2025年课件-(已瘦身)电子电工技术(全套课件上册)-新版

电子电工技术第

1

章电路分析基础太原理工大学电工基础教学部太原工大学AIYUNUNVERSITY

OFTFCHNOLCGY1902

电工电子技术模

块

1——电路基础第1章

电路分析基础第2章暂态电路分析第3章

交流电路

电工基础教学部

第1章电路分析基础1.1电路元件1.2基尔霍夫定律1.3叠加定理1.4等效电源定理1.5含受控源电路的分析3电工基础教学部电工电子技术第1章电路分析基础本章要求：1.理解电压与电流参考方向的意义；2.理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的通路、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。5.了解实际电源的两种模型及其等效变换。6.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等

电路的基本分析方法。4电工基础教学部电工电子技术1.1

电路元件1.1.1

电路及电路模型电路——电流流通的路径。1.电路的组成和作用电路是由若干电路元件或设备组成的，能够传输

能量、转换能量；能够采集电信号、传递和处理电信

号的有机整体。①电路的组成：电工电子技术电工基础教学部中间环节

负载电

源信号源②电路的作用：·

电能的输送和转换(如电力工程)●信号的传递与处理(如信息工程)6●电源：非

电

能

一电能●负载：电能一非电能·

中间环节：连接电源和负载负载电工电子技术灯泡(毛电筒电路电工基础教学部

目录电池电源发电厂

变电所1高压传输线

变电所2升压

输电线

降压

电灯发电机

变压

变压

电动机器

器

电炉电力系统电路示意图返回电工基础教学部电工电子技术信号源(电源)负载扩音机电路示意图电工基础教学部电工电子技术放大器中间环节扬声器话筒8系统中电源(或信号源)的作用称为激励。由激励引起的结果(如某个元件的电流、电压)称为响应。③电路系统的概念系统是由若干互相关联的单元或设备组成，并具有一定功能的有机整体。电工电子技术电工基础教学部r(t)响应e(t)激励r=f(e)

电工电子技术2

理想元件和电路模型将实际电路中的元件用理想元件来表示，构成的电路图——电路模型①常用的理想元件R十C

①

E恒压源电工基础教学部

目

录I恒流源10L电

感R电阻电容人

人②电路元件分类线性元件

非线性元件时变元件

非时变元件有源元件

无源性元件③电路模型电路模型是实际电路的科学抽象日光灯电路的模型11电工基础教学部

目

录手电筒电路模型电工电子技术物理量单

位实际方向电流IA,kA,mA,μA正电荷定向移动的方向电压UV,kV,mV,μV电场力作用，电位降落的方向电

动

势

EV,kV,mV,μV电源力作用，电位升高的方向1.1.2电流、电压的参考方向1.实际方向+I-

+

U

EE+电工电子技术电工基础教学部

目

录122.参考方向(假设方向、正方向)分析计算电路时，人为任意设定的电量方向电流方向

电流方向a

b?

b→a?I

5AI=一

5A例

a

o

一

□

—○bao—

□o

bR

R注

意

：引入参考方向后，物理量为代数量若计算结果为正(I>0),则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负(I′<0),

则实际方向与参考方向相反。13电工基础教学部电工电子技术①参考方向的表示方法箭标双下标参考极性②参考方向的作用.便于列写电路方程.便于确定实际方向电工电子技术③关联参考方向a

关联参考方向U

与I

的方向一致U=I

R非关联参考方向U

与I

的方向相反U=-I

R电工基础教学部

目

录14电工基础教学部

目录应用欧姆定律求电阻R电工电子技术15(1)分析计算电路时，首先要画出电

路

图，标出电

压、电流的参考方向。(2)参考方向是人为任意设定的。未标参考方向的前

提下，讨论电压、电流的正、负值是没有意义的。(3)应用欧姆定律列写式子时，式中有两套正负号。列写公式时，根据U、I

的参考方向

得公式中的正负号U、I

的值本身有正值和负

值之分

电工电子技术电工基础教学部

目

录路

问题与讨论U=UR+E

UR=U-EU=3V

(实际方向与假设方向一致)U=1V

(实际方向与假设方向相反)17试求：当U分别为3V和

1V

时的电流IR解

：(1)假定电路各电量的参考方向如图所示；电工电子技术电工基础教学部

目

录(2)列电路方程：(3)数值计算u=iR

伏安特性

i=

“R=“R的单位为欧[姆]

(Ω)1.1.3电阻元件电阻为耗能元件如电阻器、白炽灯、电炉等。

实物

1.电压与电流的基本关系18电工基础教学部电工电子技术(R常用单位：Ω、kΩ、MQ)1.1.3电阻元件电阻为耗能元件如电阻器、白炽灯、电炉等。电工基础教学部电工电子技术1920电工基础教学部

目录电工电子技术注意：欧姆定律仅适用于线性电阻电路。非线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性2.电阻的伏安特性常

