第1章电路模型和电路定律-1

1、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 南京信息工程大学电信学院南京信息工程大学电信学院 电路理论课程建设小组电路理论课程建设小组 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 电路电路分析基础分析基础是高等学校本科电气信息类电气是高等学校本科电气信息类电气 工程及其自动化专业必修的一门重要专业基础课程，工程及其自动化专业必修的一门重要专业基础课程， 也是其他工科专业必修的一门课程，也是其他工科专业必修的一门课程，在整个专业的人在整个专业的人 才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用；才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用； 该课程

2、理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景；学该课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景；学 习该课程，对培养学生的科学思维能力、树立理论联习该课程，对培养学生的科学思维能力、树立理论联 系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的 能力都有重要作用。能力都有重要作用。 通过本课程的学习，应使学生掌握近代电路理论的基通过本课程的学习，应使学生掌握近代电路理论的基 础知识与分析计算电路的基本方法，具备进行电路实验础知识与分析计算电路的基本方法，具备进行电路实验 的初步技能及解决具体实际问题的能力，同时也为学习的初步技能及解决具体实际问题的能力，同时也为学

3、习 后续专业基础课和专业课准备必要的电路知识。后续专业基础课和专业课准备必要的电路知识。 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1. 电路电路（第（第5版），邱关源编，高等教育出版社版），邱关源编，高等教育出版社, ,2006； 3. . 基本电路理论（第基本电路理论（第3版），王蔼编版），王蔼编. .上海上海: :上海科学技术文献上海科学技术文献 出版社出版社，2002； 4.Fundamentals of Electric Circuits，电路基础电路基础 Charles K.Alexan

4、der ,Matthew N.O.Sadiku编，清华大学出版社，编，清华大学出版社， 2000.12； 5.Introductory Circuit Analysis ( 9th Edition ), Boylestad.R.L 著，高等教育出版社著，高等教育出版社, ,2002.10。 2. .电路分析基础电路分析基础（第（第4版），李瀚荪编，高等教育出版社版），李瀚荪编，高等教育出版社， 2006； 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页

5、下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下

6、一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 R C L E 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 R L R E r 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 R r E 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 (1) 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 ： I I R=1 U1=10V U2=5V 05 12 R UU IA 05 21 R UU IA 下一页下一页章目录章目录返回返回上一

7、页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 + 正负号正负号 a b 双下标双下标 箭箭 头头 电压电压 U a b U IR I U 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 + U I 元件的端电压元件的端电压 流过流过元件的电流元件的电流 P = = U I 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 I R=1 U110VU25V UR + I = = 5A 0 UR = 5V = = 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 I R=1 U110VU25V UR + 5 R U 5I 25 RR PUI 1 1 50 U PU I 2 2 25 U PU I 下

8、一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 U=10V I =5A 1.I=20mA U=10V 2. I=10mA U=5V UI、 PUI UI、PUI U I U I 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 U=10V I =5A 1. UI、 = -10-5 = 50PUI （ ） I=20mA U=10V 2. 2. .UI、 -3 = -1020 10 = -0.2PUI （） I=10mA U=5V 3. .UI、 -3 = -5-1010 = 0.05PUI （ ） （） 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 )( )( 0 tq tq udqW 电能量的单位：电

9、能量的单位：J( (焦焦) () (Joule，焦耳焦耳) ) dt dq i diuW t t 0 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1V IA (1) 1A UB (2) UI、 = -1= -5 A PUII = 5 A I (2)UI、 = U1= -6 BB PUI= -6 B U 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1.4 电路元件及其特性电路元件及其特性 + u u i0 伏安特性伏安特性 此曲线称此曲线称伏安特性曲线伏安特性曲线 R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 R uR iR R uR iR RR ui、 RR uRi RR u i 、

10、RR uR i Ai R Vu mAi KR Vu R uR iR RR ui、 2 2 0 R RRRR u PuiiR R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 u i R uR iR RR ui、 2 2 ()0 R RRRRRR u PuiRiiiR R 0 u i u R i 0 i u 0 u R i u i 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 说明：如说明：如us(t) US定值，则此电压源称直流电定值，则此电压源称直流电 压源压源, ,以以US表示。表示。 + u i

