电工电子技术基础教程》第2版ppt课件

1、第第2版版主主 编：编： 陈陈 新新 龙龙几点建议几点建议 1 本课件按照本课件按照100学时组织，参考学时安排是学时组织，参考学时安排是以多媒体结合粉笔教学方式进展设计的，建议以多媒体结合粉笔教学方式进展设计的，建议运用本课件时多媒体结合粉笔教学。运用本课件时多媒体结合粉笔教学。 2 由于电工电子技术课程各专业要求及学时差由于电工电子技术课程各专业要求及学时差别非常大，运用本课件时应根据各专业的特点、别非常大，运用本课件时应根据各专业的特点、学生的根底进展适当的调整。学生的根底进展适当的调整。3 每一章课件的开场是该章教学的简要阐明，每一章课件的开场是该章教学的简要阐明，详细的每一课中还给出

2、了详细知识点的调整建详细的每一课中还给出了详细知识点的调整建议。建议教师调整前先将本书全部课件阅读一议。建议教师调整前先将本书全部课件阅读一遍遍4 本课件中的超链接目的页为公开教学网站本课件中的超链接目的页为公开教学网站相关页面，其中的许多页面对学习很有协助，相关页面，其中的许多页面对学习很有协助，建议运用本课件时保管该链接并在可以上网的建议运用本课件时保管该链接并在可以上网的电脑上运用本课件。电脑上运用本课件。5 课件运用中有什么问题或心得可随时与我课件运用中有什么问题或心得可随时与我联络。联络。 陈新龙陈新龙 ： 公开教学公开教学

3、/ 各章参考学时安排全书共各章参考学时安排全书共100学时学时第一章：第一章：12学时学时 第二章：第二章：10学时学时第三章：第三章：4学时学时 第四章：第四章：6学时学时第五章：第五章：2学时学时 第六章：第六章：6学时学时第七章：第七章：10学时学时 第八章：第八章：10学时学时第九章：第九章：14学时学时 第十章：第十章：14学时学时第十一章：第十一章：4学时学时 第十二章：第十二章：8学时学时 各章详细教学组织中有学时数较多或少各章详细教学组织中有学时数较多或少时的调整建议。时的调整建议。 以上安排仅供参考，针对详细的专业特点、以上安排仅供参考，针对详细的专业特点、学生实践情况，应进

4、展适当的调整，不可绝对学生实践情况，应进展适当的调整，不可绝对照抄。照抄。第第1章章 直流电路分析方法直流电路分析方法 本章从电路的组成及其分类出发，引见了电本章从电路的组成及其分类出发，引见了电路模型的概念、求解电路模型的根本定律、电路模型的概念、求解电路模型的根本定律、电阻元件、电源元件的联接方式及其特点；在此阻元件、电源元件的联接方式及其特点；在此根底上进一步引见电路分析的常用方法：如等根底上进一步引见电路分析的常用方法：如等效变换、支路电流、结点电压、叠加原理、戴效变换、支路电流、结点电压、叠加原理、戴维宁定理等。维宁定理等。 本章为根底章，要求除书中标明的选讲内容本章为根底章，要求除

5、书中标明的选讲内容外全部掌握外全部掌握 本章建议学时数：本章建议学时数：12学时学时数较多的专学时学时数较多的专业建议添加业建议添加1堂习题课。堂习题课。一引言一引言 本教材分两篇给大家引见电工电子技术方面的根底知识，以使读者对其有初步了解 二十一世纪是一个二十一世纪是一个信息化、网络化、数信息化、网络化、数字化的时代。字化的时代。新时代的工科生应掌新时代的工科生应掌握必要的电工电子技握必要的电工电子技术方面的知识术方面的知识第第 1 课课二直流电路概述二直流电路概述1.直流电路的概念直流电路的概念 直流电路是指电路中直流电路是指电路中的电流大小和方向均不的电流大小和方向均不随时间发生变化的电

6、路随时间发生变化的电路 电池电压能在一段时间之内能坚持不变 该电路在一段时间内电该电路在一段时间内电流大小和方向均不随时间流大小和方向均不随时间发生变化，该电路为直流发生变化，该电路为直流电路电路2电路模型的引入电路模型的引入 将实践元件理想化，在一定条件下突出其主要电磁性质，忽略其次要性质，这样的元件所组成的电路称为实践电路的电路模型简称电路 实践电气设备包括电工设备、联接设备两个部分。 手电筒便是一个电气设手电筒便是一个电气设备；它包括电池、筒体、备；它包括电池、筒体、开关和小灯泡开关和小灯泡 电池、小灯泡为电工设备；筒体、开关为联接设备 将电池视为内阻为将电池视为内阻为R0 ，电动势为电

7、动势为E的电压源；忽的电压源；忽略筒体，开关视为理想开略筒体，开关视为理想开关；小灯泡视为电阻关；小灯泡视为电阻 。那么手电筒模型如图那么手电筒模型如图 3. 常见元件图形符号 电阻元件的理想化条件电阻元件的理想化条件 R = U / I R = U / I 电压源的理想化条件电压源的理想化条件 U = E U = E I= I=恣意恣意 电流源的理想化条件电流源的理想化条件 I = IS I = IS U = U = 恣意恣意 可经过将实践元件理想化建立实践电路的电路可经过将实践元件理想化建立实践电路的电路模型，之后可利用相关实际求解该电路模型模型，之后可利用相关实际求解该电路模型三电压和电

