ch12电工电子学1

1、12返回返回后一页后一页第一章第一章 电路的基本概念电路的基本概念第二章第二章 电路分析基础电路分析基础第三章第三章 交流电路交流电路第四章第四章 分立元件放大电路分立元件放大电路（第八）（第八）第五章第五章 集成运算放大器集成运算放大器（第九）（第九）第六章第六章 直流电源直流电源（第十）（第十）3应用举例应用举例 (1)工工 业业 控控 制制n电机控制电机控制n机床控制机床控制n生产过程自动化控制生产过程自动化控制n楼宇电梯控制楼宇电梯控制n. . . . . . . . . . .电工与电子技术的应用电工与电子技术的应用返回返回后一页后一页磁悬浮列车磁悬浮列车盲人引路车盲人引路车大型车床

2、大型车床组合机床组合机床4信信 号号 检检 测测 压力、温度、水位、压力、温度、水位、流量等的测量与调节流量等的测量与调节 电子仪器电子仪器 医疗仪器医疗仪器 . . . . . .返回返回后一页后一页应用举例应用举例 (2)CTCT扫描扫描实验装置实验装置5家家 用用 电电 器器 电灯、电话电灯、电话 广播、电视广播、电视 冰箱、洗衣机冰箱、洗衣机 家庭影院家庭影院 . . . . . .返回返回后一页后一页应用举例应用举例 (3)6楼宇电梯的控制楼宇电梯的控制返回返回后一页后一页应用举例应用举例 (4)7机机电电 机电一体化充电系统充电系统电池管理系统电池管理系统汽车照明、汽车照明、电动转

3、向、空调、电动转向、空调、音响、雨刷、安全音响、雨刷、安全报警、电动门窗报警、电动门窗.电电 子子机械机械驱动控制系统驱动控制系统电机驱动系统电机驱动系统返回返回后一页后一页汽车电子汽车电子8课程性质课程性质: :技术基础课技术基础课服务对象服务对象:非电专业非电专业课程特点：课程特点：内容丰富，内容丰富，技术更新快，技术更新快，紧密联系实际，紧密联系实际，应用非常广泛。应用非常广泛。返回返回后一页后一页9 主要教学环节主要教学环节注意解题方法和技巧，书写整洁。独立完注意解题方法和技巧，书写整洁。独立完成作业，按时交作业。成作业，按时交作业。习题习题紧跟老师讲课思路，积极思考，主动学习。紧跟老

4、师讲课思路，积极思考，主动学习。抓住基本概念、基本理论、基本原理和分抓住基本概念、基本理论、基本原理和分析方法。析方法。课堂教学课堂教学训练实验技能，培养严谨的科学作风。注训练实验技能，培养严谨的科学作风。注意理论联系实际，掌握常用仪器、仪表的意理论联系实际，掌握常用仪器、仪表的使用方法，验证与探索相结合。使用方法，验证与探索相结合。实验实验返回返回后一页后一页10教教 材材 及及 参参 考考 书书教材：教材：电工学电工学（少学时）（少学时） 唐介主编唐介主编 高等教育出版社高等教育出版社参考书：参考书：返回返回后一页后一页电工学电工学第五版第五版 （上、下）（上、下） 秦曾煌主编秦曾煌主编

5、高等教育出版社高等教育出版社电工与电子学电工与电子学叶挺秀主编叶挺秀主编 高等教育出版社高等教育出版社电工电子学电工电子学 魏红等编魏红等编 科学出版社科学出版社11返回返回后一页后一页12电路的基本概念第一章13第一章第一章 电路的基本概念电路的基本概念1.1 1.1 电路的作用和组成电路的作用和组成1.2 1.2 电路的基本物理量电路的基本物理量1.3 1.3 电阻、电容和电感元件电阻、电容和电感元件1.4 1.4 电源元件电源元件1.5 1.5 电路的工作状态电路的工作状态1.6 1.6 电路的基本定律电路的基本定律1.7 1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算14本章的基

