電路理論邱關(guān)源第五版

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1、 講 解 教 師 ： 田 玉Email： 聯(lián) 系 電 話(huà) ： 15927103044 QQ ： 616872771自 我 介 紹 2021-8-12 2 教 育 理 念1、 合 理 分 配 自 己 的 時(shí) 間 ， 制 定 “ 一 個(gè) 學(xué) 期 ” 的 計(jì) 劃2、 教 師 督 促 作 用3、 提 升 能 力一年四年一生勝 利 的 法 寶教 師 與 學(xué) 生 ： 合 作 相 長(zhǎng) 2021-8-12 4 1、 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 。一 、 課 程 的 性 質(zhì) 、 任 務(wù) 及 地 位2、 掌 握 電 路 分 析 的 基 本 概 念 、 基 本 理 論和 基 本 分 析 方 法 。 本 課 程 是 電 類(lèi)

2、本 科 學(xué) 生 的 第 一 門(mén) 專(zhuān) 業(yè) 基 礎(chǔ) 課 。 是 后 續(xù) 課 程 “ 信 號(hào) 與線(xiàn) 性 系 統(tǒng) ” 、 “ 模 擬 電 子 電 路 ” 、 “ 數(shù) 字 電 路 ” 等 課 程 的 基 礎(chǔ) 。 電 路 原 理 課 程 與 后 續(xù) 課 程 周 學(xué) 時(shí) ： 4學(xué) 分 ： 5 2、 遵 守 課 堂 紀(jì) 律1、 必 須 到 堂 上 課3、 按 時(shí) 完 成 作 業(yè)4、 及 時(shí) 反 饋 問(wèn) 題 和 積 極 交 流學(xué) 習(xí) 是 開(kāi) 放 的 2、 網(wǎng) 絡(luò)1、 圖 書(shū) 館3、 討 論4、 別 人 作 業(yè)2021-8-12基 本 要 求 8 學(xué) 習(xí) 要 求 ：1.有 問(wèn) 題 下 課 來(lái) 問(wèn) ,建 議 寫(xiě) 在

3、 小 紙 條 上 ； 2.及 時(shí) 復(fù) 習(xí) 很 重 要 ， 否 則 積 欠 越 拖 越 多 ， 容 易 最終 徹 底 放 棄 （ “ 這 次 又 要 不 及 格 了 ” 的 故 事 ）3.平 時(shí) 的 體 會(huì) 和 看 參 考 書(shū) 后 的 收 獲 一 定 要 做 筆 記記 下 來(lái) ， 對(duì) 考 研 幫 助 很 大 ；4.認(rèn) 真 作 業(yè) ， 必 須 獨(dú) 立 完 成 ， 作 業(yè) 有 打 成 績(jī) ； 必須 抄 題 目 、 畫(huà) 電 路 ， 電 路 圖 使 用 鉛 筆 和 尺 子 ;5.下 一 節(jié) 課 交 上 一 節(jié) 課 的 作 業(yè) 。 二 、 學(xué) 習(xí) 方 法 認(rèn) 真 聽(tīng) 課詳 細(xì) 閱 讀 教 材及 時(shí) 認(rèn) 真

4、 作 習(xí) 題看 參 考 書(shū)預(yù) 習(xí) ， 聽(tīng) 講 ，筆 記 ， 復(fù) 習(xí) ，獨(dú) 立 完 成 作 業(yè)（ 訂 正 ） ，答 疑 ， 總 結(jié) 。 三 、 電 路 理 論電 路 分 析 ： 已 知 已 知 求 解輸 入 輸 出 電 路包 括 電 路 分 析 和 電 路 綜 合 兩 方 面 內(nèi) 容電 路 綜 合 ： 已 知 求 解 已 知顯 然 ， 電 路 分 析 是 電 路 綜 合 的 基 礎(chǔ) 。 電 路 分 析 與 電 路 綜 合 示 意 圖實(shí) 際 電 路電 路 模 型 計(jì) 算 分 析 電 氣 特 性電 路 分 析電 路 綜 合 l 研 究 的 對(duì) 象電 路 元 件 按 照 一 定 的 規(guī) 則 進(jìn) 行 連

