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1、电工学电工学参考教材参考教材: :电工学电工学( (秦曾煌秦曾煌) ) 电工学（唐介）电工学（唐介）52学时理论教学学时理论教学12学时实验学时实验 直流电路：直流电路：ch1 交流电路：交流电路：ch2 动态电路：动态电路：ch3 电动机电动机： ch5 半导体：半导体：ch7 基本放大电路基本放大电路： ch8 集成运算放大电路集成运算放大电路 ：ch9 直流稳压电源直流稳压电源： ch10 组合逻辑电路组合逻辑电路 ： ch11 时序逻辑电路：时序逻辑电路： ch12主要内容（主要内容（主要内容（主要内容（6464学时）学时）学时）学时）学习方法学习方法1 掌握基本概念、基本理论和基本的
2、分析方法2 通过习题来巩固和加深所学理论 、培养分析能力和运算能力3 在实验中体会电学现象 考核方法考核方法平时成绩占30% 考试成绩占70% 六、作业1、作业写在活页纸上，不用作业本2、作业请学习委员按学号排序1-1电路的作用、组成及电路模型电路的作用、组成及电路模型1-2电路变量及电路的参考方向电路变量及电路的参考方向1-3理想电路元件理想电路元件1-4电路的状态电路的状态第第1讲讲 电路的基本概念及定律电路的基本概念及定律1-5基尔霍夫定律基尔霍夫定律3 3 负载负载电路是电流的通路，它是为了某种需要由某些电工设备电路是电流的通路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的
3、。或元件按一定方式组合起来的。1 1 电源电源2 2 中间环节中间环节1-1 电路的作用、组成及电路模型电路的作用、组成及电路模型1.1.电能的传输与转换电能的传输与转换电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用2.2.信号的传递与处理信号的传递与处理发电机发电机升压升压变压器变压器输电线输电线降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机放放放放大大大大器器器器话筒话筒话筒话筒扬声器扬声器扬声器扬声器其它形式的能量其它形式的能量电能电能 电能电能其它形式的能量其它形式的能量连接电源和负载，传输、分配电能连接电源和负载，传输、分配电能电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成信号源信号源负载负载话筒把声
4、音话筒把声音（信息）（信息）电信号电信号扬声器把电信扬声器把电信号号 声音声音（信息）（信息） 负载负载 电源电源 中间环节中间环节发电机发电机升压升压变压器变压器输电线输电线降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机放放大大器器话筒话筒话筒话筒扬声器扬声器扬声器扬声器信号源信号源负载负载 电源和电源和信号源信号源的的电压或电流电压或电流称为称为激励激励，它推动电路的工作。，它推动电路的工作。激激激激励励励励响响响响应应应应 由由激励激励在电路中产生的在电路中产生的电压和电流电压和电流称为称为响应响应电路分析电路分析是在已知是在已知电路结构和参数电路结构和参数的条件下，讨论的条件下，讨论与与的关
5、系的关系 由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和电气器件和设备连接而成的电路，称为实际电路设备连接而成的电路，称为实际电路。电阻器电阻器电容器电容器线圈线圈电池电池运算放大器运算放大器晶体管晶体管电源负载连接导线电路实体电路实体SUsR电路模型电路模型用用理想理想电路元件组成的电路，电路元件组成的电路，称为实际电路的称为实际电路的电路模型电路模型。理想理想电路元件电路元件理想理想电源元件电源元件 理想理想无源元件无源元件理理想想电电压压源源理理想想电电
