补充电路知识

补充电路知识主要内容：集总电路基本电路知识基本电路元件基尔霍夫定律单口网络双口网络线性网络的几个定理1集总参数电路实际电路有可分为分布参数电路和集总参数电路。集总电路（Lumpedcircuit）：在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。集总参数电路集总参数元件（理想元件）是指有关电、磁场物理现象都由元件来“集总”表征。在元件外部不存在任何电场与磁场。用集总电路近似实际电路的条件：实际电路的尺寸远小于电路使用时其最高工作频率所对应的波长。例如，我国电力用电的频率为50Hz，对应的波长为===6×106m=6000kmcf3×108m/s50Hz

对于以此为工作频率的实验室电气电子设备而言，其尺寸远小于这一波长，可以按集总电路处理。对应一般低频电子线路也可以按集总电路处理。

而对于远距离输电线来说，就必须考虑到电场、磁场沿电路分布的现象，不能按集总电路来处理，而要用分布参数表征。对于微波电路，也要用到分布参数。

一个实际元件在某种条件下都可以找到它的模型。有些实际元件的模型比较简单，可以由一种理想元件构成，有些实际元件的模型比较复杂，要用几种理想元件来构成。i例如：一个白炽灯在有电流通过时R

R

L

消耗电能（电阻性）

产生磁场储存磁场能量（电感性）

忽略L电路模型

:由集总（理想）元件构成的电路叫电路模型.

我们所研究的是电路模型而不是实际电路。电源负载连接导线电路实体SUS电路模型RSRL+_

电路分析理论所研究的对象都是由理想电路元件组成的实际电路的电路模型。§2基本电路知识§2.1参考方向和关联参考方向1、参考方向电流参考方向：任意选定一个方向作为电流的参考方向i

参考方向I1=1A10V10I1I1

=-1A10V10I1

电压参考方向2、关联参考方向+实际方向+实际方向+（参考方向）U+（参考方向）UU

>0U

<0+UI+UI关联参考方向非关联参考方向

§3基本电路元件§3.1理想电路元件具有某种确定的电或磁性质的假想元件，它们及它们的组合可以反映出实际电路元件的电磁性质和电路的电磁现象。分为二端、三端、四端元件有源二端元件：电压源、电流源无源二端元件：电阻、电容、电感等

§3.2电阻（resistor）电压与电流取关联参考方向

欧姆定律uRiR称为电阻单位：欧(姆)符号:R+uiui0线性电阻：伏安特性为一条过原点的直线

§3.3电容（Capacitor）

对于线性电容，有

q=Cu

C

称为电容器的电容单位：F(法)(Farad，法拉)

常用F(微法)，pF(皮法)等表示Ciu+–+–线性电容库伏（q~u）

特性qu01法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法

线性电容的电压、电流关系Ciu+–+–(1)i的大小与u

的变化率成正比，与u的大小无关，电容两端的电压不能跃变；(3)电容元件是一种记忆元件(储能）；(2)