5、 接線(xiàn) 性 非 線(xiàn) 性時(shí) 變 時(shí) 不 變分 布 參 數(shù) 集 總 參 數(shù) 假 定 發(fā) 生 的 電 磁 過(guò) 程都 集 中 在 元 件 內(nèi) 部 進(jìn) 行d 6000km電 路主 要 內(nèi) 容 基 本 定 律 、 定 理 、 原 理 必 須 掌 握基 本 方 法 時(shí) 域 分 析 法頻 域 分 析 法求 解 電 壓 、 電 流 、 功 率 、 能 量給 定 性 能 要 求 ， 如 何 設(shè) 計(jì) 電 路 分 析 綜 合l 研 究 的 手 段l 研 究 的 目 的 1.李 翰 蓀 ， 電 路 分 析 基 礎(chǔ) （ 第 三 版 ） ,高 等 教 育 出 版 社 1994年 。四 參 考 書(shū) 目2.吳 大 正 等 ，

6、電 路 基 礎(chǔ) （ 修 訂 版 ） ,西 安 電 子 科 技 大 學(xué) 出 版 社 2000年 。3.林 爭(zhēng) 輝 ， 電 路 理 論 , 高 等 教 育 出 版 社 ，1979年 。 第 1章 電 路 模 型 和 電 路 定 律電 路 和 電 路 模 型1.1 電 阻 元 件1.5電 流 和 電 壓 的 參 考 方 向1.2 電 壓 源 和 電 流 源1.6電 功 率 和 能 量1.3 受 控 電 源1.7電 路 元 件1.4 基 爾 霍 夫 定 律1.8 首 頁(yè)本 章 重 點(diǎn) 1. 電 壓 、 電 流 的 參 考 方 向3. 基 爾 霍 夫 定 律l 重 點(diǎn) ：2. 電 阻 元 件 和 電 源

7、 元 件 的 特 性 返 回難 點(diǎn)1、 參 考 方 向2、 電 流 源 、 電 壓 源 、 受 控 源 的 特 性 1.1 電 路 和 電 路 模 型1.實(shí) 際 電 路功 能 a 能 量 的 傳 輸 、 分 配 與 轉(zhuǎn) 換 ；b 信 息 的 傳 遞 、 控 制 與 處 理 。建 立 在 同 一 電 路 理 論 基 礎(chǔ) 上 。由 電 工 設(shè) 備 和 電 氣 器 件 按 預(yù) 期目 的 連 接 構(gòu) 成 的 電 流 的 通 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè)共 性 返 回 反 映 實(shí) 際 電 路 部 件 的 主 要 電 磁 性 質(zhì) 的 理 想 電 路 元 件 及 其 組 合 。2. 電 路 模 型 sR LRsU1

8、 0 B A S E - T w a l l p l a t e 導(dǎo) 線(xiàn)電池 開(kāi) 關(guān) 燈 泡 電 路 圖l理 想 電 路 元 件 有 某 種 確 定 的 電 磁 性 能 的 理 想元 件 。l電 路 模 型 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 5種 基 本 的 理 想 電 路 元 件 ：電 阻 元 件 ： 表 示 消 耗 電 能 的 元 件電 感 元 件 ： 表 示 產(chǎn) 生 磁 場(chǎng) ， 儲(chǔ) 存 磁 場(chǎng) 能 量 的 元 件電 容 元 件 ： 表 示 產(chǎn) 生 電 場(chǎng) ， 儲(chǔ) 存 電 場(chǎng) 能 量 的 元 件電 壓 源 和 電 流 源 ： 表 示 將 其 它 形 式 的 能 量 轉(zhuǎn) 變 成 電 能 的 元 件 。 5

9、種 基 本 理 想 電 路 元 件 有 三 個(gè) 特 征 ： （ a） 只 有 兩 個(gè) 端 子 ； （ b） 可 以 用 電 壓 或 電 流 按 數(shù) 學(xué) 方 式 描 述 ； （ c） 不 能 被 分 解 為 其 他 元 件 。 下 頁(yè)上 頁(yè)注意返 回 具 有 相 同 的 主 要 電 磁 性 能 的 實(shí) 際 電 路 部 件 ， 在一 定 條 件 下 可 用 同 一 電 路 模 型 表 示 ； 同 一 實(shí) 際 電 路 部 件 在 不 同 的 應(yīng) 用 條 件 下 ， 其 電 路模 型 可 以 有 不 同 的 形 式 。 下 頁(yè)上 頁(yè)例 電 感 線(xiàn) 圈 的 電 路 模 型 注意 返 回 1.2 電 流

