第1章直流电路8+2

1、1785年法国物理学家库仑正式发表了带电粒子或带电体之间的相吸和相斥现象。1799年，伏打在铜和锌之间夹入一层浸透盐水的纸，再把它们一层一层地迭起来，制成了“伏打电堆”。“电堆”的意思就是指把许多单个电池单元高高地堆在一起。1815年英国人戴维用2000个伏打电池产生电弧。1820年奥斯特发现电磁作用，是电动机的起源。1820年法国的安培发现了关于电流周围产生的磁场方向问题的安培定律。1826年欧姆发现了关于电阻的欧姆定律。1831年法拉第发现发现磁可以感应生成电-电磁感应现象，这是变压器诞生的基础。1834年，俄罗斯的雅可比试制出了由电磁铁构成的第一台直流电动机。1849年基尔霍夫发现了关于

2、电路网络的定律，从而确立了电工学。1860年，英国人斯旺把棉线碳化后做成灯丝装入玻璃泡里，发明了碳丝灯泡。1879年，美国的爱迪生成功地把白炽灯泡的寿命延长到了40小时以上。1889年，德国的多勃罗沃尔斯基在绕组上每隔120度的三个地方引出抽头，得到了三相交流电。制成了功率为100W的最早的三相交流电动机，并开发出了三相四线制交流接线方式。1883年，爱迪生发现从电灯泡的热丝上飞溅出来的电子把灯泡的一部分都熏黑了，这种现象被称为爱迪生效应。1904年，英国人弗莱明受到“爱迪生效应”的启发，发明了电子二极管。1904年，英国人弗莱明受到“爱迪生效应”的启发，发明了电子二极管。1907年，美国的福

3、雷斯特在二极管的阳极和阴极之间又加了一个叫做栅极的电极，发明了电子三极管。随后出现的阴极射线管和示波器与此有密切的关系。1910年，美国的库利厅用钨丝做灯丝，发明了钨丝灯泡。1913年，美国的兰米尔在玻壳里充入气体以防止灯丝蒸发，发明了充气钨丝灯泡。1948年美国贝尔实验室的肖克莱，巴丁，布拉特发明晶体管。1956年开发出了制造P型和N型半导体的扩散法。它是在高温下将杂质原子渗透到半导体表层的一种方法。1956年，英国的达马就从晶体管原理预想到了集成电路的出现。1958年美国提出了用半导体制造全部电路元器件，实现集成电路化的方案，集成电路问世。1960年开发出了外延生长法并制成了外延平面型晶体

4、管。外延生长法是把硅晶体放在氢气和卤化物气体中来制造半导体的一种方法1961年，得克萨斯仪器公司开始批量生产集成电路。元件数在100个以下的小规模集成电路，1001000个的中规模集成电路，1000100000个大规模集成电路，100000以上超大规模集成电路。 1、听； 2、记； 3、做：预习与复习；做作业；做实验；1 1 秦曾煌主编，秦曾煌主编，电工学电工学 电工技术（上），电电工技术（上），电子技术（下）子技术（下） ，高等教育出版社，高等教育出版社2 2 魏洪波，张淑之，刘廷文魏洪波，张淑之，刘廷文 编，编，电工电子技电工电子技术术，清华大学电机系，清华大学电机系一）期末考试成绩（一）

5、期末考试成绩（80%80%）+ +平时成绩（平时成绩（20%20%）二）平时成绩包括：二）平时成绩包括：1 1）出勤）出勤 2 2）实验）实验 3 3）作业）作业 1.1. 作业一律用作业一律用1616开作业纸，题头写清楚：班级、姓名、开作业纸，题头写清楚：班级、姓名、学号。学号。2.2. 写清作业页号、题号，扼要写明已知条件，详细解写清作业页号、题号，扼要写明已知条件，详细解题过程，画电路图要规矩（用尺子）。题过程，画电路图要规矩（用尺子）。3.3. 每班课代表按学号顺序收齐作业，交给任课教师。每班课代表按学号顺序收齐作业，交给任课教师。 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页 天津科