电容在直流电路中相当于开路，有隔直作用；

§3.4电感(inductor)Li+–u变量:电流i,磁链

L的单位：亨（利）符号：H(Henry）线性电感韦安（

~i）特性i0

(1)u的大小与i

的变化率成正比，与i的大小无关，

流过电感的电流不能发生跃变；(3)电感元件是一种记忆元件（储能）；

(2)电感在直流电路中相当于短路；

线性电感电压、电流关系：Li+–u§3.摔5独立质电源喉（in丈de启pe泄nd匆en招t纤so饺ur选ce）一、电压持源2理想宗电压举源端电属压由艺电源宇本身尤决定粒，总窑保持用为某给定糕的时意间函鼓数，舒与外洲电路子无关乏；1电路杆符号uS恒压茎源伏膀安特壶性USui03实际泉电压豆源一个蹲实际蒜电压晕源，适可用译一个姨理想系电压内源uS与一彩个电箱阻Ri串联既的支痒路模道型来档表征锦其特因性。联当它删向外伸电路伟提供戴电流宁时，付它的舍端电念压u总是罢小于uS，电烧流越专大端伴电压u越小哨。u=纵uS–馅RiiRi:电源缩慧内阻,一般茂很小牢。i+_uSRi+u_二、台电流勇源2理想乡丰电流矛源1电路刺符号iS电流巡寿由电解源本注身决赏定，料总保对持为状某给定德的时沫间函娘数，落与外穴电路筑无关本；恒流棋源伏抄安特疯性ISui0iSiu+_3实际别电流碧源一个旺实际欧电流削源，挤可用涌一个灭电流沟为iS的理趣想电臂流源冷和一年个内架电导Gi并联匹的模洞型来名表征发其特毁性。晨当它摧向外岭电路贝供给撤电流蚁时，押并不栋是全榆部流或出，测其中翁一部面分将新在内推部流剥动，讽随着起端电桶压的嫂增加当，输级出电凉流减至小。i=逐iS–熊GiuiGi+u_iSGi:电源色内电疲导,一般斑很小赵。§4基尔纯霍夫砖定律钱（Ki欧rc竖hh伸of唯f’匹s垮la负ws）基尔咬霍夫票电流用定律(K示ir么ch幅ho悟ff勤’s挑C省ur侦re由nt膝L郊aw蚊—K环CL)基尔摘霍夫戒电压误定律(K却ir蹲ch闲ho竹ff志’s躺V捡ol抬ta蚀ge振L多aw躬—K惯VL)基尔光霍夫丧定律宇与元沾件特盖性是桃电路赏分析欧的基勿础。§4.俘1几个料名词1.支路(b蜜ra厉nc略h)：电路构中流仇过同女一电令流的蚕每个寇分支因。(b)2.节点(n彼od惠e)础:支路变的连喘接点道称为计节点拳。(n)3.回路(l愤oo勇p)：由支佳路组剩成的里闭合扑路径浩。(l)b=35.网络请（ne安tw尽or籍k)：包允含有升较多也元件愈的电杯路，旁电路锤和网脑络经宋常混夏用。4.网孔惕（me跟sh设)：内部勤不另恭含有翠支路纺的回寨路，寺网孔纪是是回要路，幸但回个路不竟一定酒是网恩孔。ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=2123123§4.歇2基尔距霍夫峡电流贼定律(K雹CL恼)1、基驴本内甲容物理裙基础:电荷棕守恒遣，电延流连疾续性耕。–i1+违i2–迟i3+吐i4=0i1+做i3=宜i2+捎i4i1+i2–1荡0–预(–纳12忘)=嗽0乳i2=1Ai1i4i2i3•例4–刃7–i1=0油i1=飘–3A例••7A4Ai110A-12Ai22、KC罚L的推柏广ABiABiiABi3i2i1两条缺支路抚电流霉大小带相等宝，一个羞流入旱，一鸡个流弄出。只有翅一条献支路女相连胳，则i=0。§4.咐3基尔蝴霍夫监电压丽定律(K以VL焰)1、基贷本内旗容–R1I1–US1+R2I2–R3I3+R4I4+US4=0–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4顺时针方向绕行:-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U42、KV泉L推广ABl1l2UAB(沿l1)=UAB(沿l2）电路分中任舱意两关点间附的电邮压等急于两竟点间文任一旷条路客径经时过的琴各元得件电舅压的如代数抖和I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4AB§5单口灿网络a无源肝单口崭网络ba有源叹单口鹿网络i1i3uSiSR1R2R3+–i2i5i4bR4R1R3R5R2RL+–UsR4N+U_Iºº单个拔二端击元件雕为最鼓简单伸的单海口网协络等效物单口针网络如果踢一个伍单口夫网络N1的伏衣安关唇系和斯另一娱个单剖口网慨络N2的伏两安关煎系相脖同，梯则称天这两容个单期口网恐络互萝相等讨效R等效=跟U撑/骡I一个依无源爷电阻婚单口迎网络姓可以筋用端睁口的永入端奋电阻挥来等偏效。无源+U_IºººR等效+U_Iº§6双口倚网络具有喂两个疗端口道，分荷无源藏双口租网络抓和含梢源双统口网披络输入周端胃输劣出端1、输跨入特添性2、输麦出特惰性3、传植输特漆性电压寨传输蜘函数枕电流掩传输悦函数互阻贤传输愉函数逆互枯导传欺输函挨数受控犹电源(非独状立源)(c番on刷tr令ol肢le召d挣so昌ur妇ceorde盒pe淘nd系en护t凭so齐ur网ce)一.定义：电农压源章电压充或电诊流源棍电流柔不是世给定挪函数庙，而缠是受碎电路锹中某趋个支离路的担电压(或电武流)的控暂制。电路辉符号+–受控电压源受控电流源(1洁)电流搭控制尿电流槽源(肠Cu术rr关en龙t朴Co棉nt园ro勉ll齿ed径C朋ur剧re裙nt坐S委ou拾rc肠e怨):电流薄放大译倍数r:转移贸电阻{u1=0i2=bi1{u1=0u2=ri1二.四种芹类型(2轿)电流册控制忠电压郑源(萌Cu信rr竟en架t织Co散nt攀ro桌ll灶ed烟V樱ol字ta兼ge雅S旁ou印rc勾e圣)CCCSbi1+_u2i2+_u1i1i2i1CCVSr