8、流的方向三电压和电流的方向 直流电路常用电流直流电路常用电流I I、电动势、电动势E E、端电压、端电压U U来描画来描画 关于电压和电流的方向，关于电压和电流的方向，有实践方向和参考方向之分有实践方向和参考方向之分 正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的实践正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的实践方向方向 端电压的方向规定为高电位端即端电压的方向规定为高电位端即“+极指向低电位端极指向低电位端即即“-极，即为电位降低的方向。极，即为电位降低的方向。 电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位端电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位端“-极极指向高电位端指向高电位端“+极，即

9、为电位升高的方向极，即为电位升高的方向 虽然电压电流的方向是虽然电压电流的方向是客观存在的，然而，经客观存在的，然而，经常难以直接判别其方向常难以直接判别其方向 常可恣意选定某一方向作为其参考方向 电路中所标的电压、电流、电动势的方向普通均为参考方向 电流的参考方向用箭头表示；电流的参考方向用箭头表示； 电压的参考方向普通用极性电压的参考方向普通用极性“+、“-来表示，也可用双来表示，也可用双下标表示。下标表示。 如如Uab表示其参考方向是表示其参考方向是a指向指向b，a点参考极性为点参考极性为“+，b点参考极性为点参考极性为“-。 选定电压电流的参考方向是电路分析的第一步，只需参考选定电压电

10、流的参考方向是电路分析的第一步，只需参考方向选定以后，电压电流之值才有正负。当实践方向与参考方向选定以后，电压电流之值才有正负。当实践方向与参考方向一致时为正，反之，为负。方向一致时为正，反之，为负。请判别上图中电动势请判别上图中电动势E的方向及的方向及I的值的值1.1.手电筒电路仿真分析演示手电筒电路仿真分析演示在在MultisimMultisim中翻开源文件中翻开源文件1-2-3.ms101-2-3.ms10单击运转按钮单击运转按钮单击图中的开封锁合开关单击图中的开封锁合开关四直流电路的计算机仿真分析方法四直流电路的计算机仿真分析方法仿真分析初步的思索仿真分析初步的思索 上面的仿真做了什么

11、任务？上面的仿真做了什么任务？求出了电流！求出了电流！ 上面的仿真结果能否可以验证该电路设计能否上面的仿真结果能否可以验证该电路设计能否正确？正确？需求根据实践要求确定！需求根据实践要求确定！ 额定值是电子设备的重要参数，电子设备在运用时必需遵照额定值是电子设备的重要参数，电子设备在运用时必需遵照电子设备运用时的额定电压、电流、功率及其它正常运转必需电子设备运用时的额定电压、电流、功率及其它正常运转必需保证的参数，这是电子设备的根本运用规那么保证的参数，这是电子设备的根本运用规那么 额定值是制造厂为了使产品能在给定的任务条件下正常运转额定值是制造厂为了使产品能在给定的任务条件下正常运转而对电压

12、、电流、功率及其它正常运转必需保证的参数规定的而对电压、电流、功率及其它正常运转必需保证的参数规定的正常允许值正常允许值2 2、额定值与实践值、额定值与实践值 当然，实践电子设备受实践线路、其它负载等各种实践要素的当然，实践电子设备受实践线路、其它负载等各种实践要素的影响，电压、电流、功率等实践值不一定等于其额定值，但为影响，电压、电流、功率等实践值不一定等于其额定值，但为了保证设备的正常运转及运用效率，它们的实践值必需与其额了保证设备的正常运转及运用效率，它们的实践值必需与其额定值相差不多且普通不可超越其额定值。定值相差不多且普通不可超越其额定值。 【例【例.1】有一个额定值

13、为】有一个额定值为0.3W0.3W的双节电池的双节电池构造手电筒灯珠，请问其额定电流为多少？构造手电筒灯珠，请问其额定电流为多少？ 该灯珠额定电流为该灯珠额定电流为0.1A0.1A 上面的仿真结果显示，当该手电筒运用上面的仿真结果显示，当该手电筒运用0.3W0.3W的灯珠时，的灯珠时，流经灯珠的电流到达了额定要求流经灯珠的电流到达了额定要求 3. 3.仿真分析实现的步骤仿真分析实现的步骤 建立电路的模型建立电路的模型 定义输入、输出元件并设置输入元件参数定义输入、输出元件并设置输入元件参数 启动仿真功能，求出输出参数并分析启动仿真功能，求出输出参数并分析思索题思索题 计算机仿真分析的本质是什么

14、？计算机仿真分析的本质是什么？六小结六小结下下 课课第第2课课 在本次课中，我们将引见直流电路分析的根本方法一上一课回想一上一课回想 答案：I所示方向 请判别如右图中电流请判别如右图中电流的实践方向的实践方向 二欧姆定律二欧姆定律 答案：开关S断开，电流I =0A Ucd=0V欧姆定律用公式欧姆定律用公式表示为：表示为： R = U / I 开关开关S闭合，电流闭合，电流I =1A Ucd=4V三基尔霍夫电流定律三基尔霍夫电流定律 了解了电路模型以后，了解了电路模型以后，可以利用欧姆定律分析可以利用欧姆定律分析求解简单电路求解简单电路 还应了解分析与计算电路还应了解分析与计算电路最根本的定律：

15、基尔霍夫电流最根本的定律：基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律定律和基尔霍夫电压定律 在任一瞬时，流向某一结点的电流之和应该等于由该结点在任一瞬时，流向某一结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和，即在任一瞬时，一个结点上电流的代数和流出的电流之和，即在任一瞬时，一个结点上电流的代数和恒等于零，这便是基尔霍夫电流定律恒等于零，这便是基尔霍夫电流定律 几个概念几个概念 支路：电路中的每一分支称为支路，一条支路流过同一个电支路：电路中的每一分支称为支路，一条支路流过同一个电流，称为支路电流。流，称为支路电流。 结点：电路中三条或三条以上的支路相联接的点称为结点结点：电路中三条或三条以上的支路相联