6、技大学自动化学院天津科技大学自动化学院7 电路就是电流流通的路径。电路就是电流流通的路径。 是由某些元、器件为完成一定功能、按一定是由某些元、器件为完成一定功能、按一定 方式组合后的总称。方式组合后的总称。S E天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院8+mA 一是实现能量的输送和转换。一是实现能量的输送和转换。 二是实现信号的传递和处理。二是实现信号的传递和处理。 E 电源：电源：将非电形态的能量将非电形态的能量 转换为电能。转换为电能。 负载：负载：将电能转换为将电能转换为 非电形态的能量。非电形态的能量。 导线等：导线等：起沟通电路和起沟通电路和 输送电能的作用。输送电能的作用。S

7、E ES 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院9 从电源来看，电源本身的电流通路称为从电源来看，电源本身的电流通路称为内电路内电路， 电源以外的电流通路称为电源以外的电流通路称为外电路外电路。 当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时， 这种电路称为这种电路称为直流电路直流电路。 当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交 流电流时，这种电路称为流电流时，这种电路称为交流电路交流电路。无源网络无源网络有源网络有源网络二端二端网络网络二端二端网络网络天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院10I电流的实际

8、方向：规定为正电荷运动的方向。电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。 EUS UL 直流电路中：直流电路中： I =Qti =dqdt（A） 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院11电场力将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消的某一点移至参考点时所消耗的电能。耗的电能。参考点的电位为零。参考点的电位为零。I EUS UL 直流电路中电位用直流电路中电位用 V 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。参考点的选择：参考点的选择： 选大地为参考点：选大地为参考点： 选元件汇集的公共端或公共线为参考点：选元件汇集的公共端或公共线为参考点： 天津科技大学自动化

9、学院天津科技大学自动化学院123. 电压电压电场力将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消的某一点移至另一点时所消耗的电能。耗的电能。电压就是电位差。电压就是电位差。IUS E UL直流电路中电压用直流电路中电压用 U 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。US 是电源两端的电压，是电源两端的电压， UL 是负载两端的电压。是负载两端的电压。电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势电动势。电动势的实际方向：由低电位指向高电

10、位。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。 符号：符号： E 或或 e，单位：，单位：V。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院13定义：单位时间内所转换的电能。定义：单位时间内所转换的电能。 电源产生的功率：电源产生的功率： PE = E I符号：符号：P（直流电路）。（直流电路）。 单位：单位：W。负载取用的功率：负载取用的功率： PL = UL II EUS UL 定义：在时间定义：在时间 t 内转换的电功率称为内转换的电功率称为电能：电能：W = P t 符号：符号：W（直流电路）。（直流电路）。单位：单位：J。单位转换：千瓦时（单位转换：千瓦时（kWh） 1 千瓦时为千瓦时为

11、1 度电，度电，1 kWh3.6 106 J。电源输出的功率：电源输出的功率： P = US IUS天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院14当电源与负载接通，电路中有当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换。了电流及能量的输送和转换。电路的这一状态称为电路的这一状态称为通路通路。IEUS UL S通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为为有载有载或称电源处于负载状态。或称电源处于负载状态。各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条

12、件定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力的，称为电气设备的和工作能力的，称为电气设备的额定值额定值。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院15S1S2EEL1EL2当某一部分电路与电源断开，当某一部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，亦无该部分电路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这部分电能量的输送和转换，这部分电路所处的状态称为路所处的状态称为开路开路。有有源源电电路路 开路的特点：开路的特点：开路处的电流等于零开路处的电流等于零I0开路处的电压应视电路情况而定开路处的电压应视电路情况而定电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为电源既不产生也不输出电功率，电

13、源这时的状态称为空载空载。U 视电视电路而定路而定天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院16当某一部分电路的两端用电当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所关所旁路，这一部分电路所处的状态称为处的状态称为短路短路或或短接短接。S1S2电源短路电源短路 短路的特点：短路的特点：短路处的电压等于零短路处的电压等于零U0短路处的电流应视电路情况而定短路处的电流应视电路情况而定I 视电路而定视电路而定有有源源电电路路EL1EL2天津科技大学自动化

