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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现在学习的是第1页，共81页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。本章要求本章要求现在学习的是第2页，共81页1.1.11.
2、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 (2)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.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。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现在学习的是第3页，共81页2.2.电路的电路
3、的电路的电路的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.输电线输电线现在学习的是第4页，共81页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.电路的电路的组成部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
4、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、检波等现在学习的是第5页，共81页1.1.2 电路电路电路电路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，从而构成与实际电路相对应的电路模型。构成与实际电路相对应的电路模型。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电阻
5、元件、电感元件、电容元件和元件、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 导线导线现在学习的是第6页，共81页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主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电质，是电阻元件，其参数为电阻阻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
6、路模型，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形符号表示。形符号表示。+R0R开关开关EI电珠电珠+U干电池干电池 导线导线现在学习的是第7页，共81页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
7、电位 低电位低电位 单单 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现在学习的是第8页，共81页(2)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.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：参考方向选定后参考方向选定后,电流电流(或电压或电
8、压)值才有正负之分。值才有正负之分。现在学习的是第9页，共81页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 参考方向与实参考方向与实际方向相同，际方向相同，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同实际方向相同,U=2.8V,方向由方向由 指向指向；2.8V现在学习的是第10页，共81页I =0.28A+R0E3VU+电流电流 I 的参考方向与的
9、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。现在学习的是第11页，共81页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、I I 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
10、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=IR1.2.1 欧姆定律欧姆定律现在学习的是第12页，共81页 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，并求应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻电阻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现在学习的是第13页，共81页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
11、电阻，它表示该段电路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。电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 线性电阻的伏安特线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。性是一条过原点的直线。现在学习的是第14页，共81页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
12、，I U 。或或 U=E I R0电源的外特性电源的外特性EUI0 当 R R0R 时，则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，即带负变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。载能力强。R0ER+I现在学习的是第15页，共81页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)。R0
13、ER+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现在学习的是第16页，共81页3.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=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)根据根据 U U、I I 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)根据根据根据根据 U、I I 的的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）（
14、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。现在学习的是第17页，共81页例例:已知已知:U=220V，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+I2R
15、02代入数据有代入数据有 1115W=1085W+15W+15W。现在学习的是第18页，共81页4.电气设备的额定值电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，试求的电源上，试求电灯的电流和电阻。如果每晚工作电灯的电流和电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，一个月消耗，一个月消耗电能电能?注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都
16、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:电流电流电阻电阻现在学习的是第19页，共81页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(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)一个月用电一个月用电W=P t=60W(3 30)h =0.06kW 90h =5.4kW.h现在学习的是第20页，共81页特征特征: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(
17、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 现在学习的是第21页，共81页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；U =02.短
18、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现在学习的是第22页，共81页 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：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。内部不含支路的回路。I1I2I31 12 23
19、3ba E2R2 R3R1E1现在学习的是第23页，共81页例例例例1 1：支路：支路：支路：支路：abab、bc、caca、回路：回路：abdaabda、abca、adbca 结点：结点：a a、b b、c、d 网孔：网孔：网孔：网孔：abd、abc、bcdadbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1（共（共6 6条）条）（共（共（共（共4个）个）（共（共（共（共7 7个）个）（共（共3 3个）个）现在学习的是第24页，共81页1.4.11.4.1 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 定律定律定律定律 即即即即:入入=出出 在任一瞬间，流
20、向任一结点的电流等于流出该结点的电在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。流。实质实质: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（KCL）反映了电路中任一结点处反映了电路中任一结点处反映了电路中任一结点处反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。各支路电流间相互制约的关系。各支路电流间相互制约的关系。各支路电流间相互制约的关系。ba E2R2 R3R1E1I1I2I3现在学习的是第25页，共81页 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
21、任一假设的闭合面。的闭合面。2推广推广推广推广I=?例例:I=0IA+IB+IC=02+_+_I5 1 1 5 6V12VIAIBICAIBCIABACBIC广义结点广义结点现在学习的是第26页，共81页 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。1.4.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL 定律定律)1 KVL 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
22、发，沿回路循行一周，在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。则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（KVL）反映了电路中任一回路反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。中各段电压间相互制约的关系。I1I2I3ba E2R2 R3R1E1现在学习的是第27页，共81页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
23、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_现在学习的是第28页，共81页例2 2：对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2
24、 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现在学习的是第29页，共81页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，电位：电路中某点至参考点的电压，记为记为“V VX”。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.