10、和 電 壓 的 參 考 方 向 電 路 中 的 主 要 物 理 量 有 電 壓 、 電 流 、 電 荷 、 磁鏈 、 能 量 、 電 功 率 等 。 在 線(xiàn) 性 電 路 分 析 中 人 們 主 要關(guān) 心 的 物 理 量 是 電 流 、 電 壓 和 功 率 。1.電 流 的 參 考 方 向l電 流l電 流 強(qiáng) 度 帶 電 粒 子 有 規(guī) 則 的 定 向 運(yùn) 動(dòng)單 位 時(shí) 間 內(nèi) 通 過(guò) 導(dǎo) 體 橫 截 面 的 電 荷 量 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 l方 向 規(guī) 定 正 電 荷 的 運(yùn) 動(dòng) 方 向 為 電 流 的 實(shí) 際 方 向l單 位 1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（ 安 培

11、） 、kA、 mA、 A元 件 (導(dǎo) 線(xiàn) )中 電 流 流 動(dòng) 的 實(shí) 際 方 向 只 有 兩 種 可 能 : 實(shí) 際 方 向A B實(shí) 際 方 向A B 對(duì) 于 復(fù) 雜 電 路 或 電 路 中 的 電 流 隨 時(shí) 間 變化 時(shí) ， 電 流 的 實(shí) 際 方 向 往 往 很 難 事 先 判 斷 。 下 頁(yè)上 頁(yè)問(wèn)題返 回 l參 考 方 向 大 小方 向 (正 負(fù) ）電 流 (代 數(shù) 量 )任 意 假 定 一 個(gè) 正 電 荷 運(yùn) 動(dòng) 的 方向 即 為 電 流 的 參 考 方 向 。i 0 i 0參 考 方 向U+ 參 考 方 向U+ 0 吸 收 正 功 率 (實(shí) 際 吸 收 )P0 發(fā) 出 正 功

12、率 (實(shí) 際 發(fā) 出 )P0 發(fā) 出 負(fù) 功 率 (實(shí) 際 吸 收 )l u, i 取 非 關(guān) 聯(lián) 參 考 方 向 下 頁(yè)上 頁(yè) +-i u+-i u 返 回 記 憶 方 法 1p ui吸 關(guān) 聯(lián)發(fā) 非 關(guān) 聯(lián) 記 憶 方 法 2關(guān) 聯(lián)非 關(guān) 聯(lián) p ui 發(fā) 元 件 發(fā) 出 的 功 率， 元 件 吸 收 的 功 率( )p u i ui 吸 ， 元 件 吸 收 的 功 率p ui吸 永 遠(yuǎn) 用 關(guān) 聯(lián) 計(jì) 算p ui吸-i 例 求 圖 示 電 路 中 各方 框 所 代 表 的 元 件 吸收 或 產(chǎn) 生 的 功 率 。 下 頁(yè)上 頁(yè)已 知 ： U1=1V, U2= -3V， U3=8V, U4

13、= -4V,U5=7V, U6= -3V， I1=2A, I2=1A,， I3= -1A 56412 3 I2 I3I1 + + + U6U5U4U3U2 U1 返 回 解 ）（ 發(fā) 出W221111 IUP ）（ 發(fā) 出W62)3(122 IUP （ 吸 收 ）W1628133 IUP （ 吸 收 ）W3)1()3( 366 IUP ）（ 發(fā) 出W7)1(7355 IUP ）（ 發(fā) 出W41)4(244 IUP對(duì) 一 完 整 的 電 路 ， 滿(mǎn) 足 ： 發(fā) 出 的 功 率 吸 收 的 功 率 下 頁(yè)上 頁(yè)5 6412 3 I2 I3I1 + + + U6U5U4U3U2 U1 注意 返 回

14、下 頁(yè)上 頁(yè) 1.4 電 路 元 件是 電 路 中 最 基 本 的 組 成 單 元 。1. 電 路 元 件 返 回 5種 基 本 的 理 想 電 路 元 件 ：電 阻 元 件 ： 表 示 消 耗 電 能 的 元 件電 感 元 件 ： 表 示 產(chǎn) 生 磁 場(chǎng) ， 儲(chǔ) 存 磁 場(chǎng) 能 量 的 元 件電 容 元 件 ： 表 示 產(chǎn) 生 電 場(chǎng) ， 儲(chǔ) 存 電 場(chǎng) 能 量 的 元 件電 壓 源 和 電 流 源 ： 表 示 將 其 它 形 式 的 能 量 轉(zhuǎn) 變 成 電 能 的 元 件 。注意 如 果 表 征 元 件 端 子 特 性 的 數(shù) 學(xué) 關(guān) 系 式是 線(xiàn) 性 關(guān) 系 ， 該 元 件 稱(chēng) 為 線(xiàn)

