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电工与电子技术刘海春联系电话一章电路的基本概念与基本定律

第二章电路的分析方法第三章电路的暂态分析第四章正弦交流电路第五章三相电路第六章磁路与铁心线圈电路第七章交流电动机第十章继电接触器控制系统课程内容目录课程介绍直流部分第一章电路的基本概念与基本定律1.3

电压和电流的参考方向1.4

欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算第一章电路的基本概念与基本定律1.3电压和电流的参考方向1.4

欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算（1）电流的实际方向正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向（2）电流的参考方向（假定的实际方向）如下图中，R5支路中的电流实际方向事先难以确定一、电流的方向§1—3电压和电流的参考方向+在电路分析中，为便于分析计算，常任意选定某一方向作为电流的参考方向如下图中I5的方向即为设定的参考方向§1—3电压和电流的参考方向+§1—3电压和电流的参考方向+（3）参考方向选定后参数的符号A、如果电流的实际方向与参考方向一致，B、如果电流的实际方向与参考方向相反，则I为负值，如I5=-2A结论：电流的参考方向一旦选定后，则

I的取值有正负之分，今后所称电流的方向均为参考方向。则I为正值，如I5=2A二、电压的方向1、实际方向由高电位端指向低电位端，即电位下降的方向2、参考方向（任意假定的）若参考方向与实际方向一致，则若参考方向与实际方向相反，则§1—3电压和电流的参考方向++如图中的电压

++第一章电路的基本概念与基本定律1.3

电压和电流的参考方向☆☆（0.5学时）

1.4

欧姆定律（0.2学时）1.5电源有载工作、开路与短路☆（0.8学时）

1.6基尔霍夫定律☆☆☆（1学时）1.7电路中电位的概念及计算☆（0.2学时）（1）在U、I的参考方向一致时+（2）在U、I的参考方向不一致时+参考方向+实际方向§1-4欧姆定律+二、电阻伏安特性（在U、I参考方向一致时）不满足欧姆定律（2）非线性电阻（R不为常数）（1）线性电阻R为常数§1-4欧姆定律++例：求R=？§1-4欧姆定律第一章电路的基本概念与基本定律1.3

电压和电流的参考方向1.4

欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算§1—5电源有载工作、开路与短路++电源的端电压U与输出电流I之间的关系相应的曲线称为外特性曲线当时，1.电源的外特性§1—5电源有载工作、开路与短路++即：是电源产生的功率是电源内阻上损耗掉的功率是电源输出的功率功率的单位：2、功率平衡式§1—5电源有载工作、开路与短路++

“电源”——U和I的实际方向相反，即电流从“+”端流出，发出功率

负载——

U和I的实际方向相同，电流从“+”端流入，吸收功率+A§1—5电源有载工作、开路与短路+++设E>0

“电源”or“负载”

（a）U<0，因此其实际方向和参考方向相反，电流和电压的实际方向相同，A为负载例1.判断A、B是负载还是“电源”（b）+（a）+（b）B为“电源”§1—5电源有载工作、开路与短路电源短路时：很大很大，且三、短路状态+_+§1—5电源有载工作、开路与短路例：试验证电路的功率平衡。E1E2R1R2I3V1V1Ω1Ω很明显电源E2是负载，两个电阻也是负载§1—5电源有载工作、开路与短路1.3

电压和电流的参考方向☆☆（0.5学时）

1.4

欧姆定律（0.2学时）1.5电源有载工作、开路与短路（0.8学时）

1.6基尔霍夫定律☆☆☆（1学时）1.7电路中电位的概念及计算（0.2学时）第一章电路的基本概念与基本定律定律形式二：在任一瞬间，一个节点电流的代数和恒等于零。即式中符号的规定：如规定参考方向向着节点的电流取正号（流入），则背着节点（流出）的就取负号§1.6基尔霍夫定律定律形式三：在任一瞬间，通过一闭合面的电流的代数和恒等于零§1.6基尔霍夫定律解:由节点A:由广义KCL：例1已知:求E+§1.6基尔霍夫定律例2：求图示电路中的Uab及I

ab++－－6V12V1Ω1Ω5Ω5ΩI§1.6基尔霍夫定律二、基尔霍夫电压定律——KVL（K.VoltageLaw)KVL是用来确定回路中各段电压之间的关系的定律形式一：

在任一瞬间，沿任一回路循绕行方向（顺时针或逆时针），在这个方向上电位升之和应等于电位降之和。如图所示整理得：§1.6基尔霍夫定律++++++定律形式二:在任一时刻，沿任一回路循绕行（环绕）方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。即：符号：