6、流流源源电电阻阻R电电感感L电电容容C1-2 电路变量及电路的参考方向电路变量及电路的参考方向一、电流和电流的参考方向一、电流和电流的参考方向一、电流和电流的参考方向一、电流和电流的参考方向 电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向 用箭头表示，如右图；用箭头表示，如右图；用箭头表示，如右图；用箭头表示，如右图；如如如如 i iABAB = 2 A= 2 A，说明参考方向与实际方向一致；说明参考方向与实际方向一致；说明参考方向与实际方向一致；说明参考方向与实际方向一致； 电流（又叫电流强度）电流（又叫电流强度）电流（又叫电流强度）电流（又叫电流强度）单位时间内通过的电量，即：单
7、位时间内通过的电量，即：单位时间内通过的电量，即：单位时间内通过的电量，即： 正电荷定向移动的方向为正电荷定向移动的方向为正电荷定向移动的方向为正电荷定向移动的方向为电流的实际方向电流的实际方向电流的实际方向电流的实际方向。 用双下标表示，如用双下标表示，如用双下标表示，如用双下标表示，如 i iABABi iABAB = -2 A= -2 A，说明参考方向与实际方向相反。说明参考方向与实际方向相反。说明参考方向与实际方向相反。说明参考方向与实际方向相反。二、电压和电压的参考方向二、电压和电压的参考方向二、电压和电压的参考方向二、电压和电压的参考方向 电压的参考方向电压的参考方向电压的参考方向
8、电压的参考方向 用箭头表示用箭头表示用箭头表示用箭头表示；如如如如 u uABAB = 2 V= 2 V，说明参考方向与实际方向一致；说明参考方向与实际方向一致；说明参考方向与实际方向一致；说明参考方向与实际方向一致； 电压的实际方向电压的实际方向电压的实际方向电压的实际方向：高电位指向低电位。：高电位指向低电位。：高电位指向低电位。：高电位指向低电位。 电压电压电压电压 单位正电荷在电场力的作用下从单位正电荷在电场力的作用下从单位正电荷在电场力的作用下从单位正电荷在电场力的作用下从A A点到点到点到点到B B点电场力所做的点电场力所做的点电场力所做的点电场力所做的功为功为功为功为ABAB两点
9、之间的电压，即：两点之间的电压，即：两点之间的电压，即：两点之间的电压，即： u uABAB = -2 V= -2 V，说明参考方向与实际方向相反说明参考方向与实际方向相反说明参考方向与实际方向相反说明参考方向与实际方向相反。 用双下标，如用双下标，如用双下标，如用双下标，如 u uABAB；用正负符号用正负符号用正负符号用正负符号。三、关联参考方向三、关联参考方向三、关联参考方向三、关联参考方向注意：在电路分析中，没有特别说明，电压和电流一般为关注意：在电路分析中，没有特别说明，电压和电流一般为关注意：在电路分析中，没有特别说明，电压和电流一般为关注意：在电路分析中，没有特别说明，电压和电流
10、一般为关联参考方向。联参考方向。联参考方向。联参考方向。 在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考方向，又要假设该元件两端电压的参考极性，两个都可任意方向，又要假设该元件两端电压的参考极性，两个都可任意方向，又要假设该元件两端电压的参考极性，两个都可任意方向，又要假设该元件两端电压的参考极性，两个都可任意假定，而且独立无关。假定，而且独立无关。假定，而且独立无关。假定，而且独立无关。 当电压和电流的参考方向一致时，称当电压和电流的参考方向一致时
11、，称当电压和电流的参考方向一致时，称当电压和电流的参考方向一致时，称电压和电流为电压和电流为电压和电流为电压和电流为关联参考方向关联参考方向关联参考方向关联参考方向； 相反，当电压和电流的参考方相反，当电压和电流的参考方相反，当电压和电流的参考方相反，当电压和电流的参考方向相反时，称电压和电流为向相反时，称电压和电流为向相反时，称电压和电流为向相反时，称电压和电流为非关联参考方向非关联参考方向非关联参考方向非关联参考方向。四、能量四、能量四、能量四、能量电压单位为伏特（电压单位为伏特（电压单位为伏特（电压单位为伏特（V V），），），），电流单位为安培（电流单位为安培（电流单位为安培（电流单位
