《电路的基本概念和基本定律》课件

《电路的基本概念和基本定律》一、电压源

1.理想电压源(恒压源)USIU特点:(1)输出电压恒定U=US(2)输出电流取决于外电路。伏安特性：USUI返回OR2.实际电压源USUR0U=US

－IR0IUIIR0伏安特性:USIU返回O二、电流源1.

理想电流源(恒流源)IISUU伏安特性:IIS特点:(1)输出电流恒定I=IS，与端电压无关。(2)输出端电压取决于外电路。返回OR2.

实际电流源ISIUR0I=IS－U／R0UIU伏安特性IISU/R0返回O例1、电路如图，求理想电压源和理想电流源的功率。解:该电路为串联电路各元件的电流均为IS。PUS

=US

IS=1WPR

=IS2

R

=1WPIS

=－(PUS

+PR)

=－2W此时电压源吸收功率(负载)功率平衡：ΣΣP吸=P发US1VR1ΩIS1A＋－U返回

在电路中起电源作用，但其大小和方向受电路中其它支路的电流或电压控制，这种电源称为受控源。＋－＋－VCVSCCVSVCCSCCCSμuri1βi1gu1常见的受控电流源和电压源，如下图。三、受控源返回电流控制的电流源βiiriiiioro电压控制的电压源riro＋－μuiuoui返回

几个概念支路:

电路中的每一分支叫做支路。一个支路流过同一个电流。节点:

由三条或三条以上的支路相连接的点叫做节点。回路:电路中的任一闭合路径叫做回路。一、基尔霍夫电流定律(KCL)返回

对于电路中的任一节点，在任一瞬间流入节点的电流之和一定等于流出该节点的电流之和。(第一定律)ab＋－＋－I1I2I3E1E2R1R3R2如图：I1

＋I2＝I3

对电路中的任一节点，在任一瞬间，该节点上电流代数和等于零。∑I＝０

如图I1

＋I2

－I3＝０规定流入节点的电流取正,流出节点的电流取负。∑Ii＝∑Io返回推广：适用于封闭面AIBIAICBCIABIBCICAIA

＋IB＋IC＝

0IBICIEIB＋IC＝

IE满足晶体管电流分配关系返回

例1、标出图中未知电流大小。2A－8A3A3Ω4Ω···6A1A5A返回二、基尔霍夫电压定律(KVL)

在任一瞬间，沿任一闭合回路绕行一周，各部分电压降的代数和等于零，即∑U＝０与绕向一致的电压取正，反之取负。返回＋－＋－R1R2U1U2I1I2US1US2aU1－US1＋US2－U2=0规定与绕行方向一致的电压取正，反之取负。返回b推广:适用于开口电路

U开=ΣU说明：上述两定律适用于任何变化的电压和电流。例2、电路如图，试求Ix和Ux解:根据基尔霍夫定律对节点a:I1=3A对节点b:I2=－1AUx=－10+5×I2Ux=－15V对节点c:I3=4A对节点d:Ix＝－5A返回IxUxabdcI1I3I21A4A2A3A＋－10V5Ω例3、求图中的U2。I1U110VU2R2

2ΩE2E1R1R3

5Ω4Ω4V2VI1=(10－4)/(R1+R2)=1AU2=－E2+I1

R1

+E1=6VI3=0（开路）∴I2=0I2I3U1=I1(R1+R2)+E1返回例4、已知E1=7V，E2=16V，E3=14V，R1=16Ω

R2=3Ω，R3=9Ω。求：S打开时，Uab=？

S闭合时，I3=？1、S打开，I3=0∴UR3=0

Uab=E1+

E2－E3Uab=9V2、S闭合I3=(E2－E3+E1)／R3=9／9A=1A返回E1R1abSE3E2R2R3I3解：一、有载工作状态RR0UUSSI＋－图中S闭合I=US/(R0+R)U=IRU

=US

－I

R0PS=PR0+PR1.特征返回

电气设备在额定状态下工作是最佳状态，称为满载。在额定电压下，电气设备通过的电流高于额定电流称为过载，低于额定电流称为轻载。2.电气设备的额定值为了安全可靠地工作，各种电气设备承受的电压，允许通过的电流及消耗的功率都有一个限额，这个限额称为电气设备的额定值。

UN

IN

PN返回R0UUS＋－三、短路II=US／R0U=0P=0PS

=PR0二、开路(S断开)

I=0

U=0

P=0

U0

=

USRR0UUSSI＋－返回例1、有一直流电源，额定功率PN＝4.4kW，额电压UN＝220V，内阻RS＝0.25Ω，负载电阻为R，求:(1)电源的额定电流IN及电源电压US；(2)额定工作状态下的负载电阻R；(3)负载发生短路时的电流IS。SIUSR0R+－U返回解:(1)电源的额定电流:IN＝PNUN＝4.4×103220A＝20A电源电压:US＝U+INRS＝220V+20A×0.25Ω

＝225V(2)额定工作状态下的负载电阻:R=USRS22020=Ω=11Ω(3)短路电流：IS＝USRS＝2250.25A＝900A返回一、电位电路中某点的电位等于该点到参考点之间的电压，参考点就是零电位点。Ve=0I=9/9A=1AVa=5VVb=5V－2V=3VVc=5V－6V=－1VVd=－4VUab=2V3Ω＋－＋－e5V4Vabcd2Ω4Ω返回＋－＋－e5V4Vabcd3Ω2Ω4Ω若参考点选在d点，则：

Va=9V

Vb=7V

Vc=3V

Vd=0V

Ve=4V

Uab=2V

＊电路中某点的电位与参考点的选择有关，而任意两点之间的电压与参考点的选择无关。返回＋－＋－e5V4Vabcd3Ω2Ω4Ω二、电路中电源的习惯画法与参考点相联的一端不画，另外一端标出极性，写出电位值，如下图所示。+5V－4V9Ωad返回＋－＋－e5V4Vabcd3Ω2Ω4Ω9V9Ωa返回5kΩ+12V5kΩS10kΩBA例1、求S闭合和断开时A、B两点的位。＋－12VA10kΩ5kΩB5kΩSS打开时VA=VB=12VS闭合时VA=VB=(12/15)×5V=4V解：返回例2.求图中S闭合和打开两种情况下a点的电位a－12v+12vS4kΩ26kΩ2kΩ＋－＋－12v12v26k2k4kIaSS打开: I=(12+12)/32=0.75mA Va=－I×26+12=－7.5VS闭合:I=12/30=0.4mA Va=4I=1.6V解：返回例3、电