数常

数3.电阻元件的功率和能量在关联参考方向下，电阻元件的功率为电工电子技术电工基础教学部

目

录从t₁到t₂的时间内，电阻元件吸收的能量为单位为瓦特

(W)单位为焦耳

(J)211.1.4独立电源元件1.理想电压源和理想电流源①理想电压源(恒压源)

:

Ro=0时的电压源.特点：(1)输出电压U不变，即

Uab

=

Us;(2)电源中的电流I

由外电路决定。22电工基础教学部

目

录电工电子技术0电工电子技术(3)恒压源中的电压

Us为

零时，恒压源视为短路。(4)与恒压源并联的元件对外电路而言为可视为开路。bIE

Uab

2Ω]R₁2Q一D

R₂当R₁R₂同时接入时：I=10Ab电工基础教学部

目

录a

□O

aR₂ERE(

大

R

Is一设：E=10V当R₁接

入

时

：例

则：I=5Ab23a

电工电子技术问题与讨论

否

因为R=0

时Us

R

Pc

Ub

恒压源两端可否短路?恒压源特性中不变的是：

Us恒压源特性中变化的是：

I外电路的改变

会引起I

的变化。I

的变化可能是

大

小

的

变

化，或者是方

向

的

变

化。电工基础教学部

目录I=

0IaU

RLIsb25电工基础教学部

目录

电工电子技术②理想电流源(恒流源):R₀=

时的电流源.特点：(1)输出电流I

不变，即I=IsIIsUab0外特性(3)恒流源的电流Is为零时，恒流源视为开路。(4)与恒流源串联的元件对外电路而言为可视为短路。设：Is=1

AR=1Ω

时

，U=1VR=10Ω

时，U=10V中

R₁

I₅↑(b26电工基础教学部

目录电工电子技术R₁I

一→UEI₅↑例则：oa

○

abRIs恒流源特性中不变的是：

I恒流源特性中变化的是：

Uab

外电路的改变

会引起Uab

的变化。

Uab的变化可能是

大小

的变化，或者是

方向_的变化。电工基础教学部

目

录否

因

为R=∞

时Uab=I·∞=0R恒流源两端可否开路?问题与讨论a

→I个Is

Uabb电工电子技术b解：

∵串联电流相同。∴电压源中的电流

I=Is恒流源两端的电压取决外电路Uab=IR-Us电工电子技术恒压源中的电流如何决定?

恒流

源两端的电压等

于多少?28电工基础教学部IU十例

aAIsRUab=?解：

∵并联电压相同。∴恒流源两端的电压

Uab=Us恒压源中的电流如何决定?

恒流

源两端的电压等

于多少?电工基础教学部

目

录电压源中的电流取决外电路aIRRb例1Iv.电工电子技术U

ab29(3)功率的正负：若

P>0

吸收(取用)功率，元件为负载若

P<0

发

出

(

产

生

)

功

率

，

元

件

为

电

源30(1)概念：负载消耗(吸收)的功率；电源产生(提供)的功率。(

2

)

公

式：关联时：非关联时：I+

U一十

UP=UIP=-UI电工电子技术③电功率的正负电工基础教学部

目

录PR=I²R=2²×5=20W

∑P

=031电路中的功率平衡根据能量守恒定律Ps₁=-Us₁I=-15×2=-30WPs₂=Us₂I=5×2=10W已知：

Us₁=15V,Us₂=5V,R=5Ω,

试求电流I和

各元件的功率。电工电子技术电工基础教学部

目

录解：解：元

件

1

功

率

P₁=-U₁I₁=-20×2=-40W元件2功率

P₂=U₂I₂=10×(-1)=-10W元件3功率

P₃=-U₃I₁=-(-10)×2=20W元件4功率P₄=-U₂I₃=-10×(-3)=30W元件1、2发出功率是电源，元件3、4

吸收功率是负载。上述计算满足

已知：U₁=20V,

I₁=2A,U₂=10V,I₂=-1A,

U₃=-10V,I₃=-3A,试求元件的功率，并说明性质。32电工基础教学部电工电子技术I₂U₂|

2I₁13U₃I₃4斜率越小U

恒压UsUsRo

I外特性R₀=0时，U=Us2.实际电压源的两种电路模型

越小电工电子技术电工基础教学部

目

录①电压源模型及外特性U=Us-IR。033外特性R₀

=∞时

，I=Is电工基础教学部

目

录②电流源模型及外特性电工电子技术34Ub

②电压：

U=E-IR。EbRo↓→I

Ro

↓→

Uab③

功率

：PR₅=P-PR₀=EI-I²R₀=Uab

I353.电源(电路)的三种状态

通路、开路、短路(1).通路：电路中有电流和功率的转换①电

流

：R。电工电子技术电工基础教学部

目

录④电气设备的额定值额定值：电气设备在正常运行时的规定使用值额定电压UN

、额定电流IN

和额定功率Pɴ(1)额定值反映电气设备的使用安全性；(2)额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：Uɴ=220V,Pn=60W电阻：Rɴ=100Ω,PN=1

