电路课件：02 受控源KCLKVL和等效变换

1、南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 .南京理工大学南京理工大学电电 路路 .南京理工大学南京理工大学电电 路路 .南京理工大学南京理工大学电电 路路 .uRi.uRi 南京理工大学南京理工大学电电 路路 .22()upuiRi iRiR 20pRi南京理工大学南京理工大学电电 路路 .pui.pui 南京理工大学南京理工大学电电 路路 .ssUUR IssIIGU.sGU南京理工大学南京理工大学电电 路路 sGUssIIGU.sGU南京理工大学南京理工大学电电 路路 ssIIGU.南京理工大学南京理工大学电电 路路 ssoc0,IIUG.南京理工大学南京理工

2、大学电电 路路 scs0,UII.南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 . .南京理工大学南京理工大学电电 路路 1.1 电路和电路模型电路和电路模型1.2 电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向1.3 功率和能量功率和能量1.4 电阻元件电阻元件1.5 电压源和电流源电压源和电流源1.6 受控源受控源1.7 基尔霍夫定律基尔霍夫定律南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 21ii南京理工大学南京理工大学电电 路路 开路或短路状态；开路或短路状态；一个电压源或电流源，其电压或电流一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受某一条支

3、路电压或电流的控制。的量值受某一条支路电压或电流的控制。南京理工大学南京理工大学电电 路路 r.1ri南京理工大学南京理工大学电电 路路 g.1gu南京理工大学南京理工大学电电 路路 .1i南京理工大学南京理工大学电电 路路 .1u南京理工大学南京理工大学电电 路路 1210 uuri 1210 iigu 1210uii 1210 iuu CCVS：VCCS：CCCS：VCVS：r具有电阻量纲，称为转移电阻。具有电阻量纲，称为转移电阻。g具有电导量纲，称为转移电导。具有电导量纲，称为转移电导。 无量纲，称为转移电流比。无量纲，称为转移电流比。 亦无量纲，称为转移电压比。亦无量纲，称为转移电压比

4、。1i 南京理工大学南京理工大学电电 路路 1i21ii南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 受控源受控源则描述电路中两条支路电压和电流间的则描述电路中两条支路电压和电流间的一种约束关系，它的存在可以改变电路中的电压一种约束关系，它的存在可以改变电路中的电压和电流，使电路特性发生变化。和电流，使电路特性发生变化。 独立电源独立电源可作电路的输入或激励，它为电路提可作电路的输入或激励，它为电路提供按给定时间函数变化的电压和电流，从而在电供按给定时间函数变化的电压和电流，从而在电路中产生电压和电流。路中产生电压和电流。 当受控源的控制量一定时，受控源的特性与独当受

5、控源的控制量一定时，受控源的特性与独立源相似。立源相似。南京理工大学南京理工大学电电 路路 在一定的条件下，受控源可等效成一个电阻在一定的条件下，受控源可等效成一个电阻. .2guu2u1.21122()uuRRR南京理工大学南京理工大学电电 路路 i u.南京理工大学南京理工大学电电 路路 .南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 基尔霍夫定律是任何集中参数电路都适用的基本基尔霍夫定律是任何集中参数电路都适用的基本定律，它包括定律，它包括电流定律电流定律和和电压定律电压定律。基尔霍夫电流。基尔霍夫电流定律描述电路中各电流的约束关系，基尔霍夫电压定律描述电路中各

6、电流的约束关系，基尔霍夫电压定律描述电路中各电压的约束关系定律描述电路中各电压的约束关系.南京理工大学南京理工大学电电 路路 510V232Aabcd.南京理工大学南京理工大学电电 路路 510V232Aabcd.南京理工大学南京理工大学电电 路路 510V232Aabcd.南京理工大学南京理工大学电电 路路 510V232Aabcd.南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 .i1i2i3i4i5123450iiiii 0ki 23514iiiii南京理工大学南京理工大学电电 路路 .14524673785680000iiiiiiiiiiiii 1230iii

7、南京理工大学南京理工大学电电 路路 114703Aii 12210( 12)025Aiii .7A4A10A-12Ai1i2312102227 104( 12)025Aii 南京理工大学南京理工大学电电 路路 u1u3u2u412340uuuu0ku 1234uuuu南京理工大学南京理工大学电电 路路 _+南京理工大学南京理工大学电电 路路 .ss0uuR i南京理工大学南京理工大学电电 路路 21465.3南京理工大学南京理工大学电电 路路 21465.3南京理工大学南京理工大学电电 路路 例：例：试求电路中各元件所吸收的功率。试求电路中各元件所吸收的功率。 (a) (b)2V2UI2A2V

8、22A南京理工大学南京理工大学电电 路路 解解: :(a):(a): 2电阻吸收功率：电阻吸收功率：8W 2V电压源吸收功率：电压源吸收功率：-4W 2A电流电流源吸收功率：源吸收功率：-4W (b):(b): 2电阻吸收功率：电阻吸收功率：2W 2V电压源吸收功率：电压源吸收功率：2W 2A电流源吸收功率：电流源吸收功率：-4W南京理工大学南京理工大学电电 路路 abcd南京理工大学南京理工大学电电 路路 ss60.1 0.024.90.981A56.002Vuiiiiu u60.1 5 0.98i us.i 南京理工大学南京理工大学电电 路路 .64 101.2A28IS1S24.8W12

