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1、 汽车电工与电子技术教学课件汽车电工与电子技术教学课件汽车电工与电子技术教学课件汽车电工与电子技术教学课件第一章第一章第一章第一章 直流电路与分析直流电路与分析直流电路与分析直流电路与分析1.1 1.1 1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型电路与电路模型电路与电路模型 1.4 1.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.5 1.5 电路的一般分析电路的一般分析电路的一般分析电路的一般分析1.3 1.3 电压源、电流源及其等效变换电压源、电流源及其等效变换电压源、电流源及其等效变换电压源、电流源及其等效变换1.21.2 电路的三种状态电路的三种状态电路的三种状态电路的三种
2、状态本章要求本章要求本章要求本章要求:1 1、理解电路模型、电流、电压及其参考方向的概、理解电路模型、电流、电压及其参考方向的概、理解电路模型、电流、电压及其参考方向的概、理解电路模型、电流、电压及其参考方向的概念，理解电位及其参考点的概念，会计算电路念，理解电位及其参考点的概念，会计算电路念，理解电位及其参考点的概念，会计算电路念，理解电位及其参考点的概念，会计算电路中各点的电位。中各点的电位。中各点的电位。中各点的电位。2 2、了解实际电压源与电流源及其等效变换，理解、了解实际电压源与电流源及其等效变换，理解、了解实际电压源与电流源及其等效变换，理解、了解实际电压源与电流源及其等效变换，理
3、解等效概念。等效概念。等效概念。等效概念。3 3、理解电能及电功率概念、电路的三种状态和电、理解电能及电功率概念、电路的三种状态和电、理解电能及电功率概念、电路的三种状态和电、理解电能及电功率概念、电路的三种状态和电器设备的额定值。器设备的额定值。器设备的额定值。器设备的额定值。4 4、熟练掌握基尔霍夫定律。、熟练掌握基尔霍夫定律。、熟练掌握基尔霍夫定律。、熟练掌握基尔霍夫定律。5 5、能运用基尔霍夫定律、叠加定理进行直流线性、能运用基尔霍夫定律、叠加定理进行直流线性、能运用基尔霍夫定律、叠加定理进行直流线性、能运用基尔霍夫定律、叠加定理进行直流线性电阻电路的一般分析与计算。电阻电路的一般分析
4、与计算。电阻电路的一般分析与计算。电阻电路的一般分析与计算。第一章第一章 直流电路与分析直流电路与分析1.1 电路与电路模型电路与电路模型 1.1.1 电路电路 电路是电流的流通路径,它是由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。1、电路的组成电路的组成负载负载:吸收吸收电能的装置电能的装置电源电源:提供提供电能的装置电能的装置传输控制器件传输控制器件导线和开关导线和开关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放大大器器扬声器扬声器话筒话筒2 2、电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用1 1）实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与
5、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 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2 2、电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用电源电源: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.输电线输电线直流电源直流电源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、电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用放放大
6、大器器扬声器扬声器话筒话筒信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等3、电路元件与电路模型、电路元件与电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或路模型化，用足以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，从而构成与实际电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。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。理想电路元件主要理想电
7、路元件主要有电阻元件、电感元件、有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。电容元件和电源元件等。+R0R开关开关EI电珠电珠+U干电池干电池 导线导线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，其是电源元件，其参数为电源电压参数为电源电压US 和内和内阻阻Ro；灯泡灯泡主要具有消耗电能主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其的性质，是电阻元件，其参数为电阻参数为电阻R；筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通断。断。今后分析的
8、都是指电今后分析的都是指电今后分析的都是指电今后分析的都是指电路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号表示。表示。表示。表示。+R0R开关开关USI电珠电珠+U干电池干电池 导线导线汽车电路举例：后窗除霜装置 1作用 在较冷的季节，车窗玻璃上会凝结上一层霜、雾、雪或冰，从而影响驾驶员的视线。为了避免水蒸气凝结，设置了除霜（雾）装置，需要时可以对风窗玻璃加热。2组成和原理 1蓄电池；2点火开关；3熔
9、丝；4除霜器开关及指示灯；5-除霜器（电热丝）。简化电路后窗除霜电路 1蓄电池；2点火开关；3熔丝；4除霜器开关及指示灯；5-除霜器（电热丝）。1.1.2 电压和电流及其参考方向电压和电流及其参考方向1.1.电路基本物理量电路基本物理量电路基本物理量电路基本物理量1 1）电流）电流）电流）电流 电流的实际方向为正电荷的运动方向。带电粒子（电子、离子等）的定向运动,称为电流。用符号i表示,即当电流的量值和方向都不随时间变化时,称为直流电流,简称直流。直流电流常用英文大写字母I表示。电荷在电路中运动，必定受到力的作用，也就是电场力对电荷做了功，或者说带电粒子在电场中运动必然要做功。电场力做功的能力