14、学院天津科技大学自动化学院17II原则上参考方向可任意选择。原则上参考方向可任意选择。在分析某一个电路元件的电压与电流的关系在分析某一个电路元件的电压与电流的关系时，需要将它们联系起来选择，这样设定的时，需要将它们联系起来选择，这样设定的参考方向称为参考方向称为关联参考方向关联参考方向。 U电电源源负负载载 U天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院18理想电路元件理想电路元件理想有源元件理想有源元件理想无源元件理想无源元件电电压压源源电电流流源源电电阻阻元元件件电电容容元元件件电电感感元元件件天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院19 US I U US 定值定值USU O I 电

15、压源的特点：电压源的特点：输出电流输出电流 I 不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。可提供一个固定的电压可提供一个固定的电压 US ，称为，称为源电压源电压。输出电压输出电压 U 等于源电压等于源电压 US ，是由其本身所确定的定值，是由其本身所确定的定值， 与输出电流和外电路的情况无关。与输出电流和外电路的情况无关。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院20IS U I IS定值定值ISU O I 电流源的特点：电流源的特点：输出电流输出电流 I 等于源电流等于源电流 IS ，是由其本身所确定的定值，是由其本身所确定的定值，与输出电压和外电路

16、的情况无关。与输出电压和外电路的情况无关。输出电压输出电压 U 不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。电激电激流流可提供一个固定的电流可提供一个固定的电流 IS ，称为，称为源电流源电流。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院21 当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时， 它们输出（产生）电功率，起它们输出（产生）电功率，起电源电源作用。作用。 US I U IS U I US I U IS U I 当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时， 它

17、们取用（消耗）电功率，起它们取用（消耗）电功率，起负载负载作用。作用。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院22 电阻元件电阻元件当电路的某一部分只存在电当电路的某一部分只存在电能的消耗而没有电场能和磁能的消耗而没有电场能和磁场能的储存，这一部分电路场能的储存，这一部分电路可用可用电阻元件电阻元件来代替。来代替。 R i u R =ui（ ） 线性电阻与非线性电阻线性电阻与非线性电阻 P = UI = RI2 =U2R 电阻消耗的功率电阻消耗的功率天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院23 电阻图片电阻图片水泥电阻水泥电阻线绕电阻线绕电阻碳膜电阻碳膜电阻可变电阻可变电阻压敏电阻压敏

18、电阻功率电阻功率电阻天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院24 例例1.5.1在图示直流电路中，已知在图示直流电路中，已知 US3 V， IS3 A， R1 。求：。求：(1) 电压源的电流和电流源的电压；电压源的电流和电流源的电压； (2) 讨论电路的功率平衡关系。讨论电路的功率平衡关系。 R I US IS U解解(1) 由于电压源与电流源串联由于电压源与电流源串联IIS3 A根据电流的方向可知根据电流的方向可知UUSRIS ( 3 + 1 3 ) V = 6 V(2) 功率平衡关系功率平衡关系电压源吸收电功率：电压源吸收电功率：PLUS I( 3 3 ) W = 9 W 电流源发出

19、电功率：电流源发出电功率： POU IS( 6 3 ) W = 18 W电阻电阻 R 消耗的电功率：消耗的电功率：PRR IS( 1 32 ) W = 9 W功率平衡：功率平衡： 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院25 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba电路中电路中 3 个或个或 3 个以个以上电路元件的连接点上电路元件的连接点称为称为结点结点。有有 a、b 两个结点两个结点 。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院26 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba有有 acb 、adb、aeb 三条支路三条支路 。R1 I1 US

