电工学张南主编PPT课件

1、1主要教学内容电工学 电工技术电子技术直流电路、交流电路暂态分析、三相电路变压器、电动机、工业控制 三极管、放大电路 运算放大电路 数字集成电路（上篇）（下篇）第1页/共153页2电工技术 应用举例 (1)工 业 控 制 电机控制 机床控制 生产过程自动化控制 楼宇电梯控制 . . . . . . . . . . .电工技术的应用第2页/共153页3电工技术 应用举例 (2)信 号 检 测 压力、温度、水位、流量等的测量与调节 电子仪器 医疗仪器 . . . . . .第3页/共153页4家 用 电 器 电灯、电话 广播、电视 冰箱、洗衣机 家庭影院 . . . . . .电工技术 应用举例

2、(3)第4页/共153页5智能建筑电工技术 应用举例 (4)第5页/共153页6中央空调及加湿器：美国 TEMPSTAR 中央吸尘：加拿大 DUO VAC 中央热水炉：美国 小区安防、智能系统 周界双层红外监测防闯入系统，保安电子巡更系统 重要场所、主要路口24小时摄象监视系统 门卫与住户对讲系统 车辆自动识别准入系统 燃气泄露、烟感探头、紧急求助、非法入室自动报警系统 彩屏可视对讲、公共信息发布、家电远程控制系统 水、电、气三表 IC 卡远程计量系统 所有房间留有电视、电话及数据接口、分户电话交换机实现内部通话 第6页/共153页7楼 宇 电 梯 的 控 制信号检测供电系统电机(执行机构)可

3、编程序控制器ProgrammableLogicController电机控制器第7页/共153页8汽车电子汽 车 电 子电源发动机控制行驶装置报警与安全装置旅居性仪表娱乐通讯收音机、汽车电话、业余电台点火装置、燃油喷射控制、发动机电子控制车速控制、间歇刮水、除雾装置、车门紧锁.安全带、车灯未关报警、速度报警、安全气囊.空调控制、动力窗控制里程表、数字式速度表、出租车用仪表.电工技术 应用举例 (5)第8页/共153页9EV?Electric Vehicle第9页/共153页1021世纪 绿色 环保汽车EV安全、舒适、可靠无废气排放( 零 排放)高效率涡轮增压ABS自动巡航GPS卫星定位68 安全

4、气囊第10页/共153页11第11页/共153页12机电 机电一体化EV充电系统电池管理系统汽车照明、电动转向、空调、音响、雨刷、安全报警、电动门窗.电 子机械驱动控制系统电机驱动系统第12页/共153页13汽车电子强电弱电电机驱动逆变电源电力电子.电机与电器控制信号处理（DSP）计算机、单片机.第13页/共153页14 课程性质:技术基础课课程对象:工科非电专业课程特点：内容丰富，技术更新快，紧密联系实际，应用非常广泛。 本课是非电专业一切电类后续课程（电子技术、计算机原理、自动控制等）的基础。学时少、内容多，不能轻视。否则，对以后的学习将会造成很大影响。第14页/共153页15 主要教学环

5、节习题独立完成作业 紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解题方法和技巧。 课堂教学实验注意理论联系实际，掌握常用仪器、仪表的使用方法，验证与探索相结合。第15页/共153页16学分：4.5 总学时: 90面授: 70电工技术30学时，电子技术35学时实验学时：20 基础实验18学时（9个） 综合性实验6学时（1个）第16页/共153页17本课程考核由期末书面考试、实验( (含实验报告) ) 、平时（考勤、测验等）三部分组成。其中，期末书面书面考试占总成绩的70%70%，实验( (含实验报告) )占总成绩的20%20%，平时作业占总成绩的10%10%。 第17页/共153页18教 材 及 参 考

6、 书教材：电 工学 （少学时） （第二版）张南主编 高等教育出版社电工技术与电子技术 （上册）王鸿明主编 清华大学出版社 参考书： 电工学（第五版）秦增煌主编 第18页/共153页19希望和要求:教学形式: 课堂上，多媒体授课； 课后，复习预习 。意见要求及时反馈新生事物大家支持教师严谨治学学生积极配合师生共同创造佳绩建议希望踊跃发表第19页/共153页20第一章电路分析基础第20页/共153页21 11 电路的基本概念一. 电路的组成 电路的基本组成部分是电源、负载和中间环节。EIRU+_电源负载第21页/共153页22电路元件的理想化 在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把

