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1、第第1章电路的基本定律与分析方法章电路的基本定律与分析方法第1页，共81页，编辑于2022年，星期一1.理解电压与电流参考方向的意义；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；理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；理解电功率和额定值的意义；4.了解实际电源的两种模型及其等效变换了解实际电源的两种模型及其等效变换;5.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理 等电路的基本分析方法。等电路的基本分析方法。本章要求本章要求第2页，共81页，编辑于20
2、22年，星期一1.1.11.1.1 电路的组成部分和作用电路的组成部分和作用电路的组成部分和作用电路的组成部分和作用 (1)(1)实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 (2)(2)实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒1.1.电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。电路元件按一定方式组合而成。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器
3、变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线1.1 电路的基本概念电路的基本概念第3页，共81页，编辑于2022年，星期一2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分电源电源:提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线第4页，共81页，编辑于2022年，星期一直流电源直流电源直流电源直流电源:提供能源提供能源负载负载信号源信号源:提供信息提供信息2.2.电路的电路的电路的电路的组成部
4、分组成部分组成部分组成部分放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。由激励所产生的电压和电流称为响应。信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等第5页，共81页，编辑于2022年，星期一1.1.2 1.1.2 电路电路电路电路模型模型模型模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于分析电路为了便于分析电路,将实际电路模型化，用反映其电磁性质将实际电路模型化，用反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实的理想电路元件或其组合来
5、模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。际电路相对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒例：手电筒例：手电筒 手电筒由电池、灯泡、手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。开关和筒体组成。理想电路元件主要有理想电路元件主要有电阻元电阻元件、电感元件、电容元件和件、电感元件、电容元件和电源元件电源元件等。等。+R0R开关开关EI电珠电珠+U干电池干电池 导线导线第6页，共81页，编辑于2022年，星期一手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 电池电池是电源元件，其参数为是电源元件，其参数为电动势电动势 E 和内阻和内阻Ro；灯泡灯泡主要具有消耗电能的性质，主要具
6、有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻是电阻元件，其参数为电阻R；筒体筒体用来连接电池和灯泡，其用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。理想导体。开关开关用来控制电路的通断。用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模今后分析的都是指电路模今后分析的都是指电路模今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，型，简称电路。在电路图中，型，简称电路。在电路图中，型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图各种电路元件都用规定的图各种电路元件都用规定的图各种电路元件都用规定的图形符号表示。形符号表示。形符号表示。形符号表示。+R0R开关开关E
7、I电珠电珠+U干电池干电池 导线导线第7页，共81页，编辑于2022年，星期一1.1.31.1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向1.1.电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位升高的方向电位升高的方向)电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单
8、 位位kA、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V第8页，共81页，编辑于2022年，星期一(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab 双下标双下标电压：电压：(1)(1)参考方向参考方向参考方向参考方向I 在分析与计算电路时，对电量任意在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。假定的方向。Iab 双下标双下标2.2.电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向箭箭 标标abRI正负极性正负极性+abU U+_+R0E3V注意：注意：参考方向选定后
9、参考方向选定后,电流电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。第9页，共81页，编辑于2022年，星期一实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流电流(或电压或电压)值为值为正值正值；(3)(3)实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系I=0.28A 电动势电动势为为E=3V方向由负极方向由负极指向正极指向正极；U+R0E3V 电流电流 I 参考方向与参考方向与实际方向相同，实际方向相同，I=0.28A,由由 流向流向。电压电压 U 的参考方向的参考方向与实际方向相同与实际方向相同,U=2.8V,方向由方向由 指向指向；