若规定电位降取“+”，则电位升为“”；反之亦然§1.6基尔霍夫定律++++++例：已知图中各电阻均为5Ω，求Uab、Ubc、Uca。

_abcI1=2AI2=－1AI3=－3A+++_U1U2U3+++KVL定律也可推广到一个开口电路。§1.6基尔霍夫定律[解]：

同理可得

由KCL定律得

5Ω10Ω10ΩE1E2E3IE1IE2IE3+++I1I2I3例：E1=E3=5V、E2=10V，求各电流§1.6基尔霍夫定律第一章电路的基本概念与基本定律1.3

电压和电流的参考方向1.4

欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算AR1R2R3I1I2E2E1B§1—7电路中电位的概念及计算第一章电路的基本概念与基本定律

第二章电路的分析方法第三章电路的暂态分析第四章正弦交流电路第五章三相电路第六章磁路与铁心线圈电路第七章交流电动机第十章继电接触器控制系统课程内容目录第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）2.8含受控电源电路的分析☆（1学时）2.9非线性电阻电路的分析（0.5学时）第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）§2—1电阻串并联的等效变换一、电阻串联（b）RI+U（a）+UIn个串联电阻可用一个等效电阻R来代替n个并联电阻也可用一个等效电阻R来代替二、电阻的并联n个电阻联接在两个公共点之间——并联。特点：各元件均承受同一电压。（a）I+U（b）RI+U§2—1电阻串并联的等效变换注意I、I1、I2的方向当n=2时，即：+_§2—1电阻串并联的等效变换第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）§2.3电压源与电流源及其等效变换电源—向电路提供电能，如DC(DirectCurrent)直流电源，AC（AlternatingCurrent）交流电源电源分电压源和电流源

两大类负载电压源+负载电流源一、理想电压源1定义及符号理想电压源是一个二端理想元件，在任一时刻t，元件的电压U

与通过它的电流无关，保持为定值（即电源的电动势E

）I+_U+_E这种电源称为理想电压源或恒压源理想电压源的输出电流是任意的，取决于E和外电路§2.3电压源与电流源及其等效变换2外特性电源输出电压与输出电流之间的关系I+_U+_E§2.3电压源与电流源及其等效变换二、实际电压源模型一般情况下，实际电压源的端电压常随输出电流而变实际电压源的模型+__+实际电压源可用理想电压源E串联电阻R0作为模型（如干电池）I+_U+_E理想电压源如何建立实际电压源的电路模型§2.3电压源与电流源及其等效变换（一）实际电压源的外特性（1）电压源输出端开路称为开路电压（2）电压源输出端短路称为短路电流+__+ISI§2.3电压源与电流源及其等效变换R0越小,特性曲线越平坦，即电压源的端电压随电源输出电流的变化越小，在电工中称为电源的带负载能力强。实际电压源的外特性曲线斜率的绝对值为其内阻R0R0小ISR0大I++ISIoEU§2.3电压源与电流源及其等效变换三、理想电流源1、定义及符号这一理想二端元件电流IS与其端电压无关其外特性曲线？ISUI+_IUO§2.3电压源与电流源及其等效变换IS这样的电源称为理想电流源或恒流源四、实际电流源模型实际电流源的输出电流常随输出电压而变+_实际电流源可用理想电流源IS和并联电阻R0作为模型如何建立实际电流源的电路模型§2.3电压源与电流源及其等效变换ISUI+_理想电流源实际电流源的外特性+_开路电压短路电流§2.3电压源与电流源及其等效变换希望实际电流源的内阻越大越好由外特性曲线可知，电流稳定性与

有关。+_§2.3电压源与电流源及其等效变换R0增大R0越大，特性曲线就越陡，电流稳定性越好。三、实际电压源与实际电流源的等效变换1变换条件实际电压源的外特性方程实际电流源的外特性方程+_++两者具有相同的外特性§2.3电压源与电流源及其等效变换若且，则两种电源具有相同的外特性。+_++对负载而言电压源和电流源可以等效变换§2.3电压源与电流源及其等效变换等效变换的条件：1、两者内阻相等注意电压源与电流源等效变换中的参考方向要保持一致IS1+IS2§2.3电压源与电流源及其等效变换例：试用电压源与电流源等效变换的方法计算电流I。

+6V－2Ω2Ω7Ω6A2ΩI2A+3A－2Ω2Ω7Ω6A2ΩI4VI+－1Ω7Ω9A2Ω4V+－1Ω7Ω2ΩI4V+－9V§2.3电压源与电流源及其等效变换+6V－2Ω2Ω7Ω6AI2Ω4V+－第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）§2—4支路电流法基本思想：