16、接的点称为结点 图示电路共有三个电图示电路共有三个电流，因此有三条支路流，因此有三条支路,分别由分别由ab、acb、adb构成。构成。图示电路共有两个结点图示电路共有两个结点a和和b acb、adb两条支路两条支路中含有电源，称为有源中含有电源，称为有源支路；支路；ab支路不含电支路不含电源，称为无源支路源，称为无源支路对图示结点，其流入该结点的电流之和应该等于由该结点对图示结点，其流入该结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和，即：流出的电流之和，即： I3 = I1 + I2 基尔霍夫电流定律通基尔霍夫电流定律通常运用于结点，但也可常运用于结点，但也可以运用于包围部分电路以运用于包围部

17、分电路的任一假设的闭合面的任一假设的闭合面 可见，任一瞬时，经过任一闭可见，任一瞬时，经过任一闭合面的电流的代数和恒等于合面的电流的代数和恒等于0在图示电路中，有：在图示电路中，有： IA + IB +IC =0 请留意请留意IA、IB、IC均为流入电流均为流入电流可经过【例可经过【例1.3.2】来了解】来了解四基尔霍夫电压定律四基尔霍夫电压定律 分析与计算电路最根本的定律还有：分析与计算电路最根本的定律还有： 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律表述如下：基尔霍夫电压定律表述如下： 在任一瞬时，沿任一回路循行方向顺时针方向或逆时针方在任一瞬时，沿任一回路循行方向顺时针方向或逆时

18、针方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，这便是基尔霍夫向，回路中各段电压的代数和恒等于零，这便是基尔霍夫电压定律。电压定律。 回路的概念：回路的概念： 回路是一个闭合的电路回路是一个闭合的电路 上图中，上图中，E1、R1、R3构成一个回路；构成一个回路； R3、R2、E2也构成一个回路也构成一个回路 回路可分为许多段，回路可分为许多段，在左图中，在左图中，E1、R1、R2、E2构成一个回路，构成一个回路，可分为可分为E1、R1、R2、E2四个电压段。四个电压段。 回路电压关系为：回路电压关系为：U1+ U4 - U2 - U3 = 0即：即：U=0假定电位降为正假定电位降为正 从从b点出发，按

19、照虚点出发，按照虚线所示方向循行一周，线所示方向循行一周，其电位升之和为其电位升之和为U2 + U3，电位降之和为，电位降之和为U1 + U4 ； 回路中各段电压的代数和为零，这便是基尔霍夫电压定律回路中各段电压的代数和为零，这便是基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律不仅可运用于回路，也可以推行运用于回基尔霍夫电压定律不仅可运用于回路，也可以推行运用于回路的部分电路路的部分电路对想象回路运用基尔霍夫电压定律，有对想象回路运用基尔霍夫电压定律，有 UAB = UAUB 在左图示电路中，我们想象在左图示电路中，我们想象A、B两点存在一个如图示方向的电动两点存在一个如图示方向的电动势，其端电压为势，其

20、端电压为UAB，那么，那么UA、UB、UAB构成一个回路构成一个回路 这便是基尔霍夫电压定律的推行运用这便是基尔霍夫电压定律的推行运用可经过【例可经过【例1.3.3】来了解基尔霍夫电压定律】来了解基尔霍夫电压定律五利用支路电流求解电路五利用支路电流求解电路 当列出全部的结点和回路方程时，有些方程不独立。当列出全部的结点和回路方程时，有些方程不独立。选择独立方程的原那么如下：选择独立方程的原那么如下： 对对n个结点、个结点、m条支路的电路，可列出条支路的电路，可列出n-1个独立的个独立的结点电流方程和结点电流方程和m-n+1个独立的回路电压方程。个独立的回路电压方程。 以支路电流作为电路的变量，

21、运用基尔霍夫电流定律和电以支路电流作为电路的变量，运用基尔霍夫电流定律和电压定律分别对结点和回路建立求解电路的方程组，经过求解压定律分别对结点和回路建立求解电路的方程组，经过求解方程组求出各支路电流并求出电路其它参数的分析方法便是方程组求出各支路电流并求出电路其它参数的分析方法便是支路电流法支路电流法 图中共有图中共有3个支路和个支路和2个结点个结点对结点对结点a运用基尔霍夫电流定律，对运用基尔霍夫电流定律，对abC、abd两个回路运用基尔两个回路运用基尔霍夫电压定律，可列出如下三个方程：霍夫电压定律，可列出如下三个方程： 130=20 I1+5 I3 80=5I2+5 I3 I1+I2=I3

22、 【例【例1】在右图中，】在右图中，E1=130V、E2=80V、R1=20、R2=5、R3=5，恳求各支路电，恳求各支路电流流 ？ I1 =4A、I2 =6A、I3 =10A六利用结点电压公式求解电路六利用结点电压公式求解电路其结点间电压如下解释：其结点间电压如下解释： 支路电流法是求解电路的根本方法，但随着支路、结点数目的增多支路电流法是求解电路的根本方法，但随着支路、结点数目的增多将使求解极为复杂将使求解极为复杂 对右图示两个结点、多个支对右图示两个结点、多个支路的复杂电路路的复杂电路运用结点电压公式解题步骤如下：运用结点电压公式解题步骤如下：1、在电路图上标出结点电压、各支路电流的参考

