第一章电路及其分析方法ppt课件

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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。或电路元件按一定方式组合而成。 发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目

2、录返回返回上一页上一页电源电源: 提供提供电能的装置电能的装置负载负载: 取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页直流电源直流电源: 提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源: 提供信息提供信息放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为电源或信号源的电压或电流称为激励激励，它推动电路，它推动电路工作；由激励所产生的

3、电压和电流称为工作；由激励所产生的电压和电流称为响应响应。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。相对应的电路模型。R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 手电筒由电池、灯手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。泡、开关和筒体组成。 理想电路元件主要有

4、电理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。元件和电源元件等。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 电池电池是电源元件，其是电源元件，其参数为电动势参数为电动势 E 和内阻和内阻Ro； 灯泡灯泡主要具有消耗电能主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，的性质，是电阻元件，其参数为电阻其参数为电阻R； 筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。 开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通断。断。下一页下一页总

5、目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页正电荷运动的方向正电荷运动的方向 电流电流 I电动势电动势E电压电压 U( (电位降低的方向电位降低的方向) )高电位高电位 低电位低电位 物理量物理量实实 际际 方方 向向单单 位位kA 、A、mA、A( (电位升高的方向电位升高的方向) )低电位低电位 高电位高电位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电流：电流：Uab 双下标双下标电压：电压：IE+_ 在分析与计算电路时，对在分析与计算电路时，对电量电量任意假定任意假定的方向。的方向。Iab 双下标双下标aRb箭箭 标标abRI正负极

6、性正负极性+abU U+_箭箭 标标abRU下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。注意：注意： 在参考方向选定后，电流在参考方向选定后，电流 ( 或电压或电压 ) 值才有正负值才有正负之分。之分。 若若 I = 5A，则电流从则电流从 a 流向流向 b；例：例：若若 I = 5A，则电流从，则电流从 b 流向流向 a 。abRIabRU+若若 U = 5V，则电压的实际方向，则电压的实际方向从从

7、a 指向指向 b；若若 U= 5V，则电压的实际方向，则电压的实际方向从从 b 指向指向 a 。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页* * 欧姆定律欧姆定律U、I 参考方向相同时，参考方向相同时，RU+IRU+I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号： 式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定； U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。方向之间的关系。 通常取通常取 U、I 参考方向相同。参考方向相同。U = I R下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解：解：对

8、图对图(a)有有, U = IR例：例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图对图(b)有有, U = IR326 : IUR所以所以326: IUR所以所以RU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性常数常数即：即： IUR 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.4 电源

9、有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路 开关闭合开关闭合,接通接通电源与负载电源与负载RREI 0负载端电压负载端电压U = IR 特征特征:IR0R EU I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。 在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U = E IR0电源的外特性电源的外特性EUI0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 开关闭合开关闭合,接通接通电源与负载。电源与负载。RREI 0U = IR 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。 在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U = E IRoUI = EI IRoP = PE P负

10、载负载取用取用功率功率电源电源产生产生功率功率内阻内阻消耗消耗功率功率 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。负载大小的概念负载大小的概念: 负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的电流和功率增加电流和功率增加(电压一定电压一定)。IR0R EU I下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页U、I 参考方向不同，参考方向不同，P =- UI 0，负载负载； P = -UI 0，电源电源。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P =UI 0，负载负载； P = UI 0，电源电源。 电源：电源： U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”+”端流出，端

11、流出， （发出功率）（发出功率）； 负载：负载： U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“- -”端流出。端流出。 （吸收功率）（吸收功率）。p10思考练习思考练习1.4.4下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页额定值额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值： I IN ，P IN ，P PN 额定工作状态：额定工作状态： I = IN ，P = PN 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；2. 额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：UN = 220V