W电气设备的三种运行状态：额定工作状态：

I=In,P=Pɴ

(经济合理安全可靠)过载(超载):I>I

、,P>Pɴ(设备易损坏)欠载(轻载):

I<In,P<Pɴ(不经济)电工基础教学部

目

录电工电子技术36(1)一个100Ω、1W的电阻器，在使用时允许流过的电流和允许加的电压不得超过多少?答：I≤0.1A;U≤10V。(2

)额定电流为100A

的发电机，只接60A

的照明负载，还有电流40A流到哪里去了?答：不存在40A.电源的输出功率和输出电流取决于负载.电工电子技术电工基础教学部

目录问题与讨论输出电流I=0特

点

：输出功率P=0开路电压：U₀=E电工基础教学部电工电子技术aOR。十U。有源二端网络无源二端网络a仁baOU0b2.开

路

：十十R。EIRLabR。Ub3803.

短

路

：

输出电压U=0FU

特

点

：短路电流：Rz[

Uabb

短路保护：熔断器电工基础教学部

目录a

输出功率P=0工作短接：。个

十

IsFU一七电工电子技术RE39IO

aR₀U

abR'oIs电工基础教学部

目录等效互换的条件：对外的电压电流相等。4.两种电源的等效变换电工电子技术即

：UabUs一

b40①等效互换公式电压源

1,二

R.R′=R。aR。UabU

bUs=I·R’R₀=R’电工电子技术电流源I

▶aIs

U

abR

。

b电工基础教学部

目

录I

—→41②等效变换的注意事项(1)两电路对外等效，外特性

一致。(2)两内阻相等(R₀=R'

。),所接位置不同。

(R。、R‘。不一定必须是电源的内阻。)(3)

Is

流出端对应Us的正极“+”。电工基础教学部

目

录电工电子技术42(4)两电路的内部不等效，其内阻的压降和内阻的损耗一般不相等。(5

)

恒压源和恒流源不能等效互换a

I′→→I

a十电工电子技术电工基础教学部

目

录UIbUsbab43电工电子技术I=?2

Q

2A10-42

Ω

I=3+1+2=1A电工基础教学部

目录例10V③应用举例1

ΩI3Ω10V1

Ω3Ω十44例3Ω·

Q[

12VD电工基础教学部

目

录2Ω6

里

I2Ω62

ΩIΩ3Ω4A电工电子技术Ω2VI=?245(接上页)2D2v2Ω2]2

ΩI6ΩΩ电工电子技术I

二46电工基础教学部

目录

合3V

2v1+2+2=¹=0.2A1A2

ΩD2v2

ΩI1

Ω3Ω4A

20个3A10V1=12

=5A1=¹2+2=7A1=10-⁴

=3AX电工基础教学部电工电子技术I2ΩI=?10V

十十4V讨论题

十哪个答案对X目录2Ω1.1.5

电路中电位的概念和计算1.电位的概念电

位：

电路中某点的是对参考点的电压参考点：零电位点、0点、“地”●电力工程中以大地为参考点●电子线路以输入、输出的公共线为参考点

⊥放大器

○ui

u。48电工基础教学部电工电子技术设b点为参考点：c点的电位为：Uᴄ=E₁d点的电位为：Ua=-E₂电工基础教学部b电子电路的习惯画法电工电子技术C+E₁

R₁aR₃d-E₂R₂49+15V正电源R₁参考电位在哪里?十R₁

①

15V负电源-15VR₂十①

15V□R₂电子电路的习惯画法：电源电压用电位值给出正电位值表示正电源，电源的负极接地。负电位值表示负电源，电源的正极接地。50电工基础教学部电工电子技术2.电位计算试求开关S断开和闭合时电路中各点的电位解：

S断开时各电阻为同一电流其中：Up=+12V;Uc=-12VS闭合上时：

UB=0UD=+12V;Uc=—12V电工电子技术电工基础教学部

目录20k

ΩSDO+12V6k

ΩBCo—12Vò4k

QOA51电工电子技术

试求图示电路中各点的电位及电压Uab可见：电位与参考点的选择有

关；电压与参考点的选择无关.Uab=Ua-U₆52a

点电位：b点电位：Ua=0VU₆

一

5VUab=5Vb点电位：a

点电位：U₆=0VUa=5VUab=5V电工基础教学部

目

录电位和电压参考点UaU₆UcUabUbcUcaa为参考点OV-3V-9V3V6V-9Vb为参考点3VOV-6V3V6V-9Vc为参考点9V6VOV3V6V-9V注意：①电位与参考点的选择有关；

电压与参考点的选择无关)电压等于电位之差。如Uab=Ua-U₆试分别以电路中的a、b、压。

a电工基础教学部

目

录O

C53b十

十3V

6Vc点为参考点求电位和电电工电子技术O-1.2基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律(KCL)