20、1 c R2 I2 US2 dR3 I3 R4 e两结点之间的每一条两结点之间的每一条分支电路称为分支电路称为支路支路。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院27 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba由于电流的连续性，由于电流的连续性，流入任一结点的电流流入任一结点的电流之和等于流出该结点之和等于流出该结点的电流之和。的电流之和。对结点对结点 a I1 I2 I3I1 I2 I3 0流入结点的电流前取正号，流入结点的电流前取正号，流出结点的电流前取负号。流出结点的电流前取负号。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院28 R1 I1 US1 R2 I2 US

21、2 R3 I3 R4 ba在电路的任何一个在电路的任何一个结点上，同一瞬间结点上，同一瞬间电流的代数和为零。电流的代数和为零。对任意波形的电流：对任意波形的电流： i 0 在直流电路中：在直流电路中： I 0 基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中 任意结点，而且还可以推广应用于任意结点，而且还可以推广应用于 电路中任何一个假定的闭合面电路中任何一个假定的闭合面 广义结点广义结点。 ICIEIBICIBIEICIBIE0天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院29 解解 由图中所示电流由图中所示电流的参考方向，应用基尔霍夫的参考方向，应用基尔霍夫电流定律，分别由结

22、点电流定律，分别由结点 a、b、c 求得求得I6I4I1 (53 ) A 8 A 例例1.6.1 在图示部分电路中，已知在图示部分电路中，已知 I13 A， I45 A， I58 A 。试求。试求 I2 ，I3 和和 I6 。 a I1 I3 I2 I4 I5 I6 cbI2I5I4 8(5 ) A 13 AI3I6I5 (88 ) A 16 A或由广义结点得或由广义结点得 I3I1I2 (313 ) A 16 A天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院30由电路元件组成的闭由电路元件组成的闭合路径称为合路径称为回路回路。有有 adbca、aebda 和和 aebca 三个回路三个回路 。

23、 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd R2 I2 US2 R3 I3 R4 badeR1 I1 US1 R3 I3 R4 bace未被其他支路分割的单孔回路称为未被其他支路分割的单孔回路称为网孔网孔。 有有 adbca、aebda 两个网孔两个网孔 。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院31由于电位的单值性，由于电位的单值性，从从 a 点出发沿回路环点出发沿回路环行一周又回到行一周又回到 a 点，点，电位的变化应为零。电位的变化应为零。对回路对回路 adbca US2U1US1U2 与回路环行方向一致的

24、电压前取正号，与回路环行方向一致的电压前取正号， 与回路环行方向相反的电压前取负号。与回路环行方向相反的电压前取负号。 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd U1 U2 US2U1US1U20天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院32在电路的任何一个回在电路的任何一个回路中，沿同一方向循路中，沿同一方向循行，同一瞬间电压的行，同一瞬间电压的代数和为零。代数和为零。对任意波形的电压对任意波形的电压 u0在直流电路中：在直流电路中： U0 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde天津

25、科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院33如果回路中理想电压源如果回路中理想电压源两端的电压改用电动势两端的电压改用电动势表示，电阻元件两端的表示，电阻元件两端的电压改用电阻与电流的电压改用电阻与电流的乘积来表示，则乘积来表示，则 RI E R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde或或 U E U RI E对回路对回路 adbcaR1I1R2I2 E1E2 与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号，与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号， 不一致的前面取负号。不一致的前面取负号。 R1 I1 E1 R2 I2 E2 R3 I3 R4 bacde天

26、津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院34 基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任一闭基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任一闭 合的回路，而且还可以推广应用于任何一个合的回路，而且还可以推广应用于任何一个 假想闭合的一段电路。假想闭合的一段电路。将将 a、b 两点间的电压两点间的电压作为电阻电压降一样考作为电阻电压降一样考虑进去。虑进去。 R IUE U R I E 或或 USba或或 R IUUS0天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院35 解解 由回路由回路 abcdefaUab + UcdUed + UefE1E2 例例1.6.2在图示回路中，已知在图示回路中，已知 E120 V，E

27、210 V，Uab4 V ，Ucd6 V ，Uef 5 V 。试。试求求Ued 和和 Uad 。 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Ued Uab + Ucd + Uef E1 + E2 4 + (6 )52010 V 7 V天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院36 由假想的回路由假想的回路 abcdaUab + UcdUadE2 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Uad Uab + Ucd + E2 4 + (6 ) 10 V 8 V天津科技大学自动化学院天津科技大

