电路与模拟电子技术

电路与模拟电子技术第一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路与模拟电子技术是一门专业技术基础课2、高等数学中的微积分及常系数微分方程。2、关键在于课后练习，举一反三。基础要求：学习要求：1、《大学物理》中的电部分；1、课堂认真听讲，掌握要点；第二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路与模拟电子技术基础第一篇电路理论基础1、电路的基本概念与基本定律2、电路分析的基本方法3、交流稳态电路分析4、暂态电路分析第二篇模拟电子技术基础1、半导体器件与二极管电路2、晶体管放大电路基础3、模拟集成电路及其应用电路4、信号产生电路5、直流电源第三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一第一章电路的基本概念与基本定律本章主要内容1、介绍电路的基本物理量及单位2、引入电流、电压参考方向3、建立电路模型的概念4、介绍几种常用理想电路元件5、介绍电路两类基本约束（欧姆定律，基尔霍夫定律）第四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路的基本概念与电路元件第1章

§1.4

基本电路元件模型

§1.1~3

电路的基本概念

§1.5

电路的工作状态与元件额定值

§1.6

基尔霍夫定律第五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路的概念电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备（称为电源）通过导线连接而构成的提供给电荷流动的通路。有直流和交流电路。电路的组成~220V控制电源接入的开关等电源开关导线用电设备例如我们常用的照明电路为电路工作提供能量的电源-在电能作用下完成电路功能的用电设备或元器件连接电源和用电设备的导线1.1电路的组成与功能中间设备第六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一3、电路的功能电能----->(用电设备)----->其它形式的能量信息传输信号(接受)--->电路----->信号(已经放大、去噪、合成…)信息处理能量转换：将传输到负载的电能根据需要转换成其它能量传输：将电源的电能传输给用电设备(负载)。如光、声、热、机械能等。形式的能量发电机—变压器---传输线—变压器-->负载第七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路的激励和响应输出（能量或信号），称为电路的响应。在电路中响应常表示为某一元件上的电压、电流或电功率。

输入（电能或信号），称为电路的激励。在电路中激励常表示为电源（提供电能，使电路工作）或信号源（作为电路传输、处理信息的对象）。~220V电源开关导线用电设备例如，照明电路中，220V交流电源就是电路的激励，而灯泡获得的电功率则是电路的响应。第八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一1、元件模型

——忽略元件的次要特性，用规定的理想化模型表征其物理特性。元件模型是一种理想化模型：为了便于分析电路的主要特性和功能把构成实际电路的元件抽象成理想的电路元件电阻元件1.2电路模型第九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一2、电路模型对电路中的每个元器件特性建立元件模型把所有元器件的元件模型按照原电路结构连接起来，形成电路的模型导线电池开关灯泡例：第十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一常用的几种元件模型：－＋电阻元件电感元件电容元件无源元件电压源电流源有源元件无源元件：电阻、电感、电容这些元件任何时刻对外界均不提供能量，叫做无源元件.有源元件：凡是发出电压、电流，对外界提供能量的元件，叫有源元件。如电池、发电机第十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电流是电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电路中某一截面的电荷量。单位名称：安（培）符号：A（Ampere）1.3.1

电流

(current)电流：1、电流及其表示方式电流的符号：I（不随时间变化）或i（随时间变化）1.3电路的基本物理量第十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一ab电路中的一条通路正电荷流向q+负电荷流向q-电流的真实方向电流的真实方向：规定正电荷流动的方向为电流的方向10V10第十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一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？问题的提出电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR当电流的流向不定或者难以判别时，先任意选定一个方向作为电流的方向第十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一2、电流的参考方向(1)参考方向：任意选定的一个方向即为电流的参考方向。i

参考方向（2）参考方向的任意性电流的参考方向是人为定义的。

不一定与实际方向相符第十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电流的参考方向是人为定义的，而电流的真实方向则是受电路约束客观存在并确定的。当参考方向设得与真实方向一致时，电流的代数值符号为正；反之为负。

若分析电路后确定的电流符号为正，则表明电流的真实

方向就是参考方向；反之亦然。3、电流的参考方向与实际方向的关系第十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一i>0i<0实际方向i参考方向实际方向i参考方向例I1=1A10V10I1I1