应用于结点

基尔霍夫电压定律(KVL)

应用于回路支路：电路中每一个分支名词注释：结点：三个或三个以上支路的联结点回路：电路中任一闭合路径网孔：单孔回路54电工基础教学部电工电子技术

确定电路中的支路、结点、回路、网孔

目。

支路：ab、ad、bc、I₁

I₂

…(共;I

…)

I₆结点：a、b、c、da

I₆

个

R₆

C

(共4个)

多

回路：a

d

、bcdb、个

I₅

(共7个)I₃

d

网孔：abda

、bcdb、adca十E₃

R₃

(共3个)55×条I₂6₁b数电工基础教学部

目

录电工电子技术1.2.1基尔霍夫电流定律(KCL)1.定律内容

对任何结点，在任一瞬间，

入=

出

或：∑I=0

流入取正号，流出取负号。I₁+I₃=I₂+I流入

流出或：I₁+I₃-I₂-I₄=0定律的依据：

电荷守恒、电流的连续性56电工电子技术电工基础教学部

目

录2.定律推广

广义结点

—→

封闭面I6ΩI=

0电工基础教学部

目

录4Q+4Ω

83Ω十)9V例IB电工电子技术I₁+I₂=I₃IE=IB+IcI=?JIc571.2.2基尔霍夫电压定律(KVL)1.定律内容

在任一瞬间，沿任意闭合回路循行方向绕行一周，

∑

U

升

=∑

U

降或：∑U=0

C例如：

回路

a-d-c-aI₄R₄+I₅R5+E₃=E₄+I₃R₃电位升

电位降或：I₄R₄+I₅R₅+E₃-E₄-I₃R₃=058号号负正取取降升电工电子技术电工基础教学部

目

录2.定

律

推

广开

口

电

路—→

假想的闭合回路U+IR=Us电位升

电位降一段有源电路的欧姆定律Uab=Us+IR电工基础教学部

目

录电工电子技术59分流公式I₁

I₂Is

U

□R₁

[R₂i

R,+R

II₂=

R₁+R

1电工电子技术电工基础教学部

目录=(R₁//R₂)Is=RI

S60分压公式

电工电子技术1.3.3基尔霍夫定律的应用1.支路电流法(1

)

特

点

：以支路电流为未知量，应用

KCL

和KVL

列方程，然后联立求解。(2)解题步骤：①确定支路数目

(b),

结点数目

(n),

网孔数

目

(m)。②由KCL

列(n-1)个结点的电流方程。③由KVL

列m

个网孔回路的电压方程。④代入数据，解联立方程，求出各个支路电流。61电工基础教学部

目

录②由KCL列a点：I₁+I₂-I₃=0③由KVL列回路1:

I₁R₁+I₃R₃=Us

₁回路2:

I₂R₂+I₃R₃=Us₂④代入数据，解联求解，可得I₁=4A,I₂=-1A,I₃=3A。62解：①图示电路，b=3,

n=2,m=2。电工基础教学部

目

录试用支路电流法求各支路电流。电工电子技术Us₁(32V解

：①图中含恒流源的支路，

I₁=Is=5A只需列两个方程。②由KCL列

a点

I₂-I₃=Is③由KVL

列回路1

-

R₂I₂-R₃I₃=Us④代入数据，解联求解，可得I₂=2A,I₃=-3A。电工基础教学部

目

录b注

意：①图中含恒流源的支路时，可减少列方程数。②列回路方程时，要避开含恒流源的支路。

63电工电子技术试用支路电流法

求各支路电流。4V

I₁十1Ω

I₂

I₃1Ω

+1,=34=

-1AAI₁=I₂+I₃=-7

AI₅=I₄+I₁=-4

A3V你能否很快说I₁、I₂、I₃、I、I₅出结果

?A电工基础教学部

目

录

电工电子技术I₅十

I₄5V

1Ω讨论题支路电流法小结优点：支路电流法是电路分析中最基本的方法之一。只要根据基尔霍夫定律

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，求解显得十分繁琐。支路数B=4须列4个方程式65电工基础教学部

