第2章电路定律方法.ppt

电子器件 电子器件------电阻器 理想电源上的功率计算 关联参考方向下 + u i 非关联参考方向下 + u i P吸=UI P吸= － UI 注意：功率的计算公式（+，-）与元件类型无关，只与电压电流是否关联有关 1、理想电压源和理想电流源各有什么特点？它们与实际电源的主要区别在哪里？ 2、碳精送话器的电阻随声音的强弱变化，当电阻阻值由300Ω变至200Ω时，假设由3V理想电压源对它供电，电流变化为多少？ 3、实际电压源的电路模型，已知电源为20V，负载电阻为50Ω，当内阻分别为0.2 Ω 和30Ω时，流过负载的电流各为多少？由计算结果可说明什么问题？ 4、当电流源内阻很小时，对电路有什么影响？ 前面所讲的独立源，向电路提供的电压或电流是由非电能量提供的，其大小、方向由自身决定；受控源的电压或电流不能独立存在，而是受电路中某个电压或电流的控制，受控源的大小、方向由控制量决定。当控制量为零时，受控电压源相当于短路；受控电流源相当于开路。 2.6 受控电源（受控源） 日常生活中所接触到的电子器件，诸如：变压器、共射晶 体管、放大器等，如图所示，都可用受控源的电路模型来描述。 N1:N2 受控电源 一、定义： 受控源是一种双口元件，他有两条支路，其一为输入支路（控制支路），该支路或为开路或为短路。另一为输出支路（受控支路），该支路或为电压源或为电流源，其电压或电流值受输入支路控制。 电路图符号 – + 受控电压源 受控电流源 2 1 6 3 8 7 5 4 ?网孔：内部不含其它支 路的单一闭合路 径(平面电路) ?支路：一个二端元件 ?节点：两条以上支路 的交点 ?回路：由支路构成的闭 合路径 2.2 基尔霍夫定律 注意： 支路也可定义为：首尾相接中间无分岔的多个二端元件的连接体（流过同一电流）。 节点为：三条或三条以上支路的汇集点。 对于集总参数电路中的任意节点，在任意时刻，流入 (或流出)该节点的电流的代数和等于零。 1、 KCL为节点上支路电流的代数约束，支路电流不独立。 2、KCL与元件的性质、类型无关。 一、基尔霍夫电流定律(KCL) （任意波形的电流） 注意： 3、KCL体现电荷守恒。 4、KCL可推广到任意封闭曲面。（广义节点） N1 N2 节点上既不会有电荷的堆积，也不会有新的电荷产生 KCL的推广应用 只有一条支路相连时： i=0 A B i1 i2 i3 A B i1 i2 A B i ? 对B作广义节点。 二端网络的两个对外引出端子，电流由一端流入、从另一端流出，因此两个端子上的电流数值相等。 例1 如图电路 对②： 对①： ① ② 3 2 6 5 1 4 解： 故　 法一 故　 法二：利用广义节点，作闭合曲面S。 故　 KCL方程存在两套符号 有 思考练习 uA = uB ? A B i2 i1 i1 =i2 uA = uB + _ 1Ω + _ 1Ω 1Ω 3V 1Ω 1Ω 1Ω 2V i1 = i2 ? 右封闭曲面可视为广义节点 ？ 对于集总参数电路中的任意回路， 在任意时刻，沿该回路的所有支路电 压降的代数和等于零。 二、基尔霍夫电压定律（KVL） I1 + US1 R1 I4 US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ U3 U1 U2 U4 u1 + － un + － uk + － u2 － + 先确定绕行方向 例如图 -U1-US1+U2+U3+U4+US4=0 得： 即： 思考：若改变绕行方向 2、KVL与元件的性质、类型无关。 3、KVL体现能量守恒。 5、注意编写KVL方程中的两套符号。 1、KVL为回路上支路电压的代数约束，支路电压不独立。 4、KVL是电压的单值性定理。计算两点电压，是由该两点 的正极沿某条路径绕行到负极所有元件电压降之和， 其值与绕行的路径无关。 注意： 电压的单值性定理 2 1 6 3 8 7 5 4 如图，求 有： 有： 计算两点电压，是由该两点的正极沿某条路径绕行到负极所有元件电压降之和，其值与绕行的路径无关。 即： 即： 2.3 电阻元件 一、定义：一个二端元件，在任意时刻，其电压和电流可用 u-i 平面上的一条曲线确定，则此二端元件为电 阻元件。 线性非时变电阻 非线性时不变电阻 时变电阻 所有t 所有t t1 t2 u i u i u i 二、线性非时变电阻伏安关系 所有t u i 讨论： 1、当电压、电流为非关联参考方向时: 3、 2、功