11、uS(t) + US 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 u=uS + u i uS(t) + US u i i uS(t1) uS(t)=0 u 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 思考：思考： US I0I R0 R1 R2 结论：跟理想电压源并联的元件对外电路不起作用结论：跟理想电压源并联的元件对外电路不起作用 + u i US + RSUS i u iRS SS uUiR 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 US u i R + u i US + RS 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1. 理想电流源理想电流源 (1) 定义：如果一个二端元件

12、定义：如果一个二端元件,接到任一电路后，该接到任一电路后，该 元件提供给电路的电流始终等于规定值元件提供给电路的电流始终等于规定值is(t) is(t)是是t的的 给定函数给定函数 ，则此电流源为理想电流源，简称电流源。，则此电流源为理想电流源，简称电流源。 说明：如说明：如is(t) IS定值，则此电流源称直流电流源，定值，则此电流源称直流电流源， 以以IS表示。表示。 + u i IS 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 IS 0 is(t1) 0 i u is(t)=0 由外电路决定u Ii S + u i IS 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 2. 实际电流源实

13、际电流源(实际电源有能量损耗实际电源有能量损耗) + u i IS Ri IS S i u iI R i u IS u Ri 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 + + ib ic= b b ib 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 受控源是一个四端元件受控源是一个四端元件: : ib 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 (2)电流控制电压源电流控制电压源( (CCVS) ) 电流源 电压源 电源有 某支路电流 某支路电压 控制量 受控源有四种形式受控源有四种形式 + + u1 u1 u1 1 ：控制量 控制量 ：控制

14、系数控制系数 (1) 电压控制电压源电压控制电压源(VCVS) + i1 ri1 r：控制系数控制系数 单位：单位： + u1 gu1 g：控制系数控制系数 单位：单位：S( (西门子西门子) ) ) ) i1 b bi1 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 ( 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 + + uS1 uS2 a b ( (如如a、b) ) (3条条) (3个个) (2个个) 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1324 iiii 基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性 或：或： 13

15、24 0iiii i1 i2 i3 i4 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 广义结点广义结点 i1+i2=i3 + _ R + _ + _ I =? 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 + + uS1 uS2 a b c d 首先确定回路首先确定回路abcda，绕行方向如图，绕行方向如图 0 abbccdda uuuu ()()()()0 abbccdda VVVVVVVV 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 A B l2 即即: : 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 在式在式中中0 abbccdda uuuu + + uS1 uS2 a b c d

16、 i2i1 2 2ab uR i 2bcS uu 1cdS uu 1 1da uR i 2 22111 0 SS R iuui R 整理得整理得: : 112212SS i Ri Ruu 电阻电压降电阻电压降电源电压升电源电压升 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 + + + + ab u 1S u 2S u 1 R 2 R 2 u 1 u abS11S22 0uuuuu 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 abS11S22S11S22 uuuuuuR iuR i abS1S2 12 6410 1.2A 28 uuu i RR

17、1 S1 4 1.24.8W S u Pu i + + + + ab u 1S u 2S u 1 R 2 R 2 u 1 u 2 2 10 1.212 S uS Pu i W ( ( ( ( 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 + 1S u 2S u ab u 2 R + + + 3S u 3 R 1 R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 0 3S322S11S uiRiRuiRu A2 421 6424 321 S3S2S1 RRR uuu i V1624224 322Sab iRiRuu V1662421 3S1S1ab uuiRu 也可由左边路径求电压也可由左边路径求电压uab得到得到 + 1S u 2S u ab u 2 R + + + 3S u 3 R 1 R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 1S u 2S i 2 R + 1S i 1 R 1 i 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 A213 1S2S1 iii 1 1S1 cb2 S2 2 2106V 1 363V ab ab uR iu uR iu 1S u 2S i 2 R + 1S i 1 R 1 i S1 1 10220WPu i ( (