=-1A10V10I1第十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。

(图中标出箭头）用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。(图中标出A、B）i

参考方向

iAB

参考方向AB4、电流参考方向的两种表示：第十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一a点电位b点电位1.3.2电压、电位和电动势电压的概念：1、电压及其表示方式电场是一种位场，类似引力场，电荷在电场中具有电位能电路是电场的一种特殊形式。单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该点的电位它表示外力将单位正电荷从参考点（0电位）移动到的该点所作的功一、电压(voltage)第十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一-单位名称：伏(特)(V)=1焦耳(J)/库仑(C)

-符号：用u或U表示-电压的真实方向：电路（电场）中两点（如a与b）之间的电位差称为电压，规定电位下降的方向为电压的真实方向即从高电位端

指向

低电位端注：电动势的真实方向：即从低电位端

指向

高电位端第二十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一2.电压的参考方向电压具有方向性，不能单用数值来表示，必须同时标定其方向。有了参考方向，电压变量就转变成了代数量。两点之间电压只可能有两个方向，可先假设其中一个方向为电压的方向，称此假设的方向为电压的参考方向。在对电路分析之前不能确定电压的真实方向第二十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一(3)用双下标表示：如UAB,由A指向B的方向为电压(降)的参考方向。ABUAB(2)用箭头表示：箭头指向为电压（降）的参考方向+U(1)用正负极性表示：由正极指向负极的方向为电压

(降低)的参考方向U3.电压的参考方向三种表示方式第二十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一+实际方向+实际方向+（参考方向）U+（参考方向）UU

>0U

<04.实际方向与参考方向的关系：当参考方向设得与真实方向一致时，电压的代数值符号为正；反之为负。若分析电路后确定的电压符号为正，则表明电压的真实方向就是参考方向；反之亦然。第二十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一例U1=10V10V10+U110V10+U1U1=10V第二十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一

+UII关联参考方向非关联参考方向+U-电流的参考方向和电压的参考方向取一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。5、关联参考方向-采用关联的参考方向后，在电路中只需要标出一个（电流或电压）参考方向。-如果采用非关联方向，则必须全部标示I+U第二十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，一般不考虑实际方向。如果没有特殊需要，一般采用关联参考方向。在以后的解题过程中，一定要先假定“正方向”，然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.123注意！第二十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一例1已知：E=2V,R=1Ω求：当U分别为3V和1V时，求IR?解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；(2)列电路方程：

EUUR+=REURUIRR-==EUUR-=

E

IRURRabU+-(3)数值计算A112-3

3V===RIUA-112-1

1V===RIU第二十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一Va=5V

a

点电位：ba15Aab15AVb=-5V

b

点电位：Vb=0V

b

点电位：Va=0V

a

点电位：电路中某点的电位与参考点的选择有关。参考点用表示

在电路中任选一节点，设其电位为零，此点称为参考点。电路中某点的电位等于该点与参考点之间的电压。二、电路中电位的概念第二十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电位值是相对的,参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。电位和电压的区别注意电压：电路中两点间的电位差Uab=Va-Vb第二十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一1、若选A为参考点，则各点电位如下2、若选B为参考点，则各点电位如下3、不论A或B为参考点，则各两点间的电压是不改变的。140V90V2056CABD4A6A10AVA=0VB=UBA=-60V，VC=UCA=80V，VD=UDA=30VVB=0VA=UAB=60V，VC=UCB=140V，VD=UDB=90V

UAB=VA-VB=60V

UCB=VC-VB=140V

UDB=VD-VB=60V例1：电路如图所示：

计算电路中各点电

位和两点间的电压。第三十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一结论：1、电路中某一点的电位等于该点与参考点

（电位为零的点）之间的电压2、参考点选的不同，电路中各点的电位值

随着发生改变，而电压值是不变的，所

以，电位的高低是相对的，电压的大小

是绝对的。第三十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电位的计算1、选定参考点；2、计算某点电位，即计算该点到参考

