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第一章 电路模型和电路定律 第一章 电路模型和基尔霍夫定律 是电路分析最基本的内容，要求全 部掌握（除＊外）。复习5遍。 第一章 电路模型和基尔霍夫定律 1.1 电路和电路模型 1.2 电路变量 1.3 基尔霍夫定律 1.4 电阻电路的元件 1.5 简单电路分析 §1－1 电路和电路模型 几个术语 支路：一个二端元件称为一条支路。同时将由一些元件组成的一段2端电路也看成为一条支路。 节点：支路的联接点。 回路：由支路构成的闭合路径。 网孔：内部没有其它支路的回路。 1.3.1 基尔霍夫电流定律（KCL） KCL：集总电路中，任何时刻，对任一节点，联接到该节点的所有支路的电流代数和为零。 KCL推广至闭合面： 集总电路中，任何时刻，联接到任一闭合面的 所有支路的电流代数和为零。(我们约定: 流出节点的电流取“＋”，流入节点的电流取“－”。) 1.3.2 基尔霍夫电压定律 KVL：集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零。 练习 1.4 电阻电路的（理想）元件 1.4.1 电阻元件 1.4.2 电压源 1.4.3 电流源 1.4.4 四种受控源 例1-3 已知 iS =3A， us =5V，R＝5?， 求Pus、Pis、PR。 例1-4：已知 iS =2A， us =5V，R＝10?， 求Pus、Pis、PR。 1.4.3 受控电源 独立源是二端元件，而受控源是四端元件。它有两条支路，一条是控制支路，另一条是输出支路，输出支路的输出量受控于控制支路。 1.5 简单电路分析 1.5.1 电阻串、并联电路(分压和分流） 1.5.2 单回路电路与单节偶电路分析 1.5.3 电路中两点间电压的计算 例：已知 R1 =100?， R2 =R3＝50?， 求U1、U2。 方法1：电路中a、b两点间的电压Uab等于从a至b任一路径上所有支路电压的代数和。若支路电压参考方向与路径方向一致，则取正号；否则取负号。 例　 求 Us和I ? Us = -10V I=1A 同样，若Us为已知，且不为－10V,也是矛盾的，此题也无解。 解： （关联，吸收） （关联，产生） （正电阻，吸收） 设回路绕行方向为顺时针，列KVL方程： 解： （关联，吸收） （非关联，产生） （吸收） iS + - uS R i1 i2 列上节点KCL方程 本节介绍的受控源是一种非常有用的电路元件，常用来模拟含晶体管、运算放大器等多端器件的电子电路。从事电子、通信类专业的工作人员，应掌握含受控源的电路分析。 － ＋ US IS 定值电压Us与流过其中的电流以及其他支路的电流、电压无关；　　　　 定值电流Is与两端电压以及其他支路的电流、电压无关。 （1）电压源和电流源是独立电源，所谓独立的含义是： 对比： 激磁线圈 电枢线圈（旋转） If （激磁电流） ＋ － U CCVS（流控电压源） If ＋ － U=r If 因U=rIf 建立其模型 例如直流发电机： （2）非独立电源（即受控源），虽然也输出电压或电流，但其输出的电压或电流与某一支路的电压或电流有关，受这些电压或电流的控制，故名受控源。 ＋ － ＋ u1 u2 理想 放大器 － VCVS（压控电压源） ＋ － ＋ － u1 ＋ － u2 u1 如理想放大器： 图(a)所示的晶体管在一定条件下可以用图(b)所示的模型来表示。这个模型由一个受控源和一个电阻构成，这个受控源受与电阻并联的开路电压控制，控制电压是ube，受控源的控制系数是转移电导gm。 VCCS （压控电流源） 图(a)所示的晶体管在一定条件下还可以用图(b)所示的模型来表示。这个模型由一个受控电流源和一个电阻构成，这个受控源受控制支路电流控制，控制电流是 ，受控源的控制系数是电流放大系数 。 CCCS （电流控电流源） 受控源的参考极性或参考方向应与控制量的参考极性或参考方向一起标出。没有控制量的参考方向，受控源的参考方向将无意义。 注意： 每种受控源由两个线性代数方程来描述： CCVS： VCCS： CCCS： VCVS： r具有电阻量纲，称为转移电阻。 g具有电导量纲，称为转移电导。 ?无量纲，称为转移电流比。 ?亦无量纲，称为转移电压比。 0 1 2 1 ? í ì = = ri u u 受控源是有源元件，在电路中它可能放出电能，也可能