9、WPP 两个电压源的吸收功率分别为：两个电压源的吸收功率分别为： 南京理工大学南京理工大学电电 路路 .2AI ab4V2 2V4 2V16VU ab1 2V24V6V16VU 南京理工大学南京理工大学电电 路路 13A1A2AI 10V2A20W(20W)P 发出126 16W(6W)3 39W(9W)PP 发出发出南京理工大学南京理工大学电电 路路 南京理工大学南京理工大学电电 路路 1、线性元件：、线性元件： 端口伏安关系为线性函数的元件。端口伏安关系为线性函数的元件。2、线性电路：、线性电路： 由线性无源元件、线性受控源和独立源组成的由线性无源元件、线性受控源和独立源组成的电路。电路。

10、3、线性电阻电路：、线性电阻电路： 如果构成线性电路的无源元件都是线性电阻。如果构成线性电路的无源元件都是线性电阻。 分析线性电阻电路的三个途径分析线性电阻电路的三个途径1、运用等效变换法。、运用等效变换法。2、系统分析法。、系统分析法。3、运用电路定理分析。运用电路定理分析。南京理工大学南京理工大学电电 路路 .uu.南京理工大学南京理工大学电电 路路 (Series connection of resistors)u3.u1u2uiR1R2R3i.uReq123123equuuuRiR iR iR ieqkkRuuReqkRR2;kkkPR iPP南京理工大学南京理工大学电电 路路 .i.

11、uGeq123123eqiiiiGuG uG uG u.uiG1G2G3i3i2i1eqkkkGiG uiGeqkGG2;kkkPG uPP南京理工大学南京理工大学电电 路路 RG对偶对偶ui对偶对偶串联串联并联并联对偶对偶南京理工大学南京理工大学电电 路路 R1R4R2R5R3臂支路：臂支路：R1、R2、R4、R5桥支路：桥支路：R3平衡条件：平衡条件：1245524RRRRR RR R 1 1或或平衡时，平衡时，R3所在的支路所在的支路既可开路又可短路。既可开路又可短路。 每个节点联接每个节点联接3条支路条支路南京理工大学南京理工大学电电 路路 R3ABCDR1R5R2R4R1R2R3R4

12、R5BACD.R2R1R4R5R3R2R5R1R4R3ABCD南京理工大学南京理工大学电电 路路 ABCD18V3321287电桥平衡电桥平衡南京理工大学南京理工大学电电 路路 (Series and parallel connection of resistors)23eq123R RRRRR.R3R2R1.Req南京理工大学南京理工大学电电 路路 123eq123()RRRRRRR.R1R3R2.Req南京理工大学南京理工大学电电 路路 abcd5030506030 75 ,21abcdRR南京理工大学南京理工大学电电 路路 4610abR.ab612 15676ccd.abcd.6126

13、6157字母标注法字母标注法1 1、在各节点处标上节点字母，短路线联、在各节点处标上节点字母，短路线联接的点或等位点用同一字母标注；接的点或等位点用同一字母标注；2 2、整理并简化电路，求出总的等效电阻。、整理并简化电路，求出总的等效电阻。南京理工大学南京理工大学电电 路路 字母标注法字母标注法abRRRRRR0.5R0.5RabRR0.5R0.5Rcd0.5Rabcccd南京理工大学南京理工大学电电 路路 12.81117147abR.7 8 6 4 4 3 ab南京理工大学南京理工大学电电 路路 60 30 80 40 80 40 4010 10 806030.ab对称面对称面南京理工大学

14、南京理工大学电电 路路 2abaoRR60 20 30 10 80 ao.80 4080804031603aoabRRo60308040 404080 10108060 30.ab.8040南京理工大学南京理工大学电电 路路 ) )cdabRR.abcd.ab.南京理工大学南京理工大学电电 路路 .ab222052508.09525 10055 53.0922ababababababababR RRRRRRRR RRRR 南京理工大学南京理工大学电电 路路 R1R2R3.R12R31R23南京理工大学南京理工大学电电 路路 R1R2R3.i1i2u13u23.R12R31R23i2u13u23

15、i1i2南京理工大学南京理工大学电电 路路 131 13121313 2232 23123 1232()()()()uRiR iiRR iR iuR iR iiR iRR iR1R2R3.i1i2u13u23南京理工大学南京理工大学电电 路路 1313231311223231322312uuuiRRuuuiRR12312331233113121223311223312331123123312312122331122331R RR RR RuiiRRRRRRR RR RR RuiiRRRRRR.R12R31R23i2u13u23i1i2131 13121313 2232 23123 1232()()()()uRiR iiRR iR iuR iR iiR iRR i南京理工大学南京理工大学电电 路路 .R12R31R23R1R2R3.12311122331R RRRRR122331123;R RR RR RRR当三个电阻相等时，当三个电阻相等时，R=3RY。南京理工大学南京理工大学电电 路路 例：求例：求I。123112121213122331,R RR RRRRRRRRR答案答案 注：注：1 1、尽量减少、尽量减少Y-Y-变换的次数；变换的次数；2 2、有可能，则尽量找三个相等的电阻进行变换。、有可能，则尽量找三个相等的电阻进行变换。6 12V_+2 62 32 abcd