第一章电路元件与电路定律

第一章电路元件与电路定律第1页，课件共127页，创作于2023年2月1.1电路和电路模型（model)1.实际电路功能a能量的传输、分配与转换；b信息的传递与处理。共性建立在同一电路理论基础上由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。第2页，课件共127页，创作于2023年2月反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。2.电路模型(circuitmodel)导线电池开关灯泡电路图理想电路元件有某种确定的电磁性能的理想元件电路模型第3页，课件共127页，创作于2023年2月几种基本的电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件注具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一模型表示；同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式第4页，课件共127页，创作于2023年2月例3.集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行集总条件注集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关第5页，课件共127页，创作于2023年2月1.2电路变量

电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。1.电流的参考方向(currentreferencedirection)电流电流强度带电粒子有规则的定向运动单位时间内通过导体横截面的电荷量第6页，课件共127页，创作于2023年2月方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向单位1kA=103A1mA=10-3A1

A=10-6AA（安培）、kA、mA、

A元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:

实际方向实际方向

AABB问题复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断第7页，课件共127页，创作于2023年2月参考方向i

参考方向大小方向(正负）电流(代数量)任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。ABi

参考方向i

参考方向i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：AABB第8页，课件共127页，创作于2023年2月电流参考方向的两种表示：

用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。

用双下标表示：如

iAB

,电流的参考方向由A指向B。iABiABAB第9页，课件共127页，创作于2023年2月电压U

单位：V(伏)、kV、mV、V2.电压的参考方向(voltagereferencedirection)单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小

电位单位正电荷q从电路中一点移至参考点（＝0）时电场力做功的大小实际电压方向电位真正降低的方向第10页，课件共127页，创作于2023年2月例已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J，由b点移动到c点电场力做功为12J，(1)若以b点为参考点，求a、b、c点的电位和电压Uab、Ubc;(2)若以c点为参考点，再求以上各值解acb(1)以b点为电位参考点第11页，课件共127页，创作于2023年2月abc解(2)电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。结论以c点为电位参考点第12页，课件共127页，创作于2023年2月问题复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。

电压(降)的参考方向U>0参考方向U+–+实际方向+实际方向参考方向U+–

<0U假设的电压降低之方向第13页，课件共127页，创作于2023年2月电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示(2)用正负极性表示(3)用双下标表示UU+ABUAB第14页，课件共127页，创作于2023年2月元件或支路的u，i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向3.关联参考方向i+-+-iUU第15页，课件共127页，创作于2023年2月注(1)分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。(2)参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。（3）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际方向不变。ABABi例＋－U电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？答：A电压、电流参考方向非关联；

B电压、电流参考方向关联。第16页，课件共127页，创作于2023年2月1.3电功率1.电功率功率的单位：W(瓦)(Watt，瓦特)能量的单位：J(焦)(Joule，焦耳)单位时间内电场力所做的功。第17页，课件共127页，创作于2023年2月2.电路吸收或发出功率的判断

u,i取关联参考方向P=ui表示元件吸收的功率P>0

吸收正功率(实际吸收)P<0吸收负功率(实际发出)p=ui

表示元件发出的功率P>0

发出正功率(实际发出)P<0

发出负功率(实际吸收)

u,i取非关联参考方向+-iu+-iu第18页，课件共127页，创作于2023年2月例564123I2I3I1++++++－－－－－U6U5U4U3U2U1求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知：U1=1V,U2=-3V,U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3VI1=2A,I2=1A,I3=-1A解注对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率第19页，课件共127页，创作于2023年2月