7、它近似地看作理想电路元件。为什么电路元件要理想化? 便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。二、电路元件和电路模型第22页/共153页23手电筒的电路模型UI开关ER0R干电池电珠第23页/共153页241.电源有载工作（通路）开关闭合ER0+U-RIabdc通路开关断开开路cd短接短路三、电路的工作状态第24页/共153页25 电压和电流由欧姆定律可列上图的电流RREI0负载电阻两端电压RIU IREU0UEOI电源的外特性曲线当R0R时EU 由上两式得第25页/共153页262、开路 开路就是将电路断开。 开路时电路中没有电流，负载上也没有电压， 开路时电源的端

8、电压称为开路电压或空载电压，用Uo表示,显然，U0E。 开路时，开关触点a、b之间的电压UabUoE。ER0+U-RIabdc特征：I0 UU0E P0第26页/共153页273、短路可以看出，负载R上已没有电压所以负载电流 IR0 短路后电源回路的电流 电源的内阻Ro往往很小，所以短路电流很大,这会引起电源或导线绝组的损坏。 短路是一种电路事故。由于操作不当等原因，短路现象是难以避免的，所以要有保护措施。简单可行的方法是在线路中装设熔断器，使熔断器内的熔丝(又称保险丝)与负载串联( FU)。如果负载发生短路，熔丝会很快烧断，使电源和供电线路得到保护。0SREI IR0R EU0 第27页/共

9、153页28 U0 IISER0 PEPR0 I 2 P0短路的特征：第28页/共153页29 电路的物理量 及其参考方向电池灯泡电流电压电动势EIRU+_负载电源第29页/共153页30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。第30页/共153页31物理量的实际正方向 物物理理量量单单位位实实际际正正方方向向电电流流 IA、kA、mA、A正正电电荷荷移移动动的的方方向向电电动动势势 E V、kV、mV、V电电源源驱驱动动正正电电荷荷的的方方向向 (低低电电位位 高高电电位位)

10、电电压压 UV、kV、mV、V电电位位降降落落的的方方向向 (高高电电位位 低低电电位位)第31页/共153页32物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabE+_abu_+正负号abUab（高电位在前， 低电位在后） 双下标箭 头uab电压+-IR电流：从高电位 指向低电位。第32页/共153页33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？E1ABRE2IR第33页/共153页34(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

11、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；第34页/共153页35例已知：E=2V, R=1问： 当U分别为 3V 和 1V 时，IR=?E IRRURabU解：(1) 假定电路中物理量的正方向如图所示；(2) 列电路方程： EUURREURUIRREUUR 第35页/共153页36(3) 数值计算A1121 V1A112-3 3VRRIUIU（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）REUIRE IRRURabU第36页/共153页37(4) 为了避免列方程时出错，习惯上把 I 与 U 的方向 按相同方向假

12、设。(1) 方程式U/I=R 仅适用于假设正方向一致的情况。(2) “实际方向”是物理中规定的，而“假设 正方向”则 是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。 (3) 在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向” (即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程 计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的. 提示第37页/共153页38 欧姆定律U、I 参考方向相同时，RU+IRU+I 表达式中有两套正负号： 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。U = I R第38页/共153页39解：对图(a)有

13、, U = IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有, U = IR326 : IUR所以所以326: IUR所以所以RU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A第39页/共153页40四.电功率和电能aIRUb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: WIUP功率有无正负？如果U I方向不一致结果如何？第40页/共153页41 在 U、 I 正方向选择一致的前提下， IRUab或IRUab“吸收功率” （负载）“发出功率” （电源）若 P = UI 0若 P = UI 0IUab+-根据能量守衡关系P（吸

14、收）= P（发出）第41页/共153页42 IUP功率 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:功率平衡：由UER0I得 UIEIR0I2PPE P电源输出的功率电源内阻上损耗功率电源产生的功率W为瓦特KW为千瓦第42页/共153页43 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。第43页/共

15、153页44解A273.022060UPI 806273.0220IUR 一个月的用电量 WPt60(W)30 (h) 5.4kWh来来计计算算和和或或可可用用PURIPR22 已知：有一220V 60W的电灯，接在220V的电源上，求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时电阻如每晚用3小时，问一个月消耗电能多少？例题 第44页/共153页4512 基尔霍夫定律 用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系,其中包括克氏电流和克氏电压两个定律。名词注释：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第45页/共153页46支路：ab、ad、 . （共6条）回