10、用电压来度量，电压的方向规定为由高电位点指向低电位点，并定义为：单位正电荷在电场力作用下，由a点运动到b点电场力所做的功，称为电路中a点到b点间的电压，即 电荷的运动EU+内电路外电路+Iab+电源在直流时，上式可写成：2）电压）电压1.1.2 电压和电流及其参考方向电压和电流及其参考方向1.1.2 电压和电流及其参考方向电压和电流及其参考方向 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3 3）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
11、流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向 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 位位kA、A、mA、AkV、V、mV、V(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，对在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。电量任意假定的方向。Iab 双下标双下标4 4）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+_+R
12、0U3V注意：注意：在参考方向选定后在参考方向选定后,电流电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。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；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。5)5)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 I =0.28A 电源电压电源电压为为US=3VU+R0US3VU+例例:电路如图所示。电路如图所示。电流电流I的参考方向的参考方向与实际方向相同，与实际方向相同，I=0.28A,反之亦然。
13、反之亦然。电压电压U的参考方向与实际的参考方向与实际方向相反方向相反,U=2.8V;即即:U=U 电压电压U的参考方向与实际方的参考方向与实际方向相同向相同,U=2.8V2.8V 2.8V元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的,称为关联参考方向。电流和电压的关联参考方向6）电位电位 在电路中任选一点,叫做参考点,则某点的电位就是由该点到参考点0的电压。如果已知a、b两点的电位各为Va,Vb,则此两点间的电压即两点间的电压等于这两点的电位的差,1.1.3 电功率和电能电功率和电能传递转换电能的速率叫电功率,简称功率,用p或P表示。1、电功率 在直流情况下功率的单位为瓦特,简称瓦,符号为W,常用
14、的有千瓦（kW）、兆瓦（MW）和毫瓦（mW）等。从t0到t时间内,电路吸收（消耗）的电能为2、电能 直流时，有 电能的SI主单位是焦耳,符号为J,在实际生活中还采用千瓦小时（kWh）作为电能的单位,简称为1度电。所有元件接受的功率的总和为零。这个结论叫做“电路的功率平衡”。3 3、电源与负载的功率判别、电源与负载的功率判别、电源与负载的功率判别、电源与负载的功率判别U、I 参考方向不同，参考方向不同，P=UI 0，电源电源；P=UI 0，负载负载。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P=UI 0，负载负载；P=UI 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
15、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：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，（发出功率）（发出功率）；负载：负载：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。（吸收功率）（吸收功率）。例例 示为直流电路,U1=4V,U2=-8V,U3=6V,I=4A,求各元件接受或发出的功率P1、P2和P3,并求整个电路的功率P。解解 P1的电压参考方向与电流参考方向相关联,故P1=U1I=44=16W(接受16W)P2和P3的电压参考
16、方向与电流参考方向非关联,故 P2=U2I=(-8)4=-32W(接受32W)P3=U3I=64=24W(发出24W)整个电路的功率P,设接受功率为正,发出功率为负,故P=16+32-24=24W图 1.5 例1.1图1.2.1电阻元件电阻元件描述消耗电能的性质描述消耗电能的性质根据欧姆定律根据欧姆定律:即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系线性电阻线性电阻线性电阻线性电阻 金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的导电性能有关导电性能有关，表达式为：表达式为：电能全部消耗在电阻上，转换为热能散发。电能全部消耗在电阻上
17、，转换为热能散发。电能全部消耗在电阻上，转换为热能散发。电能全部消耗在电阻上，转换为热能散发。Ru+_1.2电路的三种状态电路的三种状态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。电路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线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的伏
18、安特性是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。1、欧姆定律欧姆定律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=IRIR 解解:对图对图(a)有有,U=IR 例例:应用欧姆
19、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2、电阻的串、并联电阻的串、并联1）电阻的串联电阻的串联特点特点特点特点:1)1)各电阻一个接一个地顺序相联；各电阻一个接一个地顺序相联；各电阻一个接一个地顺序相联；各电阻一个接一个地顺序相联；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 23)3)等效电阻等于各电阻
20、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；4)4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。R R1 1U U1 1U UR R2 2U U2 2I I+R RU UI I+2)2)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。降压、限流、调节电压等。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：两电阻
