电路概念及方法课程课件

欢迎学习《电工技术》1.掌握电路的基本原理及分析方法,为学习电子技术打下基础。2.学习交流电路的基本原理，掌握正确及安全用电方法，培养工作技能。3.学习电动机的基本原理和控制技术。4.通过实验,学习各种实验室常规电子仪器的使用方法,锻炼电工方面的动手能力。电路的基本概念、定律和分析方法

第一章

电路的基本概念与定律

1.1.1电路中的物理量1.1.2电路元件1.1.３基尔霍夫定律§1.1§1.2

电路的分析方法

1.2.1支路电流法

本课作业1-1(C)1-2(a)(b)1-61-8(a)1-10用电源模型的等效互换原理1-12用支路电流法英1题电路中的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_电源负载电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。物理量的实际正方向物理量正方向的表示方法电池灯泡Uab_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头Uabab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。IRUabE+_abU+_物理量正方向的表示方法IRUab+_abU+_电压的正方向箭头和正负号是等价的,只用其中之一.IRUababU电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？U1ABRU2IR(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；规定正方向的情况下欧姆定律的写法I与U的方向一致U=IRaIRUbI与U的方向相反U=–IRaIRUb规定正方向的情况下电功率的写法功率的概念：设电路任意两点间的电压为

U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:IUP=如果UI方向不一致写法如何？电压电流正方向一致aIRUb规定正方向的情况下电功率的写法aIRUb电压电流正方向相反P=–UI功率有正负？吸收功率或消耗功率（起负载作用）若P0输出功率（起电源作用）若P0电阻消耗功率肯定为正电源的功率可能为正（吸收功率），也可能为负（输出功率）功率有正负电源的功率IUab+-P=UIP=–UIIUab+-电压电流正方向不一致电压电流正方向一致含源网络的功率IU+-含源网络P=UI电压电流正方向一致P=–UI电压电流正方向不一致IU+-含源网络当计算的P>0

时,则说明U、I

的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。

所以，从P的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时，如果假设U、I正方向一致。当计算的P<0

时,则说明U、I

的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源元件1.电阻R（常用单位：、k、M）1.1.2电路元件2.电感

L：ui（单位：H,mH,H）单位电流产生的磁链线圈匝数磁通电感中电流、电压的关系当(直流)时,所以,在直流电路中电感相当于短路.uei++––3.三电容C单位三电压三下存三储的三电荷（单三位：三F,F三,三pF三）++++----+q-qui电容三符号有极三性无极三性+_电容三上电三流、三电压三的关三系当(直流)时,所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）uiC无源三元件三小结理想三元件三的特三性三（u与i的关三系）LCRUR1R2LCR1UR2U为直三流电三压时三,以三上电三路等三效为注意L、C在不三同电三路中三的作三用1.三电压三源(二三)三有源三元件主要三讲有三源元三件中三的两三种电三源：三电压三源和三电流三源。理想三电压三源三（恒三压源三）IUS+_abUab伏安特性IUabUS特点：(1）三无论三负载三电阻三如何三变化三，输三出电压不三变（2三）电三源中三的电三流由三外电三路决三定，三输出三功率可以三无穷三大恒压三源中三的电三流由三外电三路决三定设:U=10三VIU+_abUab2R1当R1、R2同时三接入三时：I=1三0AR22例当R1接入时：I=5A则：RS越大斜率三越大电压三源模三型伏安三特性IUUSUIRS+-USRLU三=三US–三IRS当RS=三0三时，电压三源模型三就变三成恒压三源模型由理三想电三压源三串联三一个三电阻三组成RS称为三电源三的内三阻或三输出三电阻理想三电流三源（恒三流源三)特点：（1三）输三出电三流不三变，三其值三恒等三于电流源三电流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2三）输三出电三压由三外电三路决三定。2.三电三流源恒流三源两三端电三压由三外电三路决三定IUIsR设:IS=1三AR=10时，U=10

VR=1时，U=1

V则:例ISRSabUabIIsUabI外特性

电流三源模三型RSRS越大特性越陡I三=三IS–三Uab/三RS由理三想电三流源三并联三一个三电阻三组成当三内阻三RS=时，电流三源模型三就变三成恒流三源模型恒压三源与三恒流三源特三性比三较恒压源恒流源不变量变化量U+_abIUabUab=U

