【文章內容簡介】 （一）理想無源元件 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) A B C 定義 物理量關系 實物 R R = u/i 在直流電路中， R = U/I R 的單位為歐［姆］（ Ω） ＋ － u i p = UI = U2/R = RI2 圖 電阻 （一）理想無源元件 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) A B C 定義 物理量關系 實物 電阻器的色環(huán) 電位器 電容元件是一種能夠貯存電場能量的元件 ， 是實際電容器的理想化模型 。 伏安關系： i C+ 　　 u － dtduCi ?dtduCi ??只有電容上的電壓變化時，電容兩端才有電流。在直流電路中，電容上即使有電壓，但 ｉ ＝０，相當于開路，即 電容具有 隔直作用 。 C稱為電容元件的電容，單位是法拉（ F）。常用單位： μF、 nF、 pF。 i C － u + 電容兩片極板上的電壓要建立起來，需要電荷的積累，而電荷的積累就意味著電容上有電流流過；電容上流過的電流與其兩端電壓的變化率成正比。 符號及正方向： ２ .理想電容元件 只有變化的電壓才能在電容上產生電流 電容器 電容器 伏安關系： 符號及正方向： 電感元件是一種能夠貯存磁場能量的元件 ， 是實際電感器的理想化模型 。 + 　　 u －i LdtdiLu ?dtdiLu ??Ｌ稱為電感元件的電感，單位是亨利（Ｈ）。常用單位： mH 、μH 只有電感上的電流變化時，電感兩端才有電壓。在直流電路中，電感上即使有電流通過，但ｕ＝０，相當于 短路 。 － u + i L 電感所產生的感應電流總是阻礙流過它的電流的變化；其兩端的電壓與電感上流過電流的變化率成正比。 3．理想電感元件 只有變化的電流才能在電感上產生電壓 電感器 理想電壓源 （二）理想電源元件 理想電流源 本身功耗忽略不計， 只起產生電能的作用 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) （恒壓源） 特點 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) （二）理想電源元件 輸出電壓為恒定值 us(由它本身確定的 定值 ，與輸出電流和外電路情況無關 ,既使短路亦如此） ；故又稱為恒壓源。 輸出電流由外電路決定（不是定值，與輸出電流和外電路情況有關） 。 u s + － u U s O I 符號 特性曲線 ２ .理想電流源（恒流源） 特點 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) （二）理想電源元件 輸出電流為恒定值 is（由它本身確定的 定值 ，與輸出電壓和外電路情況無關。即使開路） 故又稱為恒流源；輸出電壓由外電決確定（ 不是定值，與輸出電壓和外電路情況有關）。 　 i s i I s O U 符號 特性曲線 實際電源模型 分析實際電源的伏安特性可知兩種實際電源存在等效的基礎。 oIRUU s ??oRUIIs ??一個 實際電源 可用兩種電路模型表示：一種為理想電壓源 Us和內阻 Ro串聯(lián)即 電壓源 ，另一種為理想電流源 Is和內阻 Ro并聯(lián)即 電流源 。 電壓源及電流源的模型和外特性 + U s － I ( a ) 電壓源 R o + U － + U － I ( b ) 電流源 I s R o 等效原則：用兩種電源分別對同一電阻 R供電，若在 R上得到相等的電壓和電流，則認為兩種電源 對外電路等效 。 oRIU ss ?oRUI ss ?等效方法如下： R0由串改并 R0由并改串 注意： R0在等效前后大小不變， US與 IS的 極性對應 。 實際電源的等效變換 注意： 外電路 而言，其 內部并不等效 ； 理想電源 不存在等效基礎，故 不能進行等效 。 例 :(1)用電源模型等效變換的方法將下圖簡化 (2)求圖 （ a） 電路的電流 i1和 i2。 ( a ) 電路 2A i 1 i 2 + 5V － 10 Ω 5 Ω 課堂練習 例：用電源模型等效變換的方法求圖 （ a） 電路的電流 i1和 i2。 解：將原電路變換為圖 （ c） 電路 ， 由此可得： (a ) 電路2Ai 1i 2 +5V －10 Ω5 Ω(b) (a ) 的等效電路2Ai 210 Ω 5 Ω1A3Ai 210 Ω 5 Ω(c ) (b) 的等效電路A13510 52 ????iA121221 ?????? ii電源的等效變換是一種簡化電路的有效方法 [例 ] 圖示直流電路已知理想電壓源的電壓 US＝ 3 V，理想電流源的電流 IS = 3 A，電阻 R = 1 Ω。