《電工-電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》(第2版)

1、電工電工 電電 子子 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 教教 程程（第（第2版）版）主主 編：編： 陳陳 新新 龍龍幾點建議幾點建議 1 本課件按照本課件按照100學時組織，參考學時安排是學時組織，參考學時安排是以多媒體結(jié)合粉筆教學方式進行設(shè)計的，建議以多媒體結(jié)合粉筆教學方式進行設(shè)計的，建議使用本課件時使用本課件時多媒體結(jié)合粉筆教學多媒體結(jié)合粉筆教學。 2 由于電工電子技術(shù)課程各專業(yè)要求及學時差由于電工電子技術(shù)課程各專業(yè)要求及學時差別非常大，使用本課件時應(yīng)根據(jù)各專業(yè)的特點、別非常大，使用本課件時應(yīng)根據(jù)各專業(yè)的特點、學生的基礎(chǔ)學生的基礎(chǔ)進行適當?shù)恼{(diào)整進行適當?shù)恼{(diào)整。3 每一章課件的開始是該章教學的簡要說明

2、，每一章課件的開始是該章教學的簡要說明，具體的每一課中還具體的每一課中還給出了具體知識點的調(diào)整建給出了具體知識點的調(diào)整建議議。建議教師調(diào)整前先將本書全部課件瀏覽一。建議教師調(diào)整前先將本書全部課件瀏覽一遍遍4 本課件中的超鏈接目標頁為公開教學網(wǎng)站本課件中的超鏈接目標頁為公開教學網(wǎng)站相關(guān)頁面，其中的許多頁面相關(guān)頁面，其中的許多頁面對學習很有幫助對學習很有幫助，建議使用本課件時保留該鏈接并建議使用本課件時保留該鏈接并在可以上網(wǎng)的在可以上網(wǎng)的電腦上電腦上使用本課件。使用本課件。5 課件應(yīng)用中有什么問題或心得可隨時與我課件應(yīng)用中有什么問題或心得可隨時與我聯(lián)系。聯(lián)系。 陳新龍陳新龍 E-mail： 公開教

3、學網(wǎng)址：公開教學網(wǎng)址： http:/ 各章參考學時安排（各章參考學時安排（全書共全書共100學時學時）第一章：第一章：12學時學時 第二章：第二章：10學時學時第三章：第三章：4學時學時 第四章：第四章：6學時學時第五章：第五章：2學時學時 第六章：第六章：6學時學時第七章：第七章：10學時學時 第八章：第八章：10學時學時第九章：第九章：14學時學時 第十章：第十章：14學時學時第十一章：第十一章：4學時學時 第十二章：第十二章：8學時學時 各章具體教學組織中有學時數(shù)較多（或少）各章具體教學組織中有學時數(shù)較多（或少）時的調(diào)整建議。時的調(diào)整建議。 以上安排僅供參考，針對具體的專業(yè)特點、以上安排

4、僅供參考，針對具體的專業(yè)特點、學生實際情況，應(yīng)進行學生實際情況，應(yīng)進行適當?shù)恼{(diào)整適當?shù)恼{(diào)整，不可，不可絕對絕對照抄照抄。第第1章章 直流電路分析方法直流電路分析方法 本章從電路的組成及其分類出發(fā)，介紹了電本章從電路的組成及其分類出發(fā)，介紹了電路模型的概念、求解電路模型的基本定律、電路模型的概念、求解電路模型的基本定律、電阻元件、電源元件的聯(lián)接方式及其特點；在此阻元件、電源元件的聯(lián)接方式及其特點；在此基礎(chǔ)上進一步介紹電路分析的常用方法：如等基礎(chǔ)上進一步介紹電路分析的常用方法：如等效變換、支路電流、結(jié)點電壓、疊加原理、戴效變換、支路電流、結(jié)點電壓、疊加原理、戴維寧定理等。維寧定理等。 本章為基礎(chǔ)章

5、，要求除書中標明的選講內(nèi)容本章為基礎(chǔ)章，要求除書中標明的選講內(nèi)容外全部掌握外全部掌握 本章建議學時數(shù)：本章建議學時數(shù)：12學時（學時數(shù)較多的專學時（學時數(shù)較多的專業(yè)建議增加業(yè)建議增加1堂習題課）。堂習題課）。一引言一引言 本教材分兩篇給大家介紹電工電子技術(shù)方面電工電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識，以使讀者對其有初步了解的基礎(chǔ)知識，以使讀者對其有初步了解 二十一世紀是一個二十一世紀是一個信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的時代。字化的時代。新時代的工科生應(yīng)掌新時代的工科生應(yīng)掌握必要的電工電子技握必要的電工電子技術(shù)方面的知識術(shù)方面的知識第第 1 課課二直流電路概述二直流電路概述1.1.直流電路的概念直

