电路原理与电机控制 第1章 电路的基本概念与基本定律.ppt

* 3. 理想电压源与实际电压源的关系 (1) 对实际电压源，当RS →0， 有U = US ，实际→理想。 I US + _ U + _ RL 理想电压源模型 (2) 当实际电压源的内阻RS RL ，则U≈US，实际电压源可近似视为理想电压源. US + _ I U + _ RS 实际电压源模型 RL 三、实际电压源 * I = IS–GSU 四、实际电流源 IS I U + _ 任 意 外 电 路 (a)电路模型 GS Is U I O (b) 伏安特性曲线 1. 定义：如果一个二端元件(一端口）接到任意电路后，该元件输出电流 I 随外电路负载电压的变化而变，则该二端元件称为实际电流源，简称“电流源”。 2. 电路模型及伏安特性 * U = US– RSI 等效 I US + _ U + _ RS (a) 电压源电路模型 任 意 外 电 路 IS I U + _ 任 意 外 电 路 (b) 电流源电路模型 GS * 1.5 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws ) 一、常用术语 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 1 2 3 a b 1. 支路 (branch)：电路中的每一分支。 (b) 2. 节点 (node): 三条或三条以上支路的联接点。( n ) 3. 回路(loop)：由支路组成的闭合路径。( l ) 4. 网孔(mesh)：电路内部不含任何分支的回路。( m) b = 3 l = 3 n = 2 m = 2 * 1. 表述：对于电路中的任一节点，在任一时刻，流入节点电流之和恒等于流出节点电流之和。或该节点的所有支路电流的代数之和等于零。 2. 表达式： 二、基尔霍夫电流定律 (KCL) * 解：据KCL有 –I3 +10 – I5 +(–12) = 0 ? I5= 1A ∴ 7 – 4 + I3= 0 ? I3= –3A 例：电路如图所示， 求出图中未知支路的电流。 节点a ：I1 –I2 + I3 = 0 ? ? 7A 4A I1 10A -12A I2 a b I3 I4 I5 I6 节点b ： – I3 + I4 –I5 + I6 = 0 二、基尔霍夫电流定律 (KCL) * 对任何一个闭合曲面，在任意时刻 KCL 仍成立。电路如图所示，闭合曲面内有三个节点。据 KCL 可列出三个节点电流方程: KCL的推广应用 结论： 在任一时刻，通过任一闭合曲面的电流的代数和恒等于零。 节点A： IA – IAB + ICA = 0 节点B： IB– IBC + IAB = 0 节点A： IC – ICA + IBC = 0 有： IA + IB + IC = 0 3. KCL的推广应用 二、基尔霍夫电流定律 (KCL) * KCL的推广应用 I = 0 I1 A B I3 I2 B A I2 I1 B A I I1+ I2+ I3 = 0 I1 = I2 * 1.表述：对于在任何集中参数电路中的任一回路，在任一时刻，沿任一闭合路径(按固定绕向)的所有支路电压的代数和等于零。 2. 表达式： 规定： 支路电压参考方向与回路绕行方向一致的取正， 支路电压参考方向与回路绕行方向相反的取负。 三、基尔霍夫电压定律 ( KVL ) * 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: I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 电阻压降 电源压升 三、基尔霍夫电压定律 ( KVL ) * 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。 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ U3 U1 U2 U4 A B A B l1 l2 三、基尔霍夫电压定律 ( KVL ) * * 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)。 (4) KCL、KVL只适用于集中参数的电路。 * 1-* 第一章作业： 1.1，1.5， 1.6，1.9 教学要求： 理解电路模型、理想元件、参考方向的概念。理解电路基本物理量，掌握各物理量之间的关系及基尔霍夫定律，理解元件特性和电路结构对电压和电流的