23、方向；、在电路图上标出结点电压、各支路电流的参考方向；2、根据式、根据式(1-4-2)求出结点电压求出结点电压留意：留意：在用式在用式(1-4-2)求出结点电压时，电动势的方向与结点电压的参求出结点电压时，电动势的方向与结点电压的参考方向一样时取正值，反之，取负值，最终结果与支路电流考方向一样时取正值，反之，取负值，最终结果与支路电流的参考方向无关。的参考方向无关。假设电路图中结点数目多于两个，那么式假设电路图中结点数目多于两个，那么式(1-4-2)不可直接运用，不可直接运用，可列出联立方程或变换到两个结点求解。可列出联立方程或变换到两个结点求解。3、对各支路运用基尔霍夫电压定律，可求出各支路

24、电流；、对各支路运用基尔霍夫电压定律，可求出各支路电流；4、求解电路的其它待求物理量。、求解电路的其它待求物理量。选定结点间电压参考方向为选定结点间电压参考方向为U方向，根据式方向，根据式(1-4-2)，有，有 【例【例2】在右图中，】在右图中，E1=130V、E2=80V、R1=20、R2=5、R3=5，恳求支路电流，恳求支路电流I3 ？七小结七小结下下 课课第第3课课 在本次课中，我们将引见电阻元件的串联、并联、三角形、星形联接等上一课回想上一课回想 答案：为负 结点表示图如右图，知结点表示图如右图，知I1、I2的数值为正值，请问的数值为正值，请问I3的数值的数值为正还是为负？为正还是为负

25、？ 左图中，请判别它共存在多左图中，请判别它共存在多少个回路少个回路? 有多少决议电路有多少决议电路构造的回路构造的回路 答案：答案：7、3一什么是等效一什么是等效 由电路元件相联接组成、由电路元件相联接组成、对外只需两个端钮，这个对外只需两个端钮，这个网络整体称为二端网络网络整体称为二端网络 两个二端网络等效是指对两个二端网络等效是指对二端网络外部电路而言，它们二端网络外部电路而言，它们具有一样的伏安关系具有一样的伏安关系 对对45电阻而言，二端网络电阻而言，二端网络N1、N2具有一样的伏安关系，具有一样的伏安关系，2个二端网络等效个二端网络等效 二端网络二端网络N1、N2内部而言，流过内部

26、而言，流过5电阻上的电流电阻上的电流Is、I0不同，不同，显然是不等效的显然是不等效的二电阻元件的联接概述二电阻元件的联接概述 对于复杂电路，纯粹用对于复杂电路，纯粹用基尔霍夫等定律分析过于基尔霍夫等定律分析过于困难困难 需求根据电路的构造特点去需求根据电路的构造特点去寻觅分析与计算的简便方法寻觅分析与计算的简便方法 电阻元件是构成电路的根本元件之一，采用不同的联接方法，电阻元件是构成电路的根本元件之一，采用不同的联接方法，电路的构造便不一样，其分析方法也就能够不同。在实践运用电路的构造便不一样，其分析方法也就能够不同。在实践运用中，电阻元件的联接方式主要有：串联联接、并联联接、三角中，电阻元

27、件的联接方式主要有：串联联接、并联联接、三角形联接、星形联接、桥式联接方式等。形联接、星形联接、桥式联接方式等。三电阻元件的串联联接三电阻元件的串联联接 假设电路中有两个或更多个电阻一假设电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相联，并且在这些电个接一个地顺序相联，并且在这些电阻上经过同一电流，那么这样的联接阻上经过同一电流，那么这样的联接方法称为电阻串联方法称为电阻串联 如右图如右图 两个电阻两个电阻R1、R2串联可用一个电串联可用一个电阻阻R来等效替代，这个等效电阻来等效替代，这个等效电阻R的的阻值为阻值为R1+R2 即右上图可用右以即右上图可用右以下图等效下图等效串联是电阻元件联接的根本

28、方式之一，串联是电阻元件联接的根本方式之一，也是其它元件联接的根本方式之一也是其它元件联接的根本方式之一 电阻串联的物理衔接特电阻串联的物理衔接特征为电阻一个接一个地征为电阻一个接一个地顺序相联顺序相联电阻串联的运用很多。例如在负载额定电压低于电源电电阻串联的运用很多。例如在负载额定电压低于电源电压的情况下，可根据需求与负载串联一个电阻以分压压的情况下，可根据需求与负载串联一个电阻以分压 串联电阻上电压的分配与串联电阻上电压的分配与电阻成正比，电阻电阻成正比，电阻R 1、R 2上的电压如右上的电压如右 u 电阻串联的几点结论电阻串联的几点结论 两个电阻两个电阻R1、R2串联可用一串联可用一个电

29、阻个电阻R来等效替代，等效电来等效替代，等效电阻阻R的阻值为的阻值为R1+R2四电阻元件的并联联接四电阻元件的并联联接假设电路中有两个或更多个电阻联接假设电路中有两个或更多个电阻联接在两个公共的结点之间，那么这样的在两个公共的结点之间，那么这样的联接方法称为电阻并联如右图联接方法称为电阻并联如右图 两个电阻两个电阻R 1、R 2并联可用一个电并联可用一个电阻阻R来等效替代这个等效电阻来等效替代这个等效电阻R的的阻值的倒数为阻值的倒数为1/ R1+1/ R 2，即，即右上图可用右以下图等效右上图可用右以下图等效电阻并联的物理衔接特征电阻并联的物理衔接特征为两个或更多个电阻联接为两个或更多个电阻联