21、并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：(3)(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；(4)(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。特点特点特点特点:(1)(1)各电阻联接在两个公共的结点之间；各电阻联接在两个公共的结点之间；各电阻联接在两个公共的结点之间；各电阻联接在两个公共的结点之间；R RU UI I+I I1 1I I2 2R R1 1U UR R2 2I I+(2)(2)各电阻两端
22、的电压相同；各电阻两端的电压相同；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。1.2电路的三种状态电路的三种状态1、电源有载工作、电源有载工作负载端电压负载端电压U=IR 1）电压电流关系电压电流关系1.2.2 电路的三种状态电路的三种状态(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=US IR0电源的外特性电源的外特性USUI0 当当当当 R R0 0R R 时，则时，则时，则时，则U U E E ，表明，表明，表明，表明当负载变化时，电
23、源的端电压变当负载变化时，电源的端电压变当负载变化时，电源的端电压变当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。化不大，即带负载能力强。化不大，即带负载能力强。化不大，即带负载能力强。R0USR+I 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.额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。额定值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的电源的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在上，试
24、求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作电压下工作时的电阻。如果每晚工作时的电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，问一个月消耗，问一个月消耗多少电能多少电能?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:通过电灯的电流为通过电灯的电流为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
25、理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)在在220V电压下工作时的电阻电压下工作时的电阻一个月用电一个月用电W=Pt=60W(3 30)h =0.06kW 90h =5.4kW.h特征特征:开关开关 断开断开2、开路开路I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=U0=U S P=0(1)开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I =0(2)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 U SU0 电源外部端子被短接电源外部端子被短接3、电源短路电源短路 特征特征:电源端电压
26、电源端电压电源端电压电源端电压负载功率负载功率负载功率负载功率短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 P=0(1)短路处的电压等于零；短路处的电压等于零；U =0(2)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 U S短路、断路汽车电气设备线路常见故障 1开路（断路）故障（右图）2短路（短接）故障（下图）3接触不良（接触电阻过大）故障 1.3 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.3.1 电压源电压源 电压
27、源模型电压源模型电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得:U U=U US S IR 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 U US SU U0 0=U US S 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I IU UI IR RL LR R0 0+-U US SU U+电压源是由电源电压电压源是由电源电压电压源是由电源电压电压源是由电源电压 U US S和内阻和内阻和内阻和内阻 R R0 0 串联的电源串联的电源串联的电源串联的电源的电路模型。的电路模型。的电路模型。的电路模型。若若若若
28、 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。，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电流源模型电流源模型R R0 0U UR R0 0U UI IS S+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)输出电输出电输出电输出电流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，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
29、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 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。1.3.3 电压源与电流源的等效变换电压源与
30、电流源的等效变换由图由图由图由图a a：U U=U=US S IRIR0 0由图由图由图由图b b：U U=I IS SR R0 0 IRIR0 0I IR RL LR R0 0+U US SU U+电压源电压源电压源电压源等效变换条件等效变换条件等效变换条件等效变换条件:U US S =I IS SR R0 0R RL LR R0 0U UR R0 0U UI IS SI I+电流源电流源电流源电流源U US S 等效变换等效变换等效变换等效变换时，两电源的时，两电源的时，两电源的时，两电源的参考方向参考方向参考方向参考方向要一一对应。要一一对应。要一一对应。要一一对应。理想电压源与理想电流