12、，PN = 60W电阻：电阻： RN = 100 ，PN =1 W 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页特征特征: 开关开关 断开断开I = 0电源端电压电源端电压 ( 开路电压开路电压 Uoc)负载功率负载功率U = U0 = EP = 01. 开路处的电流等于零；开路处的电流等于零； I = 02. 开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征: :I+U有有源源电电路路IRoR EU0 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电源外部端子被短接电源外部端子被短接 特征特征:0SREII

13、U = 0 PE = P = IR0P = 01.1. 短路处的电压等于零；短路处的电压等于零； U = 02. 2. 短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。I+U有有源源电电路路IR0R EU0 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电源内阻电源内阻R0一般都很小，短路电流一般都很小，短路电流IS总是很总是很大。大。很大的短路电流很大的短路电流将会烧毁电源、导线及将会烧毁电源、导线及电气设备，所以常在电路中串接电气设备，所以常在电路中串接熔断器熔断器。 一般短路是应该避免的，而有些短路是需要一般短路是应该避免的，而有些短路是需要的。的。例例1：进

14、行短路实验，由开路电压和短路电流：进行短路实验，由开路电压和短路电流计算电源的电动势和内阻。计算电源的电动势和内阻。Isc=30A则则 E=Uoc=12V U0cR0 E Isc设：设： U oc=12VRo=E/Isc=0.4下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2：如图为了避免起动时过大的电流：如图为了避免起动时过大的电流(Ist=47IN)损损坏电流表，用开关将坏电流表，用开关将A表短路，这种表短路，这种短路短路一一般称短接。般称短接。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 预备知识预备知识简单电路：可利用串并联公式简化成无分支电路简单电路：可

15、利用串并联公式简化成无分支电路运用运用定律定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页复杂电路：不能直接用复杂电路：不能直接用定律求解定律求解需要用基尔霍夫定律需要用基尔霍夫定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。 三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。没有包含其它支路的回路。（单孔回路）没有包含其它支路的回路。（单孔回路）b 、eabefa、bcdeb 、abcdefaabefa、bcdebbafe、be、bcde基本概念：基本概念：一条支

16、路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。点的电流。 实质实质: 或或: = 0I1I2I3ba E2R2 R3R1E1对结点对结点 a： I1+I2 = I3或或 I1+I2I3= 0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页I =?例例:广义结点广义结点I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2 +_+_I5 1 1 5

17、6V12V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页即：即： U = 0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路对回路1：对回路对回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或或 I1 R1 +I3 R3 E1 = 0 或或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录

18、返回返回上一页上一页1列方程前列方程前标注标注回路循行方向；回路循行方向； 电位升电位升 = 电位降电位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 02应用应用 U = 0项前符号的确定：项前符号的确定： 3. 开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：注意：1 1对回路对回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3

19、 E = 0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0应用应用 U = 0列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2：如图，求如图，求E、R1、R2、IR2、UR2解：解：KVL：5+3-E+23=0E=14VIR2=4/2=2AKCL：3=IR1+IR2 IR1=3-2=1AR1=5/IR1=5KVL：UR2+4-3-5=0R2

20、=UR2/IR2=4/2=2VUR42下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例3：如图，求：如图，求I2、I3、U4 解：解：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页URRRU2111 URRRU2122 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页IRRRI2121 IRRRI2112 21111 RRR 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 OSREI 电压源电压源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页0SRUII 电流源电流源下一页下一

21、页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页设设 IS = 10 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出电流。RL IUISOIISU+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页0SREI 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 注意事项：注意事项：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解解:+abU2 5V(a)+ +abU5V(c)+ a+-2V5VU+-b2 (c)+ (b)aU 5A2 3 b+ (a)a+5V3 2 U+ a5AbU3 (b)+ 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上

22、一页A1A22228 I下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例3： 解：解：2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 1 2A3 6 2AI4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A2A3122 II4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A10A110111 RUIA6A22102S1 IIIaIRISbI1R1(c)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1