目

录电工电子技术2.结点电压法(弥尔曼定理)(1)特点

在只有两个结点的电路中，先用公式

求结点电压，再求各支路电流。支路数b=3,结点n=2Us₂支路电流法须列3个方程式若能先求出a

、b

两点的电压Uab

,再求出各个支路电流就容易多了。66电工电子技术电工基础教学部

目

录(Us₁=I₁R₁+Uab)(Us₂+Uab=I₂R₂)结点a:I₁=I₂+I₃67电工基础教学部

目

录

电工电子技术设结点电压为U

ab'(2)公式代入结点a的电流方程，

经整理后可得两结点的结点电压公式：I₁=I2+I₃电工基础教学部

目

录电工电子技术68分子为各支路Us

与本支路R相除后的代数和。当Us

与Uab的参考方向一致时取正号，相反时则取负号。(或各支路恒流源I

的代数和，一致取负号，相反取正号。)分母为两结点之间各支路的电阻的倒数和69效恒流的电流注意电工基础教学部

目

录电工电子技术试用结点电压法

求各支路电流。已知Us=54V,Us₂=72V,

R₁=3ΩR₂=6Ω,R₃=2Ω。电工电子技术电工基础教学部

目

录解：电工电子技术电工基础教学部

目

录结点电压法应用举例(接上页)I₂ab+(

Us2I₁UsR₁R₂

aI₃R₃十U试求A

点的电位。解：

设

UB=0电工电子技术电工基础教学部

目

录AI₁

R₁B

Rs与恒流源串联对外可视为短路I₂R₂E₁73作

业

：1-8

、1-9

、1-11、1-16

、1-1774电工基础教学部

目

录电工电子技术1.3

叠加定理1.3.1定理内容：含有多个电源的线性电路中的电压或电流，等于各电源单独作用时，对应的电

压或电流的代数和。线性电路：R=常数注

意：

去源方法：

恒压源短接，恒流源开路代数和：以原电路的电压或电流方向为准，一致取正号，

相反取负号。75电工基础教学部电工电子技术1.3.2

应用举例如图示，已知Us=9V,Is=6A,R₁=6Ω,R₂=4Ω,R₃=3Ω

。试用叠加原理求各支路中的电流。解

：(1)画出原电路及各个电源单独作用的电路，并标出各支路电流的参考方向。(a)原电路(b)I单独作用电路

(c)Us

单独作用电路76电工基础教学部

目

录

电工电子技术十②Us

单独作用：电工电子技术电工基础教学部

目

录Us单独作用电路

77(2)

计算各电源单独作用时的，各支路的电流。①Is单独作用：I'=Is=6AIs单独作用电路(a)

原电路

(b)I,

单独作用电路

(c)Us

单独作用电路(3)叠加求出原电路中各支路电流。I₁=I!+I"=2+1=3AI₂=I'+I"=6+0=6AI₃=-I'+I₃"=-4+1=-3A78电工电子技术电工基础教学部

目

录十I'=2A

I"=-1AI=I'+I'=1A79

电工基础教学部

目

录

电工电子技术用叠加原理求：I=?10Ω十10ΩV/10Ω20V十个4A10Ω4A解

：10Ω10ΩI

"10Ω20V10ΩI例10Ω十IA1.3.3.几点注意1.

叠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.去电源时，恒压源短接，恒流源开路，电路的结构

和其它参数不变。十3.

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、分电流的代数和。80电工基础教学部

目

录电工电子技术设：I₃=I₃'+I₃"则

：P₃=I₃²R₃=(I₃'+I₃")²R₃≠(I₃')²R₃+(I₃")²R₃5.

运用叠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。4.

叠加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来求功率。如：电工电子技术电工基础教学部

目

录81解：设U

。=K₁Us+K₂Is

2)(1)和(2)联立求解得：K₁=0.1

K₂=-0.1Uo=-1V82已

知

：

Us=1V

、Is=1A

时

U₀=0V;Us=10V

、Is=0A

时，U₀=1VU

。求

：Us=0V

、Is=10A

时

U₀=?电工电子技术电工基础教学部

目

录U.线性无源网络例IsS有源二端网络将有源二端网络等效为等效电压源或等效电流源有源二端网络用电压源替代的方法称戴维宁定理有源二端网络用电流源替代的方法称诺

顿

定

理831.4

等效电源定理等效电源定理用于化简复杂电路电工电子技术电工基础教学部

目

录有源二端网络A十U5BA十UBIRIR有源二端网络

戴维宁等效电路任意一个线性有源二端网络对外都可等效为等效电压源。84电工电子技术1.4.1

戴

维宁定

理1.定理内容电工基础教学部

目

录有源二端网络A十UBIR₁去源求内阻R。有源二端网络去源后端口的等效电阻R。等于等

效电压源的内阻(去源方

法：恒压源短接，恒流源

开路。)开路求电压U。有源二端网络端口的开路电压U₀

等于等效电压源的

电动势电工电子技术电工基础教学部

目

录无源二端网络A年

ROB有源二端网络BU。85解：(1)求开路电压U。Is

(2

A电工电子技术电工基础教学部

目录应用举例求：I

=?R

4Ωba。3Ω

R₂

R₃」2.例R₁6Ω2ΩUs18V86(3)求未知电流

I4Ω

a十

4Ω

8V

b戴维宁等效电路R

。=(R₁//R₂)+R₃Is=0

电工电子技术电工基础教学部

目

录R₂

R₃6Ω

2

Ω(2)求等效内阻R。aR₁Us=0R。U。IR3ΩbO-R

M87已知：R₁=20Ω

、R₂=30ΩR₃=30

Ω

、

R₄=20ΩE=10V求：当R₅=10Ω

时

，I₅=?电工电子技术等效电路电工基础教学部

目

录例88(1)求开端电压U₀

(2)求等效内电阻R。CR。=R₁//R₂+R₃//R₄=20//30+30

//20

=24ΩU。=UAD+UDB=2V电工基础教学部

目

录电工电子技术89U。=2

VR

。=24ΩR₅=10Ω

时90电工电子技术电工基础教学部

目录原电路

戴维宁等效电路(3)求未知电流

I₅十C

A10VR33

Ω5ΩB1A电工基础教学部例

求：U=?D50Ω4Ω4Ω七8V电工电子技术UE91(1)