6、本要求：一、理解电压与电流参考方向的意义一、理解电压与电流参考方向的意义二、能正确而熟练的应用电路基本定律二、能正确而熟练的应用电路基本定律三、了解电路的三种状态及额定值的意义三、了解电路的三种状态及额定值的意义四、会计算电路中某点的电位四、会计算电路中某点的电位151.1 电路的作用和组成电路：电路：由各种元件相互连接而构成的电流的通路。由各种元件相互连接而构成的电流的通路。2 2、一、电路的作用：一、电路的作用：16二、电路的组成及模型：1 1、组成：、组成：电源、负载和中间环节电源、负载和中间环节。电电池池灯泡灯泡电源电源: 提供提供电能的装置电能的装置负载负载: : 取用取用电能的装置

7、电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用172、模型： 为了便于用为了便于用数学方法分析电路数学方法分析电路, ,一般要将实际电路模一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件理想电路元件或其组合来或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型路模型。+RoE-手电筒的电路模型手电筒的电路模型灯灯泡泡开关开关电电池池导线导线SR18几个概念：激励：激励：作用于电路上的电源或信号源的电压或电流，作用于电路上的电源或信号源的电压或电流， 也称为也

8、称为输入输入。响应：响应：由激励在电路各部分产生的电压或电流，也称由激励在电路各部分产生的电压或电流，也称 为为输出输出。电路分析：电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，分在已知电路结构和元件参数的条件下，分 析电路的激励与响应之间的关系。析电路的激励与响应之间的关系。191.2 电路的基本物理量一、电流及其参考方向：一、电流及其参考方向：1 1、电流：、电流：电荷在导体中有规则的电荷在导体中有规则的定向移动定向移动形成电流，亦形成电流，亦 叫电流强度，简称电流叫电流强度，简称电流i。dtdqi 3 3、实际方向：、实际方向：习惯上规定习惯上规定正电荷正电荷移动的方向为电流的实移动的方向

9、为电流的实 际方向。际方向。4 4、参考方向、参考方向：任选任选某一方向为其参考方向，也叫其正方某一方向为其参考方向，也叫其正方 向。向。 2 2、分类：、分类：直流电流直流电流I、交流电流、交流电流i。205 5、正负、正负：当电流的实际方向与其参考方向当电流的实际方向与其参考方向一致时，其值一致时，其值 为正为正；当电流的实际方向与其参考方向；当电流的实际方向与其参考方向相反时，相反时， 其值为负其值为负。 10V10 I110V10 I1I1=1AI1=-1A216 6、表示方法、表示方法： a、用、用箭头箭头来表示，箭头的方向为其参考方向；来表示，箭头的方向为其参考方向； b、用、用双

10、下标双下标表示，例如表示，例如I Iabab表示电流参考方向由表示电流参考方向由a指向指向b。7 7、单位：、单位：安培安培（A A：AmpereAmpere） 毫安毫安mA mA 微安微安uAuA 换算：换算：1mA = 101mA = 10-3-3A 1uA = 10A 1uA = 10-6-6A A22二、电压和电动势及其参考方向：（1 1）电压：）电压：电场力把电位正电荷从电路中的一点移到电场力把电位正电荷从电路中的一点移到 另外一点所作的功，为这两点之间的电压。另外一点所作的功，为这两点之间的电压。dqdwu （3 3）实际方向：）实际方向：规定由高电位端指向低电位端。规定由高电位端

11、指向低电位端。（4 4）参考方向）参考方向：任选任选某一方向为其参考方向，也叫其正某一方向为其参考方向，也叫其正 方向。方向。 1、电压：（2 2）分类：）分类：直流电压直流电压U、交流电压、交流电压u。23（5 5）正负）正负：电压值为电压值为正时正时，电压的实际极性和参考，电压的实际极性和参考极性相极性相 同同，否则，否则相反相反。 U0U0U0U024（6 6）表示方法）表示方法： a a、用、用极性极性“”、“”表示，参考方向表示，参考方向由正指向负；由正指向负； b b、用、用双下标双下标表示，例如表示，例如U Uabab表示其参考方向由表示其参考方向由a a指向指向b b。（7 7