15、性 元 件 ， 否 則 稱(chēng)為 非 線(xiàn) 性 元 件 。 2.集 總 參 數(shù) 電 路由 集 總 元 件 構(gòu) 成 的 電 路集 總 元 件 假 定 發(fā) 生 的 電 磁 過(guò) 程 都 集 中 在元 件 內(nèi) 部 進(jìn) 行 。集 總 條 件 d 下 頁(yè)上 頁(yè) 集 總 參 數(shù) 電 路 中 u、 i 可 以 是 時(shí) 間 的 函數(shù) ， 但 與 空 間 坐 標(biāo) 無(wú) 關(guān) 。 因 此 ， 任 何 時(shí) 刻 ， 流入 兩 端 元 件 一 個(gè) 端 子 的 電 流 等 于 從 另 一 端 子 流出 的 電 流 ； 端 子 間 的 電 壓 為 單 值 量 。注意返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) 例 i iz 集 總 參數(shù) 電 路)t(u +-

16、 )t(iLC R兩 線(xiàn) 傳 輸 線(xiàn) 的 等 效 電 路當(dāng) 兩 線(xiàn) 傳 輸 線(xiàn) 的 長(zhǎng) 度 l 與 電 磁 波 的 波 長(zhǎng) 滿(mǎn) 足 ：l 返 回 下 頁(yè)上 頁(yè) i iz),( tzu +- ),( tzi )tz,u(z - ),( tzzi zL0 zC 0 zR0 zR0zL0zC 0 分 布 參數(shù) 電 路 當(dāng) 兩 線(xiàn) 傳 輸 線(xiàn) 的 長(zhǎng) 度 l 與 電 磁 波 的 波 長(zhǎng) 滿(mǎn) 足 ：l 返 回 1.5 電 阻 元 件2.線(xiàn) 性 時(shí) 不 變 電 阻 元 件l 電 阻 符 號(hào) R電 阻 元 件 對(duì) 電 流 呈 現(xiàn) 阻 力 的 元 件 。 其 特 性 可用 u i平 面 上 的 一 條 曲 線(xiàn)

17、 來(lái) 描 述 ：0),( iuf iu任 何 時(shí) 刻 端 電 壓 與 電 流 成 正 比 的 電 阻 元 件 。1.定 義 伏 安特 性 下 頁(yè)上 頁(yè)0返 回 l u i 關(guān) 系 R 稱(chēng) 為 電 阻 ， 單 位 ： (Ohm)滿(mǎn) 足 歐 姆 定 律GuRui iuRl 單 位 G 稱(chēng) 為 電 導(dǎo) ， 單 位 ： S (Siemens) u、 i 取 關(guān) 聯(lián)參 考 方 向Riu 下 頁(yè)上 頁(yè) 伏 安 特性 為 一條 過(guò) 原點(diǎn) 的 直線(xiàn)u i0Rui+ 返 回 如 電 阻 上 的 電 壓 與 電 流 參 考 方 向 非 關(guān)聯(lián) ， 公 式 中 應(yīng) 冠 以 負(fù) 號(hào) ； 說(shuō) 明 線(xiàn) 性 電 阻 是 無(wú)

18、記 憶 、 雙 向 性 的 元件 。歐 姆 定 律 只 適 用 于 線(xiàn) 性 電 阻 ( R 為 常 數(shù) ） ；則 歐 姆 定 律 寫(xiě) 為 u R i i G u公 式 和 參 考 方 向 必 須 配 套 使 用 ！ 下 頁(yè)上 頁(yè) 注意Rui- + 返 回 3.功 率 和 能 量電 阻 元 件 在 任 何 時(shí) 刻 總 是 消 耗 功 率 的 。p u i ( R i) i i2 R - u2/ Rp u i i2R u2 / Rl 功 率 Rui +- 下 頁(yè)上 頁(yè)表明 Rui -+ 返 回 u i從 t0 到 t 電 阻 消 耗 的 能 量 ： ttttR uipW 00 dd4.電 阻 的

19、開(kāi) 路 與 短 路l 能 量 l 短 路 0 0 ui Gor R 0l 開(kāi) 路 0 0 ui 0 Gor R u i下 頁(yè)上 頁(yè)Riu+u+ i 00返 回 下 頁(yè)上 頁(yè)實(shí) 際 電 阻 器 返 回 1.6 電 壓 源 和 電 流 源l電 路 符 號(hào)1.理 想 電 壓 源l定 義 i Su+ _ 下 頁(yè)上 頁(yè) 其 兩 端 電 壓 總 能 保 持 定 值 或 一 定的 時(shí) 間 函 數(shù) ， 其 值 與 流 過(guò) 它 的 電流 i 無(wú) 關(guān) 的 元 件 叫 理 想 電 壓 源 。返 回 電 源 兩 端 電 壓 由 電 源 本 身 決 定 ， 與 外 電 路 無(wú) 關(guān) ；與 流 經(jīng) 它 的 電 流 方 向