6、流電路的概念 直流電路是指電路中直流電路是指電路中的電流大小和方向均不的電流大小和方向均不隨時間發(fā)生變化的電路隨時間發(fā)生變化的電路 電池電壓能在一段時間電池電壓能在一段時間之內(nèi)能保持不變之內(nèi)能保持不變 該電路在一段時間該電路在一段時間內(nèi)電流大小和方向均內(nèi)電流大小和方向均不隨時間發(fā)生變化，不隨時間發(fā)生變化，該電路為直流電路該電路為直流電路2電路模型的引入電路模型的引入 將實際元件理想化，在一定條件下突出其主要電磁性將實際元件理想化，在一定條件下突出其主要電磁性質(zhì)，忽略其次要性質(zhì)，這樣的元件所組成的電路稱為實際質(zhì)，忽略其次要性質(zhì)，這樣的元件所組成的電路稱為實際電路的電路的電路模型電路模型（簡稱電路

7、簡稱電路） 實際電氣設(shè)備包括電工設(shè)備、聯(lián)接設(shè)備兩個部分。 手電筒便是一個電氣設(shè)手電筒便是一個電氣設(shè)備；它包括電池、筒體、備；它包括電池、筒體、開關(guān)和小燈泡開關(guān)和小燈泡 電池、小燈泡為電工設(shè)備；筒體、開關(guān)為聯(lián)接設(shè)備 將電池視為內(nèi)阻為將電池視為內(nèi)阻為R0 ，電動勢為電動勢為E的電壓源；忽的電壓源；忽略筒體，開關(guān)視為理想開略筒體，開關(guān)視為理想開關(guān)；小燈泡視為電阻關(guān)；小燈泡視為電阻 。則手電筒模型如圖則手電筒模型如圖 3. 3. 常見元件圖形符號常見元件圖形符號 電阻元件的理想化條件電阻元件的理想化條件 R = U / I 電壓源的理想化條件電壓源的理想化條件 U = EU = E I I= =任意任

8、意 電流源的理想化條件電流源的理想化條件 I = II = IS S U = U = 任意任意 可通過將實際元件理想化建立實際電路的電路?？赏ㄟ^將實際元件理想化建立實際電路的電路模型，之后可利用相關(guān)理論求解該電路模型型，之后可利用相關(guān)理論求解該電路模型三電壓和電流的方向三電壓和電流的方向 直流電路常用電流直流電路常用電流I I、電動勢、電動勢E E、端電壓、端電壓U U來描述來描述 關(guān)于電壓和電流的方向，關(guān)于電壓和電流的方向，有實際方向和參考方向之有實際方向和參考方向之分分 正電荷運動的方向或負電荷運動的相反方向為電正電荷運動的方向或負電荷運動的相反方向為電流的實際方向流的實際方向 端電壓的方

9、向規(guī)定為高電位端（即端電壓的方向規(guī)定為高電位端（即“+”+”極）指極）指向低電位端（即向低電位端（即“-”-”極），即為電位降低的方向。極），即為電位降低的方向。 電源電動勢的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由低電位端電源電動勢的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由低電位端（“-”-”極）指向高電位端（極）指向高電位端（“+”+”極），即為電位升極），即為電位升高的方向高的方向 雖然電壓電流的方向是雖然電壓電流的方向是客觀存在的，然而，?？陀^存在的，然而，常常難以直接判斷其方向常難以直接判斷其方向 常可任意選定某一方向作?？扇我膺x定某一方向作為其參考方向為其參考方向 （電路中所標（電路中所標的電壓、電流、電動勢的方向的

10、電壓、電流、電動勢的方向一般均為參考方向一般均為參考方向 ） 電流的參考方向用箭頭表示；電流的參考方向用箭頭表示； 電壓的參考方向一般用極性電壓的參考方向一般用極性“+”+”、“-”-”來表示，也可來表示，也可用雙下標表示。用雙下標表示。 如如U Uabab表示其參考方向是表示其參考方向是a a指向指向b b，a a點參考極性為點參考極性為“+”+”，b b點參考極性為點參考極性為“-”-”。 選定電壓電流的參考方向是電路分析的第一步，只有參選定電壓電流的參考方向是電路分析的第一步，只有參考方向選定以后，電壓電流之值才有正負。當實際方向與參考方向選定以后，電壓電流之值才有正負。當實際方向與參考