28、学自动化学院37 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤R1 E1 R3 R2 E2 R1 E1 R3 R2 E2 (1) 确定支路数确定支路数b，选择各，选择各 支路电流的参考方向。支路电流的参考方向。I1 I2 I3 (2) 确定结点数确定结点数n，列出，列出 独立的结点电流方独立的结点电流方 程式。程式。 n 个结点只能列出个结点只能列出 n1 个个 独立的结点方程式。独立的结点方程式。结点结点 a : I1I2I3 0结点结点 b : I1I2I3 0只有只有1 1个方程是独立的个方程是独立的天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院38(3) 确定余下所需的方程式数确定余

29、下所需的方程式数b-(n-1)， 列列出独立的回路电压方程式。出独立的回路电压方程式。R1 E1 R3 R2 E2 I1 I2 I3 ab左网孔左网孔 : R1I1 R3I3 E1 右网孔右网孔 :R2I2 R3I3 E2(4) 解联立方程式，求出各支路电流的数值。解联立方程式，求出各支路电流的数值。R1I1 R3I3 E1I1 I2 I3 0R2I2 R3I3 E2求出：求出：I1、 I2 和和 I3。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院39 解解 选择各支路电流的选择各支路电流的参考方向和回路方向如图参考方向和回路方向如图R4 R3 R1 US1 R2 US2 例例1.7.1在图示

30、电路中，已知在图示电路中，已知 US112 V ， US212 V ，R11 ， R22 ， R32 ， R44 。求各支路电。求各支路电流流 。 I1 I2 I3 I4 上结点上结点 I1I2I3 I4 0 左网孔左网孔 R1I1R3I3US10 中网孔中网孔 R1I1 R2I2US1US2 0 右网孔右网孔 R2I2R4I4US20天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院40 代入数据代入数据R4 R3 R1 US1 R2 US2I1 I2 I3 I4 I1I2I3 I4 0I12I3120I1 2I21212 02I24I4120 I14 A， I22 A， I34 A， I42 A

31、天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院41 叠加定理叠加定理是分析线性电路最基本的方是分析线性电路最基本的方 法之一。法之一。在含有多个有源元件的线性电路中，任在含有多个有源元件的线性电路中，任一支路的电流和电压等于电路中各个有一支路的电流和电压等于电路中各个有源元件分别单独作用时在该支路产生的源元件分别单独作用时在该支路产生的电流和电压的代数和。电流和电压的代数和。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院42R1 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US US由支路电流法可得由支路电流法可得I1 =USR1R2R2ISR1R2IS IS I1 =USR1R2 US

32、IS IS USI1 =R2ISR1R2 = I1 I1 I1 I2 I1 I2 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院43R1 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US US由支路电流法可得由支路电流法可得IS IS I2 =USR1R2 USIS IS USI1 I2 I1 I2 I2 =USR1R2R1ISR1R2I2 =R1ISR1R2 = I2 I2 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院44 （1）在考虑某一有源元件单独作用时，应令）在考虑某一有源元件单独作用时，应令其他有源元件中的其他有源元件中的 US = 0 ，IS = 0。即应将其他电。即应将其

33、他电压源代之以短路压源代之以短路 ，将其他电流源代之以开路。，将其他电流源代之以开路。 应用叠加定理应用叠加定理时要注意：时要注意： （2）最后叠加时，一定要注意各个有源元件）最后叠加时，一定要注意各个有源元件单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正号，不一致时前面取负号。号，不一致时前面取负号。 （3）叠加定理只适用于线性电路。）叠加定理只适用于线性电路。 （4）叠加定理只能用来分析和计算电流）叠加定理只能用来分析和计算电流和电压，不能用来计算功率。和电压，不能用来