12、）单位：）单位：伏特伏特（V V：Volt)Volt) 毫伏毫伏mV mV 微伏微伏uV uV 千伏千伏kV kV 换算：换算：1mV 1mV 10103 3V 1uV V 1uV 10106 6V V 1kV 1kV 10103 3V V 252 2、关联与非关联参考方向：、关联与非关联参考方向：关联关联参考方向参考方向非关联非关联参考方向参考方向 关联参考方向：关联参考方向：电流和电压的参考方向一致；电流和电压的参考方向一致； 非关联参考方向：非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致；电流和电压的参考方向不一致；263 3、电动势：、电动势：（1 1）概念：）概念：描述了电源中描述了电源

13、中外力做功外力做功的能力，它的大小等于的能力，它的大小等于 外力在电源内部克服电场力把单位正电荷从负外力在电源内部克服电场力把单位正电荷从负 极移到正极所做的功。极移到正极所做的功。（2 2）实际方向：）实际方向：在电源内部由在电源内部由负极指向正极负极指向正极。（3 3）单位：）单位：伏特伏特（V V：Volt)Volt)27三、电功率：1 1、概念：、概念：描述电路元件中电能变换的速度，其值为单位时描述电路元件中电能变换的速度，其值为单位时 间内元件所吸收或输出的电能。间内元件所吸收或输出的电能。uidtdwpUIP 2 2、单位：、单位：瓦（瓦（W W）3 3、计算：、计算： （1 1）

14、当电流和电压为关联参考方向时：）当电流和电压为关联参考方向时：（2 2）当电流和电压为非关联参考方向时：）当电流和电压为非关联参考方向时：（3 3）若）若 ，表示该元件吸收功率；，表示该元件吸收功率； （负载）（负载） 若若 , , 表示该元件产生功率。表示该元件产生功率。（电源）（电源）0piupiup0p举例：举例：教材教材P P4 4 例例1 11 1281.3 电阻、电感和电容元件一、电阻元件：一、电阻元件： 线性电阻元件：线性电阻元件：伏安曲线为通过坐标原点的一条直线。伏安曲线为通过坐标原点的一条直线。欧姆定律：欧姆定律：R为电阻，单位：欧姆（为电阻，单位：欧姆（ ）u R i （非

15、关联参考方向）（非关联参考方向） 令令G 1/R G 称为电导称为电导 单位：西门子（单位：西门子（S：Siemens）（关联参考方向）（关联参考方向）u R i29 功率：功率：RuRiuip22 能量：能量：dtRitpdWtttt002非线性电阻元件：非线性电阻元件：伏安曲线不是通过坐标原点的一条直伏安曲线不是通过坐标原点的一条直 线。线。（耗能元件）（耗能元件）30二、电容元件：线性电容元件：线性电容元件：库伏特性曲线在库伏特性曲线在uq平面上为通平面上为通 过原点的直线。过原点的直线。Ciu+Ciu+对线性电容元件有：对线性电容元件有：q = Cu C C 称为电容器的电容称为电容器

16、的电容单位单位：法拉法拉（F）微法微法F 纳法纳法nF 皮法皮法pF 1 F=10-6F 1nF=10-9F 1pF=10-12F31电压、电流关系：电压、电流关系：tuCdtdCutqidddd（直流相当于断路）（直流相当于断路） 电场能量：电场能量：221CuW 非线性电容元件：非线性电容元件：库伏特性曲线在库伏特性曲线在uq平面上不是通平面上不是通 过原点的直线。过原点的直线。（储能元件）（储能元件）32三、电感元件：线性电感元件：线性电感元件：韦安特性曲线在韦安特性曲线在i 平面上为通过平面上为通过 原点的直线。原点的直线。Li对线性电感元件有：对线性电感元件有：L L 称为电感器的电