12、为安培（A A），），），），则能则能则能则能量单位为焦耳（量单位为焦耳（量单位为焦耳（量单位为焦耳（J J）。）。）。）。 根据电压定律，从根据电压定律，从根据电压定律，从根据电压定律，从t t0 0到到到到t t的时间内元件吸收的能量的时间内元件吸收的能量的时间内元件吸收的能量的时间内元件吸收的能量WW求得为：求得为：求得为：求得为：五、功率五、功率五、功率五、功率电压单位为伏特（电压单位为伏特（电压单位为伏特（电压单位为伏特（V V），），），），电流单位为安培（电流单位为安培（电流单位为安培（电流单位为安培（A A），），），），则功则功则功则功率单位为瓦特（率单位为瓦特（率单位为瓦特
13、（率单位为瓦特（WW）。）。）。）。 在电压和电流为关联参考方向下在电压和电流为关联参考方向下在电压和电流为关联参考方向下在电压和电流为关联参考方向下功率是单位时间内所做的功，即：功率是单位时间内所做的功，即：功率是单位时间内所做的功，即：功率是单位时间内所做的功，即：乘积乘积乘积乘积“ “uiui” ”表示元件吸收功率，即：表示元件吸收功率，即：表示元件吸收功率，即：表示元件吸收功率，即：p p00，表示该元件吸收功率；表示该元件吸收功率；表示该元件吸收功率；表示该元件吸收功率； p p00，表示该元件发出功率。表示该元件发出功率。表示该元件发出功率。表示该元件发出功率。 在电压和电流为非关
14、联参考方向下在电压和电流为非关联参考方向下在电压和电流为非关联参考方向下在电压和电流为非关联参考方向下u u=3V=3VP P负载负载负载负载=3V*2A=6W=3V*2A=6W（吸收功率）吸收功率）吸收功率）吸收功率）P P电源电源电源电源=3V*2A=6W=3V*2A=6W（发出功率）发出功率）发出功率）发出功率）u u= -3V= -3VP P负载负载负载负载= -3V*2A= -6W= -3V*2A= -6W（吸收功率）吸收功率）吸收功率）吸收功率） 乘积乘积乘积乘积“ “uiui” ”表示元件发出功率，即：表示元件发出功率，即：表示元件发出功率，即：表示元件发出功率，即：p p00，
15、表示该元件发出功率；表示该元件发出功率；表示该元件发出功率；表示该元件发出功率；p p00，表示该元件吸收功率。表示该元件吸收功率。表示该元件吸收功率。表示该元件吸收功率。 元件发出功率时，向外界提供能量，相当于电源；元件发出功率时，向外界提供能量，相当于电源；元件发出功率时，向外界提供能量，相当于电源；元件发出功率时，向外界提供能量，相当于电源；元元元元件吸收功率时，在电路中消耗能量，相当于负载。件吸收功率时，在电路中消耗能量，相当于负载。件吸收功率时，在电路中消耗能量，相当于负载。件吸收功率时，在电路中消耗能量，相当于负载。1.3.1 1.3.1 电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件一、线性电
16、阻（简称电阻）一、线性电阻（简称电阻）一、线性电阻（简称电阻）一、线性电阻（简称电阻）根据欧姆定律：根据欧姆定律：根据欧姆定律：根据欧姆定律：电压单位为伏特电压单位为伏特电压单位为伏特电压单位为伏特，电流单位为安培电流单位为安培电流单位为安培电流单位为安培，则电阻则电阻则电阻则电阻R R单位为欧姆（单位为欧姆（单位为欧姆（单位为欧姆（W WW W）。）。）。）。G G为电导，单位为西门子（为电导，单位为西门子（为电导，单位为西门子（为电导，单位为西门子（S S）。欧姆定律在非关联参考方向情况下欧姆定律在非关联参考方向情况下欧姆定律在非关联参考方向情况下欧姆定律在非关联参考方向情况下电阻符号为：
17、电阻符号为：电阻符号为：电阻符号为：1-3 电路元件电路元件二、电阻消耗的功率二、电阻消耗的功率二、电阻消耗的功率二、电阻消耗的功率 电阻一般把吸收的电能转换成热能消耗掉。电阻消耗的电阻一般把吸收的电能转换成热能消耗掉。电阻消耗的电阻一般把吸收的电能转换成热能消耗掉。电阻消耗的电阻一般把吸收的电能转换成热能消耗掉。电阻消耗的功率根据电压和电流是否关联进行定义。功率根据电压和电流是否关联进行定义。功率根据电压和电流是否关联进行定义。功率根据电压和电流是否关联进行定义。 在关联参考方向下在关联参考方向下在关联参考方向下在关联参考方向下 p p= =uiui= =i i2 2R R00，吸收电能，说