以支路电流为变量，根据KCL、KVL列写电流方程解题步骤：1、在电路中选定好未知的支路电流、电压的参考方向2、如果电路的支路数为b，节点数为n，则可得到（n-1）个独立的KCL方程。如图所示：n=2，则可列写一个KCL方程，即：I1+I2=I33、列写[b-(n-1)]个独立的KVL方程通常根据网孔来列写KVL方程如图：§2—4支路电流法4.联立(n-1)个KCL方程与b-(n-1)个KVL方程解出b条支路的电流解：（1）根据KCL列写n-1=3个方程节点A：(a)节点C：(c)节点B：(b)例.求图示电路中检流计中电流§2—4支路电流法（2）根据KVL列写个方程网孔:（d)网孔:（e）网孔:（f）§2—4支路电流法联立方程（a）~（f）得：当时，这时电桥处于平衡状态§2—4支路电流法总结：支路电流法适用于

。支路较少的电路第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4

支路电流法☆（0.5学时）2.5

节点电压法☆（0.5学时）

2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）§2—5节点电压法支路电流法以支路电流为变量，根据KCL、KVL列写电流方程能否以电压为变量，列电压方程求解呢？例1.求上图所示电路中a、b节点间的电压U。一、节点电压任意选择某节点为参考节点，其他节点与参考节点间的电压便是节点电压，节点电压的极性均以参考节点处为“–”极性。解：由节点a列写KCL方程：§2—5节点电压法+_+_节点电压法——以节点电压为变量，应用KCL列写独立的节点电流方程，从而求出各节点电压。二、节点电压法+_将I1、I2、I4代入KCL方程并整理，得：注意该表达式分子中的电压源或电流源的正负号即§2—5节点电压法+_+_+_例：求UAO

2Ω3Ω4Ω-4V6V-8V4ΩAo+UAO2Ω3Ω4Ω4V6V8V4ΩAo+UAO+++§2—5节点电压法例：求各条支路电流

I2I36Ω18AI1R120Ω+140V6ΩR3R2R45ΩE1ISAB§2—5节点电压法总结：节点电压法适用于

。支路较多、节点较少的电路第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4

支路电流法☆（0.5学时）2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）§2—6叠加定理+++EIs除源：使电源失去效用。E=0Is=0§2—6叠加定理+++U是否可以理解成各个电源单独作用产生的分量之和++叠加定理——

在线性电路中，若存在多个电源共同作用，电路中任意一条支路上的电压或电流，都可以看成是由电路中各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流或电压分量的代数和。§2—6叠加定理++使用叠加原理时，应注意以下几点：*只能用来计算线性电路的电流和电压。*当电路中某个电源起作用时，其他的电压源则短路，电流源支路则开路*由于功率不是电压或电流的一次函数，所以不能用叠加原理来计算功率§2—6叠加定理I+例1求图示电路中支路的电流解：由图§2—6叠加定理(a)++IS(c)++(b)+ISR1上的功率解：单独作用，开路例2试求图示电路中的电流单独作用，短路§2—6叠加定理第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）

2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4支路电流法☆（0.5学时）

2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）

2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）第二章电路的分析方法2.1电阻串并联的等效变换（0.2学时）2.3

电压源与电流源及其等效变换☆☆（1学时）2.4

支路电流法☆（0.5学时）2.5

节点电压法☆（0.5学时）2.6叠加定理☆（1学时）2.7戴维宁定理与诺顿定理☆☆☆（1学时）

§2.7戴维宁Thevenin定理与诺顿Norton定理一、电路术语、二端网络：凡是具有两个出线端的部分电路，称为二端网络2、有源二端网络：若二端网络内含有电源，称为有源二端网络3、无源二端网络：不包含电源的二端网络称为无源二端网络任何一个有源线性二端网络对外电路来说，总可以用一个等效电源来代替。等效电源可以是带内阻的电压源或是带内阻的电流源有源线性二端网络+_UI+电源+_U§2.7戴维宁定理与诺顿定理ab工程实际中，往往只需研究某一支路的电压、电流或功率。二、戴维宁定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个电源电动势为E的理想电压源和内阻R0串联的电源来等效代替等效电源的电动势E=？有源线性二端网络+_U+E_++E__R0=?§2.7戴维宁定理与诺顿定理有源线性二端网络的开路电压Uo有源线性二端网络+_U++E__等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有独立电源均除去后所得的无源二端网络a,b两端之间的等效电阻也可以这样求R0：无源线性二端网络§2.7戴维宁定理与诺顿定理解：第一步先求开路电压Uo第二步求二端口等效电阻R0第三步求电流I+Uo例1求图中的电流II+I+§2.7戴维宁定理与诺顿定理三、诺顿定理任何一个有源线性二端网络都可以用一个电流为IS的理想电流源和内阻R0并联的电源来等效代替。等效电源的电流IS就是有源线性二端网络的短路电流等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有独立电源均除去后所得的无源网络a,b两端之间的等效电阻有源线性二端网络+_U+_IS§2.7戴维宁定理与诺顿定理1、被等效的有源二端网络必须是线性的，而外部电路则可以是非线性的2、等效只对外部电