17、感称为电感器的电感单位单位：亨利亨利（H）微亨微亨H 毫亨毫亨mH 1 H=10-6H 1mH=10-3H33由电磁感应定律可得，自感电动势为：由电磁感应定律可得，自感电动势为：dtdiLdtdedtdiLu 端电压：端电压：（直流相当于短路）（直流相当于短路） 磁场能量：磁场能量：221LiW （储能元件）储能元件）341.4 电源元件 能够独立向外电路提供能量的电源，分为电压源能够独立向外电路提供能量的电源，分为电压源 和电流源。和电流源。一、独立电源：1、理想电源： 是实际电源的理想化模型，分为理想电压源和是实际电源的理想化模型，分为理想电压源和 理想电流源。理想电流源。（1）理想电压源

18、： 向负载提供一个恒定值的电压向负载提供一个恒定值的电压直流直流 电压电压US或频率和幅值不变的交流电压或频率和幅值不变的交流电压us。35图形符号伏安特性特点： （1） 恒压源两端的电压与流过电源的电流无关；恒压源两端的电压与流过电源的电流无关； （2 2）恒压源输出电流的大小取决于所连接的外电）恒压源输出电流的大小取决于所连接的外电 路。路。36（2）理想电流源： 向负载提供一个恒定值的电流向负载提供一个恒定值的电流直流直流 电流电流IS或频率和幅值不变的交流电流或频率和幅值不变的交流电流is。图形符号伏安特性特点：（1） 恒流源输出的电流与恒流源的端电压无关；恒流源输出的电流与恒流源的端

19、电压无关； （2 2） 恒流源的端电压取决于与恒流源相连接的外电恒流源的端电压取决于与恒流源相连接的外电 路。路。37其电路模型通常为电源元件和电阻元件的其电路模型通常为电源元件和电阻元件的组合。组合。1、实际电源：（1）电压源模型：IRUUs038（2）电流源模型：0RUIIs39二、受控电源：1 1、定义、定义: :电压源的电压或电流源的电流是受电路中其他电压源的电压或电流源的电流是受电路中其他 部分的电压或电流控制。部分的电压或电流控制。 2 2、电路符号：、电路符号：40三、分类：三、分类：1 1、电流控制的电流源、电流控制的电流源 ( Current Controlled Curre

20、nt Source )i2i1C C V Sr i1+_u2+_u1+_i2i1C C V Sr i1+_u2+_u1+_C C V Sr i1+_u2+_u1+_2 2、电流控制的电压源、电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source ) : :电流放大倍数电流放大倍数 r : : 转移电阻转移电阻413 3、电压控制的电流源、电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source ) VCCSgu1+_u2i2+_u1i1VCCSgu1+_u2i2+_u1i1VCVS u1+_u2+_u1+_i2i1VCVS u1

21、+_u2+_u1+_i2i14 4、电压控制的电压源、电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source )g: 转移电导转移电导 :电压放大倍数电压放大倍数421.5 电路的工作状态oIREU IIREUIP)(0一、有载状态：1、特性：开关闭合RREI0负载电流：负载电流：端端 电电 压压：U = IR负载功率：负载功率：PPPE电源外特性电源外特性IUE20IREI 电源产生电源产生的功率的功率 电源内部电源内部消耗的功率消耗的功率432、额定值及运行状态:额定值:电器设备的安全使用值，用UN、IN和PN表示。运行状态:欠载欠载（轻载）：（轻载）：N

22、NPPII（不经济）（不经济）过载过载（超载）：（超载）：NNPPII（设备易损坏）（设备易损坏）额定工作状态：额定工作状态：NNPPII（经济合理安全可靠）（经济合理安全可靠）44二、开路状态：开关断开特征特征:0I0PEUU0负载功率：负载功率：电电 流流: :开路电压：开路电压：45三、短路状态：导线短接导线短接 特征特征: :0REIIS0P0U端端 电电 压压: :负载功率负载功率:02RIPSE电源功率电源功率:短路电流短路电流: :461.6 电路的基本定律 对于一个线性电阻元件而言，流过电阻的电流与电对于一个线性电阻元件而言，流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。阻两端的电压成

