电路和电路模型.ppt

电路和电路模型 几个术语 支路：一个二端元件称为一条支路。同时将由一些元件组成的一段2端电路也看成为一条支路。 节点：支路的联接点。 回路：由支路构成的闭合路径。 网孔：内部没有其它支路的回路。 基尔霍夫电流定律（KCL） KCL：集总电路中，任何时刻，对任一节点，联接到该节点的所有支路的电流代数和为零。 KCL推广至闭合面： 集总电路中，任何时刻，联接到任一闭合面的 所有支路的电流代数和为零。(我们约定: 流出节点的电流取“＋”，流入节点的电流取“－”。) 基尔霍夫电压定律 KVL：集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零。 电阻电路的（理想）元件 1.4.1 电阻元件 1.4.2 电压源 1.4.3 电流源 1.4.4 四种受控源 例1-3 已知 iS =3A， us =5V，R＝5?， 求Pus、Pis、PR。 例1-4：已知 iS =2A， us =5V，R＝10?， 求Pus、Pis、PR。 1.5 简单电路分析 1.5.1 电阻串、并联电路(分压和分流） 1.5.2 单回路电路与单节偶电路分析 1.5.3 电路中两点间电压的计算 例：已知 R1 =100?， R2 =R3＝50?， 求U1、U2。 方法1：电路中a、b两点间的电压Uab等于从a至b任一路径上所有支路电压的代数和。若支路电压参考方向与路径方向一致，则取正号；否则取负号。 叠加定理 4.3 戴维宁定理和诺顿定理（重点） 解：首先将电压源和电阻串联支路等效为电流源 和电阻并联电路如图（b)，开路电压 如图（c）等效电阻 。 解： // // 例,求Rab . 2Ω d 4Ω 12Ω 3Ω b a c 逐步 化简 12Ω 12Ω 12Ω 12Ω 6Ω 6Ω b 4Ω 4Ω a d c d c 12Ω 12Ω 6Ω 6Ω 6Ω b 2Ω a c d c 例：已知 求 I。 解： 得 1.5.2 单回路电路与单节偶电路分析 1，单回路 回路绕行方向为顺时针。 求 U。 解： 例1-9： 已知 2，单节偶 电路如图,求 Uab 。 解：对节点b列KCL 例1-10, 选择路径：由电压源、受控源和两个电阻组成 1.5.3 电路中两点间电压的计算 方法2：任取电路中某点为零电位点，则其余 各点与该点的电压称为各点的电位。电路中 任两点的电压等于这两点的电位之差。 电路如图，求Uab。 解： 例1-11, 在这些方程中，右边的独立电源uS和iS，称为输入或激励。 描述线性电阻电路各电压电流关系的各种电路方程，是以电压电流为变量的一组线性代数方程。 方程左边的各变量为各支路电流和电压(称为输出或响应)，它们是独立电源uS和iS的线性函数。 电路响应与激励之间的这种线性关系称为叠加性，是线性电路的一种基本性质。 现以图(a)所示双输入电路为例加以说明。 列出图(a)电路的网孔方程 求解上式可得到电阻R1的电流i1和电阻R2上电压u2 其中 + 电流i1的叠加 + 电压u2的叠加 从上可见:电流i1和电压u2均由两项相加而成。 第一项i?1 和u?2是该电路在独立电流源开路(iS=0)时，由电压源单独作用所产生的i1和u2。 第二项i?1和u?2是该电路在电压源短路(uS=0)时，由独立电流源单独作用所产生的i1和u2。 表明，由两个独立电源共同产生的响应，等于每个独立电源单独作用所产生响应之和。线性电路的这种叠加性称为叠加定理。 1，独立源单独作用的处理方法：在计算某一独立电源单独作用所产生的电压或电流时，其它的独立源应该为零，即独立电压源用短路(uS=0)代替，独立电流源用开路(iS=0)代替。 关键点： 2，含有受控源时：受控源不是独立源，不 不能用开路和短路处理。受控源应按电阻对待， 而控制量应有相应的变化。 3，叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。求代数和时，应注意各分量前的“＋”、“－”号。 4, 值得注意的是功率不满足叠加原理： 线性电路中元件的功率并不等于每个独立电源单独产生功率之和。 例如在双输入电路中某元件吸收的功率 补充例（替代例4－1）： 用叠加定理求图(a)电路中电压u。(例4－1，请同学们自学） 解：画出独立电压源uS和独立电流源iS单独作用的电路，如图(b