1.3电阻元件与欧姆定律2.线性定常电阻元件电路符号R电阻元件对电流呈现阻力的元件。其伏安关系用u～i平面的一条曲线来描述：iu任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。1.定义伏安特性第20页，课件共127页，创作于2023年2月

u～i

关系R称为电阻，单位：

(欧)(Ohm，欧姆)满足欧姆定律(Ohm’sLaw)ui单位G称为电导，单位：S(西门子)(Siemens，西门子)u、i取关联参考方向Rui+－伏安特性为一条过原点的直线第21页，课件共127页，创作于2023年2月(2)如电阻上的电压与电流参考方向非关联公式中应冠以负号注(3)说明线性电阻是无记忆、双向性的元件欧姆定律(1)只适用于线性电阻，(R为常数）则欧姆定律写为u–Rii–Gu公式和参考方向必须配套使用！Rui+-第22页，课件共127页，创作于2023年2月3.功率和能量上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。p

–ui–(–Ri)i

i2R

–u(–u/R)

u2/Rp

ui

i2R

u2/R功率：Rui+-Rui+-第23页，课件共127页，创作于2023年2月可用功表示。从t到t0电阻消耗的能量：Riu+–4.电阻的开路与短路能量：短路开路ui第24页，课件共127页，创作于2023年2月

1.7电源元件(independentsource)其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电流i

无关的元件叫理想电压源。电路符号1.理想电压源

定义i+_第25页，课件共127页，创作于2023年2月电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。

理想电压源的电压、电流关系ui伏安关系例Ri-+外电路电压源不能短路！第26页，课件共127页，创作于2023年2月电压源的功率电场力做功，电源吸收功率。（1）

电压、电流的参考方向非关联；

物理意义：+_iu+_+_iu+_电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功电源发出功率。

发出功率，起电源作用（2）

电压、电流的参考方向关联；

物理意义：吸收功率，充当负载或：发出负功第27页，课件共127页，创作于2023年2月例+_i+_+_10V5V计算图示电路各元件的功率。解发出发出吸收满足：P（发）＝P（吸）第28页，课件共127页，创作于2023年2月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。usuiO

实际电压源i+_u+_考虑内阻伏安特性一个好的电压源要求第29页，课件共127页，创作于2023年2月其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压u无关的元件叫理想电流源。电路符号2.理想电流源

定义u+_(1)电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关电流源两端的电压由电源及外电路共同决定

理想电流源的电压、电流关系ui伏安关系第30页，课件共127页，创作于2023年2月例外电路电流源不能开路！Ru-+实际电流源的产生可由稳流电子设备产生，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。第31页，课件共127页，创作于2023年2月电流源的功率（1）

电压、电流的参考方向非关联；

发出功率，起电源作用（2）

电压、电流的参考方向关联；

吸收功率，充当负载或：发出负功u+_u+_第32页，课件共127页，创作于2023年2月例计算图示电路各元件的功率。解发出发出满足：P（发）＝P（吸）+_u+_2A5Vi第33页，课件共127页，创作于2023年2月实际电流源也不允许开路。因其内阻大，若开路，电压很高，可能烧毁电源。isuiO

实际电流源考虑内阻伏安特性一个好的电流源要求u+_i第34页，课件共127页，创作于2023年2月1.5基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。第35页，课件共127页，创作于2023年2月1.几个名词电路中通过同一电流的分支。(b)三条或三条以上支路的连接点称为节点。(

n

)b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路(branch)电路中每一个两端元件就叫一条支路i3i2i1(2)节点(node)b=5第36页，课件共127页，创作于2023年2月由支路组成的闭合路径。(l)两节点间的一条通路。由支路构成。对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3)路径(path)(4)回路(loop)(5)网孔(mesh)网孔是回路，但回路不一定是网孔第37页，课件共127页，创作于2023年2月2.基尔霍夫电流定律(KCL)令流出为“+”，有：例

在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出或流入该结点电流的代数和等于零。流进的电流等于流出的电流第38页，课件共127页，创作于2023年2月1

32例三式相加得：表明KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面明确（1）KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；（2）KCL是对支路电流加的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；（3）KCL方程是按电流参考方向列写，与电流实际方向无关。第39页，课件共127页，创作于2023年2月（2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针.–U1–US1+U2+U3+U4+US4=03.基尔霍夫电压定律(KVL)