16、路：abda、 bcdb、 . （共7 个）节点：a、 b、 . (共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-第46页/共153页47一、 基尔霍夫电流定律 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为 0。 I1I2I3I44231IIII克氏电流定律的依据：电流的连续性 I =0即：例或：04231IIII第47页/共153页48电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0 电流定律的扩展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R第48页/共153页49二、 基

17、尔霍夫电压定律从回路中任意一点出发，沿顺时针方向或逆时针方向循行一周，则在这个方向上的电位升之和等于电位降之和. 或电压的代数和为 0。E1I1E2U2I2R2R1abcdU1+-U3U4U1U4U2U3U1U2U3U40即 U0第49页/共153页50上式可改写为 E1E2R1I1R2I20 或 E1E2R1I1R1I1 即 E （RI）在电阻电路中，在任一回路循行方向上，回路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和 在这里电动势的参考方向与所选回路循行方向相同者，取正号，一致者则取负号。 电压与回路循行方向一致者，取正号，反之则取负号。注第50页/共153页511列方程前标注回路循行方向；

18、 电位升 = 电位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 02应用 U = 0项前符号的确定： 3. 开口电压可按回路处理 注意：1对回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_第51页/共153页52基尔霍夫电压定律的推广：可应用于回路的部分电路+-ABC-UABUAUBER+-+-UIUUAUBUAB或 UABUAUBEURI0或 UERI注列方程时，要先在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向。第52页/共153页53+-ACBD+-UABUBCUCDUDAUCA解由基尔霍夫电压定律可得（1）UABUBCUCDUDA=0 即 UCD2V（2）UA

19、BUBCUCA0 即 UCA1V已知：下图为一闭合电路，各支路的元件是任意的，但知UAB5V，UBC4V，UDA3V试求：（1）UCD：（2）UCA。例题 第53页/共153页54UsI1IBRBI2EBUBE+-解应用基尔霍夫电压定律列出 EBRBI2UBE0得 I20.315mAEBRBI2R1I1US0得 I10.57mA应用基尔霍夫电流定律列出 I2I1IB0 得 IB0.255mA如图：RB20K ， R110K ，EB6VUS6V，UBE0.3V 试求电流 IB ，I2 及 I1。例题 第54页/共153页55关于独立方程式的讨论 问题的提出：在用克氏电流定律或电压定律列方程时，究

20、竟可以列出多少个独立的方程？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？第55页/共153页56克氏电流方程：节点a：节点b：321III213III独立方程只有 1 个克氏电压方程：#1#2#32211213322233111RIRIEERIRIERIRIE独立方程只有 2 个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1第56页/共153页57设：电路中有N个节点，B个支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小 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

21、）独立电流方程：个独立电压方程：个第57页/共153页58讨论题A11433I求：I1、I2 、I3 能否很快说出结果？1+-3V4V11+-5VI1I2I3A615432IA7321III第58页/共153页59 对于简单电路，通过串、并联关系即可求解。如：E+-RE+-RRRRRRR第59页/共153页60对于复杂电路（如下图）仅通过串、并联无法求解，必须经过一定的解题方法，才能算出结果。 E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_如：第60页/共153页61 在电路中，电阻的联接形式是多种多样的，其中最简单和最常用的是串联与并联。具有串、并联关系的电阻电路总可以等效

22、变化成一个电阻。所谓等效是指两个电路的对外伏安关系相同等效13 电阻串并联联接的等效变换第61页/共153页62 如果电路中有两个或两个以上的电阻串联，这些电阻的串联可以等效为一个电阻。21RRR +-+-+1R2R1U2UUI+IRU一、 电阻的串联 RIIRRU21 伏安关系第62页/共153页63 两个串联电阻上的电压分别为：+-+-+1R2R1U2UUIURRRIRU21111 URRRIRU21222 第63页/共153页64 式中G为电导，是电阻的倒数。在国际单位 制中，电导的单位是西门子（S）。21GGG21111RRR 上式也可写成 两个或两个以上的电阻的并联也可以用一个电阻来