点的电压。第三十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电位在电路中的表示法R1R2R3+E1-E2E1+_E2+_R1R2R3第三十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一练习：用电位表示电路图+_+__+10v20v15v242+10v-20v+15v242第三十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一例：计算图示电路中开关S合上和断开时b点的电位ab+12v2k2k4kS解：S断开时：整个电路处于开路的状态，电路中无电流流过，所以Vb=12vS闭合时：4k电阻上无电流流过，a、b两点等电位。

Vb=Va=6v第三十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路图的还原8v-4v-6v8v4v6v+_++__第三十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电功率：单位时间内电场力所做的功。功率的单位名称：瓦（特）符号（W）1、电功率的概念、符号与单位电功率是电路元件消耗电能快慢的度量，它表示单位时间内电路元件消耗的电场能量1.3.3功率和能量单位:W,kW,mW关联参考方向非关联参考方向注意：采用非关联参考方向时，计算电路功率时需在公式中增加一个符号。考虑功率是电路元件消耗（吸收）电能的速度，固，当P＞0时，表示元件吸收功率，是负载；当P＜0时，元件发出功率，是电源。第三十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一2．功率的计算和判断1）u,i取关联参考方向p吸

=uip吸

>0实际吸收是负载p吸

<0实际发出是电源+–iu2）u,i取非关联参考方向+–iu

p吸=-uiP吸>0实际吸收是负载P吸<0实际发出是电源表示元件吸收的功率表示元件吸收的功率第三十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一上述功率计算适用于任意二端网络。例

U=5V，I=

-1AP吸=UI=5(-1)=-5WP吸=－UI=－5(-1)=5W+–IU关联+–IU非关联吸收-5W，实际发出5W实际吸收5W第三十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一4、功率平衡原理电路中所有元件的功率之和为0！功率平衡原理：作用：常用作对分析结果的检验准则第四十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一例：由5个元件组成的电路如图，各元件上电压、电流参考方向标在图上如下。

确定各元件的功率，指出哪些是电源、哪些是负载？12345+-－第四十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一元件5：P5吸=U5×I5=80×（-1）=-80W发出功率为电源元件1：P1吸=－U1×I1=－(－30)×3=90W吸收功率为负载元件2：P2吸=－U2×I2=－(－20)×1=20W吸收功率为负载元件3：P3吸=U3×I3=60×-2=-120W发出功率为电源元件4：P4吸=U4×I4=30×3=90W吸收功率为负载总功率：90＋20－120＋90－80＝0功率平衡！12345+-－－第四十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一AABV+__+若：电压表和电流表均正偏，判断A、B谁是电源，谁是负载IAIBUA：电压和电流的实际方向相反，是电源B：电压和电流的实际方向相同，是负载例第四十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一1.4.1电阻元件1.

符号Rui0电阻伏安特性曲线2.伏安特性曲线－线性电阻元件的伏安特性为一条过原点的直线电阻元件的特性由u-i

平面上的一条曲线表示线性电阻－线性电阻元件的参数为特性曲线的斜率，记作

R－线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数－Rtg非线性电阻§1.4

基本电路元件模型第四十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一(1)关联参考方向3.

电阻元件的电压、电流关系u

RiR称为电阻单位名称：欧(姆)R+ui令G

1/RG称为电导则欧姆定律表示为单位名称：西(门子)符号:S(Siemens)iGu.(2)非关联参考方向R+ui则欧姆定律写为u

–Ri或i

–Gu公式必须和参考方向配套使用！第四十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一4.开路与短路对于一电阻R当R=0(G=

)，视其为短路。i为有限值时，u=0。当R=(G=0)，视其为开路。u为有限值时，i=0。ui0开路伏安特性曲线ui0短路伏安特性曲线R+ui第四十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一5.功率和能量p吸

uii2Ru2/R功率：能量：可用功表示。从t0

到t

电阻消耗的能量R+uip>0w>0电阻是一种耗能元件电阻属于无记忆元件是一种无源元件第四十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一1.4.2、电容元件++++––––+q–q1、电容元件的概念电容元件是一种表征电路元件储存电荷特性的理想元件，其原型是平板电容器，基本特性是存储在极板上的电荷量q