23、b(b)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)由图由图(a)可得：可得：R1S2 64AIIIA2A51031R3 RUI理想电压源中的电流理想电压源中的电流A6A)4(A2R1R3U1 III理想电流源两端的电压理想电流源两端的电压V10V22V61S2S2IS IRRIIRUUIR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)IR3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页各个电阻所消耗的功率分别是：各个电阻所消耗的功率分别是：W36=61=22RIPRW16=41=22111）（RRIRPW8=22=22S22IRPRW20=25

24、=22333RRIRP两者平衡：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：都是电源，发出的功率分别是：W60=610=111UUIUPW20=210=SSSIUPIIIR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)IR3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回

25、上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 当不需求当不需求a、c和和b、d间的电流时，间的电流时，(a、c)( b、d)可分别看成一个结点。可分别看成一个结点。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 支路数支路数b =4，且恒流，且恒流源支路的电流已知。源支路的电流已知。I1= 2A， I2= 3A， I3=6A 例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a： I1 + I2 I3 = 7对回路对回路1：12I1 6I2 = 42对回路对回路2：6I2 + UX = 0baI2I342V+I112 6 7A3 cd123+UX对回路

26、对回路3：UX + 3I3 = 0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页结点电压方程的推导：结点电压方程的推导：设：设：Vb = 0 V 结点电压为结点电压为 U，参，参考方向从考方向从 a 指向指向 b。111RIEU 因因为为111RUEI 所所以以2. 应用欧姆定律求各支路电流应用欧姆定律求各支路电流 ：111RUEI 222RUEI 33RUI 1. 用用KCL对结点对结点 a 列方程：列方程： I1 I2 + IS I3 = 0E1+I1R1U+baE2+I2ISI3E1+I1R1R2R3+U下一页下一页总

27、目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3211RUIRUERUE S23212211111RRRIREREUS RIREUS1 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RIREU1Sab V18V316112171242 A2 A1218421242ab1 UIA3 A618 6 ab2 UIA6 3183ab3 UI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页212S1S2211ab11RRIIREREU V24V312127330250 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1ab11RUEI A13A22450 A18A32430

28、2ab22 RUEI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页515A1VI 5A2VI 10AB3VVI 10B4VI 1565B5VI 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2121RREII SIRRRI2121 S21221111IRRRRREIII SIRRRI2112 S21121IRRRRRE 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1：已知已知,4,2,12,4,832211KRKRVUKRVUSS求各支路电流。求各支路电流。 mAIIImAIII14333222

29、mARRRUIS5 . 1)/(32111mAImAI5 . 0132mARRRUI3)/(32222mAImAI5 . 15 . 131mAIII3111下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A1A5510322 RREIV5V5132SRIU下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A5 . 0A5 . 0A1 222 III所所以以A5 . 01555S3232 IRRRIV5 . 2V55 . 022SRIUV5 . 72.5V5VSSS UUU下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页12112112111211 ) (RIRIRI

30、IRIP 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页若若 E1 增加增加 n 倍，各电流也会增加倍，各电流也会增加 n 倍。倍。 可见：可见：R2+ E1R3I2I3R1I1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A5 . 2A4420402121 RREEI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 221210R

31、RRRR，所以所以下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A2A13230303 RREI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页R0=U0/ISC11NSISC+_11U0R0ISCU0+-下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A2 . 1A5512211 RREIA8 . 0A51012432 RREIR0abR3R4R1R2 8 . 5434321210RRRRRRRRR，所以所以下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A126. 0A108 . 52G0G

32、 RREI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A07 . 2A8 . 512 REI A38 . 1A07 . 2510103131 IRRRI A035 . 12142 III下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A126 . 0 A345 . 0108 . 58 . 5 SG00G IRRRI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章