20、、 大 小 無(wú) 關(guān) 。 通 過(guò) 電 壓 源 的 電 流 由 電 源 及外 電 路 共 同 決 定 。l理 想 電 壓 源 的 電 壓 、 電 流 關(guān) 系 u iSu直 流 電 壓 源的 伏 安 關(guān) 系 下 頁(yè)上 頁(yè)例 Ri-+Su外 電 路 Rui S )( 0 Ri )0( Ri電 壓 源 不 能 短 路 ！ 0返 回 l電 壓 源 的 功 率 電 壓 、 電 流 參 考 方 向 非 關(guān) 聯(lián) ； +_ i u +_Su iuP S 電 流 （ 正 電 荷 ） 由 低 電位 向 高 電 位 移 動(dòng) ， 外 力 克 服 電 場(chǎng) 力 作功 ， 電 源 發(fā) 出 功 率 。 iuP S 發(fā) 出 功 率

21、 ， 起 電 源 作 用物 理 意 義 ： 下 頁(yè)上 頁(yè)+_ i u +_Su 電 壓 、 電 流 參 考 方 向 關(guān) 聯(lián) ； 物 理 意 義 ： 電 場(chǎng) 力 做 功 ， 電 源 吸 收 功 率 iuP S 吸 收 功 率 ， 充 當(dāng) 負(fù) 載返 回 例 計(jì) 算 圖 示 電 路 各 元 件 的 功 率解 V5)510( Ru A155 Rui R W515 2 RiPR W1011010 iuP SV W5155 iuP SV 發(fā) 出吸 收吸 收滿(mǎn) 足 ： P（ 發(fā) ） P（ 吸 ） 下 頁(yè)上 頁(yè) 5R i +_ Ru +_ 10V5V-+ 返 回 其 輸 出 電 流 總 能 保 持 定 值 或

22、 一 定 的時(shí) 間 函 數(shù) ， 其 值 與 它 的 兩 端 電 壓 u 無(wú) 關(guān) 的 元 件 叫 理 想 電 流 源 。l 電 路 符 號(hào)2.理 想 電 流 源l 定 義 uSi+ _ 下 頁(yè)上 頁(yè)l 理 想 電 流 源 的 電 壓 、 電 流 關(guān) 系 電 流 源 的 輸 出 電 流 由 電 源 本 身 決 定 ， 與 外 電 路 無(wú)關(guān) ； 與 它 兩 端 電 壓 方 向 、 大 小 無(wú) 關(guān) 。 返 回 電 流 源 兩 端 的 電 壓 由 電 源 及 外 電 路 共同 決 定 。 u iSi直 流 電 流 源 的伏 安 關(guān) 系 下 頁(yè)上 頁(yè) 0例 Ru-+ Si外 電 路 SRiu )0( 0

23、Ru )( Ru電 流 源 不 能 開(kāi) 路 ！ 返 回 可 由 穩(wěn) 流 電 子 設(shè) 備 產(chǎn) 生 ， 如 晶 體 管 的 集 電 極電 流 與 負(fù) 載 無(wú) 關(guān) ； 光 電 池 在 一 定 光 線(xiàn) 照 射 下 光 電子 被 激 發(fā) 產(chǎn) 生 一 定 值 的 電 流 等 。 下 頁(yè)上 頁(yè) 實(shí) 際 電 流 源 的 產(chǎn) 生 ：l 電 流 源 的 功 率 u +_SiSuiP 電 壓 、 電 流 的 參 考 方 向 非 關(guān) 聯(lián)； 發(fā) 出 功 率 ， 起 電 源 作 用 SuiP 電 壓 、 電 流 的 參 考 方 向 關(guān) 聯(lián)； u +_Si吸 收 功 率 ， 充 當(dāng) 負(fù) 載SuiP 返 回 例 計(jì) 算 圖

