因，致使电源两端被阻值近似为零的导体连通的状态。致使电源两端被阻值近似为零的导体连通的状态。第7页/共103页LRsU 反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。2. 电路模型sR10BASE-T wall plate导线电池开关白炽灯电路图l理想电路元件有某种确定的电磁性能的理想元件。l电路模型下 页上 页返 回第8页/共103页第9页/共103页第10页/共103页 常见的标准图形符号电 容第11页/共103页电视机电路图第12页/共103页手机充电器电路图第13页/共103页5种基本的理想电路元件：电阻元件

6、：表示消耗电能的元件。电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。 5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。下 页上 页注意返 回第14页/共103页 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示。 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。下 页上 页例电感线圈的电路模型注意返 回第15页/共103页1-2 电流和电压的参考方向 电路中的主要物理量有电压、电流、电

7、荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。1.电流l电流l电流强度带电粒子有规则的定向运动 动画演示 单位时间内通过导体横截面的电荷下 页上 页返 回第16页/共103页 电流的大小和方向都不随时间变化，则这种电流电流的大小和方向都不随时间变化，则这种电流叫做恒定电流，简称为直流电流，可用符号叫做恒定电流，简称为直流电流，可用符号I I表表示，此时示，此时 式中的式中的Q Q表示电量，单位为库仑（表示电量，单位为库仑（C C）；）；t t表示时表示时间，单位为秒（间，单位为秒（s s）；）； 电流的基本单位是安培（电流的基本单位是安培（A A），常用的单

8、位还有），常用的单位还有毫安（毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA），换算关系为：），换算关系为： lA=10lA=103 3mA=10mA=106 6AA。第17页/共103页l方向 规定正电荷的 运动方向为电流的实际 方向元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能: 实际方向AB实际方向AB 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。下 页上 页问题返 回第18页/共103页l参考方向 大小方向(正负）电流(代数量)任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。i 0i 0参考方向u+参考方向u+ 0时，表明元件吸收功率；当时，表明元件吸收功率；当P01

9、=10W0，元件实际上是吸收功率。，元件实际上是吸收功率。（b b）电压、电流为参考方向，元件的功率为）电压、电流为参考方向，元件的功率为P=UI=10P=UI=10（-1-1）=-10W0=-10W0，元件实际上是释放功率。，元件实际上是释放功率。（c c）电压、电流为非关联参考方向，元件的功率为）电压、电流为非关联参考方向，元件的功率为P=-UI=-5P=-UI=-53=-15W03=-15W03=15W0，元件实际上是吸收功率。，元件实际上是吸收功率。第31页/共103页下 页上 页1-4 电路元件是电路中最基本的组成单元。1. 电路元件返 回5种基本的理想电路元件：电阻元件：表示消耗电

10、能的元件。电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。注意 如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性元件。第32页/共103页2.集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。集总条件d下 页上 页 集总参数电路中u、i 可以是时间的函数，但与空间坐标无关。因此，任何时刻，流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流；端子间的电压为确定值。注意返 回第33页/共103页1 1、定义：电流通过导体时通常要受到阻力，表示这

11、、定义：电流通过导体时通常要受到阻力，表示这种阻力的物理量叫做电阻，电阻元件的基本特征是消种阻力的物理量叫做电阻，电阻元件的基本特征是消耗能量，用字母耗能量，用字母R R来表示。来表示。2 2、单位：欧姆（、单位：欧姆（），常用的单位还有千欧（），常用的单位还有千欧（k k）和兆欧和兆欧(M(M) )，三者的关系为：三者的关系为：1 M1 M =10 =103 3 k k =10 =106 6 1-5 电阻元件第34页/共103页3、电阻器的分类：按外形可分为固定式和可变式；按制、电阻器的分类：按外形可分为固定式和可变式；按制造材料可分为膜式和金属绕线式；按特性分还有敏感型造材料可分为膜式和金

12、属绕线式；按特性分还有敏感型（热敏、光敏和压敏等）。（热敏、光敏和压敏等）。第35页/共103页4 4、常用电阻器的图形符号如下图所示。、常用电阻器的图形符号如下图所示。第36页/共103页5 5、电阻的参数、电阻的参数标称电阻：工厂生产的系列电阻器的电阻值，用色标法或数值法标于电阻器的表标称电阻：工厂生产的系列电阻器的电阻值，用色标法或数值法标于电阻器的表面。面。允许误差：标称电阻值允许的误差。允许误差：标称电阻值允许的误差。额定功率：电阻器允许长期工作时的功率。额定功率：电阻器允许长期工作时的功率。 一般情况下，认为各种电阻器的阻值为常数，与电压或电流无关，称为线性一般情况下，认为各种电阻

