电工学-第1章直流电路.

1、电工技术电工技术电工技术电工技术 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页 3 电路就是电流流通的路径。电路就是电流流通的路径。 是由某些元、器件为完成一定功能、按一定是由某些元、器件为完成一定功能、按一定 方式组合后的总称。方式组合后的总称。S E4+mA 一是实现能量的输送和转换。一是实现能量的输送和转换。 二是实现信号的传递和处理。二是实现信号的传递和处理。 E 电源：电源：将非电形态的能量将非电形态的能量 转换为电能。转换为电能。 负载：负载：将电能转换为将电能转换为 非电形态的能量。非电形态的能量。 中间环节中间环节：起沟通电路和起沟通电路和 输送电能的作用。输送电能的作用。S

2、E ES 5 从电源来看，电源本身的电流通路称为从电源来看，电源本身的电流通路称为内电路内电路， 电源以外的电流通路称为电源以外的电流通路称为外电路外电路。 当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时， 这种电路称为这种电路称为直流电路直流电路。 当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交 流电流时，这种电路称为流电流时，这种电路称为交流电路交流电路。无源网络无源网络有源网络有源网络二端二端网络网络二端二端网络网络6单位时间内流过导体横截面的电荷量。单位时间内流过导体横截面的电荷量。直流直流（恒定电流）：（恒定电流）

3、：电路中电路中电流的大小和方向电流的大小和方向都不随时间变化。都不随时间变化。 I =Qti =dqdt（A） IEUS UL 7电流的参考方向：电流的参考方向：电路复杂，电流的方向难以事先判断电路复杂，电流的方向难以事先判断电流的方向随时间变化，不固定电流的方向随时间变化，不固定选定某一方向为电流的参考方向选定某一方向为电流的参考方向（正方向）（正方向）电流的实际方向与参考方向相同，为正电流的实际方向与参考方向相同，为正电流的实际方向与参考方向相反电流的实际方向与参考方向相反，为负，为负电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。 8AB参考方向参考方向A

4、B参考方向参考方向i0i01. 箭标表示箭标表示2. 双下标表示双下标表示iAB：电流的正方向为由：电流的正方向为由A流向流向BiBA：电流的正方向为由：电流的正方向为由B流向流向AiAB= iBA实际方向实际方向实际方向实际方向9电场力将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消的某一点移至参考点时所消耗的电能。耗的电能。参考点的电位为零。参考点的电位为零。I EUS UL 直流电路中电位用直流电路中电位用 V 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。参考点的选择：参考点的选择： 选大地为参考点：选大地为参考点： 选元件汇集的公共端或公共线为参考点：选元件汇集的公共

5、端或公共线为参考点： 103. 电压电压电场力将单位正电荷从电路的电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的某一点移至另一点时所消耗的电能。电能。电压就是电位差：电压就是电位差：IUS UL直流电路中电压用直流电路中电压用 U 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。US 是电源两端的电压，是电源两端的电压， UL 是负载两端的电压。是负载两端的电压。Uab = Va - Vb电压的实际方向：电压的实际方向：规定为电位降落的方向：规定为电位降落的方向： 11NOTE: 1.某点的电位是该点与参考点之间的电压；某点的电位是该点与参考点之间的电压； 2.电位的高低是相对的，而两点之间

6、的电压是电位的高低是相对的，而两点之间的电压是 绝对的。绝对的。 表示方法：表示方法： + u 负负 载载 bauuab12定义：单位时间内所转换的电能。定义：单位时间内所转换的电能。 符号：符号：P（直流电路）（直流电路） 单位：单位：W （瓦）（瓦）I EUS UL 关联方向关联方向 P = UI 若若 P0，表示该元件消耗功率，是负载；，表示该元件消耗功率，是负载； 若若 P0，表示该元件发出功率，是电源。，表示该元件发出功率，是电源。 非关联方向非关联方向 P =UI 若若 P0，表示，表示该元件消耗功率，是负载该元件消耗功率，是负载； 若若 P0，表示，表示该元件发出功率，是电源该元