25、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；标出各电流参考方向并计算；(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，
26、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。现在学习的是第30页，共81页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、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点，即即Va=0VV Vb=Ubaba=106=106=60VVc c=Uca =420=80 V=420=80 VVd d =U Uda=65=30 V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0VVa =U Uab=106=60 V=106=60 VVc=Ucbcb=E E1
27、=140 VVd d=Udb=E E2 2=90 V=90 Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dUab=106=60 V106=60 VUcbcb=E E1 1=140 V=140 VU Udb =E E2 2=90 VU Uab =106=60 V106=60 VUcb =E1 1=140 VUdb =E E2=90 V现在学习的是第31页，共81页 结论：结论：(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 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；(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
28、压值是固定的，不会因参考 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现在学习的是第32页，共81页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
29、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现在学习的是第33页，共81页1.5 电阻串联与并联电阻串联与并联1.5.1 电阻的串联电阻的串联特点特点:两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：R R=R1+R R2(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
30、成正比。R1U1UR2U2I+RUI+(1)各电阻中通过同一电流；各电阻中通过同一电流；应用：应用：降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。现在学习的是第34页，共81页1.5.2 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：(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)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:RUI+I1I2R1UR2I+(1)(1)各电阻两端的电压相同；各
31、电阻两端的电压相同；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。现在学习的是第35页，共81页RR例例例例:电路如图电路如图,求求U=？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现在学习的是第36页，共81页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1.6.1 电压源模型电压源模型 电压源模型电压源模型U=E IR0 0 若若若若 R0 0=0=0理想电
32、压源理想电压源:U U EUOO=E 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 R0 串联的电源的电路串联的电源的电路模型。模型。若若若若 R0 R RL，I IS ，可近似认为是理想电流源。，可近似认为是理想电流源。，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+现在学习的是第39页，共81页理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源)例例例例1：(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
33、值，恒等于电流 IS；(3)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。特点特点:(1)内阻内阻内阻内阻R0 0=；设设 IS=10 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 RL=1=1 时，时，时，时，I=10A，U U=10 V=10 V当当当当 R RL=10 =10 时，时，时，时，I=10A=10A，U U=100V=100V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。现在学习的是第40页，共81页1.6.3 1.
34、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由图由图由图由图a：U=E IRIR0 0由图由图b b：U=ISR R0 IR0IRLR0+EU+电压源电压源等效变换条件等效变换条件:E =ISR0RLR0UR0UISI+电流源电流源现在学习的是第41页，共81页(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。(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。(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
35、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。注意事项：注意事项：例：当例：当例：当例：当RL L=时，时，时，时，电压源的内阻电压源的内阻 R0 0 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 R R0 中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。中则损耗功率。(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 R 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 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现
36、在学习的是第42页，共81页例例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)+(c)a+-2V5VU+-b2+(b)aU 5A2 3 b+(a)a+5V3 2 U+a5AbU3(b)+现在学习的是第43页，共81页例例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(d)(d)可得可得可得可得6V6V3 3 +12V12V2A2
37、A6 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 2 2 2 2 2V2V+I I(c)(c)现在学习的是第44页，共81页 解：解：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 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现在学习的是第45页，共81页I4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I
38、4 1 1A4 2AI2 1 3A现在学习的是第46页，共81页例例例例4:4:电路如图。电路如图。U1 110V，IS S2A2A，R11 1，R2 22 2，R R3 35 5 ，R1 1。(1)求求电电阻阻R中的中的电电流流I I；(2)计计算理想算理想电压电压源源U1中的中的电电流流I IU U1 1和理想和理想电电流流 源源源源I IS S两端的两端的电压电压U UIS 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)IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)aIR1RIS+_U1b(b)现在学习的是第47页，