求开端电压UD

C

t

A4

Ω

50Ω

10VU0十

4Ω8V

5ΩOE

▶

1A

B此值是所求结果U吗?U。=UAc+UcD+UDE+UEB=10+0+4-5=9V92一电工基础教学部电工电子技术D

C-土A50Ω

10V4

Ω

U。5QE

B1AR

。=50+4//4+5=57Ω(2)求等效内阻

R。4Q七8V电工基础教学部电工电子技术50Ω5Ω4Ω

40R。93U=57+3×33=3.3V

戴维宁等效电路945ΩE1A(2)求解未知电压

UUR

。

57Ω33Ω电工基础教学部电工电子技术D

C50Ω4Ω十U₀

9V

UAR33ΩB4Ω七8V十10V有源

十二端

U网络有源二端网络有源二端

Is

网络短路求电压IsR。Is诺顿等效电路无源二端网络去源求内阻R。1.4.2诺顿定理任意一个线性有源二端网络对外都可等效为等效电流源。U

□RBA年

RB95电工电子技术电工基础教学部

目录AIRzBABAI十求开端电压

U₀

与短路电流IsR₀E

U₀=E1.4.3等效电阻R。的求解方法方法(1):开路、短路法电工基础教学部

目

录有源网络

Is等效内

阻Is=R有源

网络电工电子技术R₀DEU电工基础教学部

目

录加负载电阻R₁

测负载电压U方法

(

2

):

负载电阻法测开路电压U₀电工电子技术RL97方法(3):加压求流法步骤：有源网络

→

无源网络一→

外加电压U一→求电流II有源

无源网络

网络

U则:

R。98电工电子技术电工基础教学部

目

录=RR,=

v

R99I

求

流U加压电工电子技术电工基础教学部

目录R₁

R₂R₀R₁十1加压求流法举例E₂R₂E两种电源等效互换支路电流法结点电位法叠加原理戴维宁定理(诺顿定理)电路分析方法小结电路分析方法共讲了以下几种：总结每种方法各有