与两极板之间的电压u

满足代数关系。电容元件的符号有极性无极性C+Cq=Cu第四十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一云母电容器薄膜电容器瓷片电容器第四十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电解电容器第五十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电解电容器第五十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一qu0电容库伏特性曲线线性电容非线性电容2、电容元件的库伏特性用

q-u平面上的一条曲线

fC(q,u)=0描述线性电容的q~u

特性是过原点的一条直线电容元件的参数为特性曲线的斜率，记作

C，C称为电容元件的电容（量）q=Cu或单位法拉（F），微法F(10-6F)、皮法pF(10-12F)。Ctg电容的容量第五十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一u,i

取关联参考方向3.线性电容的伏安特性Ciu+–+–动态元件q=Cu（1）在关联参考方向下，电容元件的电流与其电压的导数成正比，而与电容元件的端电压的绝对值无关，说明电容元件是一种动态元件。（2）在某一时刻电容的电流取决于该时刻电容电压的变化率。电容电压变化越快，电流的值越大。当u为常数(直流)时，du/dt=0i=0。电容在直流电路中相当于开路，电容有隔直作用。（3）电容两端的电压发生突变（导数为无穷大），则电路需要提供无穷大的电流，这不可能，所以电容两端的电压不能不能突变。第五十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一对两边积分则(4)电容元件是一种记忆元件；(积分形式)电容上的电压所不仅与[t,0]时间间隔内的电流有关，还与初始电压u(0)有关，说明电容是一种记忆元件(5)表达式前的正、负号与u，i的参考方向有关i=Cdu/dti=–Cdu/dt

C+UiC+Ui第五十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一4.电容元件的功率和能量由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。u,i

取关联参考方向（1）电压绝对值增大，p＞0，电容吸收电功率并将电能转换为电场能储存。（2）电压绝对值减少，p＜0，电容发出电功率，将储存电场能转换为电能输出。（3）电压绝对值不变，p=0，电容功率为0与电流无关电容储存的电场能为：第五十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一？电容两端的电压是直流时,储存的电场能量是否为0？否！第五十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一1.4.3电感元件iu1、电感元件的概念电感元件的原型是空心线圈，基本特性是线圈中的磁通量与流过线圈的电流i

满足代数关系ψ磁链，单位（Wb，韦伯）ψ=Nφφ一个线圈的磁通量

Li+–u电感电路符号第五十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电感线圈第五十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一线性电感,任何时刻，磁链与电流i成正比。2、元件特性：韦安特性电感韦安特性曲线ψi0线性电感非线性电感ψ=Li或用

ψ-i平面上的一条曲线

fL(ψ,i)=0描述线性电感的韦安特性是过原点的直线电感元件的参数为特性曲线的斜率，记作

L单位亨利（H），毫亨mH(10-3H)和微亨H(10-6H)第五十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一u,i

关联i,右螺旋u,一致i+–u3.线性电感电压、电流关系电感线圈通以电流就会产生磁通，变化的电流产生变化的磁通，从而在线圈中产生感应电动势。根据电磁感应定理，感应电压等于磁链的变化率。电感的伏安特性：（u,i

关联）第六十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一Li+–u动态元件记忆元件L1dt=di第六十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一(1)u的大小取决与i的变化率，与i的大小无关；(3)电感元件是一种记忆元件；(2)当i为常数(直流)时，di/dt=0u=0。电感在直流电路中相当于短路；Li+–u(4)当u，i为关联方向时，u=Ldi/dt；

u，i为非关联方向时，u=–Ldi/dt第六十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电感是无源元件，它本身不消耗能量。4.电感的功率与能量可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身也不消耗能量（无损耗）以磁场方式储存储能与电流的方向无关第六十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电感两端的电流是直流时,储存的电场能量是否为0？否！第六十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一R1UR2当U为直流电压时，计算电感和电容的电压、电流和储能。例UR1R2LCiLuC，，，，第六十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一无源元件小结RLC定义伏安关系直流应用仍有短路开路第六十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一RLC能量关系特点耗能电能磁场能无源元件电能电场能储能元件耗能元件记忆元件无记忆第六十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电路符号us电源两端电压为uS，其值与流过它的电流i