39、共81页解：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：aIRISbI1R1(c)(2)由图由图(a)可得：可得：IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab(a)现在学习的是第48页，共81页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(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。现在学习的是第49页，共81页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
40、：两者平衡：(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W现在学习的是第50页，共81页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（KCL、KVL）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。支路数：支路数：b b=3 =3 结点数：结点数：n=21 12 23 3回路数回路数回路数回路数 =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
41、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现在学习的是第51页，共81页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.应用应用应用应用 KCL KCL 列出列出 (n1)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 KVL 列出列出列出列出 b(n1)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 (通常通常可取可
42、取网孔网孔列出列出列出列出 )。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 a：例例1 1：1 12 2I1 1+I I2 2 I I3=0=0网孔网孔网孔网孔1 1：网孔网孔2 2：I1 1 R R1+I I3 R R3=E1 1I I2 2 R2+I I3 R R3=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现在学习的是第52页，共81页(1)应用应用KCL列列(n-1)个结点电流方程个结点电流方程 因支路数因支路数因支路数因支路数 b
43、=6，所以要列所以要列所以要列所以要列6个方程。个方程。个方程。个方程。(2)(2)应用应用应用应用KVLKVL选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程(3)联立解出联立解出联立解出联立解出 I IG G 支路电流法是电路分析中最基本的方支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。的个数较多，求解不方便。例例2：对结点对结点对结点对结点 a：I1 I2 2 I IG G=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔abdaabda：IG R RG G I I3 R R3 3+I I1 R R1 1=0=0对结点对结点 b：I3
44、3 I I4+I IG G=0对结点对结点对结点对结点 c c：I2+I I4 4 I=0=0对网孔对网孔acba：I2 2 R R2 2 I4 4 R R4 4 I IG RG G=0=0对网孔对网孔bcdb：I I4 R4+I3 3 R3=E E 试求检流计中试求检流计中的电流的电流I IGG。R RGGadbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1现在学习的是第53页，共81页 支路数支路数b b=4，但恒流源，但恒流源，但恒流源，但恒流源支路的电流已知，支路的电流已知，支路的电流已知，支路的电流已知，则未知则未知电流只有电流只有3 3个，个，个，个，能否只列能否只列3 3个方程？
45、个方程？例例例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。可以。可以。注意：注意：(1)当支路中含有恒流源时当支路中含有恒流源时当支路中含有恒流源时当支路中含有恒流源时，若在列若在列若在列若在列KVL方程时，方程时，方程时，方程时，所选回路中所选回路中所选回路中所选回路中不包含恒流源支路不包含恒流源支路不包含恒流源支路不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个少列几个少列几个少列几个KVL方程。方程。方程。方程。(2)(2)若所选回路中包含恒流源支路若所选回路中包含
46、恒流源支路,则因恒流源两端的电压则因恒流源两端的电压则因恒流源两端的电压则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列种情况下不可少列种情况下不可少列种情况下不可少列KVL方程。方程。方程。方程。baI2I342V+I112 6 7A3 cd12支路中含有恒流源支路中含有恒流源支路中含有恒流源支路中含有恒流源现在学习的是第54页，共81页(1)应用应用应用应用KCL列结点电流方程列结点电流方
47、程 支路数支路数b b=4=4，但恒流源，但恒流源支路的电流已知，则支路的电流已知，则未知未知未知未知电流只有电流只有电流只有电流只有3 3个，所以可只列个，所以可只列3个方程。个方程。个方程。个方程。(2)(2)应用应用应用应用KVL列回路电压方程列回路电压方程(3)(3)联立解得：联立解得：联立解得：联立解得：I1=2A，I I2 2=3A=3A，I I3 3=6A=6A 例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a a：I1+I2 I3=7对回路对回路对回路对回路1：12I1 6I2=42对回路对回路2：6I2 +3I3 3 =0支路中含有恒流源。支路中含有恒流源。支路中含有
48、恒流源。支路中含有恒流源。1 12 2 因所选回路不包因所选回路不包含恒流源支路，所以，含恒流源支路，所以，3个网孔列个网孔列2个个个个KVLKVL方方方方程即可。程即可。程即可。程即可。baI2I342V+I112 6 7A3 cd现在学习的是第55页，共81页(1)(1)应用应用KCL列结点电流方程列结点电流方程 支路数支路数b=4,且且恒流源支路恒流源支路 的电的电流已知。流已知。(2)应用应用应用应用KVL列回路电压方程列回路电压方程(3)(3)联立解得：联立解得：联立解得：联立解得：I1=2A，I2=3A，I3=6A 例例3：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a：I1+I
49、2 I3=7对回路对回路1：12I1 6I2=42对回路对回路2：6I2 +UX=012 因所选回路中包含恒流因所选回路中包含恒流因所选回路中包含恒流因所选回路中包含恒流源支路，源支路，源支路，源支路，而恒流源两端的而恒流源两端的而恒流源两端的而恒流源两端的电压未知，电压未知，电压未知，电压未知，所以有所以有3个网孔个网孔个网孔个网孔则要列则要列则要列则要列3个个个个KVLKVL方程。方程。方程。方程。3+UX对回路对回路3：UX+3I3=0baI2I342V+I112 6 7Acd3 现在学习的是第56页，共81页1.8 结点电压法结点电压法结点电压的概念：结点电压的概念：任选路中某一结点为
50、参考点任选路中某一结点为参考点(用用 表示表示)，其它各结点对参考，其它各结点对参考，其它各结点对参考，其它各结点对参考点的电压，称为结点电压。点的电压，称为结点电压。点的电压，称为结点电压。点的电压，称为结点电压。结点电压的参考方向从结点指向参考结点电压的参考方向从结点指向参考结点。结点。结点电压法：结点电压法：以结点电压为未知量，列方程求解。以结点电压为未知量，列方程求解。适用于结点数较少的电路。适用于结点数较少的电路。适用于结点数较少的电路。适用于结点数较少的电路。电路中只含有两个结点，电路中只含有两个结点，电路中只含有两个结点，电路中只含有两个结点，若设若设若设若设 b 为参考结点，则