23、等效。+-1R2RUI1I2I+-IUR二、 电阻的并联第64页/共153页65 两个并联电阻上的电流分别为：+-1R2RUI1I2IIRRRI2121 IRRRI2112 第65页/共153页667R3V3I6R 134R2112R12I5I5R67I 计算图中所示电阻电路的等效电阻R，并求电流 I 和I5 。例题 第66页/共153页671 14 4 支路电流法 凡不能用电阻串并联化简的电路，一般称为复杂电路。在计算复杂电路的各种方法中，支路电流法是最基本的。它是应用基尔霍夫电流定律和电压定律分别对节点和回路列出方程，求出未知量。第67页/共153页68第68页/共153页69第69页/共

24、153页70求各支路电流：1. 对每一支路假设一未 知电流（I1-I6）4. 解联立方程组对每个节点有0I2. 列电流方程对每个回路有UE3. 列电压方程节点数 N=4支路数 B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例1第70页/共153页71节点a：143III列电流方程节点c：352III节点b：261III节点d：564IIIbacd（取其中三个方程）节点数 N=4支路数 B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_第71页/共153页72列电压方程电压、电流方程联立求得：61IIbacd55443343RIRIRIEE :adca

25、 665522RIRIRI0 :bcdb 6611444RIRIRIE :abda E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_第72页/共153页73N=4 B=6SII33R6aI3sI3dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Ux例20 :0 :0 :364542321SSIIIcIIIbIIIa电流方程支路电流未知数少一个：支路中含有恒流源的情况第73页/共153页74N=4 B=6电压方程：1552211 :ERIRIRIabda结果：5个电流未知数 + 一个电压未知数 = 6个未知数 由6个方程求解。0:556644RIRIRIbcdbXURIRIabc

26、a4422:dE+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1UxaI3s第74页/共153页75支路电流法小结解题步骤结论与引申12对每一支路假设一未知电流1. 假设未知数时，正方向可任意选择。对每个节点有0I1. 未知数=B，4解联立方程组对每个回路有UE#1#2 #3根据未知数的正负决定电流的实际方向。3列电流方程：列电压方程：2. 原则上，有B个支路就设B个未知数。 （恒流源支路除外）例外？若电路有N个节点，则可以列出 ？ 个独立方程。(N-1)I1I2I32. 独立回路的选择：已有(N-1)个节点方程， 需补足 B -（N -1）个方程。 一般按网孔选择第75页/共153页76支路电流

27、法的优缺点优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据克氏定律、欧 姆定律列方程，就能得出结果。缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。支路数 B=4须列4个方程式ab第76页/共153页771 15 5 结点电压法 当电路中支路较多，结点较少时可选其中一个结点作参考点，求出其他结点的相对于参考点的电压，进而求出各支路电流。这种方法称为结点电压（位）法。第77页/共153页78第78页/共153页79 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。注意：电位和电压的区别第79页/共153

28、页80电位在电路中的表示法E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2第80页/共153页81bca204A610AE290V E1140V56A d+90V205+140V6cd第81页/共153页82R1R2+15V-15V 参考电位在哪里？R1R215V+-15V+-第82页/共153页83图示电路，计算开关S 断开和闭合时A点 的电位VA解: (1)当开关S断开时(2) 当开关闭合时,电路 如图（b）电流 I2 = 0，电位 VA = 0V 。电流 I1 = I2 = 0，电位 VA = 6V 。电流在闭合路径中流通2KA+I12kI26V(b)2k+6VA2kSI2I1(a)

29、第83页/共153页84结点电位的概念：Va = 5V a 点电位：ab15Aab15AVb = -5V b 点电位：在电路中任选一结点，设其电位为零（用此点称为参考点。其它各结点对参考点的电压，便是该结点的电位。记为：“VX”（注意：电位为单下标）。标记）， 第84页/共153页85 结点电位法适用于支路数多，节点少的电路。 如： 共a、b两个结点，b设为参考点后，仅剩一个未知数（a点电位Va）。abVa结点电位法中的未知数：节点电位“VX”。结点电位法解题思路 假设一个参考点，令其电位为零， 求其它各结点电位，求各支路的电流或电压。 第85页/共153页86结点电压方程的推导：设：Vb =

30、 0 V 结点电压为 U，参考方向从 a 指向 b。111RIUE 因为因为111RUEI 所以所以2. 应用欧姆定律求各支路电流 ：222RUEI 33RUI 1. 用KCL对结点 a 列方程： I1 I2 + IS I3 = 0E1+I1R1U+baE2+I2ISI3E1+I1R1R2R3+U因为 E2=U-I2R2所以：第86页/共153页873211RUIRUERUE S23212211111RRRIREREUS RIREUS1 第87页/共153页88RIREU1Sab V18V316112171242 A2 A1218421242ab1 UIA3 A618 6 ab2 UIA6 3