13、器的阻值为常数，与电压或电流无关，称为线性电阻。电阻。第37页/共103页6 6、电阻定律：线性电阻的阻值不仅与导体自身的材料、电阻定律：线性电阻的阻值不仅与导体自身的材料有关，而且与导体的长度成正比，与导体的横截面成反有关，而且与导体的长度成正比，与导体的横截面成反比，用公式表示为：比，用公式表示为： 式中，式中， 为电阻的电阻率，单位是欧米（为电阻的电阻率，单位是欧米（m m），是），是反映材料导电性能好坏的物理量。越大，表示导体的导反映材料导电性能好坏的物理量。越大，表示导体的导电性能越差。在金属导体中，银的电阻率最小，导电性电性能越差。在金属导体中，银的电阻率最小，导电性能最好，但价格

14、昂贵，铜和铝的电阻率也较小。作为导能最好，但价格昂贵，铜和铝的电阻率也较小。作为导电材料，铜用得较多。表示导体的长度，单位为米电材料，铜用得较多。表示导体的长度，单位为米（m m），），s s表示导体的横截面积，单位为平方米（表示导体的横截面积，单位为平方米（m m2 2）。）。第38页/共103页导体的长度和直径都增大为原来的导体的长度和直径都增大为原来的2倍，其阻值变为原来的倍，其阻值变为原来的 倍。倍。 0.5第39页/共103页7 7、电阻与温度的关系、电阻与温度的关系 各种材料的电阻率都会随温度的变化而变化。各种材料的电阻率都会随温度的变化而变化。 一般说来，金属的电阻率随温度升高而

15、增一般说来，金属的电阻率随温度升高而增大；电解液、半导体和绝缘体的电阻率则随温大；电解液、半导体和绝缘体的电阻率则随温度升高而减小；而有些合金如锰铜合金和镍铜度升高而减小；而有些合金如锰铜合金和镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻器。来制作标准电阻器。第40页/共103页电阻器的标注方法：电阻器的标注方法：直标法和色标法。直标法和色标法。色标法电阻器的色环色标法电阻器的色环通常有四道，按从左通常有四道，按从左到右依次排列，最左到右依次排列，最左边为第一色环，第一边为第一色环，第一色环和第二色环代表色环和第二色环代表电阻的第一位和第二

16、电阻的第一位和第二位有效数字，第三色位有效数字，第三色环代表倍乘，第四色环代表倍乘，第四色环代表允许偏差，其环代表允许偏差，其中前三道色环相距较中前三道色环相距较近。近。第41页/共103页电阻器的标注方法：电阻器的标注方法：直标法和色标法。直标法和色标法。色标法电阻器的色环色标法电阻器的色环通常有四道，按从左通常有四道，按从左到右依次排列，最左到右依次排列，最左边为第一色环，第一边为第一色环，第一色环和第二色环代表色环和第二色环代表电阻的第一位和第二电阻的第一位和第二位有效数字，第三色位有效数字，第三色环代表倍乘，第四色环代表倍乘，第四色环代表允许偏差，其环代表允许偏差，其中前三道色环相距较

17、中前三道色环相距较近。近。第42页/共103页第43页/共103页电阻器的标注方法：电阻器的标注方法：直标法直标法和色标法。和色标法。色标法电阻器的色环通常有色标法电阻器的色环通常有四道，按从左到右依次排列，四道，按从左到右依次排列，最左边为第一色环，第一色最左边为第一色环，第一色环和第二色环代表电阻的第环和第二色环代表电阻的第一位和第二位有效数字，第一位和第二位有效数字，第三色环代表倍乘，第四色环三色环代表倍乘，第四色环代表允许偏差，其中前三道代表允许偏差，其中前三道色环相距较近。色环相距较近。第44页/共103页电阻器的标注方法：电阻器的标注方法：直标法直标法和色标法。和色标法。色标法电阻

18、器的色环通常有色标法电阻器的色环通常有四道，按从左到右依次排列，四道，按从左到右依次排列，最左边为第一色环，第一色最左边为第一色环，第一色环和第二色环代表电阻的第环和第二色环代表电阻的第一位和第二位有效数字，第一位和第二位有效数字，第三色环代表倍乘，第四色环三色环代表倍乘，第四色环代表允许偏差，其中前三道代表允许偏差，其中前三道色环相距较近。色环相距较近。第45页/共103页电阻器的标注方法：电阻器的标注方法：直标法直标法和色标法。和色标法。色标法电阻器的色环通常有色标法电阻器的色环通常有四道，按从左到右依次排列，四道，按从左到右依次排列，最左边为第一色环，第一色最左边为第一色环，第一色环和第