24、示 電 路 各 元 件 的 功 率解 A2 Sii V5u W1052 2 uiP SA W10)2(55 iuP SV 發(fā) 出吸 收滿(mǎn) 足 ： P（ 發(fā) ） P（ 吸 ） 下 頁(yè)上 頁(yè)u 2Ai +_5V-+ 返 回 實(shí) 際 電 源 干 電 池 鈕 扣 電 池 1. 干 電 池 和 鈕 扣 電 池 （ 化 學(xué) 電 源 ） 干 電 池 電 動(dòng) 勢(shì) 1.5V， 僅 取 決 于 （ 糊 狀 ） 化 學(xué) 材 料 ， 其 大小 決 定 儲(chǔ) 存 的 能 量 ， 化 學(xué) 反 應(yīng) 不 可 逆 。鈕 扣 電 池 電 動(dòng) 勢(shì) 1.35V， 用 固 體 化 學(xué) 材 料 ， 化 學(xué) 反 應(yīng) 不 可 逆 。 下 頁(yè)上

25、 頁(yè)返 回 氫 氧 燃 料 電 池 示 意 圖2. 燃 料 電 池 （ 化 學(xué) 電 源 ） 電 池 電 動(dòng) 勢(shì) 1.23V。 以 氫 、 氧 作 為 燃 料 。 約 40-45%的 化 學(xué) 能轉(zhuǎn) 變 為 電 能 。 實(shí) 驗(yàn) 階 段 加 燃 料 可 繼 續(xù) 工 作 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 3. 太 陽(yáng) 能 電 池 （ 光 能 電 源 ） 一 塊 太 陽(yáng) 能 電 池 電 動(dòng) 勢(shì) 0.6V。 太 陽(yáng) 光 照 射 到 P-N結(jié) 上 ，形 成 一 個(gè) 從 N區(qū) 流 向 P區(qū) 的 電 流 。 約 11%的 光 能 轉(zhuǎn) 變 為 電能 ， 故 常 用 太 陽(yáng) 能 電 池 板 。 一 個(gè) 50cm2太 陽(yáng) 能

26、電 池 的 電 動(dòng) 勢(shì) 0.6V,電 流 0.1A 太 陽(yáng) 能 電 池 示 意 圖 太 陽(yáng) 能 電 池 板 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 蓄 電 池 示 意 圖 4. 蓄 電 池 （ 化 學(xué) 電 源 ） 電 池 電 動(dòng) 勢(shì) 2V。 使 用 時(shí) ， 電 池 放 電 ， 當(dāng) 電 解 液 濃 度 小于 一 定 值 時(shí) ， 電 動(dòng) 勢(shì) 低 于 2V， 常 要 充 電 ， 化 學(xué) 反 應(yīng) 可 逆 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 直 流 穩(wěn) 壓 源 變 頻 器頻 率 計(jì) 函 數(shù) 發(fā) 生 器 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 發(fā) 電 機(jī) 組 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 草 原 上 的 風(fēng) 力 發(fā) 電 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 1.7 受 控 電 源 (

27、非 獨(dú) 立 源 )l 電 路 符 號(hào)+ 受 控 電 壓 源1.定 義 受 控 電 流 源 電 壓 或 電 流 的 大 小 和 方 向 不 是 給 定的 時(shí) 間 函 數(shù) ， 而 是 受 電 路 中 某 個(gè) 地 方 的 電 壓 (或 電流 )控 制 的 電 源 ， 稱(chēng) 受 控 源 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 電 流 控 制 的 電 流 源 ( CCCS ) : 電 流 放 大 倍 數(shù) 根 據(jù) 控 制 量 和 被 控 制 量 是 電 壓 u 或 電 流 i， 受 控 源可 分 四 種 類(lèi) 型 ： 當(dāng) 被 控 制 量 是 電 壓 時(shí) ， 用 受 控 電 壓源 表 示 ； 當(dāng) 被 控 制 量 是 電 流 時(shí)

28、 ， 用 受 控 電 流 源 表 示 。2.分 類(lèi) 四 端 元 件 12 ii 輸 出 ： 受 控 部 分輸 入 ： 控 制 部 分 下 頁(yè)上 頁(yè) i1 +_u2i2_u1i1+ 返 回 g: 轉(zhuǎn) 移 電 導(dǎo) 電 壓 控 制 的 電 流 源 ( VCCS ) 12 gui 電 壓 控 制 的 電 壓 源 ( VCVS ) 12 uu : 電 壓 放 大 倍 數(shù) gu1 +_u2i2_u1i1+ 下 頁(yè)上 頁(yè)i1 u1 +_u2i2_u1+ +_ 返 回 電 流 控 制 的 電 壓 源 ( CCVS ) 12 riu r : 轉(zhuǎn) 移 電 阻 例 bi ci bc ii 電 路 模 型 ibici