7、件发出功率，是电源。135. 电能电能定义：在时间定义：在时间 t 内转换的电功率称为内转换的电功率称为电能：电能：W = P t 符号：符号：W（直流电路）。（直流电路）。单位：单位：J （焦）（焦）单位转换：千瓦时（单位转换：千瓦时（kWh） 1 千瓦时为千瓦时为 1 度电，度电，1 kWh3.6 106 J电路的实际工作中，各电源元件产生或发出的功电路的实际工作中，各电源元件产生或发出的功率之和必定等于各负载元件吸收或消耗的功率之率之和必定等于各负载元件吸收或消耗的功率之和。和。6. 功率平衡功率平衡14当电源与负载接通，电路中有当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换。了电流

8、及能量的输送和转换。电路的这一状态称为电路的这一状态称为通路通路。IEUS UL S通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为为有载有载或称电源处于负载状态。或称电源处于负载状态。各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力的，称为电气设备的和工作能力的，称为电气设备的额定值额定值。15S1S2EEL1EL2当某一部分电路与电源断开，当某一部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，亦无该部分电路

9、中没有电流，亦无能量的输送和转换，这部分电能量的输送和转换，这部分电路所处的状态称为路所处的状态称为开路开路。有有源源电电路路 开路的特点：开路的特点：开路处的电流等于零开路处的电流等于零I0开路处的电压应视电路情况而定开路处的电压应视电路情况而定电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为空载空载。U 视电视电路而定路而定16当某一部分电路的两端用电当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所关所旁

10、路，这一部分电路所处的状态称为处的状态称为短路短路或或短接短接。S1S2电源短路电源短路 短路的特点：短路的特点：短路处的电压等于零短路处的电压等于零U0短路处的电流应视电路情况而定短路处的电流应视电路情况而定I 视电路而定视电路而定有有源源电电路路EL1EL217II参考方向参考方向: :一个任意假定的方向，又称为正方向，一个任意假定的方向，又称为正方向，原则上参考方向可任意选择。原则上参考方向可任意选择。在分析某一个电路元件的电压与电流的关系时，需在分析某一个电路元件的电压与电流的关系时，需要将它们联系起来选择，这样设定的参考方向称为要将它们联系起来选择，这样设定的参考方向称为非关联参考方

11、向非关联参考方向或或关联参考方向关联参考方向。 U电电源源负负载载 U18 元件元件 I U + 元件元件 I U关联参考方向：关联参考方向：电压和电流的参考方向一致电压和电流的参考方向一致 元件元件 IU 元件元件 I+ U 或或 I 元件元件 U + I 元件元件 U非关联参考方向：非关联参考方向：电压和电流的参考方向相反电压和电流的参考方向相反 I 元件元件 UI 元件元件 + U 或或 1.2 1.2 电路的基本物理量及其参考方向电路的基本物理量及其参考方向 19理想电路元件理想电路元件理想有源元件理想有源元件理想无源元件理想无源元件电电压压源源电电流流源源电电阻阻元元件件电电容容元元

12、件件电电感感元元件件20有源元件有源元件 ： 实际电源：实际电源： 既产生电能，内部又有能量损耗。既产生电能，内部又有能量损耗。 实际电源有电压源和电流源两种。实际电源有电压源和电流源两种。 理想电源：理想电源： 产生电能，内部无能量损耗。产生电能，内部无能量损耗。 理想电源有理想电压源和理想电流源两种。理想电源有理想电压源和理想电流源两种。 211. 理想电压源理想电压源 电路模型电路模型 US 伏安特性（外特性）伏安特性（外特性） IUO电压与电流无关，保持为某给定的时间函数电压与电流无关，保持为某给定的时间函数 us(t) US I U一、理想有源元件一、理想有源元件直流电压源直流电压源

13、us=Us 恒压源恒压源 22 理想电压源特点理想电压源特点: Us=0相当于短路相当于短路 输出电流由负载的大小确定输出电流由负载的大小确定 输出电压是固定的时间函数；输出电压是固定的时间函数； 同频率电压源串联可等效为一个同频率同频率电压源串联可等效为一个同频率的电压源的电压源 电压源一般不允许并联电压源一般不允许并联23实际电压源实际电压源IUOUSRs US I URLU=Us- -IRs24 恒流源恒流源 I ISU 电路模型电路模型 IS 伏安特性（外特性）伏安特性（外特性） U IO2. 理想电流源理想电流源电流与电压无关，保持为某给定的时间函数电流与电压无关，保持为某给定的时间

