电工电子技术：第02讲 第一章 电路和电路元件

1、1 2 独立电源元件 一、理想电压源和理想电流源外特性：输出电压与输出电流的关系。特点：UIO(1)端电压始终恒定，等于直流(交流)电压US(us)。(2)输出电流是任意的，即随负载(外电路）的 改变而改变。_U+IUS+_RL 1. 理想电压源(3)理想电压源不能短路,否则引起矛盾。 2. 理想电流源(1)输出电流恒定不变。(2)端电压是任意的,即随负载不同而不同。(3)理想电流源不能断路。U=IS.RLI = IS外特性方程IUISRL特点IUISO例1分析：IS 固定不变, US 固定不变。USIRU-=IsU=?IUS+-R所以： I = Is, 已知：Is ，US ，R 问：I等于多

2、少？ U又等于多少？例2US+bRIsIIUsa-1A4V2 已知：IS ，US ，R； 试分析：1. I 等于多少？ 2. 若使R 减小为1，I 如 何变？两个电源的功率如 何变？解：1. Uab = US 2. 若R 减小为1，电流源的功率不变！电压源的功率IUs = I Is=3A 增大！P = USIUs = 12WI = US / R=4A 为什麽？I = US/R=4/2 =2A例3求下列各电路的等效电源解:+abU25V(a)+abU5V(c)+a5AbU3(b)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A23b+(a)a+5V32U+b二、实际电压源和实际电流源1. 实际

3、电压源u = us i R0实际电压源伏安特性可见：实际电压源的内电阻R0越小，外特性曲线越平，电源的带载能力越强。+Nu si u R0i uuuS2. 实际电流源i = is u G0实际电流源伏安特性实际电流源的内电导G0越小，外特性曲线越陡，电源的带载能力越强。 以上理想电源、实际电源均为“独立电源”，能单独对外电路提供电能。可以在电路中起到“激励”的作用。可见：NG0u i i si uii S三、受控电源 非独立电源i bi bi c=电流 i c 受电流 i b 控制一条支路的电压（或电流）受另一条支路的 电压（或电流）控制。被控支路 电压电流控制支路 电压电流VCCSVCVSC

4、CCSCCVSi bi bi c=电流控制的电流源受控源受控源的电路模型图中的、 没有单位，k的单位是，g的单位是S。+u uVCVSu guVCCSRi i CCCSCCVS+kiRi 注意事项：1. 控制支路、被控支路 及参考方向在电路图 中一定要标清楚。2. 控制支路控制量的参 考方向改变，被控量 的参考方向也要相应 改变。uS+-+ii R2R1R3R4uS+-+ii R2R1R3R43. 变换电路时，控制支路不能变换掉。uS+-+ii R2R1R3R4uS+-+iR1R4R2R34. 受控源不是独立电源。受控源不能单独在电路中 起“激励”作用。四、电压源和电流源的等效变换等效电路的概

5、念1. 两个结构参数不同的电路在端子上有相同的电压、电流关系，因而可以互相代换；2. 代换的效果是不改变外电路（或电路未变化部分）中的电压、电流和功率。等效只是针对外电路而言，对其内部电路是不等效的。电压源与电流源变换公式：i Su iG22变换条件u = u i = i uSRi = = uS uRuRi =i Su G令i S=uSRG=1R电压源 电流源即：i S为电压源的短路电流；电阻不变。电流源 电压源uS=i SRR=1G即：u S为电流源的开路电压；电阻不变。+uSRu i 11注意：1. 电压源、电流源变换前后要保证对外的电压、 电流大小、方向均不改变。2. 变换只是对外等效，

6、对内部不等效。3. 理想电压源、理想电流源之间不能变换。4. 含有受控源时，不能把受控源的控制支路变 换掉。5. 独立源变换后仍是独立源，受控源变换后仍 是受控源。例1+6V2A3VI361312A试利用电源的等效变换求I。+2A2A361132V3VI续前：+4A21132V3VI+1132V3VI+28V2A31A31I3A1.51II= A95例22I1AI228求：电流I=？解：将左边受控电流 源变换为受控电 压源。+1A8I224I1A8I4I不能变换成电压源I=0.5A第二章 电路分析基础21 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路作为一个整体所服从的基本规律，它阐述了电路各部分电压或各

7、部分电流相互之间的内在联系。 基尔霍夫电流定律(KCL)(Kirchhoffs Current Law)基尔霍夫电压定律(KVL)(Kirchhoffs Voltage Law)一、名词注释：支路：流过同一电流的电路分支。回路：由支路构成的闭合路径。支路：ab, ad, (b=6）回路：abda, bcdb (L=7）结点：a, b, (n=4）结点：三条或三条以上支路的连接点。网孔：不含其它回路的回路。网孔（m=3）aUS1dbc_+R1_+_+R6R5R4R3R2US6US5二、基尔霍夫电流定律（KCL）任一时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。设：流出结点的电流为“+

8、”，流入为“-”结点a:I4 I5+I6=0 结点b: I1+I2+I3+I4=0 I4+I5=I6 I1=I2+I3+I4 I出=I入i 出=i 入 i = 0I1I2I3I4I5I6Rab例：I1I2I3I4I5I6Rab若：I1=5A, I2=2A,I3= 3A, R=1求：UabI4=I1I2I3= 5 2 (3)=6(A)Uab= I4R= 6(V)电流参考方向与实际方向相反电流从结点流出 基尔霍夫电流定律的扩展应用 -用于包围部分电路的任意封闭面广义结点 包围部分电路的任意封闭面I1 - I3- I6= 0R5US5US1I1d_aR6I3bc_+R1+_+R4R3R2US6I6例

9、:I =?广义结点I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V三、基尔霍夫电压定律（KVL）u 2+-+-u 1AR1R2R3R4BCEFu ABu BCDu CDu AF任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。u =0 u 升= u 降uAB+ uBC + uCD + u2 u1 uAF =0uAB+ uBC + uCD +u2 = u1 + uAF i 1R1+i 2R2+i 3R3 i 4R4= u2 + u1 i R= u Si 1i 2i 3i 4 KVL的扩展应用-用于开口电路。KVL的意义：表明了电路中各部分电压间的相互关系。电位升电位降US+_RabUabI+例 解：设流过R1电流的参考方向如图所示。应用KCL可得IR1=I2 - I1=1A发出功率P2 = (Uca+Uab) I2电流源