18、明电阻是一个无源元件。吸收电能，说明电阻是一个无源元件。吸收电能，说明电阻是一个无源元件。吸收电能，说明电阻是一个无源元件。 在非关联参考方向下在非关联参考方向下在非关联参考方向下在非关联参考方向下 p p= =uiui= -= -i i2 2R R00，吸收电能，同样说明电阻是一个无源元件。吸收电能，同样说明电阻是一个无源元件。吸收电能，同样说明电阻是一个无源元件。吸收电能，同样说明电阻是一个无源元件。三、伏三、伏三、伏三、伏安特性安特性安特性安特性 电阻以电压为纵或横坐标，电流为横或纵坐标，画出的电阻以电压为纵或横坐标，电流为横或纵坐标，画出的电阻以电压为纵或横坐标，电流为横或纵坐标，画出
19、的电阻以电压为纵或横坐标，电流为横或纵坐标，画出的电压和电流的关系曲线叫该元件的伏电压和电流的关系曲线叫该元件的伏电压和电流的关系曲线叫该元件的伏电压和电流的关系曲线叫该元件的伏安特性。安特性。安特性。安特性。四、非线性电阻四、非线性电阻四、非线性电阻四、非线性电阻 非线性电阻的电阻非线性电阻的电阻非线性电阻的电阻非线性电阻的电阻R R不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：五、开路和短路的概念五、开路和短路的概念五、开路和短路的概念五、开路和短路的概念 无论电压无论电压无论电压无论电压u u为多大，为多大，为多大，为多大，i i=0A=0A，则电阻则电
20、阻则电阻则电阻R R相当于无穷大，等效为开路。相当于无穷大，等效为开路。相当于无穷大，等效为开路。相当于无穷大，等效为开路。 开路开路开路开路无论电流无论电流无论电流无论电流i i为多大，为多大，为多大，为多大，u u=0A=0A，则电阻则电阻则电阻则电阻R R相当于零，等效为短路。相当于零，等效为短路。相当于零，等效为短路。相当于零，等效为短路。 短路短路短路短路1.3.2 电容元件电容元件一、线性电容（简称电容）一、线性电容（简称电容）一、线性电容（简称电容）一、线性电容（简称电容） 电容符号为：电容符号为：电容符号为：电容符号为：则电容电压与所带电荷之间满足：则电容电压与所带电荷之间满足
21、：则电容电压与所带电荷之间满足：则电容电压与所带电荷之间满足：式中式中式中式中C C是电容元件的参数，称为电容。是电容元件的参数，称为电容。是电容元件的参数，称为电容。是电容元件的参数，称为电容。C C是一个正实常数。当电压单是一个正实常数。当电压单是一个正实常数。当电压单是一个正实常数。当电压单位为伏特位为伏特位为伏特位为伏特，电荷单位为库仑（电荷单位为库仑（电荷单位为库仑（电荷单位为库仑（C C），），），），则电容单位为则电容单位为则电容单位为则电容单位为法拉法拉法拉法拉（F F）。）。）。）。1 1m m m mF=10F=10-6-6 F F， 1pF=10 1pF=10-12-12
22、 F F 。二、库二、库二、库二、库伏特性伏特性伏特性伏特性 电容元件两端的电荷和电压的的关系曲线。电容元件两端的电荷和电压的的关系曲线。电容元件两端的电荷和电压的的关系曲线。电容元件两端的电荷和电压的的关系曲线。三、电压与电流的关系三、电压与电流的关系三、电压与电流的关系三、电压与电流的关系 微分关系微分关系微分关系微分关系 积分关系积分关系积分关系积分关系 电容的特性电容的特性电容的特性电容的特性 在直流电路中，电容元件处相当于开路；在直流电路中，电容元件处相当于开路；在直流电路中，电容元件处相当于开路；在直流电路中，电容元件处相当于开路； 电容元件具有电容元件具有电容元件具有电容元件具有
23、“ “记忆记忆记忆记忆” ”功能（从积分关系来看）；功能（从积分关系来看）；功能（从积分关系来看）；功能（从积分关系来看）；四、电容吸收的能量四、电容吸收的能量四、电容吸收的能量四、电容吸收的能量 从从从从t t0 0到到到到t t的时间内，电容元件吸收的能量的时间内，电容元件吸收的能量的时间内，电容元件吸收的能量的时间内，电容元件吸收的能量WWC C求得为：求得为：求得为：求得为：WWC C00，充电，以电场能量的形式储存；充电，以电场能量的形式储存；充电，以电场能量的形式储存；充电，以电场能量的形式储存；WWC C00，放电，元件释放电能；放电，元件释放电能；放电，元件释放电能；放电，元件