31、源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只对对对对外外外外电路而言，电路而言，电路而言，电路而言，对电源对电源对电源对电源内部则是内部则是内部则是内部则是不等效的。不等效的。不等效的。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
32、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。中则损耗功率。任何一个电源电压任何一个电源电压任何一个电源电压任何一个电源电压 U US S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，都可化为一个都可化为一个都可化为一个都可化为一个电流为电流为电流为电流为 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。R R0 0+U US Sa ab bI IS SR R0 0a ab bR R0 0+U US S a ab bI IS SR R0 0
33、a ab b例例例例1:1: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)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU 5A2 3 b+(a)a+5V3 2 U+a5AbU3(b)+例例例例2:2:试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法试用电压源与电流源等效变换的方法计算计算计算计算2 2 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。解解解解:9V9V+2 2 4 4V V+3 3 I I(d)(d)1 1 由图由图由图由图(d)(d)可
34、得可得可得可得6V6V2 2 +12V12V2A2A2 2 1 1 2 2 2 2 I I(a)(a)3A3A2 2 2 2 2 2 4V4V+I I6A6A2 2 1 1 (b)(b)9A9A1 1 3 3 2 2 4V4V+I I(c)(c)2A1A1A+5V4V+1V1、支路电流法支路电流法1、为每条支路设定电流并标出参考方向、为每条支路设定电流并标出参考方向2、列结点电流方程（、列结点电流方程（n个结点列个结点列n-1-1个方程）个方程）3、对单孔回路列电压方程、对单孔回路列电压方程(内部不含任何支路的回路内部不含任何支路的回路)4、联立求解、联立求解5、检验、检验对未用过的回路列回路
35、电压方程对未用过的回路列回路电压方程支路电流法以每个支路的电流为求解的未知量 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。内部不含支路的回路。I1I2I31 12 23 3ba E2R2 R3R1E1例例例例1 1：支路：支路：支路：支路：abab、bcbc、caca、（共（共（共（共6 6条）
36、条）条）条）回路：回路：回路：回路：abdaabda、abcaabca、adbca adbca （共（共（共（共7 7 个）个）个）个）结点结点结点结点：a a、b b、c c、d d (共共共共4 4个）个）个）个）网孔：网孔：网孔：网孔：abdabd、abcabc、bcdbcd （共（共（共（共3 3 个）个）个）个）adbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR11.4.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL定律定律)1 1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在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。点的电流。实质
37、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）反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。ba U2R2 R3R1U1I1I2I3 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一电流定律可
38、以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。假设的闭合面。假设的闭合面。假设的闭合面。2 2推广推广推广推广I=?例例:I=0IA+IB+IC=012+_+_I6 1 1 5 3V12VIAIBICAIBCIABACBIC广义结点广义结点 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。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 1定律定律定律定律即：即：U=0 在
39、任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行在任一瞬间，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。一周，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：U1=I1 R1+I3 R3I2 R2+I3 R3=U2或或 I1 R1+I3 R3 U1=0 或或 I2 R2+I3 R3 U2=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）反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。回路
40、中各段电压间相互制约的关系。I1I2I3ba U2R2 R3R1U11列方程前列方程前标注标注回路绕行方向；回路绕行方向；U=0 I2R2 U2+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：凡支路电压的参考方向与回路绕行方向一致者凡支路电压的参考方向与回路绕行方向一致者凡支路电压的参考方向与回路绕行方向一致者凡支路电压的参考方向与回路绕行方向一致者,此电压此电压此电压此电压前面取前面取前面取前面取“+”+”号号号号,反之电压前面取“-”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：U1UBEE+B+R1+U
41、2R2I2_例：例：例：例：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 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 U=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+U=0adbcU+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I1.5 电路的一般分析电路的一般分析支路电流法支路电流法叠加定理叠加定理1.5.1 支路电流法支路电流法支路电流法：