19、二色环代表电阻的第环和第二色环代表电阻的第一位和第二位有效数字，第一位和第二位有效数字，第三色环代表倍乘，第四色环三色环代表倍乘，第四色环代表允许偏差，其中前三道代表允许偏差，其中前三道色环相距较近。色环相距较近。第46页/共103页某色环电阻第一道为棕色，第二道为红色，第三道为橙色，此电阻为多少？ 12K 第47页/共103页欧姆定律一、部分电路的欧姆定律一、部分电路的欧姆定律1、 定义：只含有负载而不包括电定义：只含有负载而不包括电源的一段电路称为部分电路。源的一段电路称为部分电路。2、定律内容：在一段电路中，电、定律内容：在一段电路中，电路中的电流路中的电流I与电阻两端的电压与电阻两端的

20、电压U成成正比，与电阻正比，与电阻R成反比。成反比。用公式表示为用公式表示为UIRUIRURI第48页/共103页二、全电路的欧姆定律二、全电路的欧姆定律1 1、定义：一个由电源和负、定义：一个由电源和负载组成的闭合电路称为全载组成的闭合电路称为全电路。如图所示。电路。如图所示。2 2、定律内容：、定律内容：通过全电路的电流，与电通过全电路的电流，与电源电动势成正比，与全电源电动势成正比，与全电路的电阻成反比。路的电阻成反比。用公式表示为用公式表示为IrIREEIRrIr-EU I第49页/共103页例：已知图中的电源电例：已知图中的电源电动势为动势为E=24V，负载，负载两端电压为两端电压为

21、U=14V，电源内阻电源内阻r=1，求负，求负电流电流I，负载电阻，负载电阻R。A10114-24rU-EII4 . 11014IUR第50页/共103页 如电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号。 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件。欧姆定律 只适用于线性电阻( R 为常数）。则欧姆定律写为u R i i G u公式和参考方向必须配套使用！下 页上 页注意Rui-+返 回第51页/共103页三.功率和能量电阻元件在任何时刻总是吸收功率的。p -u i -(R i) i i2 R -u2/ Rp u i i2R u2 / Rl 功率Rui+-下 页上 页表明Rui-+返 回第52页

22、/共103页ui从 t0 到 t 电阻吸收的能量：ttttRuipW00dd四.电阻的开路与短路l 能量l 短路0 0ui0 R G或或l 开路0 0ui 0R G 或或ui下 页上 页Riu+u+iOO返 回第53页/共103页1-6 电阻的连接及等效变换电阻的连接及等效变换1、电阻的串联、电阻的串联定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，其中没定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，其中没有分支的连接方式有分支的连接方式 。如下图所示：。如下图所示：第54页/共103页特点：特点：（1）通过各电阻的电流为同一）通过各电阻的电流为同一电流，因此各电阻中的电流相等。电流，因此各电阻中的电流相等。（

23、2）外加电压等于各个电阻上）外加电压等于各个电阻上的电压之和。的电压之和。 (3) 几个电阻的串联电路可以几个电阻的串联电路可以用一个等效电阻来代替，该等效用一个等效电阻来代替，该等效电阻为各电阻之和。电阻为各电阻之和。123nIIIII123nUUUUUL123nRRRRRL第55页/共103页（4）各电阻两端的电压与）各电阻两端的电压与它们的阻值成正比。它们的阻值成正比。 电阻电阻分压公式：分压公式：（5）串联电路中各个电阻）串联电路中各个电阻所消耗的功率跟它的阻值成所消耗的功率跟它的阻值成正比。正比。 3123nnUUUUIRRRR23123nnPPPPIRRRR第56页/共103页2.

24、 2. 电阻的并联电阻的并联把几个电阻并列地连接在电路中相把几个电阻并列地连接在电路中相同两点之间的方式称为电阻的并联。同两点之间的方式称为电阻的并联。特点：特点：(1)(1)加在各电阻两端的电压为同一加在各电阻两端的电压为同一电压，因此各电阻上的电压相等。电压，因此各电阻上的电压相等。(2) (2) 外加的总电流等于各个电阻的外加的总电流等于各个电阻的电流之和。电流之和。123nU UUUU123nIIIII第57页/共103页(3) (3) 等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。数之和。 (4) (4) 通过各电阻的电流与其阻值成反比。通过各电阻的电流与其