33、目录章目录返回返回上一页上一页符号符号+直流或交流恒压源直流或交流恒流源直流或交流受控恒压源直流或交流受控恒流源+美国符号+直流或交流恒压源直流或交流恒流源+直流或交流受控恒压源直流或交流受控恒流源中国符号下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页受控源电路的分析计算受控源电路的分析计算电路的基本定理和各种分析计算方法仍可电路的基本定理和各种分析计算方法仍可使用，只是在列方程时必须增加一个受控使用，只是在列方程时必须增加一个受控源关系式。源关系式。一般原则：一般原则：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1求求：I1、 I2UD= 0.4 UAB电路参数

34、如图所示电路参数如图所示ADDSSAVURUIRURRV4 . 0112121则：则：+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD 设设 VB = 0根据节点电位法根据节点电位法解：解：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页受控源电路分析计算受控源电路分析计算- - 要点（要点（1 1） 在用在用迭加原理迭加原理求解受控源电路时，只应分求解受控源电路时，只应分别考虑独立源的作用；而受控源仅作一般电别考虑独立源的作用；而受控源仅作一般电路参数处理。路参数处理。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返

35、回返回上一页上一页解得：解得：V15AVA5 .425 .2A5 .221520121SIIII+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页受控源电路分析计算受控源电路分析计算 - - 要点（要点（2 2） 可以用可以用两种电源互换两种电源互换、等效电源定理等效电源定理等方法，简等方法，简化受控源电路。化受控源电路。但简化时注意不能把控制量化简掉。但简化时注意不能把控制量化简掉。否则会留下一个没有控制量的受控源电路，使电路否则会留下一个没有控制量的受控源电路，使电路无法求解。无法求解。6 R34 1 2 +_U9VR

36、1R2R5IDI115 . 0 IID已知已知:求求: I1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用电源模型的等效互换方法解用电源模型的等效互换方法解V21IIUDD15 . 0 IID6 4 1 2 +_U9VR1R2R5IDI1例例36 4 +_UD1 2 +_U9VR1R2I1求求: I1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A 661IUIDD6 1 6 +_U9VR1R2IDI1V21IIUDD6 +_UD1 2 +_U9VR1R2I14 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页A 61IIDID6 +_U9VR1I1 766

37、 6 +_U9VR11 R2IDI1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页V 71IUD+-U9V6 R1I1+_6/7 UDID6 +_U9VR1I1 76A 61IID下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页+-U9V6 R1I1+_6/7 UDV 71IUD9767611IIA3 . 11I971I注意：变换过程中，注意：变换过程中，I1一直保留！一直保留！下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页受控源电路分析计算受控源电路分析计算 - - 要点（要点（3 3）（1）如果二端网络内除了受控源外没有其他独立）如果二端网络内除了受控源外

38、没有其他独立源，则此二端网络的开端电压必为源，则此二端网络的开端电压必为0。因为，只有。因为，只有独立源产生控制作用后，受控源才能表现出电源性独立源产生控制作用后，受控源才能表现出电源性质。质。（2）求）求等效电阻等效电阻时，只能将网络中的独立源去除，时，只能将网络中的独立源去除，受控源应保留。受控源应保留。（3）含受控源电路的等效电阻可以用）含受控源电路的等效电阻可以用“加压求流加压求流法法”求解。求解。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页输入电阻的求法：输入电阻的求法：加压求流法加压求流法（1）将网络中的独立源去除（恒压源短路，恒）将网络中的独立源去除（恒压源短路，恒

39、 流源开路），受控源保留；流源开路），受控源保留；（2）输入端加电压）输入端加电压ui，求输入电流求输入电流ii（3）输入电阻）输入电阻Ri= ui /ii下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1) 求开路电压：求开路电压：UABO= 015.0IIDR36 4 1 2 +_U9VR1R2R5IDI1I1=0ID=0例例3的另一种解法的另一种解法用戴维南定理用戴维南定理R34 1 2 R2R5IDI1UABOAB+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UIUIUIURIRUIRRUIU111512132123445 . 0(2) 求等效电阻：求等效电阻