31、183ab3 UI第88页/共153页89212S1S2211ab11RRIIREREU V24V312127330250 第89页/共153页90 对于含恒流源支路的电路，列节点电位方程 时应按以下规则：方程左边：按原方法编写，但不考虑恒流源支路的电 阻。 方程右边：写上恒流源的电流。其符号为：电流朝向 未知节点时取正号，反之取负号。第90页/共153页91515A1VI 5A2VI 10AB3VVI 10B4VI 1565B5VI 第91页/共153页921 16 6 叠加原理 对于线性电路，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）单独作用时，在此支路中所产生的

32、电流的代数和。这就是叠加原理。第92页/共153页93 *所谓电路中各个电源单独作用，就是将电路中其它电源置0， 即电压源短路，电流源开路。 第93页/共153页9416 叠加原理 在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原电路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2单独作用 +_AE1BI2R1I1R2I3R3E1单独作用第94页/共153页95I2I1AI2I1III III III333222111 +BI2R1I1E1R2AE2I3R3+

33、_+_E1+B_R1R2I3R3R1R2ABE2I3R3+_ 第95页/共153页96例+-10I4A20V1010迭加原理用求：I= ?I=2AI= -1AI = I+ I= 1A+10I4A1010+-10I 20V1010解：第96页/共153页97应用迭加定理要注意的问题1. 迭加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、 电流的变化而改变）。 2. 迭加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的

34、代数和。=+第97页/共153页984. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。如：5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。 333 I II 设：32332332333233)()()(RIR IRI IRIP则：I3R3=+第98页/共153页99补充说明齐性定理 只有一个电源作用的线性电路中，各支路的电压或电流和电源成正比。如：R2+-E1R3I2I3R1I1若 E1 增加 n 倍，各电流也会增加 n倍。显而易见：第99页/共153页100例 US =1V、IS=1A 时， Uo=0V已知：US =10 V、IS=0A 时，Uo=1V求

35、：US =0 V、IS=10A 时， Uo=?US线性无源网络UOIS 解：设S2S1OIKUKU （1）和（ 2）联立求解得：1 .0K1 .0K21 V1UO 当 US =1V、IS=1A 时，)1(.01K1KU21O 当 US =10 v、IS=0A 时，)2(.10K10KU21O 第100页/共153页101A5 . 0A5 . 0A1 222 III所以所以A5 . 01555S3232 IRRRIV5 . 2V55 . 022S RIUV5 . 72.5V5VSSS UUU第101页/共153页1021.电压源伏安特性电压源模型oIREUIUEUIRO+-ERo越大斜率越大17

36、 理想电压源和理想电流源主要讲有源元件中的两种电源：电压源和电流源。第102页/共153页103理想电压源 （恒压源）: RO= 0 时的电压源.特点：(1）输出电 压不变，其值恒等于电动势。 即 Uab E； （2）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性IUabE第103页/共153页104恒压源中的电流由外电路决定设: E=10VIE+_abUab2R1当R1 R2 同时接入时： I=10AR22例 当R1接入时 ： I=5A则：第104页/共153页105REI 恒压源特性中不变的是：_E恒压源特性中变化的是：_I_ 会引起 I 的变化。外电路的改变I 的变化可能是 _ 的

37、变化， 或者是_ 的变化。大小方向+_I恒压源特性小结EUababR第105页/共153页1062. 电流源ISROabUabIoabSRUIIIsUabI外特性 电流源模型RORO越大特性越陡第106页/共153页107理想电流源 （恒流源): RO= 时的电流源. 特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流 IS； abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。第107页/共153页108恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设: IS=1 A R=10 时， U =10 V R=1 时， U =1 V则:例第108页/共153页109恒流源特性小结恒流源特性中不变的

38、是：_Is恒流源特性中变化的是：_Uab_ 会引起 Uab 的变化。外电路的改变Uab的变化可能是 _ 的变化， 或者是 _的变化。大小方向RIUsab 理想恒流源两端可否被短路？abIUabIsR第109页/共153页110恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不 变 量变 化 量E+_abIUabUab = E （常数）Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对 Uab 无影响。IabUabIsI = Is （常数）I 的大小、方向均为恒定，外电路负载对 I 无影响。输出电流 I 可变 - I 的大小、方向均由外电路决定端电压Uab 可变 -Uab 的大小、方向均由外电路决定第110页/共153