29、b 下 頁(yè)上 頁(yè) ri1 +_u2i2_u1i1+ +_ 返 回 3.受 控 源 與 獨(dú) 立 源 的 比 較 獨(dú) 立 源 電 壓 (或 電 流 )由 電 源 本 身 決 定 ， 與 電路 中 其 它 電 壓 、 電 流 無(wú) 關(guān) ， 而 受 控 源 電 壓 (或電 流 )由 控 制 量 決 定 。 獨(dú) 立 源 在 電 路 中 起 “ 激 勵(lì) ” 作 用 ， 在 電 路 中 產(chǎn)生 電 壓 、 電 流 ， 而 受 控 源 是 反 映 電 路 中 某 處 的電 壓 或 電 流 對(duì) 另 一 處 的 電 壓 或 電 流 的 控 制 關(guān) 系， 在 電 路 中 不 能 作 為 “ 激 勵(lì) ” 。 下 頁(yè)上 頁(yè)

30、返 回 例 求 ： 電 壓 u2解 Ai 2361 Viu 4610 65 12 5i1 +_u2_ i1+ + -3u1=6V 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 1.8 基 爾 霍 夫 定 律 基 爾 霍 夫 定 律 包 括 基 爾 霍 夫 電 流 定 律 （ KCL） 和 基 爾 霍 夫 電 壓 定 律 ( KVL )。 它 反映 了 電 路 中 所 有 支 路 電 壓 和 電 流 所 遵 循 的 基本 規(guī) 律 ， 是 分 析 集 總 參 數(shù) 電 路 的 基 本 定 律 ?；?爾 霍 夫 定 律 與 元 件 特 性 構(gòu) 成 了 電 路 分 析 的基 礎(chǔ) 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 1.幾 個(gè) 名 詞 電 路

31、 中 通 過(guò) 同 一 電 流 的 分 支 。元 件 的 連 接 點(diǎn) 稱(chēng) 為 結(jié) 點(diǎn) 。b=3a n=4b+_R1uS1 +_uS2R2 R3 支 路 電 路 中 每 一 個(gè) 兩 端 元 件 就 叫一 條 支 路 。i3i2i1 結(jié) 點(diǎn) b=5 下 頁(yè)上 頁(yè)或 三 條 以 上 支 路 的 連 接 點(diǎn) 稱(chēng)為 結(jié) 點(diǎn) 。 n=2注意 兩 種 定義 分 別 用 在 不 同的 場(chǎng) 合 。返 回 由 支 路 組 成 的 閉 合 路 徑 。兩 結(jié) 點(diǎn) 間 的 一 條 通 路 。 由 支 路構(gòu) 成對(duì) 平 面 電 路 ， 其 內(nèi) 部 不 含 任何 支 路 的 回 路 稱(chēng) 網(wǎng) 孔 。 l=31 2 3 路 徑 回

32、 路 網(wǎng) 孔 網(wǎng) 孔 是 回 路 ， 但 回 路 不 一 定 是 網(wǎng) 孔 。 下 頁(yè)上 頁(yè) +_R1uS1 +_uS2R2 R3注意 返 回 2.基 爾 霍 夫 電 流 定 律 (KCL)令 流 出 為 “ +” ， 有 ：例 在 集 總 參 數(shù) 電 路 中 ， 任 意 時(shí) 刻 ， 對(duì) 任 意 結(jié) 點(diǎn) 流出 （ 或 流 入 ） 該 結(jié) 點(diǎn) 電 流 的 代 數(shù) 和 等 于 零 。 m ti1b 0)( 出入 ii or 流 進(jìn)的 電流 等于 流出 的電 流 1i5i4i 3i 2i 054321 iiiii 54321 iiiii 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 0641 iii例 0542 iii 065

33、3 iii三 式 相 加 得 ： 0 321 iii KCL可 推 廣 應(yīng) 用 于 電 路 中 包 圍 多 個(gè) 結(jié) 點(diǎn)的 任 一 閉 合 面 。 下 頁(yè)上 頁(yè) 1 3 2 5i 6i4i1i3i2i表明 返 回 KCL是 電 荷 守 恒 和 電 流 連 續(xù) 性 原 理 在 電 路 中任 意 結(jié) 點(diǎn) 處 的 反 映 ； KCL是 對(duì) 結(jié) 點(diǎn) 處 支 路 電 流 加 的 約 束 ， 與 支 路上 接 的 是 什 么 元 件 無(wú) 關(guān) ， 與 電 路 是 線(xiàn) 性 還 是非 線(xiàn) 性 無(wú) 關(guān) ； KCL方 程 是 按 電 流 參 考 方 向 列 寫(xiě) 的 ， 與 電流 實(shí) 際 方 向 無(wú) 關(guān) 。 下 頁(yè)上