23、正比。一、欧姆定律：关联参考方向：IUR RIU非关联参考方向：47二、基尔霍夫定律：1 1、几个术语：、几个术语：（1 1）支路）支路(branch)：电路中流过同一电流的分支。：电路中流过同一电流的分支。(b)（2 2）节点）节点(node): 电路中三条或三条以上支路的连接点电路中三条或三条以上支路的连接点 称为节点。称为节点。(n)（3 3）回路）回路(loop)：由一条或多条支路组成的闭合路径。：由一条或多条支路组成的闭合路径。(l)(4) (4) 网孔网孔(mesh)：对平面电路，内部不含有支路的回路为：对平面电路，内部不含有支路的回路为 网孔网孔, ,即每个网眼就是网孔。网孔是回

24、路，即每个网眼就是网孔。网孔是回路， 但回路不一定是网孔。但回路不一定是网孔。48abab+_R1uS1+_uS2R2R3+_R1uS1+_uS2R2R31 12 23 3123123支路：支路：b=3 节点：节点：n=2 回路：回路：l=3 网 孔 ：网 孔 ： 2 个个支路：支路：b=6 节点：节点：n=4 回路：回路：l=7 网 孔 ：网 孔 ： 3 个个 492、基尔霍夫电流定律(KCL)：0I(1)(1)内容内容：任何时刻，对任一节点，所有支路电流的：任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数代数 和和为零。即：为零。即： (2)(2)符号的确定：符号的确定：选定参考方向后，习惯上取选

25、定参考方向后，习惯上取流出流出该节点该节点 的支路电流的支路电流为负为负，流入为正。流入为正。i1i4i2i3例例i1i4i2i3例例 i1- i2+ i3- i4= 0 i1+ i3= i2+ i4 50(3)(3)另一种表达：另一种表达：在任一瞬时，流向某一结点的电流之在任一瞬时，流向某一结点的电流之 和等于由该结点流出的电流之和。即和等于由该结点流出的电流之和。即 (4)(4)推广：推广：对任一包围几个节点的闭合面而言，流入该闭合对任一包围几个节点的闭合面而言，流入该闭合 面（广义节点）的电流等于流出该闭合面的电流。面（广义节点）的电流等于流出该闭合面的电流。证明：结点证明：结点A： I

26、A = IAB ICA 结点结点B： IB = IBC IAB 结点结点C： IC = ICA IBC左右两边相加可得左右两边相加可得 IA IB IC 0出入II513 3、基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电压定律 (KVL)(1)(1)内容：内容：在集总参数电路中，任一时刻，任一回路中，在集总参数电路中，任一时刻，任一回路中， 所有支路电压的所有支路电压的代数和代数和等于零。即：等于零。即： (2)(2)符号的确定：符号的确定： a a、任一选择任一选择一个绕行方向，可以顺时针也可以逆时针；一个绕行方向，可以顺时针也可以逆时针； b b、电压的参考方向与绕行方向、电压的参考方向与绕行方向一致取正

27、一致取正号，电压的参考号，电压的参考 方向与绕行方向方向与绕行方向相反则取负号相反则取负号。 0U表达试：表达试：U1 U2 U3 U4 0U1 U4 U2 U3即：即：52 （3 3）另一种表达：）另一种表达：从任一回路中的任一点出发，沿任一方向从任一回路中的任一点出发，沿任一方向 绕行一周，则在该方向上电位降之和等于绕行一周，则在该方向上电位降之和等于 电位升之和。电位升之和。即：即： 升降UU（4 4）推广：）推广：KVLKVL定律不仅应用于闭合回路，也可以应用于回定律不仅应用于闭合回路，也可以应用于回 路的部分电路，即路的部分电路，即假想回路假想回路。E RI U 053定律应用中注意

28、的问题：定律应用中注意的问题： 1 1、两个定律具有普遍性，它们适用于由不同元件所构成、两个定律具有普遍性，它们适用于由不同元件所构成 的电路，也适用于任一瞬时对任何变化的电流和电压；的电路，也适用于任一瞬时对任何变化的电流和电压； 2 2、在运用定律时，首先要在电路中标注出电流、电压或、在运用定律时，首先要在电路中标注出电流、电压或 电动势的参考方向；电动势的参考方向； 3 3、在应用、在应用KVLKVL定律时，要选择一个绕行方向定律时，要选择一个绕行方向。54 例：例：有一个闭合回路如图所示，各支路的元件是任意的，但有一个闭合回路如图所示，各支路的元件是任意的，但 已知：已知：UAB 4V