39、页111 3、理想源的串联和并联：(1) 串联： n个电压源的串联可用一个电压源等效代替，且等效电压源的大小等于n个电压源的代数和。uS = uS1 + uS2 + . + uSn+uS1+uS2+uSn12+uS12a.电压源串连第111页/共153页112b. 电流源的串联? 只有大小相等、方向相同的电流源才允许串联，其等效电流源等于其中任一电流源的电流（大小、方向）。12iS1iS2iSn2iS1iS = iS1 = iS2 = = isn第112页/共153页113c. 电压源和电流源的串连iS12+uiiS12+uiuS 任 一元件与电流源串联对外电路来说，就等效于这个电流源，串联元

40、件对外电路不起作用。第113页/共153页114 （2） 并联： n个电流源的并联可用一个电流源等效代替，且等效电流源的大小等于n个电流源的代数和。iS1iS2iSn12iS12iS = iS1 + iS2 + + iSna.电流源的并联：第114页/共153页115 只有大小相等、方向相同的电压源才允许并联，其等效电压源等于其中任一电压源的电压（大小、方向）。uS1uS2uSn+12uS+12uS = uS1 = uS2 = . =uSn b. 电压源的并联？第115页/共153页116c、电压源与电流源并联：uS+12+ui 任一电流源与电压源并联对外电路来说，就等效于这个电压源，并联元件

41、对外电路不起作用。 iSuS+12+ui 第116页/共153页1173.两种电源的等效互换 等效互换的条件：对外的电压电流相等。I = I Uab = Uab即：IRO+-EbaUabISabUabI RO第117页/共153页118等效互换公式oabRIEUIRO+-EbaUabRIRIRIIUoososabISabUabIRO则oRIERIRIoosRIEosRRooI = I Uab = Uab若第118页/共153页119ooosRRREIRRRIEooosaE+-bIUabRO电压源电流源UabROIsabI 第119页/共153页120等效变换的注意事项“等效”是指“对外”等效（

42、等效互换前后对外伏-安特性一致），对内不等效。(1)LR时例如：IsaRObUabI RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO中则消耗能量0IIEUUabab对内不等效对外等效第120页/共153页121注意转换前后 E 与 Is 的方向(2)aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI第121页/共153页122(3)恒压源和恒流源不能等效互换abIUabIsaE+-bI0EREIoS（不存在）第122页/共153页123(4) 进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换。RO和 RO不一定是电源内阻。第123页/共153页124电压源中的电流

43、如何决定？电流源两端的电压等于多少？例IE R_+abUab=?Is原则：Is不能变，E 不能变。EIRUab电压源中的电流 I= IS恒流源两端的电压第124页/共153页125111REI 333REI R1R3IsR2R5R4I3I1I应用举例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?第125页/共153页126(接上页)IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I第126页/共153页127454RRREEIdd+RdEd+R4E4R5I-(接上页)ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3 4432132131/RIERRRRRRRIIESdd第12

44、7页/共153页128V6A262V441Iab3具体步骤如下1 试用等效变换的方法计算图中 电阻上的电流I。例题 第128页/共153页1293A262V441IaA2b22V441IabA422V441IabV8解下页第129页/共153页13041IabA2A14AI2122322V441IabV81IabA32第130页/共153页131例 求图示电路中的电路 i。6A76V+2Ai2226A72Ai2223A9A72Ai127i12+9V+4VA.i5072149 第131页/共153页132名词解释：无源二端网络： 二端网络中没有电源有源二端网络： 二端网络中含有电源 18 戴维宁

45、定理 二端网络：若一个电路只通过两个输出端与外电路 相联，则该电路称为“二端网络”。 （Two-terminals = One port）ABAB第132页/共153页133等效电源定理的概念 有源二端网络用电源模型替代，便为等效 电源定理。有源二端网络用电压源模型替代 - 戴维南定理有源二端网络用电流源模型替代 - 诺顿定理第133页/共153页134 有源二端网络REdRd+_R注意：“等效”是指对端口外等效概念：有源二端网络用电压源模型等效。 第134页/共153页135等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）等效