40、： 加压求流法加压求流法UI1R34 1 2 R2R5ID150IID11IURiR3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(3 )最后结果最后结果R36 4 1 2 +_U9VR1R2R5IDI1A 3 . 11691I6 +_U9VR1I11 Ri下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页受控源电路分析计算受控源电路分析计算 - - 要点（要点（4 4）求含有受控源的二端网络的戴维南求含有受控源的二端网络的戴维南等效电路等效电路方法：方法：1.加压求流法加压求流法求等效电阻（令网络中的恒压源、恒求等效电阻（令网络中的恒压源、恒流源为流源为0，但保留受控源

41、），但保留受控源）2.用用开路电压开路电压/短路电流法短路电流法求等效电阻求等效电阻（1）求开路电压；）求开路电压；（2）求短路电流；）求短路电流；（3）等效电阻）等效电阻=开路电压开路电压/短路电流短路电流下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用开路电压用开路电压/短路电流法短路电流法 （1）求开路电压；）求开路电压； （2）求短路电流；）求短路电流； （3）等效电阻）等效电阻=开路电压开路电压/短路电流短路电流求含有受控源的二端网络的等效电阻的方法求含有受控源的二端网络的等效电阻的方法2：证明：证明： 开路电压开路电压=OU短路电流短路电流OOSRUIOOOOSORRU

42、UIU/短路电流开路电压+oUOR下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例4：用开路电压除短路电流法法求戴维南等效电阻：用开路电压除短路电流法法求戴维南等效电阻已知参数如图所示。求：电流已知参数如图所示。求：电流I3用戴维南定理用戴维南定理（1）求开路电压）求开路电压（2）求等效电阻（用开路电压）求等效电阻（用开路电压 除短路电流法）除短路电流法）（3）求）求I3+R1R2U2U1I1I=40I1I3R3ABI21V5V1k 1k 2k 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页求开路电压：求开路电压：040211III040221111RVURVURVU

43、AAA0BV设ABOAUVV 02. 1+R1R2U2U1UABOAB1I140II2I下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页等效电阻：等效电阻： 24mA 42V 02. 1ABABOABIURmA 5 . 033ABABORRUI求短路电流：求短路电流：mA 424040221111211 RURURUIIIIAB+R1R2U2U1IABAB1I 140II 2I +ABOUABRABR3I3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页IIII981020221 IIAI91VIUoc189221解解（1）求求 ab端开路电压端开路电压 Uoc设电流设电流

44、 I1 参考方向如图中所标，由参考方向如图中所标，由KCL，得，得对回路对回路 A 应用应用 KVL 列方程列方程 解得解得 例：求戴维宁等效电路例：求戴维宁等效电路b8I22II1a+_Uoc+_20V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页（2）求）求R0IS0202 I2 . 090180SOCIURAIIIIS9098AI108I22II1ab+_Uoc+_20V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 U28UIII2UIUI2102 . 0IURIb8I22II1a+_Uoc+_20V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一

45、页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2. 举例举例 求图示电路中求图示电路中各点的电位各点的电位: :Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点， 即即Va=0V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5 +140V6 cd下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1：求求B点电位点电位 mARRVVICA1 . 050100)9(621解：解

46、：VIRVVAB11 . 05062BR 1R 2AC6V-9V50k100kI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开和断开和闭合时闭合时A点的电位点的电位VA解解: (1)当开关当开关S S断开时断开时(2) 当开关闭合时当开关闭合时, ,电路电路 如图（如图（b）电流电流 I2 = 0，电位电位 VA = 0V 电流电流 I1 = I2 = 0，电位电位 VA = 6V 电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通2K A+I I1 12k I I2 26V(b)2k +6VA2k SI I2 2I I1 1(a)下一页下一页