14、函数is(t) 直流电流源直流电流源 is=Is25 理想电流源的理想电流源的 特点特点: 输出电流是恒定的输出电流是恒定的 输出电压由负载的大小确定输出电压由负载的大小确定 Is=0相当于开路相当于开路 同频率电流源并联可等效为一个同频同频率电流源并联可等效为一个同频率的电流源率的电流源 电流源一般不允许串联电流源一般不允许串联26实际电流源实际电流源U IOI ISURsRLISI=Is- -U/Rs27 电阻元件电阻元件当电路的某一部分只存在电当电路的某一部分只存在电能的消耗而没有电场能和磁能的消耗而没有电场能和磁场能的储存，这一部分电路场能的储存，这一部分电路可用可用电阻元件电阻元件来

15、代替。来代替。 R i u R =ui（ ） 线性电阻与非线性电阻线性电阻与非线性电阻 P = UI = RI2 =U2R 电阻消耗的功率电阻消耗的功率28 电阻图片电阻图片水泥电阻水泥电阻线绕电阻线绕电阻碳膜电阻碳膜电阻可变电阻可变电阻压敏电阻压敏电阻功率电阻功率电阻29 例例1.5.1在图示直流电路中，已知在图示直流电路中，已知 US3 V， IS3 A， R1 。求：。求：(1) 电压源的电流和电流源的电压；电压源的电流和电流源的电压； (2) 讨论电路的功率平衡关系。讨论电路的功率平衡关系。 R I US IS U解解(1) 由于电压源与电流源串联由于电压源与电流源串联IIS3 A根据

16、电流的方向可知根据电流的方向可知UUSRIS ( 3 + 1 3 ) V = 6 V(2) 功率平衡关系功率平衡关系电压源电功率：电压源电功率：PLUS I( 3 3 ) W = 9 W 电流源电功率：电流源电功率： PO-U IS-( 6 3 ) W = -18 W电阻电阻 R 消耗的电功率：消耗的电功率：PRR IS2( 1 32 ) W = 9 W功率平衡：功率平衡： 30 v结点：结点：电路中三条或三条以上支路的汇集点。电路中三条或三条以上支路的汇集点。v支路：支路：电路中没有被电路中没有被分支的一段电路。分支的一段电路。v回路：回路：电路中的任意闭合路径。电路中的任意闭合路径。v网孔

17、：网孔：回路中不包含任何其它回路的回路。回路中不包含任何其它回路的回路。+- - -Us1Us2I1I2I3R1R2R3abcd31 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba对结点对结点 a I1 I2 I3I1 I2 I3 0流入结点的电流前取正号，流入结点的电流前取正号，流出结点的电流前取负号。流出结点的电流前取负号。 内容：内容： i入入i出出 i0结点电流方程。结点电流方程。32 基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中 任意结点，而且还可以推广应用于任意结点，而且还可以推广应用于 电路中任何一个假定的闭合面电路中任何一个假定的闭合面 广义

18、结点广义结点。 ICIEIBICIBIEICIBIE033 解解 由图中所示电流由图中所示电流的参考方向，应用基尔霍夫的参考方向，应用基尔霍夫电流定律，分别由结点电流定律，分别由结点 a、b、c 求得求得I6I4I1 (53 ) A 8 A 例例1.6.1 在图示部分电路中，已知在图示部分电路中，已知 I13 A， I45 A， I58 A 。试求。试求 I2 ，I3 和和 I6 。 a I1 I3 I2 I4 I5 I6 cbI2I5I4 8(5 ) A 13 AI3I6I5 (88 ) A 16 A或由广义结点得或由广义结点得 I3I1I2 (313 ) A 16 A34大连交通大学电信学