24、释放电能；五、非线性电容五、非线性电容五、非线性电容五、非线性电容 非线性电容的电容值非线性电容的电容值非线性电容的电容值非线性电容的电容值C C不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：第第1 1章章 1.41.41.3.3 电感元件电感元件一、线性电感（简称电感）一、线性电感（简称电感）一、线性电感（简称电感）一、线性电感（简称电感）（1 1 1 1）当感应电压的参考方当感应电压的参考方当感应电压的参考方当感应电压的参考方向与磁通链成右手螺向与磁通链成右手螺向与磁通链成右手螺向与磁通链成右手螺旋关系时，则根据电旋关系时，则根据电旋关系时，则根据电旋关系
25、时，则根据电磁感应定律可得：磁感应定律可得：磁感应定律可得：磁感应定律可得：电感的磁通链与电流之间满足：电感的磁通链与电流之间满足：电感的磁通链与电流之间满足：电感的磁通链与电流之间满足：式中式中式中式中L L是电感元件的电感（自感）。是电感元件的电感（自感）。是电感元件的电感（自感）。是电感元件的电感（自感）。L L是一个正实常数。当磁通链单是一个正实常数。当磁通链单是一个正实常数。当磁通链单是一个正实常数。当磁通链单位为韦伯（位为韦伯（位为韦伯（位为韦伯（WbWb) )，电流单位电流单位电流单位电流单位A A，则电感单位为则电感单位为则电感单位为则电感单位为亨利或亨亨利或亨亨利或亨亨利或亨
26、（HH）。）。）。）。电感的符号为：电感的符号为：电感的符号为：电感的符号为：二、韦二、韦二、韦二、韦安特性安特性安特性安特性 电感元件两端的磁通链和电流的的关系曲线。电感元件两端的磁通链和电流的的关系曲线。电感元件两端的磁通链和电流的的关系曲线。电感元件两端的磁通链和电流的的关系曲线。三、电压与电流的关系三、电压与电流的关系三、电压与电流的关系三、电压与电流的关系 微分关系微分关系微分关系微分关系 积分关系积分关系积分关系积分关系 电感的特性电感的特性电感的特性电感的特性 在直流电路中，电感元件处相当于短路；在直流电路中，电感元件处相当于短路；在直流电路中，电感元件处相当于短路；在直流电路中
27、，电感元件处相当于短路； 电感元件具有电感元件具有电感元件具有电感元件具有“ “记忆记忆记忆记忆” ”功能（从积分关系来看）；功能（从积分关系来看）；功能（从积分关系来看）；功能（从积分关系来看）；四、电感吸收的能量四、电感吸收的能量四、电感吸收的能量四、电感吸收的能量 从从从从t t0 0到到到到t t的时间内，电容元件吸收的能量的时间内，电容元件吸收的能量的时间内，电容元件吸收的能量的时间内，电容元件吸收的能量WWL L求得为：求得为：求得为：求得为：WWL L00，充磁，充磁，充磁，充磁，以磁场能量的形式储存；以磁场能量的形式储存；以磁场能量的形式储存；以磁场能量的形式储存；WWL L0
28、0，放磁，元件释放电能；放磁，元件释放电能；放磁，元件释放电能；放磁，元件释放电能；五、非线性电感五、非线性电感五、非线性电感五、非线性电感 非线性电感的电感系数非线性电感的电感系数非线性电感的电感系数非线性电感的电感系数L L不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：不等于一个常数，即：1.3.4 电压源和电流源电压源和电流源一、电压源一、电压源一、电压源一、电压源 电压源电压源电压源电压源符号为：符号为：符号为：符号为： 电压源的特点电压源的特点电压源的特点电压源的特点 电压源两端电压与外接电路无关；电压源两端电压与外接电路无关；电压源两端电压与外接电路无关；电压源两端电
29、压与外接电路无关； 流过电压源的电流与外电路有关。流过电压源的电流与外电路有关。流过电压源的电流与外电路有关。流过电压源的电流与外电路有关。R R不同，不同，不同，不同，i i不同。不同。不同。不同。 电压源的性质电压源的性质电压源的性质电压源的性质如果一个电压源的电压如果一个电压源的电压如果一个电压源的电压如果一个电压源的电压u uS S=0=0，则此电压源的伏安特性为则此电压源的伏安特性为则此电压源的伏安特性为则此电压源的伏安特性为u ui i平面上的电流轴，此电压源在电路中相当于短路。平面上的电流轴，此电压源在电路中相当于短路。平面上的电流轴，此电压源在电路中相当于短路。平面上的电流轴，
