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1、1-10基尔霍夫定律,Ch1s10-1,Ch1s10-2,分析图(a),(b)中的u1,i1,u2,i2?,(a),(b),一.网络拓扑的基本概念,Ch1s10-3,讨论,（1）图（a）与图（b）两电路组成的元件一样，但结果不同。,（2）各元件上的电压，电流不仅与元件本身的约束有关，还与元件连接方式有关。,（3）电路中各支路u、i受两类约束：a.个体（元件特性）VCRb.整体（联接方式约束）拓扑,（4）元件约束关系与拓扑约束关系是互为独立的。,Ch1s10-4,支路：(branch)组成电路的每一个二端口元件。（暂）结点：(node)支路的连接点。,其中ah表示左图中的各支路;15表示左图的各
2、联接点,回路：(loop)由支路构成的闭合路径。(注：一个元件只能出现一次；即：除起点、终点外，其他结点只能出现一次。)如上图中标a,b,d,c,a,b,g,f而a,b,a,b,d,e不是回路。,名词解释,（拓扑）图：用线段表示支路，用结点表示联接点的图。,CH1S10-5,1.内容：在集总电路中，在任意时刻，电路中任一结点各支路电流的代数和为零。即：对结点,规定：参考方向流出结点的电流前取正号，否则前取负号。,讨论：(1)基尔霍夫电流定律与元件性质无关.,2.基尔霍夫电流定律的另一种形式：,例1-3-1,二基尔霍夫电流定律（KCL）,(2)基尔霍夫电流定律规定了电路中与某一结点连接的各支路电
3、流的约束条件.,CH1S10-6,例：写出各结点的KCL方程。,在任意时刻，电路中任一假想封闭面S(包含几个结点)各支路电流的代数和为零，即：对广义结点,3.基尔霍夫电流定律的推广：,CH1S10-7,解：,例1-3-3,求：i3，i1？,对节点a:,-i3+72=0i3=5(A),对封闭面：,-i12+27=0i1=-7(A),4.注意：(1)适用范围：KCL适用于任何集总电路。,(2)i=0中的i前正负取决于参考方向。(3)体现了电流的连续性，反映了电荷守恒定律。,CH1S10-8,1.内容:在集总电路中，任意时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零。即：沿任一回路，,规定：参考电压方向
4、与环绕路径方向一致取正号，否则取负号。,2.注意：(1)KVL与元件性质无关。,u1-u2+u3+u4-u5=0,基尔霍夫电压定律的另一种形式：,三基尔霍夫电压定律（KVL）,例1-3-4,(2)KVL规定了电路中环绕某一闭合回路各支路电压的约束条件。,u1+u3+u4=u2+u5,(3)KVL表明：两结点间的电压值为单值；无论沿哪一条路径，两结点间的电压值相同。,解：对节点b应用KCL：i3=0,讨论：(1)KVL适用于任何集中参数电路.,CH1S10-9,例1-3-5,求：uab?,对节点c应用KCL：i2-i1-i3=0i2=i1=i,对回路acda应用KVL：2i+4i+6=0i=-1
5、(A),对回路abca应用KVL：uab4-(-1*2)=0uab=2(V),(2)反映了电压与路径无关。,CH1S10-10,应用欧姆定律：,例1-3-6,四.应用基尔霍夫定律求解简单电路,求：ia，ua？,解：应用KVL：15+1200ia+3000ia50+800ia=0ia=7(mA),CH1S10-11,解：应用KVL：,应用欧姆定律：,联立求解得：,例1-3-7,求：i,ub?,CH1S10-12,解：应用KCL：-120+ia+30+ib=0,联立求解得：,例1-3-8,求：ia，ib，u?,应用欧姆定律：,CH1S10-13,解：应用KCL：ib-2ia-0.024-ia=0,