30、接在两个公共的结点之间在两个公共的结点之间普通负载都是并联运用的。各个不同的负载并联时，它普通负载都是并联运用的。各个不同的负载并联时，它们处于同一电压下，任何一个负载的任务情况根本不受们处于同一电压下，任何一个负载的任务情况根本不受其它负载的影响其它负载的影响并联电阻上电流的分配与并联电阻上电流的分配与电阻成反比，电阻电阻成反比，电阻R1、R2上的电流如右上的电流如右 u 电阻并联的几点结论电阻并联的几点结论两个电阻两个电阻R 1、R 2并联可用一并联可用一个电阻个电阻R来等效替代其阻值来等效替代其阻值的倒数为的倒数为1/ R1+1/ R 2 经过合并串并联电阻简化电路是经过合并串并联电阻简

31、化电路是分析电路的根本方法之一，下面我分析电路的根本方法之一，下面我们经过几个例题来了解其运用们经过几个例题来了解其运用 用电阻用电阻R 23 等效交换等效交换R 2、R 3 这种变换对电阻这种变换对电阻R 1而言是等效的，对而言是等效的，对R 2、R 3而言是不等效的；再用而言是不等效的；再用电阻电阻R等效交换等效交换R 1、R 23 ，可求，可求I详细解答。详细解答。 例例1 电路如右图，知电路如右图，知R 1=4、R 2= R 3=8，U=4V恳求恳求I、I 1、I 2、I 3 u 几个例题几个例题 R=2 、I=U/R=2A、I1=1A、I2=I3=0.5A 可经过合并串、并联电可经过

32、合并串、并联电阻求出总等效电阻从而阻求出总等效电阻从而求出电流求出电流I 并根据分流公并根据分流公式求出式求出I7 详细解答。详细解答。 例例2 电路如以下图，恳求电路如以下图，恳求I、I7？ I=2A、I7=1A五电阻元件的三角形、星形与桥式联接五电阻元件的三角形、星形与桥式联接在实践电路中，电阻元件除采用串联、并联联接方式以外，在实践电路中，电阻元件除采用串联、并联联接方式以外，还存在许多既非串联，又非并联的联接方法还存在许多既非串联，又非并联的联接方法 如左图，如左图，Ra、Rb、Rab三个电阻首尾联接，构成三个电阻首尾联接，构成一个闭合的三角外形，我一个闭合的三角外形，我们称这种联接为

33、三角形们称这种联接为三角形形联接。类似地，形联接。类似地，Rca、Rbc、Rab也构成三也构成三角形形联接角形形联接 。形联接也常称形联接也常称形联接形联接 图中，图中，Ra、Rb、Re三个三个电阻一端联接在一同，我电阻一端联接在一同，我们称这种联接为星形丫们称这种联接为星形丫形联接。形联接。Ra、Rb 、Rbc、Rca四个电阻首尾联接，中四个电阻首尾联接，中间用间用Rab像桥一样相互联像桥一样相互联接，这种联接称为桥式联接，这种联接称为桥式联接。接。 丫形联接也常称丫形联接也常称T形联接形联接 。三角形、星形、桥。三角形、星形、桥式联接为实践电路元件的常见联接方法式联接为实践电路元件的常见联

34、接方法 对外部电路而言，三角形联接的电阻网络可用星形联接的电对外部电路而言，三角形联接的电阻网络可用星形联接的电阻网络取代，反之亦然即对外部电路而言，下面两图可互阻网络取代，反之亦然即对外部电路而言，下面两图可互换。换。请记住丫形网络左图用形网络交换的变换公式请记住丫形网络左图用形网络交换的变换公式及形网络右图用丫形网络交换的变换公式及形网络右图用丫形网络交换的变换公式 电路中没有直接电阻串、并电路中没有直接电阻串、并联关系。可经过将形电阻联关系。可经过将形电阻网络用丫形网络等效交换后网络用丫形网络等效交换后再合并串、并联电阻后求解再合并串、并联电阻后求解详细解答。详细解答。 例例3 电路如以

35、下图，知电路如以下图，知Ra=Rab=Rbc=4、Rca=8、Rb= Re=5、U=24V恳求恳求I、Rb 上电压上电压URb？ I=2.4A、 URb =6V六本课的重点与难点六本课的重点与难点 重点：电阻元件的串并联联接重点：电阻元件的串并联联接 难点：电阻元件的三角形、星型的难点：电阻元件的三角形、星型的等效变换及运用。等效变换及运用。七思索题七思索题 电路如上图，电路如上图，Ra= Rbc=4、Rca=8，电阻，电阻Rab上流过电流为上流过电流为0，恳求恳求Rb的值的值 下下 课课第第4课课 在本次课中，我们将引见电源元件的运用上一课回想上一课回想一电源元件的一电源元件的 概念概念 假

36、设一个二端元件对外输出的端电压或电流假设一个二端元件对外输出的端电压或电流能坚持为一个恒定值或确定的时间函数，我们能坚持为一个恒定值或确定的时间函数，我们就把这个二端元件称为电源。就把这个二端元件称为电源。 按照电源的输出类型是电压还是电流可分为按照电源的输出类型是电压还是电流可分为电压源、电流源。电压源、电流源。 按照电源的输出能否恒定可分为直流电源、按照电源的输出能否恒定可分为直流电源、交流电源。交流电源。 二电压源模型的引入二电压源模型的引入 电压源是运用非常广泛的一种电源模型，如电池便可用电压源来表示电源是电路的根本部件之电源是电路的根本部件之一，它担任给电路提供能一，它担任给电路提供