求（ 1）理想電壓源的電流和理想電流源的電壓； （ 2）討論電路的功率平衡關系。 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) 注意： ? 電源輸出的功率： 100W ? 負載取用的功率： 50W ? 電源的功率： － 100W （含義為輸出） ? 負載的功率： 50W （含義為取用、消耗） 不帶符號 必須帶符號 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律是分析計算電路的基本定律，又分為： 基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電流定律 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) 電路中通過同一電流的每個分支稱為 支路 。 用 b表示其數(shù)量 。 +us1 －i1R1i2i3 R2R3 + us2 －abc de圖示電路有 3條支路， 2個節(jié)點， 3個回路 ,2個網孔。 術語： 電路中任一閉合的路徑稱為 回路 。 3條或 3條以上支路的連接點稱為 節(jié)點（結點） 。用 n表示其數(shù)量。 不包含其它回路的獨立回路稱為 網孔 ，或 單孔 。用 l表示其數(shù)量。 且有右式成立： b=l+(n1) （一）基爾霍夫電流定律（ KCL） 在任一時刻，流入任一節(jié)點的電流之和必定等于從該節(jié)點流出的電流之和。 出入 ii ??? 在任一時刻，通過任一節(jié)點電流的代數(shù)和恒等于零。 0?? i表述一： 表述二： 可假定流入節(jié)點的電流為正，流出節(jié)點的電流為負；也可以作相反的假定。 所有電流均為正。 電流定律可以推廣應用于包圍部分電路的 任一假設的閉合面 。 I =? 例 : 廣義結點 I = 0 IA + IB + IC = 0 A B C IA IB IC 2? + _ + _ I 5? 1? 1? 5? 6V 12V 基爾霍夫電流定律的推廣應用 i4i2i6i 5i3i1 abc + us －例：列出下圖中各節(jié)點的 KCL方程 解：取流入為正 以上三式相加： i1 ＋ i2＋ i3 ＝ 0 節(jié)點 a i1－ i4－ i6＝ 0 節(jié)點 b i2＋ i4－ i5＝ 0 節(jié)點 c i3＋ i5＋ i6＝ 0 RC IC RB IB IE B C E ＋ UCC 可將 KCL推廣到 電路中任何一個 假定的閉合面。 ——廣義節(jié)點 IC+ IB—IE＝ 0 圖 廣義節(jié)點 （二）基爾霍夫電壓定律（ KVL） 表述一 表述二 在任一時刻，在任一回路上的電位升之和等于電位降之和。 在任一時刻，沿任一回路電壓的代數(shù)和恒等于零。 降升 uu ???沿回路繞行 ,遇電位升取正號，遇電位降時取負號。 所有電壓均為正。 0?? u返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) R3 I3 I1 US1 + _ I2 R2 US2 + _ + _ + _ U1 U2 選擇繞行方向 電位升等于電位降 US1 + U2 = US2 + U1 US1 + U2 － US2 － U1 ＝ 0 R1 在電路的任何一個回路中，沿同一方向繞行，同一瞬間電壓的代數(shù)和等于零。 即： Σu = 0 ， 在直流電路中 ΣU = 0 。 KVL的一般運用： 基爾霍夫電壓定律的推廣應用： 返回 下一頁 上一頁 下一節(jié) 上一節(jié) US + _ R + _ U a b I 可將 KVL 推廣應用于 任何一個假想閉合的 一段電路 － RI－ US ＋ U＝ 0 或 RI＋ US ＝ U 廣義運用： KVL通常用于 閉合 回路，但也可推廣應用到任一不閉合的電路上 。 + －i5+uab－ + －i3i1i2R3R1R2 us1us3+ us2－i4ba0111222333 ?sssab uRiuRiRiuu ＋＋＋＋－－－例：列出下圖的 KVL方程 例 已知 ： Us1 =30V， Us2 =80V， R1 =10kΩ， R2=20kΩ， I1 =3mA，