19、院电工教研室 制作 例例1.2 电路如图所示，已知电路如图所示，已知I15A，I23A，试求电流试求电流I3。 解：由广义结点可得：解：由广义结点可得：I1 - I2 - I3 = 0I3 = 2A35对回路对回路 adbca US2U1US1U2 与回路环行方向一致的电压前取正号，与回路环行方向一致的电压前取正号，与回路环行方向相反的电压前取负号。与回路环行方向相反的电压前取负号。 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd U1 U2 US2U1US1U20 内容：内容： u升升 = u降降 u = 0 回路电压方

20、程。回路电压方程。 36如果回路中理想电压源如果回路中理想电压源两端的电压改用电动势两端的电压改用电动势表示，电阻元件两端的表示，电阻元件两端的电压改用电阻与电流的电压改用电阻与电流的乘积来表示，则乘积来表示，则 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde或或 U RI - E = 0对回路对回路 adbcaR1I1 E1 R2I2 + E2 = 0 与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号，与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号， 不一致的前面取负号。不一致的前面取负号。 R1 I1 E1 R2 I2 E2 R3 I3 R4 bacde37 基尔霍

21、夫电压定律不仅适用于电路中任一闭基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任一闭 合的回路，而且还可以推广应用于任何一个合的回路，而且还可以推广应用于任何一个 假想闭合的一段电路。假想闭合的一段电路。广义回路广义回路将将 a、b 两点间的电压两点间的电压作为电阻电压降一样考作为电阻电压降一样考虑进去。虑进去。 U R I USba R IUUS038 解解 由回路由回路 abcdefaUab + UcdUed + Uef E1 + E2 0 例例1.6.2在图示回路中，已知在图示回路中，已知 E120 V，E210 V，Uab4 V ，Ucd6 V ，Uef 5 V 。试。试求求Ued 和和 Uad 。

22、 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Ued Uab + Ucd + Uef E1 + E2 4 + (6 )52010 V 7 V39 由假想的回路由假想的回路 abcdaUab + UcdUad + E2 0 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Uad Uab + Ucd + E2 4 + (6 ) 10 V 8 V40大连交通大学电信学院电工教研室 制作（ ） 1.1 如图所示电路，方框代表电源或负载。试判断如图所示电路，方框代表电源或负载。试判断哪些是电源？哪些是负载？哪

23、些是电源？哪些是负载？电源电源 第第1 1章章 电路元件与电路定律电路元件与电路定律 10 V2 A2 A10 V 10 V2 A2 A10 V（ ） 负载负载 （ ） 负载负载 （ ） 电源电源 41大连交通大学电信学院电工教研室 制作 1.2 如图所示电路，试判断哪些电源是有源负载？如图所示电路，试判断哪些电源是有源负载？ 课课 堂堂 讨讨 论论1A 1 V 1 1A 1 V 0.5 1A 1 V 2 （ ） 电压源电压源 （ ） 电流源电流源 （ ） 没有没有 （ ） 电流源电流源 1A0.5 1 V 42大连交通大学电信学院电工教研室 制作 1.3 如图所示电路，试求虚线框部分的等效电

24、路。如图所示电路，试求虚线框部分的等效电路。 课课 堂堂 讨讨 论论R 1A 1 V 1 1A1 1 1 V 等效等效 等效等效 1A1 1 V R 43大连交通大学电信学院电工教研室 制作广广义义结结点点课课 堂堂 讨讨 论论15 V R0.2 A 图图1 1.4 图图1 所示电路的电流为负值，是否说明电阻为所示电路的电流为负值，是否说明电阻为 负值？答：（负值？答：（ ）。）。 电阻为正值。因为电阻为正值。因为 U = RI 1.5 图图2 所示电路，不计算能否求出所示电路，不计算能否求出 I1I2I3 =？ 答：（答：（ ）。）。 5 V I1 图图2 1 2 3 1 2 3 I2 I3

25、 10 V I1I2I3 = 0 44 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤R1 E1 R3 R2 E2 R1 E1 R3 R2 E2 (1) 确定支路数，选择各确定支路数，选择各 支路电流的参考方向。支路电流的参考方向。I1 I2 I3 (2) 确定结点数，列出确定结点数，列出 独立的结点电流方独立的结点电流方 程式。程式。 n 个结点只能列出个结点只能列出 n1 个个 独立的结点方程式。独立的结点方程式。结点结点 a : I1I2I3 0结点结点 b : I1I2I3 0只有只有1 1个方程是独立的个方程是独立的45(3) 确定余下所需的方程式数，确定余下所需的方程式数， 列出