29、，UDA 3V， UBC 4V。 试求试求：（：（1）UCD；（；（2）UCA。 ABDCUDAUCDUABUBC解：解：(1)(1)由基本的由基本的KVL定律可得定律可得:UAB UBC UCD UDA 0即：即：-4（ -4 ） UCD （-3） 0则则 UCD 11V55(2)ABCA不是闭合回路，也可以应用不是闭合回路，也可以应用KVL定律得到定律得到: UAB UBC + UCA 0即即:-4+（-4）UCA 0则则 UCA 8V561.7 电路中电位得概念及计算一、电位一、电位:某点相对于参考点的电压。某点相对于参考点的电压。二、计算：二、计算： 电路中某点的电位等于从该点开始沿电

30、路中某点的电位等于从该点开始沿任一任一路径到达参路径到达参考点的电压降的代数和。考点的电压降的代数和。三、求解步骤：三、求解步骤：1 1、任选参考点，设其电位为零；、任选参考点，设其电位为零； 3 3、以零电位参考点为准，逐点计算各点电位。、以零电位参考点为准，逐点计算各点电位。2 2、标出各电流参考方向并计算；、标出各电流参考方向并计算； 注意：注意：电位为单下标，记为：电位为单下标，记为：“UX” 。57例1: 求图示电路中各点的电位求图示电路中各点的电位Ua、Ub、Uc、Ud。解：设解：设 Ua = 0 0 VUb =10106 =6 =6060 VUc = 4 420 = 8020 =

31、 80 VUd = 6 65 = 305 = 30 V设设 Ub= 0 0 VUa = 10= 106 = 606 = 60 VUc = E1 = 140140 VUd = E2 = 9090 V58结论：1 1、电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中其它各电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中其它各 点的电位也将随之改变；点的电位也将随之改变；2 2、电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不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，同而改变， 即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。四、电路的简化：59电路分析基础第二章跳转到第一页60第二章第二章

32、电路分析基础电路分析基础2.1 2.1 基尔霍夫定律的应用基尔霍夫定律的应用2.2 2.2 叠加原理叠加原理2.3 2.3 等效法等效法61本章的基本要求：1 1、掌握用支路电流法求解电路、掌握用支路电流法求解电路2 2、熟练掌握叠加原理的应用、熟练掌握叠加原理的应用3 3、熟练掌握电阻的串联和并联、熟练掌握电阻的串联和并联4 4、掌握电压源和电流源的相互转换、掌握电压源和电流源的相互转换5 5、熟练掌握戴维南及诺顿定理应用、熟练掌握戴维南及诺顿定理应用622.1 基尔霍夫定律的应用一、支路电流法一、支路电流法： 以支路电流为未知量、利用基尔霍夫定律列方程求解。以支路电流为未知量、利用基尔霍夫

33、定律列方程求解。（支支路数：路数：b=3 结点数：结点数：n=2）63解题步骤解题步骤: :1 1、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循、在图中标注各支路电流的参考方向，对选定的回路标注循 行方向。行方向。2 2、应用、应用 KCL KCL 对结点对结点列出列出( n( n1 )1 )个独立的结点电流方程。个独立的结点电流方程。3 3、应用、应用 KVL KVL 对回路对回路列出列出 b b( ( n n1 )1 ) 个独立的回路电压方个独立的回路电压方 程程（通常可取（通常可取网孔网孔列出）列出） 。4 4、联立求解、联立求解 b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路

34、电流。64列电流方程：列电流方程：321III对对 a 结点：结点：321III对对 b 结点：结点：列回路电压方程：列回路电压方程：13311ERIRI 23322ERIRI列列(n-1)个个电流方程电流方程可取网孔列回可取网孔列回路电压路电压方程方程65 举例：举例：b=6n=4(2) (2) 对（对（n n1 1）节点，根据）节点，根据KCLKCL列方程；列方程；节点节点 1：i1 + i2 i6 =0节点节点 2： i2 + i3 + i4 =0节点节点 3： i4 i5 + i6 =0(1)(3) 选定b-n+1个独立回路，根据KVL，列写回路电压方程:R1 i1 + R2 i2 +