无关,理想电压源中的电流由外电路决定。一、理想电压源1、概念：+-us恒压源直流：us为常数，称为恒压源或直流源交流：us是确定的时间函数，us=Umsintus1.4.4有源电路元件第六十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一2、特点：(a)电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；(b)通过它的电流是任意的，由外电路决定。I15V

(c)电压源的电压和电流一般取非关联参考方向。5VI=5AI105VI=1A第六十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一ui03.伏安特性(1)若uS=US

，即直流电源。则其伏安特性为平行于电流轴的直线。

us+_iu+_USui0(2)电压为零的电压源，伏安曲线与i轴重合，相当于短路状态。恒压源电压源为0第七十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一4.理想电压源的开路与短路uS+_iu+_R(1)开路：R，i=0，u=us(2)短路：R=0，i

，此时理想电源模型不存在。理想电压源不允许短路。*实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。US+_iu+_R0实际电压源第七十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一5.功率i,us非关联p=-uiuS+_iu+_外力克服电场力做功，发出功率。物理意义：若p=-ui<0说明电源处于供电状态。在非关联参考方向下若p=-ui>0说明电源吸收的功率瞬时值为正值，这时电源处于充电状态，电源已经成了负载。第七十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一7.实际电压源任何一个实际的电源都含有内阻，由理想电压源和内阻R0串联组成。+_USR0UIU=US-IR0伏安特性UIUSUS/R0第七十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一2、特点：(a)电源电流由电源本身决定，与外电路无关；(b)电源两端电压是由外电路决定。直流：iS为常数，称为直流电流源或恒流源

交流：iS是确定的时间函数，如iS=Imsint电路符号iSUIR1A电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压u

无关。1.7.2电流源：1、概念：iS第七十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一3、伏安特性(1)若iS=IS

，即直流电源。则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与端电压无关。

ISui0iSiu+_(3)电流为零的电流源，伏安曲线与u轴重合，相当于开路状。ISui0直流电源电流源为0第七十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一4、理想电流源的短路与开路(1)开路：R，i=0

，u。若强迫断开电流源回路，电路模型为病态，理想电流源不允许开路。(2)短路：R=0，i=iS

，u=0

，电流源被短路。RiSiu+_第七十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一5、功率p=-uis

iSiu+_u,iS非关联

p<0，为供电状态p>0，则电流源吸收电功率，变成了负载。在u,iS

非关联条件下第七十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一由理想电流源与内阻R0并联组成abIUabIsR0Uab=IsR0-IR0IUabISIsR0伏安特性6、实际电流源：可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。I=Is–Uab/R0第七十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一电压源中的电流如何决定？电流源两端的电压等于多少？原则：Is不能变，Us不能变。Us-Uab=恒压源中的电流

I=IS恒流源两端的电压IUs_+abUab=?Is例1第七十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一+_10v2AR求：R=1和R=10两种情况下的UIs，并判断各元件的功率。当R=1，UIs=10-2R=8v例2+UIS-当R=10，UIs=10-2R=-10vP=-2×10＝-20WP=2×(－10)＝-20W关联，P＜0发P=22×10＝40W关联，P＞0吸10v电压源：2A电流源：10R：功率平衡！非关联，P＜0发+_10v2AR+UIS-10v电压源：P=-2×10＝-20W非关联，P＜0发2A电流源：P=2×8＝16W关联，P＞

0吸10R：P=22×1＝4W关联，P＞0吸功率平衡！第八十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一独立源小结+_us(t)电压源电流源符号特点工作状态is(t)电压恒定电流随外电路变化电流恒定电压随外电路变化开路保存，P=0W短路—事故状态短路保存，P=0W开路—事故状态第八十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一独立源小结电压源电流源置零实际元件+_USR0IsR0短路开路第八十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一§1.5