30、此电压源在电路中相当于短路。 电压源的工作状态电压源的工作状态电压源的工作状态电压源的工作状态电压源电压源电压源电压源u uS1S1工作在电源状态；工作在电源状态；工作在电源状态；工作在电源状态；电压源电压源电压源电压源u uS2S2工作在负载状态。工作在负载状态。工作在负载状态。工作在负载状态。二、电流源二、电流源二、电流源二、电流源 电流源电流源电流源电流源符号为：符号为：符号为：符号为： 电流源的特点电流源的特点电流源的特点电流源的特点 电流源电流与外接电路无关；电流源电流与外接电路无关；电流源电流与外接电路无关；电流源电流与外接电路无关； 电流源两端的电压与外电路有关。电流源两端的电压
31、与外电路有关。电流源两端的电压与外电路有关。电流源两端的电压与外电路有关。R R不同，不同，不同，不同，u u不同。不同。不同。不同。 电流源的性质电流源的性质电流源的性质电流源的性质如果一个电流源的电流如果一个电流源的电流如果一个电流源的电流如果一个电流源的电流i iS S=0=0，则此电流源的伏安特性为则此电流源的伏安特性为则此电流源的伏安特性为则此电流源的伏安特性为u ui i平面上的电压轴，此电流源在电路中相当于开路。平面上的电压轴，此电流源在电路中相当于开路。平面上的电压轴，此电流源在电路中相当于开路。平面上的电压轴，此电流源在电路中相当于开路。 电流源的工作状态电流源的工作状态电流
32、源的工作状态电流源的工作状态电流源电流源电流源电流源i iS1S1工作在电源状态；工作在电源状态；工作在电源状态；工作在电源状态；电流源电流源电流源电流源i iS2S2工作在负载状态。工作在负载状态。工作在负载状态。工作在负载状态。三、独立电源三、独立电源三、独立电源三、独立电源 电压源和电流源，它们不受外界电路的影响，作为电电压源和电流源，它们不受外界电路的影响，作为电电压源和电流源，它们不受外界电路的影响，作为电电压源和电流源，它们不受外界电路的影响，作为电源或输入信号时，在电路中起源或输入信号时，在电路中起源或输入信号时，在电路中起源或输入信号时，在电路中起“激励激励激励激励”作用，在电
33、路作用，在电路作用，在电路作用，在电路中产生相应的电流和电压，这些电压和电流便是中产生相应的电流和电压，这些电压和电流便是中产生相应的电流和电压，这些电压和电流便是中产生相应的电流和电压，这些电压和电流便是“响响响响应应应应”，而这类激励叫独立电源。，而这类激励叫独立电源。，而这类激励叫独立电源。，而这类激励叫独立电源。1.3.5 受控电源受控电源受控源又称为受控源又称为受控源又称为受控源又称为“非独立非独立非独立非独立”电源。受控电压源的电压和电源。受控电压源的电压和电源。受控电压源的电压和电源。受控电压源的电压和受控电流源的电流都不是给定的时间函数，而是受电受控电流源的电流都不是给定的时间
34、函数，而是受电受控电流源的电流都不是给定的时间函数，而是受电受控电流源的电流都不是给定的时间函数，而是受电路中某一部分的电流或电压的控制。如：路中某一部分的电流或电压的控制。如：路中某一部分的电流或电压的控制。如：路中某一部分的电流或电压的控制。如：受控源分为四类，分别如下图所示：受控源分为四类，分别如下图所示：受控源分为四类，分别如下图所示：受控源分为四类，分别如下图所示： 电压控制电压源电压控制电压源电压控制电压源电压控制电压源（VCVSVCVS）电压控制电流源电压控制电流源电压控制电流源电压控制电流源（VCCSVCCS）电流控制电压源电流控制电压源电流控制电压源电流控制电压源（CCVSC
35、CVS）电流控制电流源电流控制电流源电流控制电流源电流控制电流源（CCCSCCCS）1 1 分类分类分类分类- 4- 4类类类类3 3 控制量控制量控制量控制量-其他支路中的其他支路中的其他支路中的其他支路中的u u or or i i4 4 控制系数控制系数控制系数控制系数 受控源为四端元件. 其输出电压或电流均受其他支路电流与电压的控制, 故为非独立电源,或称受控源.它不能在电路中产生响应,它不是激励源.注意注意注意注意: : : :(1) (1) 受控源与独立电源之区别受控源与独立电源之区别受控源与独立电源之区别受控源与独立电源之区别; ;(2) (2) 受控源仍有存在的价值受控源仍有存