11、方向一致時為正，反之，為負?？挤较蛞恢聲r為正，反之，為負。請判斷上圖中電動勢請判斷上圖中電動勢E的方向及的方向及I的值的值1.1.手電筒電路仿真分析演示手電筒電路仿真分析演示在在MultisimMultisim中打開源文件（中打開源文件（1-2-3.ms101-2-3.ms10）單擊運行按鈕單擊運行按鈕單擊圖中的開關(guān)閉合開關(guān)單擊圖中的開關(guān)閉合開關(guān)四直流電路的計算機仿真分析方法四直流電路的計算機仿真分析方法仿真分析初步的思考仿真分析初步的思考 上面的仿真做了什么工作？上面的仿真做了什么工作？求出了電流！求出了電流！ 上面的仿真結(jié)果是否可以驗證該電路設(shè)計是否上面的仿真結(jié)果是否可以驗證該電路設(shè)計是否

12、正確？正確？需要根據(jù)實際要求確定！需要根據(jù)實際要求確定！ 額定值是電子設(shè)備的重要參數(shù)，電子設(shè)備在使用時必須遵循額定值是電子設(shè)備的重要參數(shù)，電子設(shè)備在使用時必須遵循電子設(shè)備使用時的額定電壓、電流、功率及其它正常運行必須電子設(shè)備使用時的額定電壓、電流、功率及其它正常運行必須保證的參數(shù)，這是電子設(shè)備的基本使用規(guī)則保證的參數(shù)，這是電子設(shè)備的基本使用規(guī)則 額定值是制作廠為了使產(chǎn)品能在給定的工作條件下正常運行額定值是制作廠為了使產(chǎn)品能在給定的工作條件下正常運行而對電壓、電流、功率及其它正常運行必須保證的參數(shù)規(guī)定的而對電壓、電流、功率及其它正常運行必須保證的參數(shù)規(guī)定的正常允許值正常允許值2 2、額定值與實際

13、值、額定值與實際值 當然，實際電子設(shè)備受實際線路、其它負載等各種實際因素的當然，實際電子設(shè)備受實際線路、其它負載等各種實際因素的影響，電壓、電流、功率等影響，電壓、電流、功率等實際值不一定等于其額定值實際值不一定等于其額定值，但為，但為了保證設(shè)備的正常運行及使用效率，它們的實際值必須與其額了保證設(shè)備的正常運行及使用效率，它們的實際值必須與其額定值相差不多且一般不可超過其額定值。定值相差不多且一般不可超過其額定值。 【例【例.1】有一個額定值為】有一個額定值為0.3W0.3W的雙節(jié)電池的雙節(jié)電池結(jié)構(gòu)手電筒燈珠，請問其額定電流為多少？結(jié)構(gòu)手電筒燈珠，請問其額定電流為多少？ 該燈珠額

14、定電流為該燈珠額定電流為0.1A0.1A 上面的仿真結(jié)果顯示，當該手電筒使用上面的仿真結(jié)果顯示，當該手電筒使用0.3W0.3W的燈珠時，的燈珠時，流經(jīng)燈珠的電流達到了額定要求流經(jīng)燈珠的電流達到了額定要求 3. 3.仿真分析實現(xiàn)的步驟仿真分析實現(xiàn)的步驟 建立電路的模型建立電路的模型 定義輸入、輸出元件并設(shè)置輸入元件參數(shù)定義輸入、輸出元件并設(shè)置輸入元件參數(shù) 啟動仿真功能，求出輸出參數(shù)并分析啟動仿真功能，求出輸出參數(shù)并分析思考題思考題 計算機仿真分析的本質(zhì)是什么？計算機仿真分析的本質(zhì)是什么？六小結(jié)六小結(jié)下下 課課第第2課課 在本次課中，我們將介紹直流電路分析在本次課中，我們將介紹直流電路分析的基本方

15、法的基本方法一上一課回顧一上一課回顧 答案：答案：I所示方向所示方向 請判斷如右圖中請判斷如右圖中電流的實際方向電流的實際方向 二歐姆定律二歐姆定律 答案：答案：開關(guān)開關(guān)S斷開，電流斷開，電流I =0A Ucd=0V歐姆定律用公式歐姆定律用公式表示為：表示為： R = U / I 開關(guān)開關(guān)S閉合，電流閉合，電流I =1A Ucd=4V三基爾霍夫電流定律三基爾霍夫電流定律 理解了電路模型以后，理解了電路模型以后，可以利用歐姆定律分析可以利用歐姆定律分析求解簡單電路求解簡單電路 還應(yīng)理解分析與計算電路還應(yīng)理解分析與計算電路最基本的定律：基爾霍夫電流最基本的定律：基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律定