47、总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 +_+_I5 1 1 5 6V12VBA下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 稳定状态：稳定状态： 在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页描述消耗电能的性质描述消耗电能的性质iRu 根据欧姆定律根据欧姆定律:即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系SlR 金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的金属导体的电阻与导体的尺寸及

48、导体材料的导电性能有关，表达式为：导电性能有关，表达式为：0dd00 tRituiWt2t电阻的能量电阻的能量Riu+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 iNiL电感电感:( H、mH)电流通过电流通过N匝匝线圈产生线圈产生(磁链磁链)N 电流通过电流通过一匝一匝线圈产生线圈产生(磁通磁通)ui +-线圈的电感与线圈的尺寸、匝数以及附近的介质线圈的电感与线圈的尺寸、匝数以及附近的介质的导磁性能等有关。的导磁性能等有关。lNSL2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(H)lNSL2tiLteLdddd (1) 自感电动势的参考方向自感电动势的参考方

49、向iu+-eL+-LS 线圈横截面积（线圈横截面积（m2） l 线圈长度（线圈长度（m）N 线圈匝数线圈匝数 介质的磁导率（介质的磁导率（H/m）下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2) 自感电动势瞬时极性的判别自感电动势瞬时极性的判别tiLeLdd 0 tiLeLdd i 0 tidd下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电容：电容：uqC )(FuiC+_电容器的电容与极板的尺寸及其间介质的电容器的电容与极板的尺寸及其间介质的介电常数等关。介电常数等关。(F)dSCS 极板面积（极板面积（m2）d 板间距离（板间距离（m）介电常数（介电常数（F/

50、m）tuCidd 当电压当电压u变化时，在电路中产生电流变化时，在电路中产生电流:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电流电流 i 随电压随电压 u 比例变化。比例变化。合合S后：后： 所以电阻电路不存在所以电阻电路不存在过程过程 (R耗能元件耗能元件)。图图(a)： 合合S前：前：0032RRR1uuuiIO(a)S+-R3R22+-i下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 CuC(b)+-SR,0 Ci0 CuU暂态暂态稳态稳态otCu下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 L储能：储能：221LLLiW 换路换路: : 不能突

51、变不能突变Cu不不能能突突变变Li C 储能：储能：221CCCuW 由于物体所具有的能量不能跃变而造成由于物体所具有的能量不能跃变而造成若若cu发生突变，发生突变， dtduiCC不可能！不可能！一般电路一般电路则则下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页)0()0( CCuu注：换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中注：换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中 uC、 iL初始值。初始值。 设：设：t=0 表示换路瞬间表示换路瞬间 (定为计时起点定为计时起点) t=0- 表示换路前的终了瞬间表示换路前的终了瞬间 t=0+表示换路后的初始瞬间（初始值）表示换路后的初始瞬间（初

52、始值）)0()0( LL 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1：V0)0()0(Ccuu则根据换路定理：则根据换路定理：设：设：V0)0(cuRURuiR)0()0()0(RuUuUC)0(KRU+_CCuit=0Ru?)(?)(iuCU0在在t=0+时，电容时，电容相当于短路相当于短路在在t= 时，电容时，电容相当于断路相当于断路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2：KR1U+_CCuCit=0R2U=12VR1=2k R2=4k C=1 F)0(cuV842412212 RRR

53、U根据换路定理：根据换路定理：V8)0()0(ccuu)0 (CimA248)0(2RuC?)(?)(CCiu在在t=0+时，时，电容相当电容相当于一个恒于一个恒压源压源00下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例3换路时电压方程换路时电压方程 :)0()0()0()0(LLLRuRiuuU根据换路定理根据换路定理A 0)0()0(LLii解解:V20020)0()0(RiUuLL求求 :)0(),0(LLui已知已知: R=1k, L=1H , U=20 V、A 0Li设设 时开关闭合时开关闭合0t开关闭合前开关闭合前iLUKt=0uLuRRL?)(Li?)(LuU/R