i1+_u2+_u1+_g:转移待电导梦:电压所放大巴倍数{i1=0i2=gu1{i1=0u2=u1(3允)电压宅控制虽的电球流源(星Vo沿lt迫ag娱e含C座on启tr此ol功le脆d码Cu菠rr侍en础t其So考ur恨ce及)(4药)电压国控制瓶的电钻压源(之Vo陶lt丹ag前e伟C雾on跨tr翠ol盏le谁d络Vo津lt竹ag样e敏So锅ur厦ce天)VCCSgu1+_u2i2+_u1i1VCVSu1+_u2+_u1+_i2i1*窜，g，装，r为常险数时级，被甜控制用量与墓控制缎量满忌足线饼性关轧系，称为廉线性斗受控鞋源。§7线性恐网络捏的几胶个定吃理§7.档1叠加费定理(Su券pe哲rp高os尤it确io雨n厨Th番eo睬re责m)1、内震容在线铃性电贱路中去，任呀一支坊路电兰流(或电狗压)都是久电路柱中各陡个独炼立电象源单扎独作抹用时饿，在馋该支宪路产甘生的钟电流(或电价压)的代译数和。单独芽作用扩：一蒸个电邮源作稻用，毛其余色电源竟不作宜用不作裹用的

电压源（us=0)短路电流源

(is=0)开路1.叠加狼定理捡只适用魄于线性狭电路求电坊压和电流；不能领用叠贞加定闯理求棉功率(功率达为电能源的黑二次精函数)。不适区用于国非线告性电刻路。2.应用蓬时电巴路的箩结构悲参数当必须前后仅一致。2应用陪叠加顺定理复时注异意以是下几狮点：5.叠加骗时注狱意参考款方向下求代数精和。3.不作把用的讯电压瞎源短路；不握作用摔的电请流源开路4.含受乡丰控源(线性)电路会亦可划用叠飞加，受控屡源应始清终保留。例：§7.疑2戴维束南定杨理和团诺顿舌定理(Th刃ev牛en歌in-No场rt蜜on哄Th周eo版re粘m)1、戴维芒南定亏理（与等效况电压重源定俘理）任何羞一个齿含有券独立剑电源剖、线志性电严阻和集线性替受控资源的蜜一端知口网遣络，哄对外摸电路歉来说秘，可廊以用轻一个堡独立疏电压铸源Uo和电诉阻Ri的串皱联组蹈合来振等效色替代晴；其辱中电漠压Uo等于覆端口考开路律电压伯，电辽阻Ri等于便端口爸中所独有独见立电送源置傲零后加端口但的入背端等更效电喂阻。AababRiUo+-2、诺顿炒定理复（等抖效电秀流源润定理）任何贴一个效含独诉立电纠源、的线性忧电阻场和线阶性受匆控源推的一彼端口旺，对偶外电根路来逆说，否可以眉用一退个电盏流源壳和电企导的霸并联溉来等而效替颂代；圆其中