36、在的价值受控源仍有存在的价值受控源仍有存在的价值. .2 2 符号符号符号符号- - 棱形框棱形框棱形框棱形框1-4电电路的状态路的状态EIU1电压与电流电压与电流R0RabcdR + R0I = EER0I电源的外特性曲线电源的外特性曲线当当 R0 R 时，时， 则则 U E说明电源带负载能力强说明电源带负载能力强IUO+_+_UU = RI或或 U = E R0I 1.4.1电源有载工作电源有载工作2功率与功率平衡功率与功率平衡UI = EI R0I2 P = PE P 电源产电源产生功率生功率内阻消内阻消耗功率耗功率电源输电源输出功率出功率功率的单位：瓦功率的单位：瓦 特特(W) ) 或
37、千瓦或千瓦( (kW) )电源产电源产生功率生功率=负载取负载取用功率用功率+内阻消内阻消耗功率耗功率功率功率平衡式平衡式1.4.2电源开路电源开路 电源开路时的特征电源开路时的特征I = 0U = U0 = E P = 0当开关断开时，电源则处于开路当开关断开时，电源则处于开路( (空载空载) )状态。状态。EIU0R0Rabcd+_+_1.4.3电源短路电源短路UIS 电流过大，将烧毁电源！电流过大，将烧毁电源！U = 0I = IS = E/R0P = 0 PE = P = R0IS2 ER0Rbcd+_ 电源短路时的特征电源短路时的特征a当电源两端由于某种原因连在一起时，电源则被短路。
38、当电源两端由于某种原因连在一起时，电源则被短路。为为防防止止事事故故发发生生，需需在在电电路路中中接接入入熔熔断断器器或或自自动动断断路路器，用以保护电路。器，用以保护电路。1-5基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律电路中通过同一电流的每个分支称为电路中通过同一电流的每个分支称为支路支路支路支路。用。用b表示其数量。表示其数量。图示电路有图示电路有3条支条支路，路，2个节点，个节点，3个个回路回路,2个网孔个网孔。一一、术语：、术语：电路中任一闭合的路径称为电路中任一闭合的路径称为回
39、路回路回路回路。3条或条或3条以上支路的连接点称为条以上支路的连接点称为节点（结点）节点（结点）节点（结点）节点（结点）。用。用n表示其数量。表示其数量。不包含其它回路的独立回路称为不包含其它回路的独立回路称为网孔网孔网孔网孔，或，或单孔单孔单孔单孔。用。用l表示其数表示其数量。量。 且有右式成立：且有右式成立：b=l+(n-1)电路图中的每条支路都有支路电压和电流，且通常情况下假定电路图中的每条支路都有支路电压和电流，且通常情况下假定电路图中的每条支路都有支路电压和电流，且通常情况下假定电路图中的每条支路都有支路电压和电流，且通常情况下假定其参考方向为关联参考方向，如上右图所示。其参考方向为
40、关联参考方向，如上右图所示。其参考方向为关联参考方向，如上右图所示。其参考方向为关联参考方向，如上右图所示。电路中的支路电压和支路电流一般受到两类约束：电路中的支路电压和支路电流一般受到两类约束：电路中的支路电压和支路电流一般受到两类约束：电路中的支路电压和支路电流一般受到两类约束： 元件本身电压和电流的约束，如欧姆定律，简称元件本身电压和电流的约束，如欧姆定律，简称元件本身电压和电流的约束，如欧姆定律，简称元件本身电压和电流的约束，如欧姆定律，简称VCRVCR； 支路电压之间或支路电流之间满足的约束关系，简称支路电压之间或支路电流之间满足的约束关系，简称支路电压之间或支路电流之间满足的约束关
41、系，简称支路电压之间或支路电流之间满足的约束关系，简称“ “拓拓拓拓扑扑扑扑” ”关系，这类约束用基尔霍夫定律来表达。关系，这类约束用基尔霍夫定律来表达。关系，这类约束用基尔霍夫定律来表达。关系，这类约束用基尔霍夫定律来表达。二、二、二、二、基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCLKCL） 定律内容定律内容定律内容定律内容在集总电路中，在任何时刻，对任一结点，所有流出在集总电路中，在任何时刻，对任一结点，所有流出在集总电路中，在任何时刻，对任一结点，所有流出在集总电路中，在任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零，即：结点的支路电流的代