35、 R3 i3 = 0R3 i3 + R4 i4 R5 i5 = 0 R1 i1 + R5 i5 + R6 i6 uS = 0（2）(1) 标定各支路电流、电压的参考方向；（4 4）联立方程组求解。）联立方程组求解。66例例1 1：US1=130V, US2=117V, R1=1 , R2=0.6 , R3=24 。求各支路电流。求各支路电流。I1I3US1US2R1R2R3ba+I2节点节点a：I1I2+I3=0(1) n1=1个个KCL方程：方程：解解: :(2) bn+1=2个个KVL方程：方程：R1I1R2I2=US1US20.6I2+24I3= 117I10.6I2=130117=13

36、R2I2+R3I3= US212(3) 联立求解联立求解I1I2+I3=00.6I2+24I3= 117I10.6I2=130117=13解之得解之得I1=10 AI3= 5 AI2= 5 A67列写如图电路的支路电流方程列写如图电路的支路电流方程( (含无伴含无伴电流源电流源支支路路)。例例2:2:解题思路：解题思路： 除了支路电流外，将无伴电流源两端的电压作为除了支路电流外，将无伴电流源两端的电压作为一个求解变量列入方程，虽然多了一个变量，但是一个求解变量列入方程，虽然多了一个变量，但是无伴电流源所在的支路的电流为已知，故增加了一无伴电流源所在的支路的电流为已知，故增加了一个回路电流的附加

37、方程，电路可解。个回路电流的附加方程，电路可解。支路中含有恒流源的情况：支路中含有恒流源的情况：68解解:KCLKCL方程：方程：- i1- i2 + i3 = 0 (1)- i3+ i4 - i5 = 0 (2)KVLKVL方程：方程：R1 i1- -R2i2 = uS (3)i5 = iS (6) - - R4 i4+ +u = 0 (5)R2 i2+ +R3i3 + + R4 i4 = 0 (4)R1 i1- -R2i2 = uS (3)i5 = iS (5)R2 i2+ +R3i3 + + R4 i4 = 0 (4)69支路电流法的优缺点：支路电流法的优缺点：优点：优点：支路电流法是电

38、路分析中最基本的方法。只要支路电流法是电路分析中最基本的方法。只要 根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得根据基尔霍夫定律、欧姆定律列方程，就能得 出结果。出结果。缺点：缺点：电路中支路数多时，所需方程的个数较多，求电路中支路数多时，所需方程的个数较多，求 解不方便。解不方便。702.2 叠加原理一、一、定理内容：定理内容：在在线性电路线性电路中，任一支路电流中，任一支路电流( (或电压或电压) )都是都是 电路中电路中各个独立电源单独作用各个独立电源单独作用时，在该支路时，在该支路 产生的电流产生的电流( (或电压或电压) )的的代数和代数和。单独作用：单独作用：一个电源作用，其余电源不作

39、用一个电源作用，其余电源不作用不作用的不作用的电压源电压源（Us=0) 短路短路电流源电流源 (Is=0) 开路开路71根据总电路和分电路的电流的根据总电路和分电路的电流的参考方向，可得：参考方向，可得： 111III 222III 333III72例：运用叠加原理求解各支路电流，参数见例21。解：根据所给的参数和参考方向，可得解：根据所给的参数和参考方向，可得AI62AI33AI91AI3 1AI4 2AI1 3AIII639 111AIII246 222AIII413 333叠加：叠加：73例例1:求图中电压求图中电压u 。+10V4A6 +4 u+10V4A6 +4 u解解: :(1)