34、頁(yè) 明確 返 回 3.基 爾 霍 夫 電 壓 定 律 (KVL) m tu1b 0)( 升降 uuor U 3U1 U2 U4 下 頁(yè)上 頁(yè) 標(biāo) 定 各 元 件 電 壓 參考 方 向 選 定 回 路 繞 行 方 向 ，順 時(shí) 針 或 逆 時(shí) 針 . I1+US1 R1 I4_ +US4 R4I3R3R2I2_在 集 總 參 數(shù) 電 路 中 ， 任 一 時(shí) 刻 ， 沿 任 一 回 路 ，所 有 支 路 電 壓 的 代 數(shù) 和 恒 等 于 零 。 返 回 U1US1+U2+U3+U4+US4= 0U2+U3+U4+US4=U1+US1 或 ： R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4 下

35、 頁(yè)上 頁(yè)U3U1 U2 U4I1+US1 R1 I4_ +US4 R4I3R3R2I2_KVL也 適 用 于 電 路 中 任 一 假 想 的 回 路 。注意返 回 例 Sba UUUU 21 KVL的 實(shí) 質(zhì) 反 映 了 電 路 遵 從 能 量 守 恒 定 律 ; KVL是 對(duì) 回 路 中 的 支 路 電 壓 加 的 約 束 ， 與 回 路各 支 路 上 接 的 是 什 么 元 件 無(wú) 關(guān) ， 與 電 路 是 線(xiàn) 性還 是 非 線(xiàn) 性 無(wú) 關(guān) ； KVL方 程 是 按 電 壓 參 考 方 向 列 寫(xiě) ， 與 電 壓 實(shí) 際方 向 無(wú) 關(guān) 。 下 頁(yè)上 頁(yè)明確 a Us b_ _ -+ + +

36、U2 U1 返 回 4. KCL、 KVL小 結(jié) ： KCL是 對(duì) 支 路 電 流 的 線(xiàn) 性 約 束 ， KVL是 對(duì) 回路 電 壓 的 線(xiàn) 性 約 束 。 KCL、 KVL與 組 成 支 路 的 元 件 性 質(zhì) 及 參 數(shù) 無(wú) 關(guān) 。 KCL表 明 在 每 一 節(jié) 點(diǎn) 上 電 荷 是 守 恒 的 ； KVL是能 量 守 恒 的 具 體 體 現(xiàn) (電 壓 與 路 徑 無(wú) 關(guān) )。 KCL、 KVL只 適 用 于 集 總 參 數(shù) 的 電 路 。 下 頁(yè)上 頁(yè)返 回 i1=i2?UA =UB? 下 頁(yè)上 頁(yè)思考I = 01. ？A B+_ 13V +_2V2. i11 111 1i2 返 回 A

37、5)2(3 i V1552010 u 下 頁(yè)上 頁(yè) V5 ?u V10 V20例 1A3 A2 ?i5 143 3求 電 流 i解 例 2解 求 電 壓 u返 回 A3 543 ii V1275 u 下 頁(yè)上 頁(yè) + -4V5Vi =?3+ + -4V5V1A+ -u =? 3例 3 求 電 流 i例 4 求 電 壓 u 解解要求能 熟 練 求 解 含 源 支 路的 電 壓 和 電 流 。 返 回 0)10(1010 1 I解 A21 I A31211 III1 下 頁(yè)上 頁(yè)-10V10V +- -1A I =?10例 5 求 電 流 I 例 6 求 電 壓 U解 A7310 I 024 IU

38、 V1041442 IU 4V +-10A U =?2+ - 3AI 返 回 解 A155102 I V222553 2222 IIIIU 下 頁(yè)上 頁(yè)10V +- -3I2 U=?I =055 - + 2I2 I2 5 +-例 7 求 開(kāi) 路 電 壓 U 返 回 解 12 IRU 111 RUII S )1(11 R UI S)1( 1 2 R URU S )1(1 21 R UIUP SSS 221 222o )1( R URP S )1(12 RRUUS )1( 2120 RRPPS選 擇 參 數(shù) 可 以 得 到電 壓 和 功 率 放 大 。+- I1 U=?R2 I1 R1US 上 頁(yè) 例 8 求 輸 出 電 壓 U 返 回 本 章 小 結(jié)