在集总参数电路中，任一时刻，沿任一闭合路径绕行，各支路电压的代数和等于零。I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4（1）标定各元件电压参考方向U2+U3+U4+US4=U1+US1

或：–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4第40页，课件共127页，创作于2023年2月例KVL也适用于电路中任一假想的回路aUsb__-+++U2U1明确（1）KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律;（2）KVL是对回路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；（3）KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。第41页，课件共127页，创作于2023年2月4.KCL、KVL小结：(1)KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对回路电压的线性约束。(2)KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。(3)

KCL表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。(4)KCL、KVL只适用于集总参数的电路。第42页，课件共127页，创作于2023年2月思考：i1=i2?3.AB+_1111113+_2i2i1UA=UB?I=01.？AB+_1111113+_22.i1第43页，课件共127页，创作于2023年2月1。2。++--4V5Vi=?3.++---4V5V1A+-u=?4.33第44页，课件共127页，创作于2023年2月解10V++--1A-10VI=?105.4V+-10AU=?26.+-3AI解I1第45页，课件共127页，创作于2023年2月1.9受控电源(非独立源)(controlledsourceordependentsource)电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称受控源。电路符号+–受控电压源1.定义受控电流源第46页，课件共127页，创作于2023年2月(1)电流控制的电流源(CCCS)

:电流放大倍数根据控制量和被控制量是电压u或电流i

，受控源可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。2.分类四端元件bi1+_u2i2_u1i1+输出：受控部分输入：控制部分第47页，课件共127页，创作于2023年2月g:转移电导

(2)电压控制的电流源(VCCS)u1gu1+_u2i2_i1+(3)电压控制的电压源(VCVS)

u1+_u2i2_u1i1++-

:电压放大倍数

第48页，课件共127页，创作于2023年2月ri1+_u2i2_u1i1++-(4)电流控制的电压源(CCVS)r:转移电阻

例电路模型第49页，课件共127页，创作于2023年2月3.受控源与独立源的比较(1)独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。(2)独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源只是反映输出端与输入端的受控关系，在电路中不能作为“激励”。例求：电压u2。解5i1+_u2_u1=6Vi1++-3第50页，课件共127页，创作于2023年2月10V++--3I2U=?I=05例.5-+2I2

I25+-解第51页，课件共127页，创作于2023年2月++-－

I1U=?例.R2

I1R1US解选择参数可以得到电压和功率放大。第52页，课件共127页，创作于2023年2月1.6电路的等效变换

任何一个复杂的电路,向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端络网(或一端口网络)。1.两端电路（网络）无源无源一端口2.两端电路等效的概念

两个两端电路，端口具有相同的电压、电流关系,则称它们是等效的电路。ii第53页，课件共127页，创作于2023年2月B+-uiC+-ui等效对A电路中的电流、电压和功率而言，满足BACA明确（1）电路等效变换的条件（2）电路等效变换的对象（3）电路等效变换的目的两电路具有相同的VCR未变化的外电路A中的电压、电流和功率化简电路，方便计算第54页，课件共127页，创作于2023年2月2.3电阻的串联、并联和串并联（1）电路特点1.电阻串联(SeriesConnectionofResistors)+_R1Rn+_U

ki+_u1+_unuRk(a)各电阻顺序连接，流过同一电流(KCL)；(b)总电压等于各串联电阻的电压之和

(KVL)。第55页，课件共127页，创作于2023年2月

由欧姆定律结论：等效串联电路的总电阻等于各分电阻之和。

(2)等效电阻u+_Reqi+_R1Rn+_Uki+_u1+_unuRk第56页，课件共127页，创作于2023年2月(3)串联电阻的分压说明电压与电阻成正比，因此串连电阻电路可作分压电路+_uR1R2+-u1-+u2iºº注意方向!例两个电阻的分压：第57页，课件共127页，创作于2023年2月(4)功率p1=R1i2，p2=R2i2，，pn=Rni2p1:p2::pn=R1:R2::Rn总功率p=Reqi2=(R1+R2+…+Rn)i2=R1i2+R2i2+

