【正文】 規(guī)定的，而 參考正方向 則是在進(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí) ,任意假設(shè)的。 電路分析： 與 的關(guān)系。第一章 電路及其分析方法 電路模型 電壓、電流及其 方向， 歐姆定律 電路的三種狀態(tài)及額定值 基爾霍夫定律 電位的概念及計(jì)算 電阻的串聯(lián)與并聯(lián) 支路電流法 疊加原理 電源的兩種模型及其等效變換 戴維南定理 1電路的暫態(tài)分析 電路模型 電路模型： 由一個(gè)或多個(gè)理想元件代替實(shí)際電氣器件，由此組成的電路叫電路模型 ,電路是根據(jù)電路模型來進(jìn)行分析的。 電路的響應(yīng)： 在已知電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)的條件下，討論 a b 基本物理量及其 方向 實(shí)際方向： 物理中對電量規(guī)定的實(shí)際正方向。 2) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向： 若計(jì)算結(jié)果為 正 ，則實(shí)際方向與參考方向 一致 ； 若計(jì)算結(jié)果為 負(fù) ，則實(shí)際方向與參考方向 相反 。 RIRUP 2N2NN ?????特征 : 0?I0?PEUU ?? 0電源端電壓 負(fù)載功率 s R0 R + ? E U0 I U R 0 R ? E I U 0REIIS ??0?U0?P02 RIPSE ?短路電流 很大 電源功率 電流 （ 開路電壓）等于電動勢 特征 : 電流 電源端電壓 負(fù)載功率 內(nèi)阻的一種求法： R0= E/ IS = U0 / IS 開路電壓除短路電流 基爾霍夫定律 支路： 電路中的每一個(gè)分支。 3 基爾霍夫電流定律（第一定律）（ KCL） 1． KCL定律： I1 I2 I3 I4 舉例 : 在任一瞬間，流向任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。） 2 A + I 1 I 2 R 1 R 2 ? E 2 R 3 + ? E 1 I 3 B 基爾霍夫電壓定律（第二定律）（ KVL） 1．定律 : 在任一瞬間，回路中沿任意回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。 IRRRI2121 +? IRRRI2112 +?總電阻減小 各電阻工況不變 總電流增大 電阻等效變換舉例： 利用串并聯(lián)變換 利用對稱性 (相同電位短接） I U 2 2 2/3 2/3 5/35/35/8 5/8 U I 對于相同的電源電壓， 電流越大 負(fù)載 越大 ● 電阻串聯(lián)，電阻增大，負(fù)載減小 ● 電阻并聯(lián)，電阻減小，負(fù)載增大 注意： [例 ] 已知： U = 220 V； RL = 50 ?， 變阻器： 100 ?、 3 A。 [解 ] (4) 在 e 點(diǎn)： 變 阻 器與 RL 并聯(lián) 支路電流法計(jì)算復(fù)雜電路最基本的方法。 求各段的電壓； 求功率及功率平衡 . a E d c + I2 I4 IG I1 I3 I b RG 1. 列節(jié)點(diǎn)電流方程 節(jié)點(diǎn) c： 節(jié)點(diǎn) b： 節(jié)點(diǎn)數(shù) N=4 支路數(shù) B=6 GIII +? 21節(jié)點(diǎn) a： ERIRI 4433 ?+0RIRIRI GG4422 ???0RIRIRI 33GG11 ??+2. 列回路電壓方程 3. 聯(lián)立求解得： 例 43 III G ?+III ?+ 42 :dbcd:abda:acbaGIIIIII 、 432疊加原理 在多個(gè)獨(dú)立電源共同作用的 線性電路 中，任何支路的電流或任兩點(diǎn)間的電壓，等于各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。3IE2單獨(dú)作用： ＋ 1I 2I3I322321139。1I 39。 IS 兩端的電壓： Uab = Is R E Is a b Uab=? 