10、2.8V第10页，共81页，编辑于2022年，星期一I =0.28A+R0E3VU+电流电流 I 的参考方向与的参考方向与实际方向相反，实际方向相反，I=-0.28A,由由 流向流向。电压电压U的参考方向与的参考方向与实际方向相反实际方向相反,U=2.8V;即即:U=U 2.8V实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流电流(或电压或电压)值为值为负值负值。第11页，共81页，编辑于2022年，星期一1.2 电阻元件电阻元件U、I 参考方向相同时参考方向相同时U U、I I 参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时RU+IRU+I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正
11、负号：(1)式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定；(2)U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向值本身的正负则说明实际方向与参考方向 之间的关系。之间的关系。通常取通常取 U、I 参考方向相同。参考方向相同。U=I R U U=IRIR1.2.11.2.1 欧姆定律欧姆定律第12页，共81页，编辑于2022年，星期一 解解:对图对图(a)有有,U=IR 例例:应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图对图(b)有有,U=IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A电流的参考方向电流的参考方向与实际方向
12、相反与实际方向相反电压与电流参电压与电流参考方向相反考方向相反第13页，共81页，编辑于2022年，星期一电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性1.2.2 线性电阻线性电阻线性电阻线性电阻 线性电阻的伏安线性电阻的伏安特性是一条过原点的特性是一条过原点的直线。直线。第14页，共81页，编辑于2022年，
13、星期一1.3 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路开关闭合开关闭合,接通电源与负载接通电源与负载负载端电压负载端电压U=I R 1.电压电流关系电压电流关系1.3.1 电源有载工作电源有载工作(1)电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。(2)在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E I R0电源的外特性电源的外特性EUI0 当当 R R0 0R R 时，则时，则U U E E ，表明当负载，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。带负载能力强。R0ER+I第15页，共81页，编辑于2022年，星期一负载端电压负载端
14、电压负载端电压负载端电压U=I R或或 U=E I RoU I=E I I2 RoP=PE P负载负载取用取用功率功率电源电源产生产生功率功率内阻内阻消耗消耗功率功率 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。负载大小的概念负载大小的概念:负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的电流和功率增加电流和功率增加(电压一定电压一定)。R0ER+I 1.电压电流关系电压电流关系 2.功率与功率平衡功率与功率平衡第16页，共81页，编辑于2022年，星期一3.3.电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的判别 U、I 参考方向不同，参考方向不同，P=U I 0，电源电源；P=
15、U I 0，负载负载。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P=U I 0，负载负载；P=U I 0，电源电源。(1)(1)根据根据根据根据 U U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别实际方向判别实际方向判别(2)(2)根据根据根据根据 U U、I I 的的的的参考方向判别参考方向判别参考方向判别参考方向判别电源：电源：（发出功率）（发出功率）U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”端流出；端流出；负载：负载：（吸收功率）（吸收功率）U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“-”端流出。端流出。第17页，共81页，编辑于2022年，星期一例例:已知已知:U=2
16、20V，I=5A，内阻，内阻R01=R02=0.6。求求:(1)电源的电动势电源的电动势E1和负载的反电动势和负载的反电动势E2；(2)说明功率的平衡关系。说明功率的平衡关系。R01E1UI+R02E2+解：解：(1)U=E1-U1=E1-IR01 E1=U+IR01 =223V U=E2+U2=E2+IR02 E2=U-IR01=217V (2)E1=E2+IR01+IR02 等号两边同时乘以等号两边同时乘以 I，则则 E1 I=E2 I+I2R01+I2R02代入数据有代入数据有 1115W=1085W+15W+15W。第18页，共81页，编辑于2022年，星期一4.4.电气设备的额定值电
17、气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值 额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值 1.反映电气设备的使用安全性；反映电气设备的使用安全性；2.表示电气设备的使用能力。表示电气设备的使用能力。例：例：一只一只220V,60W的白炽灯的白炽灯,接在接在220V的电源上，试求电的电源上，试求电灯的电流和电阻。如果每晚工作灯的电流和电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，一个月消耗电能，一个月消耗电能?注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其电气设备工作时的实际值不一定都等于其额定值，要能够加以区别。额定值，要能够加以区别。解解:电流电流电阻电阻第19
18、页，共81页，编辑于2022年，星期一电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定工作状态：I=IN，P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)一个月用电一个月用电W=P t=60W(3 30)h =0.06kW 90h =5.4kW.h第20页，共81页，编辑于2022年，星期一特征特征:开关开关 断开断开1.3.21.3.2 电源开路电源开路电源开路电源开路I=0电源端电压电源端电压
19、(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=U0=EP=01.开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I =02.开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I+U有有源源电电路路IRoR EU0 第21页，共81页，编辑于2022年，星期一电源外部端子被短接电源外部端子被短接1.3.31.3.3 电源短路电源短路电源短路电源短路 特征特征:电源端电压电源端电压负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IR0P=01.短路处的电压等于零；短路处的电压等于零