37、能量，是电路任务的源动力量，是电路任务的源动力 一个电源可以用两种不同的一个电源可以用两种不同的电路模型来表示，用电压方式电路模型来表示，用电压方式来表示的模型为电压源模型；来表示的模型为电压源模型；用电流方式来表示的模型为电用电流方式来表示的模型为电流源模型流源模型 电压源是用电动势电压源是用电动势E和内阻和内阻R0串联来表示电源的电路模串联来表示电源的电路模型如左图型如左图 下面以电压源模型为例引见电源元件的运用下面以电压源模型为例引见电源元件的运用 三有载任务分析三有载任务分析将在电子技术中引见电将在电子技术中引见电源的实现，在此，更关源的实现，在此，更关怀电源驱动电路的才干怀电源驱动电

38、路的才干 所谓电源有载任务是指电源所谓电源有载任务是指电源开封锁合，电源与负载接通构开封锁合，电源与负载接通构成电流回路的电路形状成电流回路的电路形状 可经过左图示手电筒模型来可经过左图示手电筒模型来了解了解 电路的伏安关系如右电路的伏安关系如右表征电源的外部特性常表征电源的外部特性常用功率，将上式各项乘用功率，将上式各项乘以以I，那么得到功率平衡，那么得到功率平衡式式 式式1-3-4阐明，在一个电路中，电源产生的功率等于阐明，在一个电路中，电源产生的功率等于负载取用的功率与电源内阻耗费的功率的和，我们称之负载取用的功率与电源内阻耗费的功率的和，我们称之为功率平衡可经过一个例题来了解为功率平衡

39、可经过一个例题来了解用功率表示为：用功率表示为：P= PE P式中，式中，P=UI，为电源输出功率；，为电源输出功率；PE=EI，为电源产生功率；，为电源产生功率；P=R0 I 2，为电源内阻耗费功率，为电源内阻耗费功率 手电筒电路的伏安关系如右手电筒电路的伏安关系如右 当当RO=0时，也就是说，电源的内阻等于零时，电源端电压时，也就是说，电源的内阻等于零时，电源端电压U恒等于电源电动势恒等于电源电动势E，是一定值，而其中的电流，是一定值，而其中的电流I由负载电阻由负载电阻确定。我们把这样的电压源称为理想电压源或恒压源确定。我们把这样的电压源称为理想电压源或恒压源 电压源是用电动势电压源是用电

40、动势E和内阻和内阻R0串联来串联来表示电源的电路模型，其数学描画为表示电源的电路模型，其数学描画为四理想电压源四理想电压源理想电压源具有以下两个根本性质：理想电压源具有以下两个根本性质：其端电压其端电压U是一定值，与流过的电流是一定值，与流过的电流I的大小无关；的大小无关；流过的电流是恣意的，其数值由与电压源相联接的外流过的电流是恣意的，其数值由与电压源相联接的外电路决议电路决议实践上，理想的电压源是不存在的实践上，理想的电压源是不存在的五电流源模型五电流源模型一个实践电源除可以用电压一个实践电源除可以用电压源的模型来表示外，还可以源的模型来表示外，还可以用电流源的模型来表示用电流源的模型来表

41、示 电压源是用电动势电压源是用电动势E和内阻和内阻R0串联来表示，电流源是用串联来表示，电流源是用IS 和和U/R0 两条支路的并联来两条支路的并联来表示。电流源的模型可直接表示。电流源的模型可直接从电压源模型中导出从电压源模型中导出 电压源是用电动势电压源是用电动势E和内阻和内阻R0串联来串联来表示电源的电路模型，其数学描画为表示电源的电路模型，其数学描画为 上式两边除以上式两边除以R0，有：，有： U/RO=E/RO-I引入电源的短路电流引入电源的短路电流IS，显然，显然，IS = E/RO，那么上式变为，那么上式变为 这便是电流源的数学模型，电路如上这便是电流源的数学模型，电路如上当当R

42、0 =相当于并联支路相当于并联支路R0断开，那么断开，那么I = IS，也就是，也就是说，负载电流说，负载电流I固定等于电源短路电流固定等于电源短路电流IS，而其两端的电压，而其两端的电压U那么是恣意的，仅由负载电阻及电源短路电流那么是恣意的，仅由负载电阻及电源短路电流IS确定。我们确定。我们把这样的电流源称为理想电流源或恒流源把这样的电流源称为理想电流源或恒流源 电流源是用电流源是用IS 和和U/R0 两条支路的并两条支路的并联来表示，其数学描画为联来表示，其数学描画为六理想电流源六理想电流源理想电流源具有以下两个根本性质：理想电流源具有以下两个根本性质： 输出电流是一个定值输出电流是一个定

43、值IS，与端电压，与端电压U无关。无关。输出的电压是恣意的输出的电压是恣意的 ，其数值由外电路决议，其数值由外电路决议实践上，理想的电流源是不存在的实践上，理想的电流源是不存在的电源开路时电路电流为零，电源输出功率为零，电子设备没有电源开路时电路电流为零，电源输出功率为零，电子设备没有启动，电路显然不能任务，因此：启动，电路显然不能任务，因此：开启电路电源是电路开场任务的第一步开启电路电源是电路开场任务的第一步电源开路是指电源开关断开、电源的电源开路是指电源开关断开、电源的端电压等于电源电动势、电路电流为端电压等于电源电动势、电路电流为零、电源输出功率为零的电路形状零、电源输出功率为零的电路形