54、0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页已知已知:电压表内阻电压表内阻H1k1V20LRU、k500VR设开关设开关 K 在在 t = 0 时打开。时打开。求求: K打开的瞬间打开的瞬间,电压表两端电压表两端的电压。的电压。 换路前换路前mA20120)0(RUiL(大小大小,方向都不变方向都不变)换路瞬间换路瞬间mA20)0()0(LLii例例4K.ULVRiL下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页mA20)0()0(LLiiVLVRiu)0 ()0 (V1000010500102033注意注意:实际使用中要加保护措施实际使用中要加保护措施KULVRi

55、LuV下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页小结小结 1. 换路瞬间，换路瞬间，LCiu 、不能突变。其它电量均可不能突变。其它电量均可能突变，变不变由计算结果决定；能突变，变不变由计算结果决定；0)0 (0IiL电感相当于恒流源电感相当于恒流源3. 换路瞬间，换路瞬间，0)0(Li，电感相当于断路；，电感相当于断路；2. 换路瞬间，若换路瞬间，若，0)0(Cu电容相当于短路；电容相当于短路；，0)0(0UuC电容相当于恒压源电容相当于恒压源若若下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三要素法三要素法: 求求初始值初始值稳态值稳态值时间常数时间常数 本节重

56、点本节重点下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页零状态响应零状态响应: 储能元件的初储能元件的初始能量为零，始能量为零， 仅由电源激励仅由电源激励所产生的电路的响应。所产生的电路的响应。uC (0 -) = 0sRU+_C+_i0 tuC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UutuRCCC dd一阶线性常系数一阶线性常系数非齐次微分方程非齐次微分方程UuuCR CCCuutu )(即即1. uC的变化规律的变化规律(1) 列列 KVL方程方程求特解求特解 ：Cu)()(CCutuuC (0 -) = 0sRU+_C+_i0 tuC下一页下一页总目录总目

57、录 章目录章目录返回返回上一页上一页Cu tAuuuucCCC e0dd CCutuRC通解即：通解即： 的解的解）（令令RC RCtptAAuC ee其其解解： ccccuuAAeu，ut0000则时在/)()0()(tCCCceuuuu01 RCP特征方程特征方程RCP1 稳态值稳态值稳态值稳态值初始值初始值时间常数时间常数下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页/)0(00ttCccUeUeUUuUuuKRU+_CCuit=0Ru0 edd tRUtuCitCC 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页CuCiCiCutCuCi当当 t = 时时UeU

58、uC%2 .63)1()(1 )e1(RCtUuC URU下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页换路前电路已处稳态换路前电路已处稳态 UuC )0(t =0时开关时开关, 电容电容C 经电阻经电阻R 放电放电1S 1. 电容电压电容电压 uC 的变化规律的变化规律(t 0) 零输入响应零输入响应: 无电源激励无电源激励, 输输入信号为零入信号为零, 仅由电容元件的仅由电容元件的初始储能所产生的电路的响应。初始储能所产生的电路的响应。图示电路图示电路UuC )0(+-SRU21+ CiCu0 tRu+c下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页可得时，根据换路

59、定则0)( , )0()0(CCuUutRCtUuC e下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RCtRUtuCiCC edd放电电流放电电流RCtUuC e CuCitO3. 、 CiCu下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 物理意义物理意义UUuC008 .36e1 t当当 时时RCtUtuC e)(008 .36 时间常数时间常数等于电压等于电压Cu衰减到初始值衰减到初始值U0 的的所需的时间。所需的时间。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页0.368U23Cu 1URC tRCtUUuC ee321 t0uc下一页下一页总目

60、录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当0Cu t0Cu )53( t Cu0.368U 0.135U 0.050U 0.018U 0.007U 0.002U 2 3 4 6 51e 2e 3e 4e 5e 6e t e t e下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uC 全响应全响应: 电源激励、储能元电源激励、储能元件的初始能量均不为零时，电件的初始能量均不为零时，电路中的响应。路中的响应。uC (0 -) = U0sRU+_C+_i0tuC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1KR1=2k U=10V+_C=1 FCuCit=01RuR2

