东华大学电路分析第1章电路模型与电路定律.ppt

实际电压源也不允许短路，因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。 us u i O 实际电压源 i + _ u + _ 考虑内阻 伏安关系 一个性能好的电压源要求 伏安特性 其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 电路符号 2. 理想电流源 定义 u + _ (1) 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。 电流源两端的电压由电流源及外电路共同决定。 理想电流源的两个基本性质 例 外电路 电流源不能开路！ R u - + u i 伏安特性 理想电流源的伏安关系 试讨论R为零、无穷大、常数时电流源两端的电压u。 电流源的功率 （1）电压、电流的参考方向非关联；　　　　　　　　　　　　　　　 发出功率，起电源作用 （2）电压、电流的参考方向关联；　　　　　　　　　　　　　　　 吸收功率，充当负载 u + _ u + _ 例 计算图示电路各元件的功率。 解： 发出 发出 满足：P（发）＝P（吸） 2A + _ u + _ 5V i i u + _ 实际电流源也不允许开路。因其内阻大，若开路，电压很高，可能烧毁电源。 is u i O 实际电流源 考虑内阻 伏安关系 一个性能好的电流源要求 伏安特性 1.8 受控电源 (非独立源) (controlled source or dependent source) 电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是 受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称受控源。 电路符号 + – 受控电压源 1. 定义 受控电流源 (1) 电流控制电流源 ( CCCS ) ? : 电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压u 或电流i ，受控源可分 四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压源表示；当被 控制量是电流时，用受控电流源表示。 2. 分类 四端元件 b i1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + 输出：受控部分 输入：控制部分 g: 转移电导 (2) 电压控制电流源 ( VCCS ) (3) 电压控制电压源 ( VCVS ) ?u1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + + - ?: 电压放大倍数 i2 i1 gu1 + _ u2 _ u1 + (4) 电流控制电压源 ( CCVS ) r : 转移电阻 ri1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + + - 3. 受控源与独立源的比较 (1) 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关；而受控源电压(或电流)由控制量决定。 (2) 独立源在电路中起“激励”作用，产生电压、电流；而受控源只是反映输出端与输入端的受控关系，在电路中不能作为“激励”。 例 求图示电路电压u2。 解 + - 5i1 + _ u2 _ u1=6V i1 + 3? 1.9 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws ) 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 ( KCL )和基尔霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。 1. 几个名词 电路中通过相同电流的分支叫一条之路 (b) 。 三条或三条以上支路的连接点称为节点 ( n ) 。 b=3 a n=2 b + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 （1）支路 (branch) 电路中每一个两端元件就叫一条支路（b）。 i3 i2 i1 （2） 节点 (node) b=5 由支路组成的闭合路径。( l ) 对平面电路，其内部不含任何支路的 回路称网孔。 l=3 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 1 2 3 （3）回路(loop) （4）网孔(mesh) 网孔是回路，但回路不一定是网孔 2. 基尔霍夫电流定律 (KCL) 令电流流出为 “+” ，有： 例 在任意一个集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数和等于零。 流进的电流等于流出的电流 某节点支路电流参考方向如图所示，试列写KCL方程。 1 3 2 例 三式相加得： 表明KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面 明确 （1） KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任 意节点处的反映； （2） KCL是对支路电流加的约束，与支路上接的是 什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关； （3） KCL方程是按电流参考方向列写，与电流实际 方向无关。 （2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针. –U1–