25、阻值成反比。 分流公式：分流公式：(5) (5) 并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。 12311111nRRRRR1212RRRRR1 12233nnIRI RI RI RI R21 12233nnPRPRP RPRP RU2112RIIRR1212RIIRR第58页/共103页3. 电阻的混联电阻的混联当一个电路中的电阻既有串联又有并联时，那么当一个电路中的电阻既有串联又有并联时，那么这个电路就称为混联电路。对此类电路简化的方这个电路就称为混联电路。对此类电路简化的方法是一般将串联部分、并联部分分别求其等效电法是一般将串联部分、并联部

26、分分别求其等效电阻，直到将原电路简化为最简电路。在熟悉了串阻，直到将原电路简化为最简电路。在熟悉了串联、并联电路特点的基础上，我们就能比较方便联、并联电路特点的基础上，我们就能比较方便分析这类复杂的混联电路。分析这类复杂的混联电路。第59页/共103页第60页/共103页【例例1 1】 电路如图电路如图1-201-20所示，分别计算开关所示，分别计算开关S S打开和合上时打开和合上时a a、b b两端的等效电阻两端的等效电阻RabRab。第61页/共103页第62页/共103页例2求: Rab , Rcd 。12615)55(15)55(abR45) 515(5) 515(cdR等效电阻针对端

27、口而言61555dcba注意解第63页/共103页例3求: Rab 。 Rab70下 页上 页601005010ba4080206010060ba120204010060ba20100100ba20返 回解第64页/共103页 1-6 电压源和电流源l电路符号1.理想电压源l定义iSu+_下 页上 页其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。返 回第65页/共103页 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。 通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。l理想电压源的电压、电流关系uiSu直流电压源的伏安特性曲线下 页上

28、 页例Ri-+Su外电路RuiS0 ()iR (0)iR电压源不能短路！O返 回第66页/共103页+_iu+_Sul电压源的功率 电压、电流参考方向非关联。iupS 电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。S0 pu i发出功率，起电源作用物理意义：下 页上 页+_iu+_Su 电压、电流参考方向关联。物理意义： 电场力作功，电源吸收功率。S0 pu i吸收功率，充当负载。返 回第67页/共103页例6-1计算图示电路各元件的功率。解V5V)510(RuA1A55RuiRW5W152 RipRW10W110S10iupVW5W15S5iupV发出吸收吸收满足：

29、P（发）P（吸）下 页上 页返 回5Ri+_Ru+_10V5V-+第68页/共103页其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。l 电路符号2.理想电流源l 定义uSi+_下 页上 页l 理想电流源的电压、电流关系 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压的方向、大小无关。返 回第69页/共103页 电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。uiSi直流电流源的伏安特性曲线下 页上 页O例Ru-+Si外电路SRiu )0( 0Ru ()uR电流源不能开路！返 回第70页/共103页 可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关

30、；光电池在一定光线照射下光电子被激发产生一定值的电流等。下 页上 页实际电流源的产生：l 电流源的功率u+_SiSuip 电压、电流的参考方向非关联。发出功率，起电源作用。S0pui 电压、电流的参考方向关联。u+_Si吸收功率，充当负载。S0pui返 回第71页/共103页例6-2计算图示电路各元件的功率。解A2S iiV5u2AS2 5W10Wpi u5VS5 ( 2)W10Wpu i 发出发出（实际吸收10W）满足：P（发）P（吸）下 页上 页返 回u2Ai+_5V-+第72页/共103页实际电源干电池钮扣电池1. 干电池和钮扣电池（化学电源） 干电池电动势为1.5V，仅取决于（糊状）化

31、学材料，其大小决定储存的能量，化学反应不可逆。 钮扣电池电动势为1.35V，用固体化学材料制成，化学反应不可逆。下 页上 页返 回第73页/共103页 氢氧燃料电池示意图2. 燃料电池（化学电源） 燃料电池电动势为1.23V。以氢、氧作为燃料。约40%45%的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。 下 页上 页返 回第74页/共103页3. 太阳能电池（光能电源） 一块太阳能电池电动势为0.6V。太阳光照射到PN结上，形成一个从N区流向P区的电流。约11%的光能转变为电能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势为0.6V,电流为0.1A。太阳能电池板下 页上 页返 回第7

32、5页/共103页蓄电池示意图4. 蓄电池（化学电源） 电池电动势为2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于2V，常需要充电，化学反应可逆。下 页上 页返 回第76页/共103页直流稳压源下 页上 页返 回第77页/共103页发电机组下 页上 页返 回第78页/共103页风力发电下 页上 页返 回第79页/共103页工业风力发电现场下 页上 页返 回第80页/共103页1-7 受控电源(非独立源)l 电路符号受控电压源1.定义受控电流源 电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某处的电压(或电流)控制的电源，称为受控电源。下 页上 页返 回+四端元件第81页/共

