電子電工學(xué)：電路的基本概念(編輯修改稿)
2025-03-20 09:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 +_R1uS1+_uS2R2R31231 23支路： b = 3 節(jié)點(diǎn)： n = 2 回路： l = 3 網(wǎng) 孔 ： 2 個(gè) abcdI3I6I4I2I1I5R2R3R6R4R5R1E1E2支路： b = 6 節(jié)點(diǎn)： n = 4 回路： l = 7 網(wǎng)孔： 3 個(gè) 基爾霍夫電流定律 (KCL)： ? ?0I(1)內(nèi)容 ：任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有支路電流的 代數(shù) 和 為零。即： (2)符號(hào)的確定： 選定參考方向后，習(xí)慣上取 流出 該節(jié)點(diǎn) 的支路電流 為負(fù) ， 流入為正。 i 1i 4i 2 i3?例例 i1 i2+ i3 i4= 0 i1+ i3= i2+ i4 (3)另一種表達(dá)： 在任一瞬時(shí)，流向某一結(jié)點(diǎn)的電流之 和等于由該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。即 (4)推廣： 對(duì)任一包圍幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的閉合面而言，流入該閉合 面（廣義節(jié)點(diǎn)）的電流等于流出該閉合面的電流。 ABCI C AI A BI B CI AI BI C證明：結(jié)點(diǎn) A： IA = IAB － ICA 結(jié)點(diǎn) B： IB = IBC － IAB 結(jié)點(diǎn) C： IC = ICA － IBC 左右兩邊相加可得 IA ＋ IB ＋ IC ＝ 0 ?? ? 出入 II基爾霍夫電壓定律 (KVL) (1)內(nèi)容： 在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，任一回路中， 所有支路電壓的 代數(shù)和 等于零。即： (2)符號(hào)的確定： a、 任一選擇 一個(gè)繞行方向，可以順時(shí)針也可以逆時(shí)針； b、電壓的參考方向與繞行方向 一直取正 號(hào)，電壓的參考 方向與繞行方向 相反則取負(fù)號(hào) 。 E 1R 1I 1abc dR 2E 2I 2U 1 U 2U 3U 4? ? 0U表達(dá)試： U1 － U2 － U3 ＋ U4 ＝ 0 U1 ＋ U4 ＝ U2 ＋ U3 即： （ 3）另一種表達(dá)： 從任一回路中的任一點(diǎn)出發(fā)，沿任一方向 繞行一周，則在該方向上電位降之和等于 電位升之和。 即： ? ?升降 ＝ UU（ 4）推廣： KVL定律不僅應(yīng)用于閉合回路，也可以應(yīng)用于回 路的部分電路，即 假想回路 。 RUEIE － RI － U ＝ 0 定律應(yīng)用中注意的問(wèn)題： 兩個(gè)定律具有普遍性，它們適用于由不同元件所構(gòu)成 的電路，也適用于任一瞬時(shí)對(duì)任何變化的電流和電壓； 在運(yùn)用定律時(shí)，首先要在電路中標(biāo)注出電流、電壓或 電動(dòng)勢(shì)的參考方向； 在應(yīng)用 KVL定律時(shí)，要選擇一個(gè)繞行方向 。 例： 有一個(gè)閉合回路如圖所示，各支路的元件是任意的，但 已知： UAB ＝ － 4V， UDA ＝ － 3V， UBC ＝ － 4V。 試求 ：（ 1） UCD；（ 2） UCA。 A BD CU DAU CDU ABU BC解： (1)由基本的 KVL定律可得 : UAB ＋ UBC ＋ UCD ＋ UDA ＝ 0 即： 5＋（－ 4）＋ UCD ＋（－ 3）＝ 0 則 UCD ＝ 2V (2)ABCA不是閉合回路，也可以應(yīng)用 KVL定律得到 : UAB ＋ UBC + UCA ＝ 0 即 :5+（－ 4）＋ UCA ＝ 0 則 UCA ＝ － 1V 電路中電位得概念及計(jì)算 一、電位 :某點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。 二、計(jì)算： 電路中某點(diǎn)的電位等于從該點(diǎn)開始沿 任一 路徑到達(dá)參考點(diǎn)的電壓降的代數(shù)和。 三、求解步驟： 任選參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零； 以零電位參考點(diǎn)為準(zhǔn)，逐點(diǎn)計(jì)算各點(diǎn)電位。 標(biāo)出各電流參考方向并計(jì)算； 注意： 電位為單下標(biāo)，記為： “ UX” 。 例 1: 求圖示電路中各點(diǎn)的電位 Ua、 Ub、 Uc、 Ud。 ca2 0?6?1 0 A??E29 0 V???E1db5?6 A1 4 0 V4 A解：設(shè) Ua = 0 V Ub =－ 10 6 =－ 60 V Uc = 4 20 = 80 V Ud = 6 5 = 30 V 設(shè) Ub= 0 V Ua = 10 6 = 60 V Uc = E1 = 140 V Ud = E2 = 90 V 結(jié)論： ca2 0?6?1 0 A??E29 0 V???E1db5?6 A1 4 0 V4 A 電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，電路中其它各 點(diǎn)的電位也將隨之改變； 電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不 同而改變， 即與零電位參考點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。 四、電路的簡(jiǎn)化： ca2 0?6??9 0 V?d5?1 4 0 V作業(yè)： 12 122 電路分析基礎(chǔ) 南京工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電子系 第二章 跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè) 第二章 電路分析基礎(chǔ) 基爾霍夫定律的應(yīng)用 疊加原理 等效法 本章的基本要求： 掌握用支路電流法求解電路 熟練掌握疊加原理的應(yīng)用 熟練掌握電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 掌握電壓源和電流源的相互轉(zhuǎn)換 熟練掌握戴維南及諾頓定理應(yīng)用 基爾霍夫定律的應(yīng)用 一、支路電流法 ： 以支路電流為未知量、利用基爾霍夫定律列方程求解。 caR???E2???E1dbR?R?（ 支 路數(shù)： b=3 結(jié)點(diǎn)數(shù)： n=2） caR???E2???E1dbR?R?解題步驟 : 在圖中標(biāo)注各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路標(biāo)注循 行方向。 應(yīng)用 KCL 對(duì)結(jié)點(diǎn) 列出 ( n－ 1 )個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程。 應(yīng)用 KVL 對(duì)回路 列出 b－ ( n－ 1 ) 個(gè)獨(dú)立的回路電壓方 程 （通?？扇?網(wǎng)孔 列出） 。 聯(lián)立求解 b 個(gè)方程，求出各支路電流。 列電流方程： 321 III ??對(duì) a 結(jié)點(diǎn)： 321 III ????對(duì) b 結(jié)點(diǎn)： 列回路電壓方程： 13311 ERIRI ??23322 ERIRI ??
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