42、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）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。）列方程组求解。对上图电路对上图电路对上图电路对上图电路支支支支路数：路数：路数：路数：b b=3 =3 结点数：结点数：结点数：结点数：n n=2=21 1 1 12 2 2 2b ba a U U2 2R R2 2 R R3 3R R1 1U U1 1I I1 1I I3 3I I2 23 3 3 3回路数回路数回路数回路数 =3
43、 =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1.1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。2.2.应用应用应用应用 KCL KCL 对结点对结点对结点对结点列出列出列出列出 (n n1)1)个
44、独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流 方程。方程。方程。方程。3.3.应用应用应用应用 KVL KVL 对回路对回路对回路对回路列出列出列出列出 b b(n n1)1)个个个个独立的回路独立的回路独立的回路独立的回路 电压方程电压方程电压方程电压方程（通常可取通常可取通常可取通常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，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。b ba a U U2 2R R2 2 R R3 3R R1 1U U1 1I I1 1I I3 3I I2
45、 2对结点对结点对结点对结点 a a：例例例例1 1 ：1 1 1 12 2 2 2I I1 1+I I2 2 I I3 3=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔1 1：对网孔对网孔对网孔对网孔2 2：I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3=U=U1 1I I2 2 R R2 2+I I3 3 R R3 3=U=U2 2支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:支路数支路数支路数支路数b b=4=4，但恒流，但恒流，但恒流，但恒流源支路的电流已知，源支路的电流已知，源支路的电流已知，源支路的电流已知，则未知电流只有则未知电流只有则未知电流只有则
46、未知电流只有3 3个，个，个，个，能否只列能否只列能否只列能否只列3 3个方程？个方程？个方程？个方程？例例例例2 2：试求各支路电流试求各支路电流试求各支路电流试求各支路电流。b ba aI I2 2I I3 342V42V+I I1 11212 6 6 7 7A A3 3 c cd d1 12 2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。可以。可以。可以。可以。注意：注意：注意：注意：(1)(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KVLKVL方程时，方程时，方程时，方程时，所选回路中不包含恒流源
47、支路所选回路中不包含恒流源支路所选回路中不包含恒流源支路所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条这时，电路中有几条这时，电路中有几条这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个支路含有恒流源，则可少列几个支路含有恒流源，则可少列几个支路含有恒流源，则可少列几个KVLKVL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恒流源支路若所选回路中包含恒流源支路若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流源两则因恒流源两则因恒流源两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端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个
48、未端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列知电压，因此，在此种情况下不可少列知电压，因此，在此种情况下不可少列知电压，因此，在此种情况下不可少列KVLKVL方程。方程。方程。方程。(1)(1)应用应用应用应用KCLKCL列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程 支路数支路数支路数支路数b b=4=4，但恒流，但恒流，但恒流，但恒流源支路的电流已知，则源支路的电流已知，则源支路的电流已知，则源支路的电流已知，则未知电流只有未知电流只有未知电流只有未知电流只有3 3个，所个，所个，所个，所以可只列以可只列以可只列以可只列3 3个方程。个方程。个
49、方程。个方程。(2)(2)应用应用应用应用KVLKVL列回路电压方程列回路电压方程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：I I1 1=2A=2A，I I2 2=3A=3A，I I3 3=6A=6A 例例例例3 3：试求各支路电流试求各支路电流试求各支路电流试求各支路电流。对结点对结点对结点对结点 a a：I I1 1+I I2 2 I I3 3=7=7对回路对回路对回路对回路1 1：1212I I1 1 6 6I I2 2=42=42对回路对回路对回路对回路2 2：6 6I I2 2 +3+3I I3 3 =0=0b ba aI I2 2I I3 34
50、2V42V+I I1 11212 6 6 7 7A A3 3 c cd d 当不需求当不需求a、c和和b、d间间的电流时，的电流时，(a、c)(b、d)可分别看成一个结点。可分别看成一个结点。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。1 12 2 因所选回路不包含因所选回路不包含因所选回路不包含因所选回路不包含恒流源支路，所以，恒流源支路，所以，恒流源支路，所以，恒流源支路，所以，3 3个网孔列个网孔列个网孔列个网孔列2 2个个个个KVLKVL方方方方程即可。程即可。程即可。程即可。(1)(1)应用应用应用应用KCLKCL列结点电流方程列结点电流方程列结点电流方程列结点