42、数和恒等于零，即：结点的支路电流的代数和恒等于零，即：结点的支路电流的代数和恒等于零，即：对任一结点：对任一结点：对任一结点：对任一结点：（代数和）代数和）代数和）代数和）规定：流出结点的电流前面为规定：流出结点的电流前面为规定：流出结点的电流前面为规定：流出结点的电流前面为“+ + + +”；流入结点的电流；流入结点的电流；流入结点的电流；流入结点的电流 前面为前面为前面为前面为“- - - -”。流入和流出都是相对于参考方向而言。流入和流出都是相对于参考方向而言。流入和流出都是相对于参考方向而言。流入和流出都是相对于参考方向而言。 KCLKCL的推广的推广的推广的推广在集总电路中，在任何时
43、刻，通过任何一个闭合面在集总电路中，在任何时刻，通过任何一个闭合面在集总电路中，在任何时刻，通过任何一个闭合面在集总电路中，在任何时刻，通过任何一个闭合面（广义结点）的电流代数和恒等于零。（广义结点）的电流代数和恒等于零。（广义结点）的电流代数和恒等于零。（广义结点）的电流代数和恒等于零。 KCLKCL的实质的实质的实质的实质流入结点的电流等于流出结点的电流。流入结点的电流等于流出结点的电流。流入结点的电流等于流出结点的电流。流入结点的电流等于流出结点的电流。例例例例1 1：若：若：若：若I I1 1=9A=9A， I I2 2= 2A= 2A， I I4 4=8A=8A。求：求：求：求： I
44、 I3 309I382（）KCL电流的参考方向与实际方向相反I1I2I3I4I1I2+ I3 + I4=0三、基尔霍夫电压定律三、基尔霍夫电压定律三、基尔霍夫电压定律三、基尔霍夫电压定律（KVLKVL） 定律内容定律内容定律内容定律内容在集总电路中，在任何时刻，沿任一回路，所有支路在集总电路中，在任何时刻，沿任一回路，所有支路在集总电路中，在任何时刻，沿任一回路，所有支路在集总电路中，在任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即：电压的代数和恒等于零，即：电压的代数和恒等于零，即：电压的代数和恒等于零，即：对任一回路：对任一回路：对任一回路：对任一回路：（代数和）代数和）代数和）代
45、数和）规定：指定回路的绕行方向，支路电压方向与回路绕行规定：指定回路的绕行方向，支路电压方向与回路绕行规定：指定回路的绕行方向，支路电压方向与回路绕行规定：指定回路的绕行方向，支路电压方向与回路绕行 方向一致时，前面为方向一致时，前面为方向一致时，前面为方向一致时，前面为“+ + + +”；反之，前面取；反之，前面取；反之，前面取；反之，前面取“- - - -”。注意：支路电压方向也是相对于参考方向来讲。注意：支路电压方向也是相对于参考方向来讲。注意：支路电压方向也是相对于参考方向来讲。注意：支路电压方向也是相对于参考方向来讲。例：支路（例：支路（例：支路（例：支路（2 3 4 62 3 4
46、6）构成的回路）构成的回路）构成的回路）构成的回路1 1根据根据 U = 0KVLKVL推广应用于假想的闭合回路推广应用于假想的闭合回路推广应用于假想的闭合回路推广应用于假想的闭合回路Us+ IR UAB=0UAB= Us+ IRUsRABI或或根据根据KVL可列出可列出UBUAABCUABUAB= UA UB UA UB UAB=0 广义运用：广义运用：KVL通常用于通常用于闭合闭合回路，但回路，但也可推广应用到任一不闭合的电路上也可推广应用到任一不闭合的电路上。例：列出下图的例：列出下图的KVL方程方程求图示电路中求图示电路中U和和I。KCL：3+12+I=0 I= - -2AVCR: U1=3I=3(- -2)= - -6VKVL：U+U1+3- -2=0 U=5V例：例：解：解：14A23V-I=0a例：例：求求Va。解：解：Va=(-4) 1+3= - -1VUI3A3V2V3W WU11A2A 第1讲结 束