34、计算功率。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院45 例例1.8.1在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定。试用叠加定理求通过电压源的电流理求通过电压源的电流 I5 和电流源两端的电压和电流源两端的电压 U6 。 R2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院46 解解电压源单独作用时电压源单独作用时 R2 USI2 U 6R1 R4 I4 R3 I5 = I2 I4I5 =USR1R2USR3R4=10411053()A = 3.25 A=I

35、2 I4U6 R2R4 = 1.75 V=10411053()1 3 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院47电流源单独作用时电流源单独作用时 =I2 I4+U6 R2R4R2 I2 U6IS R1 R4 I4 R3 I5 = I2I4I5 =R1R1R2ISR3R3R4IS=441()A = ( 1.61.25 ) A= 0.35 A 2553 2= ( 1 1.6 + 3 1.25 ) V = 5.35 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 最后求得最后求得 = I5I5I5 =

36、( 3.250.35 ) A = 3.6 A= U6 U6+U6 = (1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院48 等效电源定理等效电源定理是将有源二端网络用一个等效是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。电源代替的定理。有源二端网络有源二端网络R1 R2 IS US对对 R2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部等效的条件下可用一个等效电源来代替。等效的条件下可用一个等效电源来代替。R0 UeS 戴维宁戴维宁等效电源等效电源R0 IeS 诺顿等诺顿等效电源效电源天津科技大学自动化学院天津科技大

37、学自动化学院49 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。UeS UOC由图由图(b)R0 =UeSISC=UOCISC由图由图(b)天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院50 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源因此因此UOC US + R1IS对于图对于图(a)

38、ISC =USR1+ ISR0 =UOCISC=US + R1ISUSR1+ IS= R1 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院51 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络(b)诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS 输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。IeS ISC由图由图(b)R0 =UOCIeS=UOCISC由图由图(b)R0 求法与戴维宁求法与戴维宁定理中相同定理中相同天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院52

39、诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS R0 UeS 戴维宁等效电源戴维宁等效电源戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外等效的条件下，相互之间可以等效的条件下，相互之间可以等效变换等效变换。等效变换的公式为等效变换的公式为IeS =UeSR0变换时内电阻变换时内电阻 R0 不变，不变，IeS 方向应由方向应由 UeS 的负极流向正极。的负极流向正极。天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院53 例例1.9.1图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V ，IS3 A ，R

40、11 ，R22 。试用等效电源定理求通过。试用等效电源定理求通过 R2 的电流的电流。 R1 R2 IS US 解解 利用等效电源定理利用等效电源定理解题的一般步骤如下：解题的一般步骤如下： （1） 将待求支路提出，使将待求支路提出，使剩下的电路成为有源二端网络。剩下的电路成为有源二端网络。R1 IS US 有源二端网络有源二端网络天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院54 （2） 求出有源二端网络的求出有源二端网络的开路电压开路电压 UOC 和短路电流和短路电流 ISC 。R1 IS US 有源二端网络有源二端网络 UOCISC 根据根据 KVL 求得求得UOC US +R1IS（6+

41、1 3）V 9 V根据根据 KCL 求得求得ISC =USR1+IS =61+3 A = 9 A()天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院55 （3）用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端）用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端网络网络 ,简化原电路。简化原电路。R1 R2 IS USR0 IeS I2 R2 用诺顿定理用诺顿定理简化的电路简化的电路用戴维宁定理用戴维宁定理简化的电路简化的电路R0 UeSI2 R2 天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院56或用除源等效法求得或用除源等效法求得R0 IeS I2 R2 用诺顿定理用诺顿定理简化的电路简化的电路用戴维宁定理用戴维宁定理简化的电路简化的电路R0 UeSI2 R2 UeS UOC 9 VIeS ISC 9 AR0 =UOCISC =99 = 1 R0R11 若用戴维宁定理若用戴维宁定理 I2 =UeSR0 + R2 =912 A = 3 A (4) 求待求电流求待求电流 若用诺顿定理若用诺顿定理 I2 =R0R0 + R2 IeS =112 9 A = 3 A天津科技大学自动化学院天津科技大学自动化学院57 线性电阻线性