6、联立求解得：,应用欧姆定律：,例1-3-9,求：ia，ib，u?,参考点：指定的电路中某一结点，令其为公共参考点，其它各结点电压以该参考点为基点。,电压：指两点间的电位差,CH1S10-14,五.电路中各点电位,符号：,结点电压（电位）：指结点与参考点之间的电压，参考方向指向参考点。,CH1S10-15,求：Ua，Ub，Uc，Ud?,解：,Uab，Uac，Uad，Ubc，Ubd，Ucd?,例1-3-9,CH1S10-16,求:Ua，Ub，Uc，Ud，Uab，Uac?解：,讨论：参考点不同，各节点电位不同，但节点间的电位差不变。,例1-3-10,ch1s9-1,1-9受控源,受控电压源,受控电流
7、源,x为控制量，可以是某支路的电压或电流,受控源,受控电压源,受控电流源,电压控制电压源（VCVS）,电压控制电流源（VCCS）,电流控制电流源（CCCS）,电压（或电流）受其它支路电压或电流控制。,电流控制电压源（CCVS）,受控源定义,名称,电路模型,数学模型,控制系数,单位,(1)受控源属于电源的一种，分析中通常可参照独立源方法处理。,压控压源VCVS,流控压源CCVS,压控流源VCCS,流控流源CCCS,讨论,r,g,无,欧姆(),西门子(S),无,(2)分析时不得丢失控制量,ch1s9-2,ch1s9-3,已知：us=10(V)，R1=1(K)，R2=100()，r=0.2()求：i
8、2?,解：,解题思路,(1)本例图中未标出uR1，uR2的参考方向，一般认为采用的关联参考方向。,讨论,例1-2-12,第二章电阻电路的等效变换（线性）,Ch2-1,（1）电阻的混联；（2）电源的混联；（3）电阻与电源的混联。,简单电路是指仅由电阻、直流独立源及受控源组成的少回路或少结点电路。,ch2-2,主要内容,2-1引言,通过等效分析法分析简单电路。,加深欧姆定律及基尔霍夫定律的基本慨念，掌握一些简单的实用电路的分析原理。,通过分析此类电路，加强对电路分析两大约束关系的理解及应用。,时不变线性无源元件+线性受控源+独立源=（时不变）线性电路,线性电阻+线性受控源+独立源=(线性)电阻(性
9、)电路,一、等效的目的：,2-2电路的等效变换,对内不同,二、等效的原则：,对外等效,原电路、替代电路的外部伏安特性相同。,ch2-3,：当电路中某一部分用其等效电路替代以后，未被等效部分的电压、电流保持不变。（等效电路以外）,2-3电阻的串联和并联,Ch2s3-1,Ch2s3-2,1.元件串联的定义：,2.特点：,一.电阻元件的串联,（1）将每两个元件的一端连接成一个公共结点。,（2）无其他元件联在该公共结点。,(1)i=i1=i2u=u1+u2(2)等效电阻：Req=Rj,(3)总功率：p=pj=Reqi2(4)分压：uk=(Rk/Req)u,1.元件并联的定义:,Ch2s3-3,（1）将
10、每个元件的一端连接成一公共结点；,（2）将每个元件的另一端连接成另一个公共结点。,2.特点：,二.电阻元件的并联,(1)u=u1=u2i=i1+i2(2)等效电导：Geq=Gj,(3)总功率：p=pj=Gequ2(4)分流：ik=(Gk/Geq)i,Ch2s3-4,三电阻元件的混联,例：求ab间的等效电阻。,Ch2s3-5,求:（1）无负载（RL=）时，Uo=?（2）RL=450k时，Uo=?（3）RL=0时，30k电阻的功耗？（4）RL为多大时，50k电阻功耗最大？是多少？,当RL时，Uo最大，50k电阻功耗最大。,(1),(2),(4),(3),例2-1-3,解：,Ch2s3-6,求：6电
11、阻的功耗？,例2-1-4,解：等效变换求io,2-4电阻的Y形连接与形连接的等效变换,Ch2s2-1,Ch2s4-2,1.定义：,星形（Y）,三角形（）,一、Y形连接与形连接,三个电阻一端都接在一个公共结点上；另一端分别接在三个端子上。,三个电阻分别接在三个端子的每两个之间。,辨认Y形连接与形连接,形连接：,（R1,R2,R3）（R3,R4,R6）（R2,R4,R5）,（R2,R3,R4）（R4,R5,R6）,Y形连接：,二、Y形形间的等效变换,1.等效变换原则：对外等效当两种连接的电阻之间满足一定的关系时，在端子之外的特性相同。即：在它们对应端子电压相同时，流入对应端子的电流也分别相等；反之