（常数）Uab的大三小、三方向三均为三恒定三，外电三路负三载对Uab无影三响。IabUabIsI=Is

（常数）I的大三小、三方向三均为三恒定三，外电三路负三载对I无影三响。输出三电流I可变三-三--三--I的大三小、三方向三均由外三电路三决定端电三压Uab可变三-三--三--Uab的大三小、三方向均由三外电三路决三定3.三两种三电源三模型三的等三效互三换等效三互换三的条三件：三当接三有同三样的三负载三时，对外三的电三压电三流相三等。I三=三I'Uab=三Uab'即：IRS+-UbaUabISabUab'I'RS'等效三互换三公式IRS+-UbaUab()'RI''RI'RI'I'USSsSsab-=-=I=I'Uab=Uab'若Uab=三U三–三IRS则U–IRS='RI''RISSs-U三=三ISRS´RS=三RS´Uab'ISabI'RS'例：三电压三源与三电流三源的等效三互换三举例I2+-10VbaUab5AabI'10V/2=5A25A2=10VU=ISRS´RS=RS´IS=三U三/三RS等效三变换三的注三意事三项“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。(1)IsaRS'bUab'I'RLaUS+-bIUabRSRLIS=三US/三RSRS´三=三RS注意三转换三前后US与Is的方三向(2三)aUS+-bIRSUS+-bIRSaIsaRS'bI'aIsRS'bI'(3)恒压源和恒流源不能等效互换abI'Uab'IsaUS+-bI(4三)进行三电路三计算三时，三恒压三源串三电阻三和恒三电流三源并三电阻三两者三之间三均可三等效三变换三。RS和RS'不一三定是三电源三内阻三。111RUI=333RUI=R1R3IsR2R5R4I3I1I应用举例-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3(接三上页三)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I454RRRUUIdd++-=+RdUd+R4U4R5I--(接三上页三)ISR5R4IR1//三R2//三R3I1+I3()()4432132131////////RIERRRRRRRIIUSdd==+=-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3代入三数值三计算已知三：U1=1三2V三，三U3=1三6V三，三R1=2，三R2=4，R3=4，三R4=4，三R5=5，三IS=3A解得三：I三=三–三0.三2A(负三号表三示实三际方三向与三假设三方向三相反三)-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3I4UR4+–计算功率I4=IS+I三=3三+三(-三0.三2)三=2三.8三AUR4=I4R4=2三.8三×4三=1三1.三2VP三=IUR4=(三-0三.2三)三×三11三.2三=三-三2.三24三W负号三表示三输出三功率R4=4IS=3AI=三–三0三.2三A恒流源IS的功率如何计算?PIS=三-三33三.6三W10V+-2A2I讨论题哪个答案对???1.三1.三3三基三尔霍三夫定三律（克三希荷三夫定三律，三克氏三定律三）用来三描述三电路三中各三部分三电压三或各三部分三电流三间的三关系三,其三中包三括克氏三电流三定律和克氏三电压三定律两个三定律三。名词三注释三：节点：三个或三个以上支路的联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径支路三：共三3条回路三：共三3个节点三：a、b(共三2个三）例#1#2#3aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例支路三：共三？三条回路三：共三？三个节点三：共三？三个6条4个独立三回路三：？三个3个有几三个网三眼就三有几三个独三立回三路(一三)三克三氏电三流定三律对任三何节三点，三在任三一瞬三间，三流入三节点三的电三流之三和等三于由三节点三流出三的电三流之三和。三或者三说，三在任三一瞬三间，三一个三节点三上电三流的三代数三和为三0三。I1I2I3I4克氏三电流三定律三的依据：电三流的三连续三性I=0即：例或：流入三为正流出三为负电流三定律三还可三以扩三展到三电路三的任三意封三闭面三。例I1+I2=I3例I=0克氏三电流三定律三的扩三展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R广义三节点(二三)三克三氏电三压定三律对电三路中三的任三一回三路，三沿任三意循三行方三向转三一周三，其三电位三降等三于电三位升三。或三，电三压的三代数三和为0。例如三：回路#113311URIRI=+电位降电位升即：#1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1对回路#2：#223322URIRI=+电位升电位降对回路#3：12211URIRI=++U2电位降电位升#3第3三个方三程不三独立电位三降为三正电位三升为三负关于三独立三方程三式的三讨论问题三的提三出：三在用三克氏三电流三定律三或电三压定三律列三方程三时，三究竟三可以三列出三多少三个独三立的三方程三？例aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1分析三以下三电路三中应三列几三个电三流方三程？三几个电压三方程三？克氏三电流三方程：节点a：节点b：独立三方程三只有三1三个克氏三电压三方程：#1#2#32211213322233111RIRIUURIRIURIRIU-=-+=+=独立三方程三只有三2三个aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1设：三电路三中有N个节三点，B个支三路N=2三、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小三结独立的节点电流方程有

(N-1)个独立的回路电压方程有

(B-N+1)个则：（一般为网孔个数）独立电流方程：１个独立电压方程：２个未知三数：各三支路三电流解题三思路三：根据三克氏三定律三，列三节点三电流和回三路电三压方三程，三然后三联立三求解三。支路电流法2.1.1§2.1电路的分析方法解题三步骤三：1.三对三每一三支路三假设三一未知电三流（I1--I6）4.三解三联立三方程三组对每个节点有2.列电流方程对每个独立回路有0U=S3.列电压方程节点数N=4支路数B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例1节点a：列电三流方三程节点c：节点b：节点d：bacd（取三其中三三个三方程三）节点数N=4支路数B=6U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_列电三压方三程电压、电流方程联立求得：bacd33435544

:RIUURIRIadca+=++1144664

:RIRIRIUabda+=+U4U3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_结果三可能三有正三负是否三能少三列一个三方程三