+Rni2=p1+p2++pn（1）电阻串连时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比（2）等效电阻消耗的功率等于各串连电阻消耗功率的总和表明第58页，课件共127页，创作于2023年2月2.电阻并联(ParallelConnection)inR1R2RkRni+ui1i2ik_(1)电路特点(a)各电阻两端分别接在一起，两端为同一电压(KVL)；(b)总电流等于流过各并联电阻的电流之和

(KCL)。i=i1+i2+…+ik+…+in第59页，课件共127页，创作于2023年2月等效由KCL:i=i1+i2+…+ik+…+in=u/R1+u/R2

+…+u/Rn=u(1/R1+1/R2+…+1/Rn)=uGeqG=1/R为电导(2)等效电阻+u_iReq等效电导等于并联的各电导之和inR1R2RkRni+ui1i2ik_第60页，课件共127页，创作于2023年2月（3）并联电阻的电流分配对于两电阻并联，有：R1R2i1i2iºº电流分配与电导成正比第61页，课件共127页，创作于2023年2月（4）功率p1=G1u2，p2=G2u2，，pn=Gnu2p1:p2::pn=G1:G2::Gn总功率

p=Gequ2=(G1+G2+…+Gn)u2=G1u2+G2u2+

+Gnu2=p1+p2++pn（1）电阻并连时，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比（2）等效电阻消耗的功率等于各串连电阻消耗功率的总和表明第62页，课件共127页，创作于2023年2月3.电阻的串并联例电路中有电阻的串联，又有电阻的并联，这种连接方式称电阻的串并联。计算各支路的电压和电流。i1+-i2i3i4i518

6

5

4

12

165V165Vi1+-i2i318

9

5

6

第63页，课件共127页，创作于2023年2月例解①用分流方法做②用分压方法做求：I1

,I4

,U4+_2R2R2R2RRRI1I2I3I412V_U4+_U2+_U1+第64页，课件共127页，创作于2023年2月从以上例题可得求解串、并联电路的一般步骤：（1）求出等效电阻或等效电导；（2）应用欧姆定律求出总电压或总电流；（3）应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和电压以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系！例6

15

5

5

dcba求:Rab,Rcd等效电阻针对电路的某两端而言，否则无意义。第65页，课件共127页，创作于2023年2月60

100

50

10

ba40

80

20

15

20

ba5

6

6

7

bacdRRRR1.3.2.第66页，课件共127页，创作于2023年2月例60

100

50

10

ba40

80

20

求:Rab100

60

ba40

20

100

100

ba20

60

100

60

ba120

20

Rab＝70

第67页，课件共127页，创作于2023年2月例15

20

ba5

6

6

7

求:Rab15

ba4

37

15

20

ba5

6

6

7

15

ba4

10

Rab＝10

缩短无电阻支路第68页，课件共127页，创作于2023年2月例bacdRRRR求:Rab

对称电路c、d等电位bacdRRRRbacdRRRRii1ii2短路断路根据电流分配第69页，课件共127页，创作于2023年2月2.4电阻的星形联接与三角形联接的等效变换(

—Y

变换)1.电阻的，Y连接Y型网络

型网络R12R31R23123R1R2R3123bacdR1R2R3R4包含三端网络第70页，课件共127页，创作于2023年2月

，Y网络的变形：

型电路(

型)T型电路(Y、星型)这两个电路当它们的电阻满足一定的关系时，能够相互等效第71页，课件共127页，创作于2023年2月u23

R12R31R23i3

i2

i1

123+++–––u12

u31

R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+++–––u12Yu23Yu31Y

i1

=i1Y

,i2

=i2Y

,i3

=i3Y

,

u12

=u12Y

,u23

=u23Y

,u31

=u31Y

2.