20、；U =02.短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征:I+U有有源源电电路路IRRo E第22页，共81页，编辑于2022年，星期一 1.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。结点：结点：结点：结点：三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路：回路：回路：回路：由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。网孔：网孔：网孔：网孔：内部不含支路的回路。内部不
21、含支路的回路。I1I2I31 12 23 3ba E2R2 R3R1E1第23页，共81页，编辑于2022年，星期一例例例例1 1：支路：支路：支路：支路：abab、bcbc、caca、回路：回路：回路：回路：abdaabda、abcaabca、adbca adbca 结点：结点：结点：结点：a a、b b、c c、d d 网孔：网孔：网孔：网孔：abdabd、abcabc、bcdbcdadbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1（共（共（共（共6 6条）条）条）条）（共（共（共（共4 4个）个）个）个）（共（共（共（共7 7个）个）个）个）（共（共（共（共3 3个）个）个）个）第24
22、页，共81页，编辑于2022年，星期一1.4.11.4.1 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(KCL(KCL 定律定律定律定律)1 1KCL KCL 定律定律定律定律 即即即即:入入入入=出出出出 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。电流。实质实质:电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。或或:=0对结点对结点 a：I1+I2=I3或或 I1+I2I3=0 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）反映了电路中任一结点处各反映了电路
23、中任一结点处各反映了电路中任一结点处各反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。支路电流间相互制约的关系。支路电流间相互制约的关系。支路电流间相互制约的关系。ba E2R2 R3R1E1I1I2I3第25页，共81页，编辑于2022年，星期一 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。的闭合面。的闭合面。的闭合面。2 2推广推广推广推广I=?例例:I=0IA+IB+IC=02+_+_I5 1 1 5 6V12VIAIBICAIBCIABACBI
24、C广义结点广义结点第26页，共81页，编辑于2022年，星期一 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。和恒等于零。和恒等于零。和恒等于零。1.4.21.4.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL KVL 定律定律定律定律)1 1 KVLKVL 定律定律定律定律即：即：U=0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，
25、则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路对回路1：对回路对回路2：E1=I1 R1+I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或或 I1 R1+I3 R3 E1=0 或或 I2 R2+I3 R3 E2=0 1 12 2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVLKVL）反映了电路中任一回路中各反映了电路中任一回路中各反映了电路中任一回路中各反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。段电压间相互制约的关系。段电压间相互制约的关系。段电压间相互制约的关系。I1I2I3ba E2R2 R3R1E1第27页，共81页，编辑于2
26、022年，星期一1列方程前列方程前标注标注回路循行方向；回路循行方向；电位升电位升=电位降电位降 E2=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=02应用应用 U=0列方程时列方程时列方程时列方程时，项前符号的确定：项前符号的确定：如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。3.开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：注意：1 1对回路对回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_第28页，共81页，编辑于2022年，星期一例例2 2：对网孔对网孔abda：对
27、网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 E=0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用应用 U=0 列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第29页，共81页，编辑于2022年，星期一电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电位：电路中某点至参考点的电压，电
28、位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，记为记为记为记为“V VX X”。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。1.1.电位的概念电位的概念电位的概念电位的概念 电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤:(1)(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)(2)标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各
29、电流参考方向并计算；(3)(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。第30页，共81页，编辑于2022年，星期一2.举例举例 求图示电路中各点求图示电路中各点的电位的电位:Va、
30、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点，即即Va=0VV Vb b=U=Ubaba=106=106=60V60VV Vc c=U=Ucaca =420=80 V=420=80 VV Vd d =U Udada=65=30 V=65=30 V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0VV Va a =U Uabab=106=60 V=106=60 VV Vc c =U Ucbcb=E E1 1=140 V=140 VV Vd d =U Udbdb=E E2 2=90 V=90 Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab =106=60 V106=