61、=3k )0()0(CCuuV632310212 RRRUV10)(UuCS1021011023631CR/)()0()(tCCCCeuuuuV41010610500102/3ttee“三要素法三要素法”例题例题下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页KR1=2k U=10V+_C=1 FCuCit=01RuR2=3k V410500tCeu4V6V10V0tuCV45001tCReuUuuR1mA22450050011ttRCeeRui2mAiC mAeedtducittcC500500625004101下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例2t=0

62、R1=5k R2=5k I=2mACuC=1 F)0()0(CCuuV10521IRV5)5/5(2)/()(21RRIuCS105 . 2)/(321CRRRCRC，R为去掉为去掉C后的有源二端网络的等效电阻后的有源二端网络的等效电阻/)()0()(tCCCCeuuuuV55)510(5400t-105.23eetuC5100t下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 已知：开关已知：开关 K 原在原在“3”位置，电容未充电。位置，电容未充电。 当当 t 0 时，时，K合向合向“1” t 20 ms 时，时，K再再 从从“1”合向合向“2”求：求： tituC 、3+_U1

63、3VK1R1R21k2kC3Cui+_U25V1k2R30)0(Cu例例3:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解解：第一阶段第一阶段 （t = 0 20 ms，K：31） V000CCuu mA3011RUiR1+_U13VR2iCu初始值初始值K+_U13V1R1R21k2kC3Cui30)0(Cu下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页稳态值稳态值第一阶段（第一阶段（K：31） V21212URRRuC mA1211RRUiR1+_U13VR2iCuK+_U13V1R1R21k2kC3Cui3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一

64、页时间常数时间常数k32/21RRRdms2CRd第一阶段（第一阶段（K：31） R1+_U13VR2iCuCK+_U13V1R1R21k2kC3Cui3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页teffftf)()0()()()V(000CCuu )V(21212URRRuC)(ms2CRd V 22)(2tcetu第一阶段（第一阶段（t = 0 20 ms）电压过渡过程方程：）电压过渡过程方程：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页teffftf)()0()()( mA212tetimA3011RUimA1211RRUims2CRd 第一阶段第一阶段（t

65、 = 0 20 ms）电流过渡过程方程：电流过渡过程方程：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第一阶段波形图第一阶段波形图20mst2)V(Cu3t）（mAi20ms1说明：说明： 2 ms, 5 10 ms 20 ms 10 ms , t=20 ms 时，可以认为电路时，可以认为电路 已基本达到稳态。已基本达到稳态。下一阶段下一阶段的起点的起点下一阶段下一阶段的起点的起点下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 起始值起始值V2)ms20()ms20(CCuu第二阶段第二阶段: 20ms mA5 .1)ms20()ms20(312RRuUic（K由由

66、12）+_U2R1R3R2Cui+_t=20 + ms 时等效电路时等效电路KU1R1+_+_U23V5V1k12R3R21k2kC3 Cui下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页稳态值稳态值第二阶段第二阶段:(K:12)mA25. 1)(3212RRREiV5 . 2)(23212ERRRRuc_+E2R1R3R2CuiKU1R1+_+_U23V5V1k12R3R21k2kC3 Cui下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页时间常数时间常数k1/)(231RRRRdms3CRd 第二阶段第二阶段:(K:12)_CuC+U2R1R3R2iKU1R1+_+_U23V5V1k12R3R21k2kC3 Cui下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第二阶段第二阶段（ 20ms ）电压过渡过程方程电压过渡过程方程V 5 . 05 . 2)(320tCetums3CRd V2)ms20(CuV5 . 2)(Cums 20t下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第二阶段第二阶段（20ms ）电流过渡过程方程电流过渡过程方程