—Y

变换的等效条件等效条件：第72页，课件共127页，创作于2023年2月Y接:用电流表示电压u12Y=R1i1Y–R2i2Y

接:用电压表示电流i1Y+i2Y+i3Y=0

u31Y=R3i3Y–R1i1Y

u23Y=R2i2Y–R3i3Y

i3

=u31

/R31–u23

/R23i2

=u23

/R23–u12

/R12i1

=u12

/R12–u31

/R31u23

R12R31R23i3

i2

i1

123+++–––u12

u31

R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+++–––u12Yu23Yu31Y(2)(1)第73页，课件共127页，创作于2023年2月由式(2)解得：i3

=u31

/R31–u23

/R23i2

=u23

/R23–u12

/R12i1

=u12

/R12–u31

/R31(1)(3)根据等效条件，比较式(3)与式(1)，得Y型型的变换条件：或第74页，课件共127页，创作于2023年2月类似可得到由

型

Y型的变换条件：或简记方法：或

变YY变

第75页，课件共127页，创作于2023年2月特例：若三个电阻相等(对称)，则有

R

=3RY注意(1)等效对外部(端钮以外)有效，对内不成立。(2)等效电路与外部电路无关。R31R23R12R3R2R1外大内小(3)用于简化电路第76页，课件共127页，创作于2023年2月桥T电路1/3k

1/3k

1k

RE1/3k

例1k

1k

1k

1k

RE1k

RE3k

3k

3k

i第77页，课件共127页，创作于2023年2月例1

4

1

+20V90

9

9

9

9

-1

4

1

+20V90

3

3

3

9

-计算90

电阻吸收的功率1

10

+20V90

-i1i第78页，课件共127页，创作于2023年2月2A30

20

RL30

30

30

30

40

20

例求负载电阻RL消耗的功率。2A30

20

RL10

10

10

30

40

20

2A40

RL10

10

10

40

IL第79页，课件共127页，创作于2023年2月2.5电压源和电流源的串联和并联

1.理想电压源的串联和并联相同的电压源才能并联,电源中的电流不确定。串联等效电路º+_uSº+_uS2+_+_uS1ºº+_uS注意参考方向等效电路并联uS1+_+_IººuS2第80页，课件共127页，创作于2023年2月+_uS+_iuRuS2+_+_uS1+_iuR1R2电压源与支路的串、并联等效uS+_I任意元件u+_RuS+_Iu+_对外等效！第81页，课件共127页，创作于2023年2月2.理想电流源的串联并联相同的理想电流源才能串联,每个电流源的端电压不能确定串联并联iSººiS1iS2iSnººiS等效电路注意参考方向iiS2iS1等效电路第82页，课件共127页，创作于2023年2月电流源与支路的串、并联等效iS1iS2ººiR2R1+_u等效电路RiSººiSºº任意元件u_+等效电路iSººR对外等效！第83页，课件共127页，创作于2023年2月2.6电压源和电流源的等效变换

实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。u=uS

–Ri

ii=iS

–Giui=uS/Ri

–u/Ri比较可得等效的条件：

iS=uS/RiGi=1/RiiGi+u_iSi+_uSRi+u_实际电压源实际电流源端口特性第84页，课件共127页，创作于2023年2月由电压源变换为电流源：转换转换由电流源变换为电压源：i+_uSRi+u_iGi+u_iSiGi+u_iSi+_uSRi+u_第85页，课件共127页，创作于2023年2月(2)等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。注意开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi

。电流源短路时,并联电导Gi中无电流。

电压源短路时，电阻中Ri有电流；

开路的电压源中无电流流过

Ri；iS(3)理想电压源与理想电流源不能相互转换。方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。(1)变换关系数值关系:

iS

ii+_uSRi+u_iGi+u_iS表现在第86页，课件共127页，创作于2023年2月利用电源转换简化电路计算。例1.I=0.5A6A+_U5

5

10V10V+_U5∥5

2A6AU=20V例2.5A3

4

7

2AI＝？+_15v_+8v7

7

IU=?第87页，课件共127页，创作于2023年2月例3.把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连。10V10