31、60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 VU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 V第31页，共81页，编辑于2022年，星期一 结论：结论：结论：结论：(1)(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之
32、改变；(2)(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图+90V20 5+140V6 cdbca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d第32页，共81页，编辑于2022年
33、，星期一2k A+I I1 12k I I2 26V(b)例例例例1:1:图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开和闭合时断开和闭合时A点点 的电位的电位VA解解:(1)当开关当开关S S断开时断开时(2)当开关闭合时当开关闭合时,电路电路 如图（如图（b）电流电流 I2=0，电位电位 VA=0V 。电流电流 I1=I2=0，电位电位 VA=6V 。2k+6VA2k SI I2 2I I1 1(a)电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通第33页，共81页，编辑于2022年，星期一1.5 电阻串联与并联电阻串联与并联1.5.11.5.1 电阻的串联电阻的串联电阻的串联电阻的串联特点特点
34、特点特点:两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：R R=R R1 1+R R2 2(2)(2)等效电阻等于各电阻之和；等效电阻等于各电阻之和；等效电阻等于各电阻之和；等效电阻等于各电阻之和；(3)(3)串联电阻上电压与电阻成正比。串联电阻上电压与电阻成正比。串联电阻上电压与电阻成正比。串联电阻上电压与电阻成正比。R1U1UR2U2I+RUI+(1)(1)各电阻中通过同一电流；各电阻中通过同一电流；各电阻中通过同一电流；各电阻中通过同一电流；应用：应用：应用：应用：降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。降
35、压、限流、调节电压等。第34页，共81页，编辑于2022年，星期一1.5.2 1.5.2 电阻的并联电阻的并联电阻的并联电阻的并联两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：(2)(2)等效电阻等于各电阻倒数之和的倒数；等效电阻等于各电阻倒数之和的倒数；等效电阻等于各电阻倒数之和的倒数；等效电阻等于各电阻倒数之和的倒数；(3)(3)并联电阻的电流与电阻成反比。并联电阻的电流与电阻成反比。并联电阻的电流与电阻成反比。并联电阻的电流与电阻成反比。特点特点特点特点:RUI+I1I2R1UR2I+(1)(1)各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同
36、；各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；应用：应用：应用：应用：分流、调节电流等。分流、调节电流等。分流、调节电流等。分流、调节电流等。第35页，共81页，编辑于2022年，星期一RR例例例例:电路如图电路如图电路如图电路如图,求求求求U U=？解：解：解：解：电阻混联电路的计算电阻混联电路的计算电阻混联电路的计算电阻混联电路的计算R=43U1=41 =11V R2+R U2=U1=3VR 2+RU=U2=1V2+11得得R=1511+41V2 2 2 1 1 1 U2U1+U第36页，共81页，编辑于2022年，星期一1.6 电源的两种模型及其等效变换电源的两种模型及其等效变换1.6.
37、1 电压源模型电压源模型 电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型U U=E IR E IR0 0 若若若若 R R0 0=0=0理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源 :U U E EU UOO=E E 电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性IUIRLR0+-EU+电压源是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势 E E和内阻和内阻和内阻和内阻 R R0 0 串联的电源的电路模串联的电源的电路模串联的电源的电路模串联的电源的电路模型。型。型。型。若若若若 R R0 0 R RL L，I I I IS S ，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。
38、，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。电流源电流源电流源模型电流源模型R0UR0UIS+第39页，共81页，编辑于2022年，星期一理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源)例例例例1 1：(2)(2)输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流输出电流是一定值，恒等于电流 I IS S ；(3)(3)恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压 U U 由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。特点特点特点特点:(1)(1)内阻内阻内阻内阻R R0 0 =；设设 IS=10
39、 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出电流。RL当当当当 R RL L=1=1 时，时，时，时，I I=10A=10A，U U=10 V=10 V当当当当 R RL L=10 =10 时，时，时，时，I I=10A=10A，U U=100V=100V外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线 IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。第40页，共81页，编辑于2022年，星期一1.6.3 1.6.3 电源两种模型之间的等效变换电源两种模型之间的等效变换电源两种模型之间的等效变换电源两种模
40、型之间的等效变换由图由图由图由图a a：U U=E E IRIR0 0由图由图由图由图b b：U U=I IS SR R0 0 IRIR0 0IRLR0+EU+电压源电压源等效变换条件等效变换条件:E =ISR0RLR0UR0UISI+电流源电流源第41页，共81页，编辑于2022年，星期一(2)(2)等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。(3)(3)理想电压源与理想电流源之间不能等效。理想电压源与理想电流源之间不能等效。理想电压源与理想电流源之间不能等效。理想电压源与理想
