[工学]山东大学电气学院电路课件：第一章 2.ppt

Glacier@Himilays 电路分析 课程号课序： 0 姓名： 王晶 Email: wnotice@sdu.edu.cn 基本电路变量：电荷、磁通链、电压和电流。电荷、磁通链可看作基本变量。电压、电流可以由电荷、磁通链对时间的变化率导出。四个电量之间按四条边组成代数关系，生成四种基本电路元件。 氢氧燃料电池示意图 2. 燃料电池（化学电源） 电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。 3. 太阳能电池（光能电源） 一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上，形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A 太阳能电池示意图 太阳能电池板 蓄电池示意图 4. 蓄电池（化学电源） 电池电动势2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆。 直流稳压源 变频器 频率计 函数发生器 发电机组 草原上的风力发电 1.7 受控电源 (非独立源) (controlled source /dependent source) 一. 定义：电压源电压或电流源电流不是给定函数，而是受电路中某个支路的电压(或电流)的控制。 电路符号 受控电压源 + – 受控电流源 (1) 电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source ) ? ：电流放大倍数, 纯数 { u1=0 i2=b i1 二. 四种类型 CCCS + b i1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + r : 转移电阻Ω { u1=0 u2=r i1 (2) 电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source ) CCVS i2 i1 r i1 + _ u2 + _ u1 + _ g: 转移电导 { i1=0 i2=gu1 (3) 电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source ) VCCS gu1 + _ u2 i2 + _ u1 i1 ? :电压放大倍数, 纯数 { i1=0 u2= ?u1 (4) 电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source ) VCVS ?u1 + _ u2 + _ u1 + _ i2 i1 注意： 2) 控制系数（μ, β, r, g)为常数时，受控源为线性受控源。 1) 受控源是为反映电路中某处的电压、电流控制另一处的电压、电流而引入的理想元件。 3) 特有的菱形符号和控制系数的量纲。 4) 控制量u或i为零，则受控源为零—开路或短路。 5) 电路中无独立源时，受控源不能单独对电路起激励作 用，这是称其为非独立源的原因。 + 6V - + 3U - 2 - U + 6 I + + - － ?I1 U R2 I1 R1 US 电路模型 三. 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，在电路中产生电压、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：电压u2。 解 5i1 + _ u2 _ u1=6V i1 + + - 3? 1.8 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws ) 基尔霍夫电流定律 (Kirchhoff’s Current Law—KCL ) 基尔霍夫电压定律(Kirchhoff’s Voltage Law—KVL ) 基尔霍夫定律与元件特性是电路分析的基础。 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，通常称为“拓扑”(支路间的联接关系) 约束；另一类约束与支路上元件的类型、连接有关，称为元件特性约束，简记VCR(Voltage Current Relation)，两类约束共同构成了电路分析的出发点。 一 . 几个名词 b=3 l=3 n=2 _ 2 R2 a b + R1 uS1 + _ uS2 R3 1 2 3 1 3 1. 支路 (branch)：电路中流过同一电流的每个分支。 (b) 2. 结点 (node): 两条以上支路的连接点称为节点。( n ) 4. 回路(loop)：由支路组成的闭合路径, 但除起点与终点外， 其余结点只能经过一次。( l ) 3. 路径(path)：两结点间的一条通路。路径由支路构成。 有时也定义为：每个二端元件称为一条