什么特点?适用于什么情况?电工基础教学部电工电子技术106作

业

：1-18

、1-20

、1-21、1-22

、1-26、108电工基础教学部

目录电工电子技术电压源电流源电压控制电压源VCVS电压控制电流源VCCS电流控制电压源CCVS电流控制电流源CCCS受控源(非独立，受电路中某个

电压或电流的控制。)1.5含受控源电路的分析电工基础教学部

目

录独立源(独立存在)电源分类电工电子技术109电工电子技术电工基础教学部

目

录1.5.1受控源的类型和符号电压控制电压源VCVS电流控制电压源ICVS电压控制电流源VCCS电流控制电流源ICCS110晶体管

晶体管微变等效电路)电压控制电压源VCVS变

111电工电子技术受控源实例电流控制电流源ICCS电工基础教学部

目

录压

器1.5.2

含受控源电路的分析电路的基本定理和各种分析计算方法仍可使用，只是在列方程时必须增加一个受控源关系式。已知R₁=6Ω,R₂=40Ω,R₃=4Ω,Us=6V,求

电

流I₁。解

：a点

I₁=I₂+I₃左网孔

R₁I₁+R₂I₂=Us受控源的关系式I₃=0.9I₁b联立求解，得I₁=0.6A112电工基础教学部

目

录电工电子技术2Ω

a

4

Ω十3Ω

U₂b电路参数如图所示求

：U₂解：根据结点电位法设

UB=0

8V电工电子技术电工基础教学部

目录解得：U₂=6V个1

U₂

6113在用叠加原理求解受控源电路时，只应分别考虑独立源的单独作用；而受控源仅

作一般电路参数处理，不能单独作用。114电工基础教学部

目录电工电子技术用叠加原理求I₁I12V1Ω3Ω十2I₁↑6A十(1)12V

单独作用12V1Ω一

↑6A(1+3)I′+2I'=12V

(2)6A

单独作用I′=

2A2I"+3(I²-6)+1I"=0I"=3A

I₁=I₁'-I₁"=2-3=-1AI₁"19电工基础教学部15目

录电工电子技术个I₁

-63Ω21”6A0.9I₁'I′=0.9I'I′=0

U₀=Us=6V用戴维南定理求I₂(1)求开路电压：电工电子技术电工基础教学部目录

116电工电子技术电工基础教学部

目录(2)求短路电流：

(3)求等效内阻：0.9I₁

"117作

业

：1-32

、1-33118电工基础教学部

目

录电工电子技术第

1

章结束119电工基础教学部

目

录电工电子技术太盈绍工大学

1902第

2

章暂态电路分析太原理工大学电工基础教学部太原工大学AIPUMMUNYERSITY0FTFCHNOICGYAIYUAN

UNVERSITY

OF

TFCHNOLCGY902第2章暂态电路分析2.1动态元件2.2换路定则与初始值的确定2.3RC暂态电路分析2.4微分电路与积分电路2.5RL暂态电路分析电工基础教学部电工电子技术第2章暂态电路分析本章要求：1.理解动态元件的物理性质及其在电路中的作用.2.掌握换路定则及初始值的求法。3.理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。4.掌握一阶线性电路分析的三要素法。电工基础教学部

目

录电工电子技术电工电子技术2.1动态元件2.1.1电感元件1.电感

.

中

单位电流产生的磁链/e

elu

I

I磁链：

Y=NΦ2.自感电势

单位：H,mH,μHU

电工基础教学部

目

录

合3.

电流、电压的基本关系u=-e=1当直流时，

=0—u=0,(e=0)当交流时，

≠0

一

u≠0,(e≠0)电感通直流，对直流电感相当于短路。电感阻交流，对交流电感有反抗作用。电工电子技术电工基础教学部

目

录则≤t电感元件的电路中，已知：L=2H

和

i(t)的表达式。求

：u(t)及t=2.5s时，电感元件的功率和能量4.电感的磁场能量电感是

一

种储能元件，储存的磁场能量为：t=2.5s

时

=-5×2.5=-

12.5V电工基础教学部

目

录

电工电子技术解已知p(t)=ui例电工电子技术电感元件小结电工基础教学部

目

录物理量关系定义实物2.1.2电容元件1.

电

容

单位电压下存储的电荷i+q-q电容符号单位：

F,μF,pF十c=

4+电工电子技术电工基础教学部

目

录无极性

有极性当

直

流

时

，

du

=0—i=0当

交

流

时

，

du

≠0—i≠0电容隔直流，对直流电容相当于开路。电容通交流，对交流电容也有反抗作用。q=Cu二

=

c电工电子技术电工基础教学部

目

录2.

电流、电压的基本关系=-8×10-²e-100tA显然，i

为负值，说明电流的实际方向与参考方向相反。显然，p<0,

电容在放出能量。电容元件的电路中，已知：C=8μF,u=100e-100tV求：(1)i(t)并指出电流的实际方向。(2)电容在放出能量，还是在吸收能量?3.电容的电场能量电容是

一种储能元件，储存的电场能量为：电工基础教学部

目

录

电

工

电

子

技术例解：电容元件小结定义

物理量关系实

物电工基础教学部电工电子技术元件RLC基本关系u=R

·

i“=ii=C

u元件性质耗能元件储能元件储能元件电工基础教学部

目录理想元件的基本关系及性质电工电子技术连接方式等效电阻R等效电感L等效电容C串联R=R₁+R₂L=L₁+L₂并联C=C₁+C₂2.1.3理想元件的串联和并联两个元件串联和并联时参数的计算公式电工电子技术电工基础教学部

目录2.2换路定则与电路初始值的确定2.2.1概述1.

过渡过程的概念(1)稳态：电路中的电压、电流恒定或作周期性变化。(2)暂态：电路从一个稳态向另一个稳态

变化时所经过的状态。(3)过渡过程：电路从一个稳态经过一定时间过渡到另一个新的稳态的物理过程。(4)暂态分析：研究过渡过程中电压或电流随时间的变化规律，即求u(t)、i(t)(0≤t<∞)电工基础教学部

目录电工电子技术RS十Euc随时间t电路进入新稳态暂态

稳态u

cE0

t过渡过程：旧稳态

新稳态电工基础教学部电路原处于旧稳态(t=0)

+E开关S闭合电工电子技术UcR2.

产生过渡过程的原因和条件(1)原因

储能元件所储存的能量不能突变电工基础教学部电工电子技术i

个

u0无过渡过程电阻是耗能元件，其上电流和电压可以突变。St=0E电

阻

电

路iu十Rt电容的

不能突变

∴

uc

不能突变wc=÷cu²注意：

ic可以突变因为电场能量的存储和释放需要一个过程，所以有电容的电路存在过渡过程。电工基础教学部电容电路有过渡过程电工电子技术有电感的电路存在过渡过程换路(开关的通断、参数的改变等)电

容C电感L目录不

能

突

变

∴

i

不

能

突

变注

意

：

u

可以

突

变电工电子技术E∵电感的电感电路电工基础教学部(2)条件有过渡过程储能元件3.