40、10V电压源单独作用，电压源单独作用， 4A电流源开路电流源开路； (2) 4A电流源单独作用，电流源单独作用， 10V电压源短路；电压源短路；+10V6 +4 u4A6 +4 uu=4Vu= - -4 2.4= - -9.6V共同作用：共同作用：u=u+u= 4+(- - 9.6)= - - 5.6V741、叠加定理只、叠加定理只适用于适用于线性电路线性电路求电压求电压和和电流，电流，不适用于不适用于 非线性电路，非线性电路， 不能用叠加定理求功率不能用叠加定理求功率(功率为电源的功率为电源的 二次函数；二次函数；) 4、应用时电路的结构参数必须、应用时电路的结构参数必须前后一致前后一致；应

41、用叠加定理时注意以下几点：应用叠加定理时注意以下几点：5、叠加时注意在叠加时注意在参考方向参考方向下求下求代数和代数和。2、不作用的、不作用的电压源电压源短路短路，不作用的，不作用的电流源电流源开路开路；3、含受控源、含受控源(线性线性)电路亦可用叠加，电路亦可用叠加，受控源受控源应始终应始终保留保留；752.3 等效法等效：等效： 等效是对外部电路而言，即用化简后的电路代替原复杂电等效是对外部电路而言，即用化简后的电路代替原复杂电路后，它对外电路的作用效果不变。路后，它对外电路的作用效果不变。等效电路：等效电路： 具有不同内部结构的一端口网络或多端口网络，如果它们的具有不同内部结构的一端口网

42、络或多端口网络，如果它们的两个端子或相应的各端子对外部电路有完全相同的电压和电流，两个端子或相应的各端子对外部电路有完全相同的电压和电流，则它们是等效的。则它们是等效的。76一、电阻的串并联等效变换： 两个或更多个电阻一个接一个的顺序相联，流过同一电流。两个或更多个电阻一个接一个的顺序相联，流过同一电流。1、电阻的串联：IRRIRIRUUU)(212121令：21RRR则：RIU R为两个串联电阻的等效电阻77特点：URRRU2111URRRU2122分压：(1) (1) 各个电阻流过各个电阻流过同一电流同一电流；(2) (2) 等效电阻等于各个等效电阻等于各个电阻之和电阻之和；(3) (3)

43、 串联电阻各个电阻的串联电阻各个电阻的分压与其阻值成正比分压与其阻值成正比；应用：分压、限流分压、限流nkknRRRRRR132178 两个或更多个电阻连接在两个公共的节点之间，两个或更多个电阻连接在两个公共的节点之间， 承受同一电压。承受同一电压。2、电阻的并联：URRRURUIII)11(21212121111RRRRUI 令：则：R为两个并联电阻的等效电阻79特点：IRRRI2121IRRRI2112分流：(1) (1) 各个电阻两端承受各个电阻两端承受相同电压相同电压；(2) (2) 等效电阻的等效电阻的倒数等于倒数等于各个电阻各个电阻倒数之和倒数之和；(3) (3) 并联电阻各个电阻

44、的并联电阻各个电阻的分流与其阻值成正比分流与其阻值成正比；应用：分流分流nkRR11180二、电压源和电流源的等效变换：电压源模型电流源模型0RUIIsIRUUs000IRRIUs比较两式，可知，满足：00RR （1 1）（2 2）（3 3）00REIRIEss或（4 4）电压源和电流源对外电路就等效81几点结论：1 1、理想电压源和理想电流源本身没有等效关系；、理想电压源和理想电流源本身没有等效关系；2 2、只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等、只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等 的电流源才允许串联；的电流源才允许串联；3 3、理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍、

45、理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍 为电压源；为电压源；824 4、理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍、理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍 为电流源；为电流源；83例1：将电源模型等效转换为另一形式。84例2：求电流I。85解：ab以左等效化简86AI3 . 0553 最后得：最后得：87三、等效电源定理：1、戴维南定理： 任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，可任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，可 以用一个以用一个电动势为电动势为E、内阻为、内阻为R0的等效电压源的等效电压源来代替；其来代替；其 中电压源的电动势等于端口中电压源的电动势等于端口开路电压开路电压Uococ，内阻等于端口，内阻等于端口 中所有独立电源置零后中所有独立电源置零后两端之间的等效电阻两端之间的等效电阻。 不作用的电压源要视为短路，不作用的电流源要视为开路。LRREI0882、诺顿定理： 任何