10V6A++__70V10

+_6V10

2A6A+_66V10

+_第88页，课件共127页，创作于2023年2月1A10

6A7A10

70V10

+_60V+_6V10

+_6V10

6A+_66V10

+_第89页，课件共127页，创作于2023年2月例4.40V10

4

10

2AI=?2A6

30V_++_40V4

10

2AI=?6

30V_++_60V10

10

I=?30V_++_第90页，课件共127页，创作于2023年2月例5.注:受控源和独立源一样可以进行电源转换；转换过程中注意不要丢失控制量。+_US+_R3R2R1i1ri1求电流i1R1US+_R2//R3i1ri1/R3R+_US+_i1(R2//R3)ri1/R3第91页，课件共127页，创作于2023年2月例5.+_US+_R3R2R1i1ri1求电流i1R+_US(R2//R1)/R1+_iri1US/R1+_R2//R1ri1R3i1US/R1+_R2ri1R3R1第92页，课件共127页，创作于2023年2月例6.10V2k

+_U+500I-Iºº1.5k

10V+_UIºº1k

1k

10V0.5I+_UººI把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连。第93页，课件共127页，创作于2023年2月理想电流源的转移iSiSiSiSiSiS（1）把理想电流源沿着包含它所在支路的任意回路转移到该回路的其他支路中去，得到电流源和电阻的并联结构。（2）原电流源支路去掉，转移电流源的值等于原电流源值，方向保证各结点的KCL方程不变。第94页，课件共127页，创作于2023年2月例1

I=?3A3

2

2

1A1

I=?3A3

2

2

1A3A1A1

I=?6V3

2

2

2V2V－＋＋＋－－I=6/8=0.75A第95页，课件共127页，创作于2023年2月理想电压源的转移＋－US＋－US＋US－＋－US＋＋－－USUS（1）把理想电压源转移到邻近的支路，得到电压源和电阻的串联结构。（2）原电压源支路短接，转移电压源的值等于原电压源值，方向保证各回路的KVL方程不变。第96页，课件共127页，创作于2023年2月例2

I=?10V2

1

1

5V++－－2

I=?10V2

1

1

5V++－－+－10V5V+－I=?6V2

2/5

+－+－15V第97页，课件共127页，创作于2023年2月例2

3V3

1

6V++－－2V－+求图示△电路结构的等效Y型电路2

3A3

1

1A2A1/2

3A1

1/3

1A2A第98页，课件共127页，创作于2023年2月1/2

3A1

1/3

1A2A1/2

1

1/3

2A1A1/2

1

1/3

2A1A1A1/2

1

1/3

0.5V－－+－＋＋1/3V2V－1/6V2.5V第99页，课件共127页，创作于2023年2月2.6输入电阻

1.定义无源+-ui输入电阻2.计算方法（1）如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和

—Y变换等方法求它的等效电阻；（2）对含有受控源和电阻的两端电路，用电压、电流法求输入电阻，即在端口加电压源，求得电流，或在端口加电流源，求得电压，得其比值。第100页，课件共127页，创作于2023年2月例1.US+_R3R2R1i1i2计算下例一端口电路的输入电阻R2R3R1有源网络先把独立源置零：电压源短路；电流源断路，再求输入电阻无源电阻网络第101页，课件共127页，创作于2023年2月例2.US+_3

i16

+－6i1U+_3

i16

+－6i1i外加电压源第102页，课件共127页，创作于2023年2月例3.u1+_150.1u15

+－iui1i2u1+_155

10等效第103页，课件共127页，创作于2023年2月例4.求Rab和Rcd2

u1+_36u1+－dcab+_ui+_ui6

第104页，课件共127页，创作于2023年2月1.10含运算放大器的电阻电路重点（1）理想运算放大器的外部特性；（2）含理想运算放大器的电阻电路分析；（3）熟悉一些典型的电路；第105页，课件共127页，创作于2023年2月