12、亦然。,Ch2s4-3,设对应端子间有相同的电压u12、u23、u31：,等效证明,等效流入对应端子1，2，3的电流分别相等。连接中：,据KCL：,Y连接中：,Ch2s4-4,已知求Y,已知Y求,结论：,Y形电阻=,形相邻电阻的乘积形电阻之和,形电阻=,Y形两两电阻乘积之和Y形不相邻电阻,Ch2s4-5,注意：,（2）,（1）,（3）Y或Y：内部变，对外特性一致。,（4）整个结构整个结构，不是单个电阻之间的对应，关键在于找三个端子。,Ch2s4-6,Ch2s4-7,求：i?,例2-2-11,解：,2-5电压源，电流源的串联和并联,Ch2s2-5,电压源串联,电流源并联,一.电压源的串联与电流源
13、的并联,二.电压源的并联与电流源的串联,Ch2s2-6,电压源与电流源串联,电压源与电流源并联,例2-2-2,三.电压源与电流源的并联与串联,Ch2s2-7,讨论：(1)与电流源串联的部分可忽略,四.电阻元件与电流源串联及电压源并联,(2)与电压源并联的部分可忽略,2-6实际电源的两种模型及其等效变换,一.实际电源的伏安特性及其电路模型,+-,实际电源,i,u,二.us串R与is并R相互等效,实际电源模型：可看成带内阻的电源,1.比较:若G=1/R,is=Gus,则两方程相同,伏安特性曲线重合,表示二者从端口处看完全等效.2.结论:us串R与is并G可相互等效,条件是:,3.注意:,(1)两种
14、组合的等效是对外部电路(u,i,P)而言,内部情况有所不同.欲求内部情况,则需还原.,(2)注意等效前后us,is的参考方向.,(3)受控源也可等效.受控电压源串R=受控电流源并R,但变换过程中控制量须保持不变.,例2-2-3,Ch2s2-9,求：化简等效电路,解：原电路,Ch2s2-10,例2-2-4,解：,(6)任一元件与开路串联，与短路并联,求：Req3?,Ch2s2-11,例2-2-5,解：,二等效变换应用举例,(1)求二端网的等效电路,Ch2s2-12,例2-2-6,解：,Ch2s2-13,原电路,上页末图,续例2-2-6,Ch2s2-16,例2-2-9,求：i？,（3）求网络中某一
15、支路的电压或电流,解：,Ch2s2-17,求：i2?,解：,例2-2-10,2-7输入电阻,一.端口,由KCL可知：i1=i2。,2.如何等效?内部只含电阻,内部含电阻,受控源,输入电阻Rin,二.输入电阻Rin,1.定义:对于不含独立源的一端口网络,u:端电压i:端电流,1.定义:一个网络向外引出一对端子，这对端子可与外部电源或其它电路相接。,2.计算方法:(1)一端口内部仅含电阻,应用电阻的串、并联和Y变换等方法求得的等效电阻即为输入电阻,(2)一端口内部含电阻、受控源，但不含独立源(用定义求解)。,A.在端口加电压源us，然后求出电流源i;,B.在端口加电流源is，然后求出电压u.,例2
16、-2-7,解：,解：,例2-2-8,Ch3-1,第三章电阻电路的一般分析方法,ch3-2,(2)通过介绍变量的独立性与完备性，引入并重点讲授网孔法，结点法，回路法；,电路分析的对象,主要内容,引言,(1)通过简单介绍支路电流法，阐述电路分析的基本步骤及建立独立方程的原理和方法；,(3)介绍一般分析方法中各种电源处理的基本原则。,建立独立拓扑约束方程的依据,独立的元件约束方程数,2b个独立方程建立的方法,求解2b个变量所需的独立方程数,b条支路的变量数,各支路电压、电流,2b,2b,元件约束关系+拓扑约束关系,b,KCL+KVL(b),3-1电路的图,Ch3s1-1,电路的图,电路图,Ch3s1-2,(a),(b),回忆第一章的一个例子,（1）各元件上的电压，电流不仅与元件本身的约束有关，还与连接方式有关。,（2）电路中各支路u、i受两类约束：a.个体（元件特性）VCRb.整体（联接