26、独立列出独立 的回路电压方程式。的回路电压方程式。R1 E1 R3 R2 E2 I1 I2 I3 ab左网孔左网孔 : R1I1 R3I3 E1 右网孔右网孔 :R2I2 R3I3 E2(4) 解联立方程式，求出各支路电流的数值。解联立方程式，求出各支路电流的数值。R1I1 R3I3 E1I1 I2 I3 0R2I2 R3I3 E2求出：求出：I1、 I2 和和 I3。46 解解 选择各支路电流的选择各支路电流的参考方向和回路方向如图参考方向和回路方向如图R4 R3 R1 US1 R2 US2 例例1.7.1在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US112 V ， US212 V ，R11 ，

27、 R22 ， R32 ， R44 。求各支路电。求各支路电流流 。 I1 I2 I3 I4 上结点上结点 I1I2I3 I4 0 左网孔左网孔 R1I1R3I3US10 中网孔中网孔 R1I1 R2I2US1US2 0 右网孔右网孔 R2I2R4I4US2047 代入数据代入数据R4 R3 R1 US1 R2 US2I1 I2 I3 I4 I1I2I3 I4 0I12I3120I1 2I21212 02I24I4120 I14 A， I22 A， I34 A， I42 A48 叠加定理叠加定理是分析线性电路最基本的方是分析线性电路最基本的方 法之一。法之一。在含有多个有源元件的线性电路中，任在

28、含有多个有源元件的线性电路中，任一支路的电流和电压等于电路中各个有一支路的电流和电压等于电路中各个有源元件分别单独作用时在该支路产生的源元件分别单独作用时在该支路产生的电流和电压的代数和。电流和电压的代数和。49R1 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US US经计算可得经计算可得I1 =USR1R2R2ISR1R2IS IS I1 =USR1R2 USIS IS USI1 =R2ISR1R2 = I1 I1 I1 I2 I1 I2 50R1 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US US经计算经计算可得可得IS IS I2 =USR1R2 USIS IS

29、 USI1 I2 I1 I2 I2 =USR1R2R1ISR1R2I2 =R1ISR1R2 = I2 I2 51 （1）在考虑某一有源元件单独作用时，应令）在考虑某一有源元件单独作用时，应令其他有源元件中的其他有源元件中的 US = 0 ，IS = 0。即即电压源短路电压源短路 ，电流源开路，电流源开路。 应用叠加定理应用叠加定理时要注意：时要注意： （2）最后叠加时，一定要注意各个有源元件）最后叠加时，一定要注意各个有源元件单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正号

30、，不一致时前面取负号。号，不一致时前面取负号。 （3）叠加定理只适用于线性电路。）叠加定理只适用于线性电路。 （4）叠加定理只能用来分析和计算电流）叠加定理只能用来分析和计算电流和电压，不能用来计算功率。和电压，不能用来计算功率。52 例例1.8.1在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定。试用叠加定理求通过电压源的电流理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压和电流源两端的电压 U6 。 R2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 53 解解电压源单独作用时电压源单独作用时 R2 USI

31、2 U 6R1 R4 I4 R3 I5 = I2 I4I5 =USR1R2USR3R4=10411053()A = 3.25 A=I2 I4U6 R2R4 = 1.75 V=10411053()1 3 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 54电流源单独作用时电流源单独作用时 =I2 I4+U6 R2R4R2 I2 U6IS R1 R4 I4 R3 I5 = I2I4I5 =R1R1R2ISR3R3R4IS=441()A = ( 1.61.25 ) A= 0.35 A 2553 2= ( 1 1.6 + 3 1.25 ) V = 5.35 VR2 USI2 U6