33、103页 电流控制的电流源 ( CCCS ) : 电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压u或电流i，受控源可分四种类型：电压控制电流源、电压控制电压源、电流控制电流源、电流控用电压源。2.分类12 ii输出：受控部分输入：控制部分下 页上 页返 回 i1+_u2i2_u1i1+第82页/共103页g: 转移电导 电压控制的电流源 ( VCCS )12gui 电压控制的电压源 ( VCVS )12 uu: 电压放大倍数 gu1+_u2i2_u1i1+下 页上 页i1u1+_u2i2_u1+_返 回第83页/共103页 电流控制的电压源 ( CCVS )12riu r : 转移电阻 例bc ii

34、电路模型ibicib下 页上 页ri1+_u2i2_u1i1+_返 回bici第84页/共103页3.受控源与独立源的比较 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其他电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。 独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为“激励”。下 页上 页返 回第85页/共103页例7-1求电压u2。解A2A361iV4V)610( 6512iu5i1+_u2_i1+-3u1=6V下 页上 页返 回第86页/共103页1-8 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电

35、流定律 （KCL）和基尔霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。下 页上 页返 回第87页/共103页+_R1uS1+_uS2R2R31.几个名词电路中通过同一电流的分支。元件的连接点称为结点。b=3an=4b 支路电路中每一个两端元件就称为一条支路。i3i2i1 结点b=5下 页上 页或三条以上支路的连接点称为结点。n=2注意 两种定义分别用在不同的场合。返 回第88页/共103页由支路组成的闭合路径。两结点间的一条通路。由支路构成。对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。l=

36、3123 路径 回路 网孔网孔是回路，但回路不一定是网孔。下 页上 页+_R1uS1+_uS2R2R3注意返 回第89页/共103页2.基尔霍夫电流定律 (KCL)令流出为“+”，有：例 在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出（或流入）该结点电流的代数和等于零。mbti10)(出入ii 或或流进的电流等于流出的电流1i5i4i3i2i054321 iiiii54321iiiii 下 页上 页返 回第90页/共103页0641iii例0542iii0653iii三式相加得：0321iiiKCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面。下 页上 页 5i6i4i1i3i2i表明返 回第91页

37、/共103页 KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反应。 KCL是对结点处支路电流加的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。 KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。下 页上 页明确返 回第92页/共103页3.基尔霍夫电压定律 (KVL)mbtu10)(升降uu 或或U3U1U2U4下 页上 页 标定各元件电压参考方向。 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。返 回I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_第93页/共103页U1US1+U2+U3+U4+US4=

38、 0U2+U3+U4+US4=U1+US1 或R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4下 页上 页KVL也适用于电路中任一假想的回路。注意返 回U3U1U2U4I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_第94页/共103页例S21baUUUU KVL的实质反映了电路遵从能量守恒。 KVL是对回路中的支路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。 KVL方程是按电压参考方向列写的，与电压实际方向无关。下 页上 页明确aUSb_-+U2U1返 回第95页/共103页4. KCL、KVL小结KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对回路电压的线性约

39、束。KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。KCL表明在每一结点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 KCL、KVL只适用于集总参数的电路。下 页上 页返 回第96页/共103页AB+_13V+_2V2.11111i1i1=i2?UA =UB?下 页上 页思考I = 01.？i2返 回第97页/共103页A5A)2(3iV15V)52010(u下 页上 页V5 ?uV10V20例8-1A3A2?i51433求电流 i。解例8-2解求电压 u。返 回第98页/共103页A3 543iiV12V)75(u下 页上 页+-4V5Vi =?3+-4V5V1A+-u =?

40、3例8-3求电流 i。例8-4求电压 u。解解要求能熟练求解含源支路的电压和电流。返 回第99页/共103页0)10(10101I解A21IA3A) 12(11 II下 页上 页-10V10V+-1AI =?10例8-5求电流 I。例8-6求电压 U。解A7A)310(I024IUV1042 IU4V+-10AU =?2+-3AI返 回I1第100页/共103页解A1A55102IV2225532222IIIIU下 页上 页10V+-3I2U=?I =055-+2I2 I25+-例8-7求开路电压 U。返 回第101页/共103页解12 IRU1S11 RUII)1 (1S1RUI)1 ( 1S2RURU)1 (12S1SSRUIUP2212S22o)1 (RURP)1 (12SRRUU)1 (212S0RRPP选择参数可以实现电压和功率的放大。+-I1U=?R2 I1R1US上 页例8-8求输出电压 U。返 回第102页/共103页感谢您的观看！第103页/共103页