16、律和基爾霍夫電壓定律 在任一瞬時，流向某一結(jié)點的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點在任一瞬時，流向某一結(jié)點的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點流出的電流之和，即在任一瞬時，一個結(jié)點上電流的代數(shù)和流出的電流之和，即在任一瞬時，一個結(jié)點上電流的代數(shù)和恒等于零，這便是基爾霍夫電流定律恒等于零，這便是基爾霍夫電流定律 幾個概念幾個概念 支路支路：電路中的每一分支稱為支路，一條支路流過同一個電：電路中的每一分支稱為支路，一條支路流過同一個電流，稱為流，稱為支路電流支路電流。 結(jié)點結(jié)點：電路中三條或三條以上的支路相聯(lián)接的點稱為結(jié)點：電路中三條或三條以上的支路相聯(lián)接的點稱為結(jié)點 圖示電路共有三個電圖示電路共有三個電流，因此有三

17、條支路流，因此有三條支路,分別由分別由ab、acb、adb構(gòu)成。構(gòu)成。圖示電路共有兩個結(jié)點圖示電路共有兩個結(jié)點a和和b acb、adb兩條支路兩條支路中含有電源，稱為有源中含有電源，稱為有源支路；支路；ab支路不含電支路不含電源，稱為無源支路源，稱為無源支路對圖示結(jié)點，其流入該結(jié)點的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點對圖示結(jié)點，其流入該結(jié)點的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點流出的電流之和，即：流出的電流之和，即： I3 = I1 + I2 基爾霍夫電流定律通基爾霍夫電流定律通常應(yīng)用于結(jié)點，但也可常應(yīng)用于結(jié)點，但也可以應(yīng)用于包圍部分電路以應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面的任一假設(shè)的閉合面 可見，任一瞬時，通過

18、任一閉可見，任一瞬時，通過任一閉合面的電流的代數(shù)和恒等于合面的電流的代數(shù)和恒等于0在圖示電路中，有：在圖示電路中，有： IA + IB +IC =0 （請注意（請注意IA、IB、IC均為流入電流）均為流入電流）可通過【例可通過【例1.3.2】來理解】來理解四基爾霍夫電壓定律四基爾霍夫電壓定律 分析與計算電路最基本的定律還有：分析與計算電路最基本的定律還有： 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電壓定律表述如下：基爾霍夫電壓定律表述如下： 在任一瞬時，沿任一回路循行方向（順時針方向或在任一瞬時，沿任一回路循行方向（順時針方向或逆時針方向），回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零，逆時針方向），回路

19、中各段電壓的代數(shù)和恒等于零，這便是基爾霍夫電壓定律。這便是基爾霍夫電壓定律。 回路的概念：回路的概念： 回路是一個閉合的電路回路是一個閉合的電路 上圖中，上圖中，E1、R1、R3構(gòu)成一個回路；構(gòu)成一個回路； R3、R2、E2也構(gòu)成一個回路也構(gòu)成一個回路 回路可分為許多段，回路可分為許多段，在左圖中，在左圖中，E1、R1、R2、E2構(gòu)成一個回路，構(gòu)成一個回路，可分為可分為E1、R1、R2、E2四個電壓段。四個電壓段。 回路電壓關(guān)系為：回路電壓關(guān)系為：U1+ U4 - U2 - U3 = 0即：即：U=0（假定電位（假定電位降為正）降為正） 從從b點出發(fā)，依照虛點出發(fā)，依照虛線所示方向循行一周，線

20、所示方向循行一周，其電位升之和為其電位升之和為U2 + U3，電位降之和為，電位降之和為U1 + U4 ； 回路中各段電壓的代數(shù)和為零，這便是基爾霍夫電壓定律回路中各段電壓的代數(shù)和為零，這便是基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電壓定律不僅可應(yīng)用于回路，也可以推廣應(yīng)用于回基爾霍夫電壓定律不僅可應(yīng)用于回路，也可以推廣應(yīng)用于回路的部分電路路的部分電路對想象回路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，有對想象回路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，有 UAB = UAUB 在左圖示電路中，我們想象在左圖示電路中，我們想象A、B兩點存在一個如圖示方向的電動兩點存在一個如圖示方向的電動勢，其端電壓為勢，其端電壓為UAB，則，則UA、UB、UAB