32、IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 最后求得最后求得 = I5I5I5 = ( 3.250.35 ) A = 3.6 A= U6 U6+U6 = (1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V55 二端网络二端网络: 是具有一对输入端或一对输出端的网络。是具有一对输入端或一对输出端的网络。 无源二端网络：不含有电源的二端网络。无源二端网络：不含有电源的二端网络。 有源二端网络：含有电源的二端网络。有源二端网络：含有电源的二端网络。56 等效电源定理等效电源定理是将有源二端网络用一个等效是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。电源代替的定理。有源二端网络有源二端网络R1 R2

33、IS US对对 R2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部等效的条件下可用一个等效电源来代替。等效的条件下可用一个等效电源来代替。R0 UeS 戴维宁戴维宁等效电源等效电源R0 IeS 诺顿等诺顿等效电源效电源57R0 U0 Uo o 一、戴维宁定理一、戴维宁定理 内容：内容： 等效电源的电动势等效电源的电动势 U0 （端口开路电压）（端口开路电压） 等效电源的内阻等效电源的内阻0 R0 除源除源 Uo o R0 无源二端网络无源二端网络 RL 有源二端网络有源二端网络 I URL I U2.5 2.5 戴维南定理戴维南定理58 UOCISC UOC

34、ISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。UeS UOC由图由图(b)R0 =UeSISC=UOCISC由图由图(b)59 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源因此因此UOC US + R1IS对于图对于图(a)ISC =USR1+ ISR0 =UOCISC=US + R1ISUSR1+ IS

35、= R1 60设有一个电压源模型与一个电阻负载相接，当设有一个电压源模型与一个电阻负载相接，当负载电阻等于电压源模型的内电阻时，则负载负载电阻等于电压源模型的内电阻时，则负载能从电压源模型中获得最大功率。能从电压源模型中获得最大功率。R0 U0 RL 当当RLR0时，时，RL获得功率最大获得功率最大61 Uo US R1 R2 R3IS例例1.10 电路如图所示，已知电路如图所示，已知 US = 12 V，IS = 2 mA，R1 = 3 k ，R2 = 1 k ，R3 = 2.25 k ，R = 2 k 。试用戴维南定理求解试用戴维南定理求解 I。I1I2I1I2IS = 0R1I1R2I2

36、 = USR3ISUoR2I2 = 0 解解: 先将先将R从电路中去掉，从电路中去掉， 造成二端网络造成二端网络 (1) 求开路电压求开路电压 Uo 解得：解得：Uo3V 可用任意一种方法求解可用任意一种方法求解 Uo 。 US R1 R2R3R ISI62(2) 求求 R0R0 = (R1R2) R3 = 3 k (3) 求求 I=0.6 mA I = U0 R0R R1 R2 R3R0 U0R0R I 等效电路等效电路 6364A2 . 1A5512211 RRUIA8 . 0A51012432 RRUIR0abR3R4R1R2 8 . 5434321210RRRRRRRRR，所以所以65

37、A126. 0A108 . 52G00G RRUI66解：解：(1) 断开待求支路求等效电源的电动势断开待求支路求等效电源的电动势 E电路如图，已知电路如图，已知E E1 1=40V=40V，E E2 2=20V=20V，R R1 1= =R R2 2=4=4 ，R R3 3=13=13 ，试用戴维南定理求电流，试用戴维南定理求电流I I3 3。A5 . 2A4420402121 RREEI67(2) 求等效电源的内阻求等效电源的内阻R0除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）从从a、b两端看进去，两端看进去， R1 和和 R2 并联并联 2

38、21210RRRRR，所以所以68(3) 画出等效电路求电流画出等效电路求电流I3A2A132303003 RRUI69 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络(b)诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS 输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。IeS ISC由图由图(b)R0 =UOCIeS=UOCISC由图由图(b)R0 求法与戴维宁求法与戴维宁定理中相同定理中相同70 诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS R0 UeS 戴维宁等效电源戴维宁等效电源戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外等效的条件下，相互之间可以等效的条件下，相互之间可以等效变换等效变换。等效变换的公式为等效变换的公式为IeS =UeSR0变换时内电阻变换时内电阻 R0 不变，不变，IeS 方向应由方向应由 UeS 的负极流向正极。的负极流向正极。71 例例1.9.1图示电路中，已知