[工学]电路教案第1章.ppt

电路分析 教师：唐 伦 电话O） E-Mail：tangl@cqupt.edu.cn 课程介绍 基尔霍夫(G.R.Kirchhoff) (1824-1887) ?德国物理学家,以他对光谱分析，光学，和电学的研究著名。基尔霍夫给欧姆定律下了严格的数学定义。还于1860年发现铯和鉫元素。在他还是23岁大学生的时候就提出了著名的电流定律和电压定律，这成为集中电路分析最基本的依据。 对N1，根据KCL和OL，其端口伏安特性： 对N2，其端口伏安特性为： 根据等效定义，N1与N2的伏安特性完全相同，从而得： Geq = G1 + G2 + …… + Gn ①并联电导等效公式： ②并联电阻分流公式： ，k =1,2,…,n 电阻并联的特征：各电阻两端的电压是同一电压。 1.6 不含独立源的等效 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 2、电阻的并联等效 ①　不仅适用于节点，而且适用于任何一个封闭曲面。 1.3 基氏定律 例：对图(a)有 i1+ i2 - i3 = 0， 对图(b)有 i = 0， 对图(c)有 i1 = i2 。 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 2、对KCL的说明 ②　应用KCL列写节点或闭合曲面方程时，首先要设出每一支路电流的参考方向，然后根据参考方向取符号：选流出节点的电流取正号则流入电流取负号或选流入节点的电流取正号则流出电流取负号均可以，但在列写的同一个KCL方程中取号规则应一致。 2、对KCL的说明 ③　应将KCL代数方程中各项前的正负号与电流本身数值的正负号区别开来。 ④　KCL实质上是电荷守恒原理在集中电路中的体现。即，到达任何节点的电荷既不可能增生，也不可能消失，电流必须连续流动。 1.3 基氏定律 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 KVL描述了回路中各支路（元件）电压之间的关系，它是能量守恒在集中参数电路中的体现。 对于集中参数电路，在任一时刻，沿任一回路巡行一周，各支路（元件）电压降的代数和为零。 1.3 基氏定律 列写KVL方程具体步骤为： （1）首先设定各支路的电压参考方向； （2）标出回路的巡行方向 （3）凡支路电压方向（支路电压“+”极到“-”极的方向）与巡行方向相同者取“+”，反之取“-”。 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 1、KVL内容 1.3 基氏定律 右图为某电路中一回路，从a点开始按顺时针方向(也可按逆时针方向）绕行一周，有： 3、说明: ①用于求两点间的电压，如u6。 则对回路a-d-e有 u6 + u 4 – u2 = 0 → u6 = u 2 – u4 则对回路a-b-c-d有 u1- u3+ u5 - u6 = 0 → u6 = u1- u3+ u5 u6 = u 2 – u4 = u1- u3+ u5 - u6 求a点到d点的电压： uad= 自a点始沿任一路径，巡行至d点，沿途各支路电压降的代数和。 u1- u3+ u5+ u 4 – u2 = 0当绕行方向与电压参考方向一致（从正极到负极），电压为正，反之为负。 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 2、举例 ② 对回路中各支路电压要规定参考方向；并设定回路的巡行方向，选顺时针巡行和逆时针巡行均可。巡行中，遇到与巡行方向相反的电压取负号； 3、说明: ③ 应将KVL代数方程中各项前的正负号与电压本身数值的正负号区别开来。 ④　KVL实质上是能量守恒原理在集中电路中的体现。因为在任何回路中，电压的代数和为零，实际上是从某一点。出发又回到该点时，电压的升高等于电路的降低。 1.3 基氏定律 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 电路中最简单、最常用的元件是二端电阻元件，它是实际二端电阻器件的理想模型。 若一个二端元件在任意时刻，其上电压和电流之间的关系(Voltage Current Relation，缩写为VCR)，能用u~i平面上的一条曲线表示，即有代数关系 f (u，i) = 0 则此二端元件称为电阻元件。 下一页 前一页 第 1-* 页 返回本章目录 1、电阻元件的定义 1.4 电阻元件 ① 如果电阻元件的VCR在任意时刻都是通过u~i平面坐标原点的一条直线，如图(a)所示，则称该电阻为线性时不变电阻，其电阻值为常量，用R表示。 ②若直线的斜率随时间变化(如图(b)所示)，则称为线性时变电阻。 ③若电阻元件的VCR不是线性的(如图(c)所示) ，则称此电阻是非线性电阻。