研究过渡过程的意义(1)利用电路暂态过程产生特定波形的电信号如锯齿波、三角波、尖脉冲等，应用于电子电路。(2)控制、预防可能产生的危害暂态过程开始的瞬间可能产生过电压、过电流使电气设备或元件损坏。注意：直流电路、交流电路都存在过渡过程。本课的重点讲授直流电路的过渡过程。电工基础教学部电工电子技术2.2.2

换路定则及电路初时值的确定1.换路定则(1)用途：确定电容电压和电感电流的初时值(2)

内容：

uc(0+)=uc(0_)

i(0+)=i(0_)—

前一稳态的终了时刻——

过渡过程的初始时刻电工基础教学部电工电子技术设：t=0

时换路·t=0

t=02.电路初时值的确定(1)uc

和i

初时值的确定uc(0

)和

i(0

)

需根据换路前终了瞬间的电路

(t=0

)进行计算。稳态时电容视为开

路，电感视为短路。

uc

和

i

为独立初时值(2)确定其它电压和电流的初始值ic、u、uR、iR

等为非独立初始值①画出t=0

时的电路。在

t=0.

电路中，电容视为恒压源

uc(0+)

若

u(0)=0,则电容视为短路。电工基础教学部

目

录电工电子技术在t=0+的电路中，电感视为恒流源

i(0+)若

i(0+)=0,

则电感视为开路。②

应用电路的基本定律和基本分析方法，在t=0+

电路中计算其它各电压和电流的初始值。u(0+)解：

根据换路定则i(0+)=i(0_)=0

Ai

不能突变已知：R=1kΩ,L=1H,U=20V

、

开关闭合前

i=0A

设

t=0

时开关闭合

i(0+),电工电子技术电工基础教学部

目

录St=0U“RUL例1求：人

人iuL

发生了突变u(0+)=U=20Vu(0+)

≠

uL(0

)t=0

电路例2

-

已

知

：

S

在“1”处停留

已久，在t=0时合向“2”。试

求

：电工电子技术电工基础教学部

目

录i

、i₁

、i₂

、ucU

的初始值。St=0十E6V21

R

2ki

l2i₁↓|R₂1k|uc2k人

人uz」解

：K+E6Vuc(0+)=uc(0

)=i₁(0

)×R₁=3VR₁R₂₁

↓

Uc

O

电路电工电子技术电工基础教学部

目录十ECii₁[

2kRt=0

lu及仆UL↓人

人2kR21=3

mAi(0)=i₁(0+)+i₂(0+)=4.5

mAi₁(0+)=i(0+)=i(0_)=1.5mA电工基础教学部

目

录

电工电子技术u(0+)=E-i₁(0+)×R₁=3Vt=0

时的等效电路电量1i₁=iz2UcuLt=0

1.5mA1.5mA03V0t=04.5mA1.5mA3mA3V3V计算结果

K午2

R1

2k

十E6V电工电子技术电工基础教学部

目

录i¹[2k

kR₂T

↓UcUL

↓人

人已知：U=20V

、R=5Ω

、L=1H电压表内阻

Ry=50kΩ

设开关S

在

t=0

时打开。L求：S打开的瞬间，电压表两端的电压

。u(0+)=i(0+)·Rv=4×50=200

kV注意：线圈两端过电压，实际使用中要加保护措施。电工电子技术电工基础教学部

目

录解：根据换路定则例310mAUL提示：先画出t=0

时的等效电路uc(0

)

、i(0

)→uc(0+)

、i(0+)画出t=0

时的等效电路(注意uc(0+)、i(0+)

的作用)

求t=0+各电压值。电工电子技术电工基础教学部

目

录例42.2.3电路稳态值的确定稳态值(或终值)稳态时电容视为开路，电感视为短路。t=6Us12VR₁i2ΩucicR₂4ΩC

LiR₃4ΩμL解

：ic()=0

u()=0电工基础教学部

目

录试求过渡过程结束后，压和电流的稳态值。uc(∞)=i(o)R₃=2×4=8V电路中各电电工电子技术例t=0电工电子技术电工基础教学部

目录例

求换路后的稳态值uc和i4k

ΩC.

↓u.4kS]3kΩ×St=0×10V=2mA=6V2.3

RC电路的暂态分析2.3.

1一阶电路的三要素公式1.公式的推导(1)列微分方程Ri+uc=UsRC=C

uc一阶常系数非齐次线性微分方程(2)解的形式

u

c(t)=u'c+u"电工电子技术电工基础教学部

目

录方程的全解：

tuc(t)=uc(w)+Ae

t(3)确定常数A由初始条件

t=0

时，Uc=uc(0₄)即：Uc(0+)=uc(∞)+A故：A=uc(0+)-uc(∞)特解(稳态分量):补函数(暂态分量):电工电子技术电工基础教学部

目

录=uc(∞)式中t=RC

A

为常数以RC电路求uc(t)

为例：初始值

uc(0+)=uc(0

)——