44、状七电源其它知识七电源其它知识1、开路、开路 电源开路用表达电源开路用表达式表示为式表示为 I = 0 U = U0= E P = 0 电源开路表示图如上图电源开路表示图如上图 电源短路是一种非常危险的电路形状，宏大的短路电流将烧坏电源短路是一种非常危险的电路形状，宏大的短路电流将烧坏电源电源,甚至引起火灾等事故甚至引起火灾等事故电源短路是指电源两端由于某种缘由电源短路是指电源两端由于某种缘由而直接被导线联接的电路形状。短路而直接被导线联接的电路形状。短路时电路的负载电阻为零、电源的端电时电路的负载电阻为零、电源的端电压为零，内部将流过很大的短路电流压为零，内部将流过很大的短路电流2、短路、短

45、路 电源短路用表达电源短路用表达式表示为式表示为 I =IS = E/R0 U = 0 P = 0 PE =P= R0I2电源短路表示图如上图电源短路表示图如上图 电源开路电压、短路电流是实践电源的根本参数之一，电源开路电压、短路电流是实践电源的根本参数之一，可经过一个例题来了解可经过一个例题来了解 确定某一元件是电源还是负载有两种方法：确定某一元件是电源还是负载有两种方法：1根据电压和电流的实践方向来判别，方法如下：根据电压和电流的实践方向来判别，方法如下：实践电流是从实践电压方向的实践电流是从实践电压方向的“+端流出，端流出，U和和I方向相反，那方向相反，那么该元件为电源；么该元件为电源；

46、实践电流是从实践电压方向的实践电流是从实践电压方向的“+端流入，端流入，U和和I方向一样，该方向一样，该元件为负载。元件为负载。 普通来说，电源是作为提供功率的元件出现的，但是，有时普通来说，电源是作为提供功率的元件出现的，但是，有时也能够作为吸收功率的元件作为负载出如今电路也能够作为吸收功率的元件作为负载出如今电路3、电源与负载的判别、电源与负载的判别可经过一个例题来了解可经过一个例题来了解 2根据电压和电流的参考方向来判别，方法如下：根据电压和电流的参考方向来判别，方法如下： 当元件的当元件的U、I方向选得一致时，假设方向选得一致时，假设P = UI为正值，该元件是为正值，该元件是负载，反

47、之，为电源；负载，反之，为电源； 当元件的当元件的U、I方向选得不一致时，假设方向选得不一致时，假设P = UI为正值，该元件为正值，该元件是电源，反之，为负载。是电源，反之，为负载。八本课的重点八本课的重点 重点：电源模型及有载分析重点：电源模型及有载分析第第5课课 在本次课中，我们将引见电源元件的串并联联接、电流源、电压源相互之间的等效变换及其运用、受控电源等 课堂小检验课堂小检验当当I1为为1A时，判别条件不充分；当时，判别条件不充分；当I1为为-1A时，时，I3值为正值为正 在右图示电路中，假定在右图示电路中，假定E1=6V、当当I1分别为分别为1A、-1A 时，请判别时，请判别I3值

48、为正值还是为负值值为正值还是为负值 额定功率为额定功率为3000W的发电机，只接了一个的发电机，只接了一个1000W的的电炉，请问还有电炉，请问还有2000W的电能到那里去了的电能到那里去了发电机的实践输出功率为发电机的实践输出功率为1000W实践只输出了实践只输出了1000W一电源元件一电源元件 的串并联联接的串并联联接所以：所以： I = E2+E1/R2+R1+RL U= E2+E1-IR2+R1像电阻元件一样，电源元件也存像电阻元件一样，电源元件也存在联接问题。两个电压源在联接问题。两个电压源E1、E2的串联联接模型如右图的串联联接模型如右图 对右图电路运用基尔霍夫电压定对右图电路运用

49、基尔霍夫电压定律有：律有： E2+E1= IR2+R1+IRL引入一个等效电压源引入一个等效电压源E，其电动势，其电动势E为为E2+E1，内阻，内阻R0为为R2+R1 ，用它取代电压源，用它取代电压源E2、E1，其电路如上左图，其电路如上左图 可得出电压源串联联接的结论：可得出电压源串联联接的结论： 对负载而言，多个电压源串联可用一个电压对负载而言，多个电压源串联可用一个电压源等效，其电动势为多个电压源电动势的代数源等效，其电动势为多个电压源电动势的代数和、内阻为多个电压源各自内阻的和。和、内阻为多个电压源各自内阻的和。 可经过串接电压源提高负载的任务电压。可经过串接电压源提高负载的任务电压。

50、 两个电压源两个电压源E1、E2的并联联的并联联接的模型如右图接的模型如右图 求解电路，有求解电路，有I2=E1E2/R1+ R2 两个具有不同电动势的电压源并联，高电动势的电压源将两个具有不同电动势的电压源并联，高电动势的电压源将产生很大的输出电流，低电动势的电压源将流入很大的电产生很大的输出电流，低电动势的电压源将流入很大的电流。普通情况下，它将超越电源本身的接受才干，从而毁流。普通情况下，它将超越电源本身的接受才干，从而毁坏电源。因此，普通情况下，不同电压源不能相互并联坏电源。因此，普通情况下，不同电压源不能相互并联 电流源相互联接的特点：电流源相互联接的特点： 对负载而言，多个电流源并

51、联可用一个电流对负载而言，多个电流源并联可用一个电流源等效，其短路电流为多个电流源短路电流的源等效，其短路电流为多个电流源短路电流的代数和、内阻为分别多个电流源内阻的并联电代数和、内阻为分别多个电流源内阻的并联电阻。可经过并联电流源提高负载的任务电压。阻。可经过并联电流源提高负载的任务电压。普通情况下，不同电流源不能相互串联。普通情况下，不同电流源不能相互串联。二电压源与电流源的等效变换的引入二电压源与电流源的等效变换的引入 对负载电阻对负载电阻RL而言，无论是用而言，无论是用电压源表示的电电压源表示的电源还是用电流源源还是用电流源表示的电源，其表示的电源，其负载特性是一样负载特性是一样的的