运算放大器(operationalamplifier)是一种有着十分广泛用途的电子器件。最早开始应用于1940年，1960年后，随着集成电路技术的发展，运算放大器逐步集成化，大大降低了成本，获得了越来越广泛的应用。1.10.1运算放大器的电路模型1.简介

应用主要用于模拟计算机，可模拟加、减、积分等运算，对电路进行模拟分析。在信号处理、测量及波形产生方面也获得广泛应用。第106页，课件共127页，创作于2023年2月

电路输入级偏置电路中间级用以电压放大输出级输入端输出端

符号7654321+15V－15V8个管脚：2：反相输入端3：同相输入端4、7：电源端6：输出端1、5：外接调零电位器8：空脚单向放大第107页，课件共127页，创作于2023年2月+__+u+u-+_uoao+_ud_+A+b电路符号a：

反向输入端，输入电压u－b：同向输入端，输入电压

u+o：输出端,输出电压

uo在电路符号图中一般不画出直流电源端，而只有a,b,o三端和接地端。其中参考方向如图所示，每一点均为对地的电压，在接地端未画出时尤须注意。A：开环电压放大倍数，可达十几万倍:公共端(接地端)第108页，课件共127页，创作于2023年2月在

a,b间加一电压

ud=u+-u-，可得输出uo和输入ud之间的转移特性曲线如下：分三个区域：①线性工作区：|ud|

<

=Usat/A,则uo=Aud②正向饱和区：③反向饱和区：ud>

则uo=Usatud<-

则uo=-Usat2.运算放大器的静特性

是一个数值很小的电压，例如Usat=13V,A=105，则

=0.13mV。Usat-Usat

-

Uo/VUd/mVO实际特性近似特性au+u-uoo+_ud_+A+b第109页，课件共127页，创作于2023年2月3.电路模型输入电阻输出电阻当:u+=0,则uo=－Au－当:u－=0,则uo=Au＋在线性放大区，将运放电路作如下的理想化处理：①

A

uo为有限值，则ud=0,即u+=u-，两个输入端之间相当于短路(虚短路)；②

Ri

4.理想运算放大器i+=0,i－=0。即从输入端看进去，元件相当于开路(虚断路)。+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uo③

Ro

0第110页，课件共127页，创作于2023年2月1.10.2含运算放大器的电路分析1.反相比例器运放开环工作极不稳定，一般外部接若干元件(R、C等)，使其工作在闭环状态。R1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_uiRL运放等效电路21+_uo_+A++_uiR1RfRL12第111页，课件共127页，创作于2023年2月用结点法分析：(电阻用电导表示)(G1+Gi+Gf)un1-Gfun2=G1ui-Gfun1＋(Gf+Go+GL)un2

=GoAu1u1=un1整理，得(G1+Gi+Gf)un1-Gf

un2=G1ui(-Gf+GoA)un1＋(Gf+Go+GL)un2

=0解得uiR1RiRfRoAu1+_+_u1+_uo+_RL运放等效电路21第112页，课件共127页，创作于2023年2月因A一般很大，上式分母中Gf(AGo-Gf)一项的值比(G1+Gi+Gf)(G1+Gi+Gf)要大得多。所以，后一项可忽略，得近似结果可将运放看作理想情况而得到。表明uo/ui只取决于反馈电阻Rf与R1比值，而与放大器本身的参数无关。负号表明uo和ui总是符号相反(反相比例器)。第113页，课件共127页，创作于2023年2月根据理想运放的特性分析：(1)根据“虚短”：（2）根据“虚断”：(1)当

R1和Rf

确定后，为使uo不超过饱和电压(即保证工作在线性区)，对ui有一定限制。(2)运放工作在开环状态极不稳定，振荡在饱和区;工作在闭环状态，输出电压由外电路决定。(Rf

接在输出端和反相输入端,称为负反馈)。

注意u+=u-

=0，i1=ui/R1i2=-uo

/Rfi-=0，i2