电路理论 第1章..ppt

1-* 工作点 一个实际电压源，可用一个独立电压源uS与一个电阻Rs 串联的支路模型来表征其特性。当它向外电路提供电流时，它的端电压u总是小于uS ，电流越大端电压u越小。 1.4.3 实际的电压源模型与电流源模型 u i US U u=uS – Rs i Rs: 电源内阻,一般很小。 I I + _ US Rs + U _ uS=US时，其外特性曲线如下： 1.实际电源的电压源模型 1-* 工作点 2. 实际电源的电流源模型 一个实际电流源，可用一个电流为 iS 的独立电流源和一个内电导 Gs 并联的模型来表征其特性。当它向外电路供给电流时，并不是全部流出，其中一部分将在内部流动，随着端电压的增加，输出电流减小。 GSU u i IS U I i=iS – Gs u i GS + u _ iS iS=IS时，其外特性曲线如下： Gs: 电源内电导,一般很小。 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law—KCL )和基尔霍夫电压定律(Kirchhoff’s Voltage Law—KVL )。它反映了电路中所有支路电压和电流的约束关系，是电路分析与计算的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。 1-* 1.5 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws ) 几个名词：(定义) 1. 支路 (branch)：电路中通过同一电流的每个分支。 (b) 2. 节点 (node): 三条或三条以上支路的连接点称为节点。( n ) 3. 回路(loop)：由支路组成的闭合路径。( l ) b=3 4. 网孔(mesh)：对平面电路，每个网眼即为网孔。网孔是回路，但回路不一定是网孔。 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 1 2 3 a b l=3 n=2 1-* m=2 基尔霍夫电流定律 (KCL)：在电路中，任一时刻，流出(流入)任一节点的各支路电流的代数和为零。 即 物理基础:电荷恒定，电流连续性。 i1 i4 i2 i3 ? 令流出为“+”(支路电流背离节点) –i1+i2–i3+i4=0 i1+i3=i2+i4 ? ? 7A 4A i1 10A -12A i2 i1+i2–10–(–12)=0 ? i2=1A 例: 4–7–i1= 0 ? i1= –3A 1-* 1.5.1 基尔霍夫电流定律 (KCL) (1) 电流实际方向和参考方向之间关系； (2) 流入 、流出节点。 KCL可推广到一个封闭面： 两种符号: i1 i2 i3 i1+i2+i3=0 (其中必有负的电流) 1-* 思考： I=? 1. A B + _ 1 1 1 1 1 1 3 + _ 2 2. UA ==UB ? i1 3. A B + _ 1 1 1 1 1 1 3 + _ 2 i1==i2 ? i2 i1 1-* 首先考虑（选定一个)绕行方向:顺时针或逆时针. –R1I1–US1+R2I2–R3I3+R4I4+US4=0 –R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4 例: 顺时针方向绕行: 基尔霍夫电压定律 (KVL)：在电路中，任一时刻，沿任一闭合路径( 按固定绕向 )， 各支路电压的代数和为零。 即 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 电阻压降 电源压升 1-* 1.5.2 基尔霍夫电压定律 (KVL) A B ? ? l1 l2 UAB (沿l1)=UAB (沿l2） 电位的单值性 推论：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压的代数和。元件电压方向与路径绕行方向一致时取正号，相反取负号。 1-* 1-* 解.由KVL 例1.5.2 已知 求电流源两端电压 。 + _ + _ 1-* 解.由KCL 已知 例1.5.3 求 、 及各元件上的功率。 I2 I1 3? 4? 2? + + _ _ I3 由KVL P发= 16 W， P吸=16 W P发=P吸 (功率守恒) KCL、KVL小结： (1) KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对支路电压的线性约束。 (2) KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 (3) KCL表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是电位单值性的具体体现(电压与路径无关)。 1-* 1-* 第一章作业： 1.5，1.6 * * * * * * * * * * * * * * Glacier@Himilays Glacier@Himilays 主讲 陈明辉 电路理论 1-