电路的工作状态与元件额定值一、开路工作状态一部分电路对外连接端断开时，这部分电路没有电流流过，这部分电路所处的状态称为开路。电源工作在开路状态（空载状态）。I=0Uoc=E（开路电压）P=0+_ER0UocIR1R2S1S21.5.1电路的工作状态第八十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一二、短路工作状态：当用导线将某一部分电路的两端直接连起来时，这部分电路被短路。S1,S2同时闭合，电源处于短路工作状态。U=0

I=ISC=E/R0（短路电流）电源短路容易烧坏电源，因此电源使用中通常接入熔断器+_ER0IR1R2S1S2P=0（输出功率）

PE=I2R0

（电源消耗的功率）第八十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一三、负载工作状态：（接负载）+_ER0RLUIU=E-IR0IR0IUE伏安特性伏安特性的斜率与R0有关，R0越小，斜率越小。R0<<RL时，U随负载的变动很小，受负载的影响很小，电源带负载能力强。电源的内阻越小，带负载能力越强。第八十五页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一（1）满载工作：电路中的电流等于电源的额定电流时。（2）轻载工作：电路中的电流小于电源的额定电流时。（3）超载工作：电路中的电流大于电源的额定电流时。

——不允许+_ER0RLUI第八十六页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一§1.5.2

电气设备的额定值一、额定值：各种电气设备的电压、电流、功率都有一个额定值。对负载来讲：额定值指负载正常工作时的条件及消耗的功率限额。负载必须额定工作

（例：220v，40w的白炽灯）。1.额定电流：电气设备在长期连续运行或规定工作条件下通过的最大电流。IN2.额定电压：根据电气设备所用绝缘材料的耐压程度或允许温升等情况，规定的正常工作时的电压。UN3.额定功率：额定电压、额定电流下工作时的功率。PN第八十七页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一对电源来讲：额定值指电源向负载提供的

电流、电压和功率的限额。

通常在铭牌或说明书中标出

注意使用时不要超过额定值。以电压源为例：R2+_ER0R1R0

0I总R3负载增加，I总、P总增加电源输出的电流、功率取决于负载的大小第八十八页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一结论：在一定条件下，电源输出的功率取决于负载的大小，所以电源不一定处于额定工作状态，但是一般不应该超过额定值因此：电源的额定状态与负载是有区别的，负载一般要额定工作。电源的输出功率取决于负载。第八十九页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一练习：+_E=220vR00I60w

220v100w

220vI1I2s(1)R00，S闭合后

I1变化？不变(2)R00，S闭合后

I1变化？减小(3)电源的额定功率为125kw、220v，接220v、60w的电灯时，电灯会不会烧毁？不会、电源输出的功率为60w第九十页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一基尔霍夫电流定律

(Kirchhoff’sCurrentLaw—KCL)基尔霍夫电压定律(Kirchhoff’sVoltageLaw—KVL)基尔霍夫定律与元件特性是电路分析的基础。GustavRobertKirchhoff(1824-1887)基尔霍夫/克西霍夫1.6基尔霍夫定律第九十一页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一一.几个名词1.支路

(branch)：电路中通过同一电流的一个分支(b)2.节点

(node):三条或三条以上的支路的连接点称为节点(n)3.回路(loop)：由支路组成的闭合路径。(l)b=34.网孔(mesh)：不包含支路的回路即网孔。对平面电路，每123ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=2123个网眼即为网孔。网孔是回路，但回路不一定是网孔。M=2第九十二页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一支路：ab、ad、…...

（共6条）回路：abda、bcdb、

…...

（共7个）结点：a、b、…...(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-网孔：abda、bcdb

adca

（共3个）第九十三页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一1、在电路中，任一时刻，任一节点的各支路电流的代数和为零。即-当支路电流参考方向指向节点n

，上述求和式中取“+”，-当支路电流参考方向背向节点n

，上述求和式中取“_”。i1–i2+i3–i4=0注意：流进流出流进流出二.

基尔霍夫电流定律

(KCL)：i1i2i3i4第九十四页，共一百零九页，编辑于2023年，星期一••7A4Ai110A-12Ai2i1+i2=10–12i2=1A

4=7+i1i1=–3A

例2、在电路中，任一时刻，流入结点的支路电流之和等于流出该结点的支路电流之和