41、电流源之间不能等效。(1)(1)电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。对电源内部则是不等效的。对电源内部则是不等效的。对电源内部则是不等效的。注意事项：注意事项：例：当例：当例：当例：当R RL L=时，时，时，时，电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻 R R0 0 中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻 R R0 0 中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。中则
42、损耗功率。(4)(4)任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势 E E 和某个电阻和某个电阻和某个电阻和某个电阻 R R 串联的电路，串联的电路，串联的电路，串联的电路，都可化为一个电流为都可化为一个电流为都可化为一个电流为都可化为一个电流为 I IS S 和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。和这个电阻并联的电路。R0+EabISR0abR0+EabISR0ab第42页，共81页，编辑于2022年，星期一例例1:求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源解解:+abU2 5V(a)+abU5V(c)+(
43、c)a+-2V5VU+-b2+(b)aU 5A2 3 b+(a)a+5V3 2 U+a5AbU3(b)+第43页，共81页，编辑于2022年，星期一例例2:试用电源等效变换计算试用电源等效变换计算试用电源等效变换计算试用电源等效变换计算2 2 电阻的电流。电阻的电流。电阻的电流。电阻的电流。解解解解:8V8V+2 2 2 2V V+2 2 I I(d)(d)2 2 由图由图由图由图(d)(d)可得可得可得可得6V6V3 3 +12V12V2A2A6 6 1 1 1 1 2 2 I I(a)(a)2A2A3 3 1 1 2 2 2V2V+I I2A2A6 6 1 1 (b)(b)4A4A2 2
44、2 2 2 2 2V2V+I I(c)(c)第44页，共81页，编辑于2022年，星期一 解：解：统一电源形式统一电源形式统一电源形式统一电源形式例例3：试用电源等效变换计算试用电源等效变换计算试用电源等效变换计算试用电源等效变换计算1 1 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 1 2A3 6 2AI4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4A第45页，共81页，编辑于2022年，星期一I4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3A第46页，共81页，编辑于2022年，星期一例例例例4:4:电
45、路如图。电路如图。电路如图。电路如图。U U1 110V10V，I IS S2A2A，R R1 11 1，R R2 22 2，R R3 35 5 ，R R1 1。(1)(1)求求求求电电电电阻阻阻阻R R中的中的中的中的电电电电流流流流I I；(2)(2)计计计计算理想算理想算理想算理想电压电压电压电压源源源源U U1 1中的中的中的中的电电电电流流流流I IU U1 1和理想和理想和理想和理想电电电电流流流流 源源源源I IS S两端的两端的两端的两端的电压电压电压电压U UI IS S；(1)(1)分析功率平衡。分析功率平衡。分析功率平衡。分析功率平衡。aIRISbI1R1(c)IR1IR
46、1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)第47页，共81页，编辑于2022年，星期一解：解：解：解：(1)(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：由电源的性质及电源的等效变换可得：由电源的性质及电源的等效变换可得：由电源的性质及电源的等效变换可得：aIRISbI1R1(c)(2)由图由图(a)可得：可得：IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)第48页，共81页，编辑于2022年，星期一理想电压源中的电流理想电压源中的电流理想电流源两端的电压理想电流源两端的电压IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(
47、a)(3)由计算可知，理想电压源与理想电流源都是电源，发出功由计算可知，理想电压源与理想电流源都是电源，发出功率。率。第49页，共81页，编辑于2022年，星期一各个电阻所消耗的功率分别是：各个电阻所消耗的功率分别是：两者平衡：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W第50页，共81页，编辑于2022年，星期一1.7 支路电流法支路电流法支路电流法：支路电流法：支路电流法：支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（定律（定律（定律（KCLKCL、KVLKVL）列
48、方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。支路数：支路数：支路数：支路数：b b=3 =3 结点数：结点数：结点数：结点数：n n=2=21 12 23 3回路数回路数回路数回路数 =3 =3 单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）单孔回路（网孔）=2=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程ba E2R2 R3R1E1I1I3I2第51页，共81页，编辑于2022年，星期一1.1.标出各支路电流的参考方向和选定回路循行方向。标出各支路电流的参考
49、方向和选定回路循行方向。标出各支路电流的参考方向和选定回路循行方向。标出各支路电流的参考方向和选定回路循行方向。2.2.应用应用应用应用 KCL KCL 列出列出列出列出 (n n1)1)个独立的结点电流方程。个独立的结点电流方程。个独立的结点电流方程。个独立的结点电流方程。3.3.应用应用应用应用 KVL KVL 列出列出列出列出 b b(n n1)1)个独立的回路电压方程个独立的回路电压方程个独立的回路电压方程个独立的回路电压方程 (通常通常通常通常可取可取可取可取网孔网孔网孔网孔列出列出列出列出 )。4.4.联立求解联立求解联立求解联立求解 b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各
50、支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。结点结点结点结点 a a：例例例例1 1：1 12 2I I1 1+I I2 2 I I3 3=0=0网孔网孔网孔网孔1 1：网孔网孔网孔网孔2 2：I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3=E E1 1I I2 2 R R2 2+I I3 3 R R3 3=E E2 2支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:ba E2R2 R3R1E1I1I3I2第52页，共81页，编辑于2022年，星期一(1)(1)应用应用应用应用KCLKCL列列列列(n n-1)-1)个结点电流方程个结点电流方程个结点电流方程个结点电流方程 因支