21、構(gòu)成一個回路構(gòu)成一個回路 這便是基爾霍夫電壓定律的推廣應(yīng)用這便是基爾霍夫電壓定律的推廣應(yīng)用可通過【例可通過【例1.3.3】來理解基爾霍夫電壓定律】來理解基爾霍夫電壓定律五利用支路電流求解電路五利用支路電流求解電路 當列出全部的結(jié)點和回路方程時，有些方程不獨立。當列出全部的結(jié)點和回路方程時，有些方程不獨立。選擇獨立方程的原則如下：選擇獨立方程的原則如下： 對對n個結(jié)點、個結(jié)點、m條支路的電路，可列出條支路的電路，可列出n-1個獨立個獨立的結(jié)點電流方程和的結(jié)點電流方程和m-n+1個獨立的回路電壓方程。個獨立的回路電壓方程。 以支路電流作為電路的變量，應(yīng)用基爾霍夫電流定以支路電流作為電路的變量，應(yīng)用

22、基爾霍夫電流定律和電壓定律分別對結(jié)點和回路建立求解電路的方程律和電壓定律分別對結(jié)點和回路建立求解電路的方程組，通過求解方程組求出各支路電流并求出電路其它組，通過求解方程組求出各支路電流并求出電路其它參數(shù)的分析方法便是支路電流法參數(shù)的分析方法便是支路電流法 圖中共有圖中共有3個支路和個支路和2個結(jié)點個結(jié)點對結(jié)點對結(jié)點a應(yīng)用基爾霍夫電流定律，對應(yīng)用基爾霍夫電流定律，對abC、abd兩個回路應(yīng)用基兩個回路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，可列出如下三個方程：爾霍夫電壓定律，可列出如下三個方程： 130=20 I1+5 I3 80=5I2+5 I3 I1+I2=I3 【例【例1】在右圖中，】在右圖中，E1=130

23、V、E2=80V、R1=20、R2=5、R3=5，請求各支路電，請求各支路電流流 ？ I1 =4A、I2 =6A、I3 =10A六利用結(jié)點電壓公式求解電路六利用結(jié)點電壓公式求解電路其結(jié)點間電壓如下（其結(jié)點間電壓如下（解釋解釋）：）： 支路電流法是求解電路的基本方法，但隨著支路、結(jié)點數(shù)目支路電流法是求解電路的基本方法，但隨著支路、結(jié)點數(shù)目的增多將使求解極為復(fù)雜的增多將使求解極為復(fù)雜 對右圖示兩個結(jié)點、對右圖示兩個結(jié)點、多個支路的復(fù)雜電路多個支路的復(fù)雜電路運用結(jié)點電壓公式解題步驟如下：運用結(jié)點電壓公式解題步驟如下：1、在電路圖上標出結(jié)點電壓、各支路電流的參考方向；、在電路圖上標出結(jié)點電壓、各支路電

24、流的參考方向；2、根據(jù)式、根據(jù)式(1-4-2)求出結(jié)點電壓求出結(jié)點電壓注意：注意：l 在用式在用式(1-4-2)求出結(jié)點電壓時，電動勢的方向與結(jié)點電壓的求出結(jié)點電壓時，電動勢的方向與結(jié)點電壓的參考方向相同時取正值，反之，取負值，最終結(jié)果與支路電參考方向相同時取正值，反之，取負值，最終結(jié)果與支路電流的參考方向無關(guān)。流的參考方向無關(guān)。l 若電路圖中結(jié)點數(shù)目多于兩個，則式若電路圖中結(jié)點數(shù)目多于兩個，則式(1-4-2)不可直接使用，不可直接使用，可列出聯(lián)立方程或變換到兩個結(jié)點求解?？闪谐雎?lián)立方程或變換到兩個結(jié)點求解。3、對各支路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，可求出各支路電流；、對各支路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，可