恒壓源恒流源特性舉例 I I I1 I2 I=? E=? U=? IS I=? R對該支路電流無影響 U=? R對 a、 b間電壓無影響 電源模型的等效變換 由圖 (a)： U = E IR0 由圖 (b)： U = (IS I) R0 = ISR0 IR0 等效變換條件 : E = IS R0 IS = E / R0 R0 + E U I RL (a )電壓源 RL R0 U R0 U IS I (b)電流源 U/R0=ISI I b E U R0 RL + _ + _ a E = IS R0 內(nèi)阻改并聯(lián) I U RL R0 + – IS R0 U IS = E R0 內(nèi)阻改串聯(lián) 注意 1）等效變換時(shí)，兩種電源的正方向要一一對應(yīng)。 + _ + _ I3 90 V 140 V 20 ? 5 ? 6 ? 20 ? 7 A 5 ? I3 6 ? 18 A 4? I3 6 ? 25 A [解 ] 411 ??+???I4 ? [例 2] 用電源等效變換的方法求圖示電路中電流 I。 即： 注意： 1：“等效”是指對端口外等效 2： 有源 二端 網(wǎng)絡(luò)變無源 二端 網(wǎng)絡(luò)的原則是： 將有源 二端 網(wǎng)絡(luò)恒壓源短路、恒流源斷路。 電位： 某點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。 但是 ， 當(dāng)電路中含有 儲能元件 (電感或電容 )時(shí) ， 由于物質(zhì)所具有的能量不能躍變 ， 所以在發(fā)生 換路 時(shí) (指電路接通 、 斷開或結(jié)構(gòu)和參數(shù)發(fā)生變化 )， 電路從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)一般需要經(jīng)過過渡狀態(tài)才能到達(dá) 。 ● 暫態(tài)過程 ： 電路從一種穩(wěn)態(tài)變化到另一種穩(wěn)態(tài)的過渡過程。 電阻元件 R ● 電阻的能量： R iu + _ 電阻元件、電感元件與電容元件 (R、 L、 C是組成電路模型的理想元件 ) iRu ?● 符合歐姆定律 : 單位： 歐姆 （ ?） 當(dāng)電阻兩端加電壓 u， 產(chǎn)生 電流 i ,則電功率為 p=ui 耗能、 阻礙電流的元件 電能全部消耗在電阻上，轉(zhuǎn)換為熱能。 ieL + L 電感元件的符號 2） 自感電動勢 u自感電壓： tiLdd???Leu自感電動勢瞬時(shí)極性 : 0,dtdi當(dāng)i 增大時(shí)， ?0,則e L ? 止i 的增大。 根據(jù)： tuCidd?3） 電容元件儲能 當(dāng)電容電流 i ,兩端電壓 u 時(shí) ,則電功率為 p=ui ?? t tui0 dW電能量： 電容將電能轉(zhuǎn)換為電場能儲存在電容中 20 0 21dd CuuCutuit u ??? ? ?W電場能： 當(dāng)電壓增大時(shí)，電場能增大，電容元件從電源取用電能； 儲能元件和換路定則 產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因： 在換路瞬間儲能元件的能量也不能躍變 ∵ C 儲能： 221CC CuW ?∵ L儲能： 221LL LiW ?不能突變 C u ? 不能突變Li?電感電路： )(0ι)(0ι LL ?+ ? ??電容電路 ： )0()0( ?+ ? CC uu注： 換路定則僅用于換路瞬間來確定暫態(tài)過程中 uC、 iL初始值。 【 根據(jù)替代定理，將 C 用大小為 uC( 0+) 的恒壓源代替， 將 L 用大小為 iL ( 0+) 的恒流源代替。 若 t = 0電路復(fù)雜，則需 求解 電路，解出： uC(0–)、 iL (0–) 試求：圖示電路中各個(gè) 電壓和電流的初始值。 穩(wěn)態(tài)后電容電流為零，由電路得： uC（ ∞ ） = U 1）列微分方程 uC (0 ＋ ) = U0 s R U + _ C + _ i 0?tuC Uuu CR ?+Ru R ???tuC CC dd???代入得： UutuRC CC ?+dd一階線性常系數(shù)非齊次微分方程 2）解 微分 方程： C39。CC uu( t )u +? )(/e ?+?? CC uAu t ?得 A )()( ?? ?