[工学]电路分析第1章.ppt

课程简介 1.课程内容 电路的基本概念：电压、电流、电功率…… 基本原理：基尔霍夫定律、叠加定理…… 分析方法：支路电流法、结点电压法…… 分析求解各种电路：直流电路、一阶电路…… 五、关联参考方向 电压与电流的参考方向一致，称为关联参考方向。 电压与电流的参考方向不一致，称为非关联参考方向。 电源和负载的区分 集总参数电路元件： 理想电路元件分有有源和无源两大类 3.伏安特性： 平行于电流轴的直线。 3.伏安特性： 平行于电压轴的直线。 例题 已知RB=20kΩ, R1=10kΩ,EB=6V, Us=6V,UBE = -0.3V。试求: 电流IB , I2及I1 。 例题 (习题1-8) 作 业 1-5（基尔霍夫定律，功率计算） 1-17（基尔霍夫定律，提示） 1-20（受控源，提示） u i 0 US 恒压源的伏安特性： 对于非恒压源，当us(t)随时间变化时，平行于电流轴的直线位置也相应改变。 正弦电压源: Um称为正弦电压的最大值 开路 4.理想电压源的开路与短路： i=0 uS + _ RL + _ u=uS i=∞ US + _ RL 短路 + _ u=0 理想电压源 不允许短路！ 5.理想电压源上的功率计算： + us i 发出的功率为：p = us(t)i(t) 二、 理想电流源 电路符号: 1. 定义及图形符号： 能独立向外电路提供给定电流的二端元件。 2. 特点： 输出电流由自身确定，不受外电路影响；而端电压大小由电流源和外电路共同决定。 iS u 其输出电流为：i(t) = is(t) u i 0 IS 恒流源的伏安特性： 对于非恒流源，当is(t)随时间变化时，平行于电压轴的直线位置也相应改变。 开路 4.理想电流源的开路与短路： i=iS 短路 5.理想电流源上的功率计算： iS RL iS RL i=0 理想电流源 不允许开路！ 光电池、稳流三极管一般可视为实际电流源。 + U IS 发出的功率为：p = u (t)is(t) 1.7 受控电源 + – 受控电压源 受控电流源 1. 定义 2. 电路图形符号 受控源的电压或电流不象独立源是给定函数，而是受电路中某部分电压（或电流）的控制。 受控源和独立源的相同点：两者都是电源，可向负载提供电压或电流。 受控源和独立源的不同点：独立电源的电动势或电流是由自身决定的，其大小、方向和电路中的其它电压、电流无关；受控源的电压或电流，受电路中某个电压或电流的控制，它不能独立存在，其大小、方向由控制量决定。 受控源分类 流控电流源 (CCCS) i2 i1 流控电压源(CCVS) i1 + - u 压控电压源 (VCVS) u1 + - u + - 压控电流源 (VCCS) u1 i2 + - μ g r β为控制系数 μβ没有单位 g是电导的单位；r是电阻的单位 解： 先求控制电压U1 U1=2×5V=10V 则有 例： 求电路中的电流I。已知U2=0.5U1 , IS=2A 5Ω ＋ U1 － IS I 2Ω ＋ U2 － 1.8 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）两个定律。 欧姆定律阐明了线性电阻元件上电压、电流之间的相互约束关系（VCR），明确了元件特性只取决于元件本身而与电路的连接方式无关这一基本规律。 基尔霍夫定律解决了电路结构上整体的规律， 是集总电路必须遵循的，具有普遍性。 基尔霍夫两个定律和欧姆定律合称为电路的三大基本定律。 一、 几个常用的概念 b=3 a b + _ R1 US1 + _ US2 R2 R3 l=3 n=2 1 1 2 3 1.支路：电路中流过同一电流的几个元件串联的分支。 （支路数b） 2.结点：支路的连接点。（结点数n） 3.回路：由支路构成的闭合路径。(回路数l） 4.网孔：不再包含其它支路的单一回路。网孔是回路，回路不 一定是网孔。平面电路的每个网眼都是一个网孔。 3 2 网孔=2 二、 电流定律（KCL） KCL: 任何时刻，对任一结点，（流出该结点的）电流的代数和恒等于零。 KCL用来确定连接在同一结点上的各支路电流之间的关系。 根据：电流连续性原理，电荷在结点上不能堆积。 ? i = 0 数学表达式为： I1 I2 I3 I4 a –I1 + I2 – I3 –I4 = 0 若以指向结点的电流为正，背向结点的电流为负，则根据KCL，对结点 a 可以写出： 应用KCL解题时，要先指定各结点电流的参考方向。