52、对负载电阻对负载电阻RL而言，电压源与电流源，相互间是等效的，可而言，电压源与电流源，相互间是等效的，可以进展等效变换。以进展等效变换。 三电压源与电流源的等效变换的公式三电压源与电流源的等效变换的公式 令电流源的短路电流令电流源的短路电流IS = E/RO，那么电压源、电流，那么电压源、电流源负载特性一样。源负载特性一样。电压源是用电动势电压源是用电动势E和内阻和内阻R0串联来串联来表示电源的电路模型，其数学描画为表示电源的电路模型，其数学描画为 电流源是用电流源是用IS 和和U/R0 两条支路的并两条支路的并联来表示，其数学描画为联来表示，其数学描画为 电压源向电流源转换时，内阻电压源向电

53、流源转换时，内阻RO不变，电源的短路电不变，电源的短路电流流IS = E/RO 电流源向电压源转换时，内阻电流源向电压源转换时，内阻RO不变，电源的电动势不变，电源的电动势 E= RO IS 【例【例2.2.1】有不断流发电机，】有不断流发电机，E=250V，R0=1，负载电阻，负载电阻RL=24，请用电源的两种模型分别计算负载电阻上电压，请用电源的两种模型分别计算负载电阻上电压U和电流和电流I，并计算电源内部的损耗和内阻上的压降解答并计算电源内部的损耗和内阻上的压降解答 电压源与电流源的相互转换对电压源与电流源的相互转换对外部负载外部负载RL是等效的。是等效的。 画出电路如左图画出电路如左图

54、 求解左图求解左图a，有：，有： 求解左图求解左图b，有：，有： 电压源与电流源的相互转换对外部负载电压源与电流源的相互转换对外部负载RL是等效的，是等效的，但对电源内部，是不等效的。但对电源内部，是不等效的。 图图a内部的损耗和内内部的损耗和内阻上的压降为：阻上的压降为：U = I R0 = 101=10VP0=I2R0= 1021=100W图图b内部的损耗和内部的损耗和内阻上的压降为：内阻上的压降为：可适当地利用电压源、电流源可适当地利用电压源、电流源的等效变换改动电路构造从而的等效变换改动电路构造从而产生直接电源串并联关系产生直接电源串并联关系 【例【例2.2.2】请计算右】请计算右图中

55、图中2电阻上的电流电阻上的电流I 解答解答 可将左边可将左边2V电压源等效电压源等效变换为电流源如上图变换为电流源如上图1A电流源与电流源与2A电流源并联，电流源并联，可用一个电流源等效取代如左可用一个电流源等效取代如左上图上图 左上图中，有两个电流源。左上图中，有两个电流源。可将它们分别等效变换为电压可将它们分别等效变换为电压源如右上图源如右上图求解上图，有求解上图，有 I=5/3A 受控电源可分为控制端输入端和受控端输出端两个部受控电源可分为控制端输入端和受控端输出端两个部分。假设控制端不耗费功率，受控端满足理想电压源或电流分。假设控制端不耗费功率，受控端满足理想电压源或电流源特性，这样的

56、受控电源称为理想受控电源。源特性，这样的受控电源称为理想受控电源。电压源或电流源的输出电压或电压源或电流源的输出电压或电流不受外部电路的控制，我们称电流不受外部电路的控制，我们称它为独立电源。它为独立电源。 四受控电源四受控电源(学时数较少时可将本知识点放学时数较少时可将本知识点放到第七章讲解到第七章讲解)1、受控电源的概念、受控电源的概念 电压源的输出电电压源的输出电压和电流源的输压和电流源的输出电流受电路中出电流受电路中其它部分的控制，其它部分的控制，这种电源称为受这种电源称为受控电源。控电源。可经过一个例题来了解可经过一个例题来了解 五本课的重点五本课的重点 重点：电源两种模型的等效变换

57、重点：电源两种模型的等效变换 难点：受控电源难点：受控电源第六课第六课 在本次课中，我们将引见叠加定理、戴维宁定理、电位及其运用。一叠加原理一叠加原理 在左图中，我们假定要求电在左图中，我们假定要求电流流I 1 对于线性电路，任何一条支路的电流或电压，都可看成对于线性电路，任何一条支路的电流或电压，都可看成是由电路中各个电源电压源或电流源分别作用时，在此是由电路中各个电源电压源或电流源分别作用时，在此支路中所产生的电流或电压的代数和。这便是叠加原理支路中所产生的电流或电压的代数和。这便是叠加原理 可用式可用式1-7-2求出结点电压后求出结点电压后再求电流再求电流I 1 解释解释 。 显然，左图为线性电路，显然，左图为线性电路，思索电源思索电源E1单独作用：将电单独作用：将电压源压源E2短路，电路如以下图短路，电路如以下图 思思索索电电源源E2单单独独作作用用 分别求解上面的两个电路再运用叠加原理可求分别求解上面的两个电路再运用叠加原理可求I1+ 两个电压源相互并联两个电压源相互并联并给负载供电的电路如并给负载供电的电路如右图右图 请计算两个电压源相互并联并给负载供电时电源内阻上的电流请计算两个电压源相互并联并给负载供电时电源内阻上的电流 先思索先思索E1