25、求出各支路電流；4、求解電路的其它待求物理量。、求解電路的其它待求物理量。選定結(jié)點間電壓參考方向為選定結(jié)點間電壓參考方向為U方向，根據(jù)式方向，根據(jù)式(1-4-2)，有，有 【例【例2】在右圖中，】在右圖中，E1=130V、E2=80V、R1=20、R2=5、R3=5，請求支路電流，請求支路電流I3 ？七小結(jié)七小結(jié)下下 課課第第3課課 在本次課中，我們將介紹電阻元件的串在本次課中，我們將介紹電阻元件的串聯(lián)、并聯(lián)、三角形、星形聯(lián)接等聯(lián)、并聯(lián)、三角形、星形聯(lián)接等上一課回顧上一課回顧 答案：為負答案：為負 結(jié)點示意圖如右圖，已知結(jié)點示意圖如右圖，已知I1、I2的數(shù)值為正值，請問的數(shù)值為正值，請問I3的

26、數(shù)的數(shù)值為正還是為負？值為正還是為負？ 左圖中，請判斷它共存在多左圖中，請判斷它共存在多少個回路少個回路? 有多少決定電路有多少決定電路結(jié)構(gòu)的回路結(jié)構(gòu)的回路 答案：答案：7、3一什么是等效一什么是等效 由電路元件相聯(lián)接組成、由電路元件相聯(lián)接組成、對外只有兩個端鈕，這個對外只有兩個端鈕，這個網(wǎng)絡(luò)整體稱為二端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)整體稱為二端網(wǎng)絡(luò) 兩個二端網(wǎng)絡(luò)等效是指對兩個二端網(wǎng)絡(luò)等效是指對二端網(wǎng)絡(luò)外部電路而言，它們二端網(wǎng)絡(luò)外部電路而言，它們具有相同的伏安關(guān)系具有相同的伏安關(guān)系 對對45電阻而言，二端網(wǎng)絡(luò)電阻而言，二端網(wǎng)絡(luò)N1、N2具有相同的伏安關(guān)系，具有相同的伏安關(guān)系，2個二端網(wǎng)絡(luò)等效個二端網(wǎng)絡(luò)等效 二端網(wǎng)絡(luò)

27、二端網(wǎng)絡(luò)N1、N2內(nèi)部而言，流過內(nèi)部而言，流過5電阻上的電流電阻上的電流Is、I0不同，不同，顯然是不等效的顯然是不等效的二電阻元件的聯(lián)接概述二電阻元件的聯(lián)接概述 對于復(fù)雜電路，純粹用對于復(fù)雜電路，純粹用基爾霍夫等定律分析過于基爾霍夫等定律分析過于困難困難 需要根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點去需要根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點去尋找分析與計算的簡便方法尋找分析與計算的簡便方法 電阻元件是構(gòu)成電路的基本元件之一，采用不同的聯(lián)接方法，電阻元件是構(gòu)成電路的基本元件之一，采用不同的聯(lián)接方法，電路的結(jié)構(gòu)便不一樣，其分析方法也就可能不同。在實際使用電路的結(jié)構(gòu)便不一樣，其分析方法也就可能不同。在實際使用中，電阻元件的聯(lián)接方式主要有

28、：串聯(lián)聯(lián)接、并聯(lián)聯(lián)接、三角中，電阻元件的聯(lián)接方式主要有：串聯(lián)聯(lián)接、并聯(lián)聯(lián)接、三角形聯(lián)接、星形聯(lián)接、橋式聯(lián)接方式等。形聯(lián)接、星形聯(lián)接、橋式聯(lián)接方式等。三電阻元件的串聯(lián)聯(lián)接三電阻元件的串聯(lián)聯(lián)接 如果電路中有兩個或更多個電阻一如果電路中有兩個或更多個電阻一個接一個地順序相聯(lián)，并且在這些電個接一個地順序相聯(lián)，并且在這些電阻上通過同一電流，則這樣的聯(lián)接方阻上通過同一電流，則這樣的聯(lián)接方法稱為電阻串聯(lián)法稱為電阻串聯(lián) （如右圖）（如右圖） 兩個電阻兩個電阻R1、R2串聯(lián)可用一個電串聯(lián)可用一個電阻阻R來來等效等效代替，這代替，這個個等效等效電阻電阻R的的阻值為阻值為R1+R2 （即右上圖可用右下（即右上圖可用

29、右下圖等效）圖等效）串聯(lián)是電阻元件聯(lián)接的基本方式之一，串聯(lián)是電阻元件聯(lián)接的基本方式之一，也是其它元件聯(lián)接的基本方式之一也是其它元件聯(lián)接的基本方式之一 電阻串聯(lián)的物理連接特電阻串聯(lián)的物理連接特征為電阻一個接一個地征為電阻一個接一個地順序相聯(lián)順序相聯(lián)電阻串聯(lián)的應(yīng)用很多。例如在負載額定電壓低于電源電電阻串聯(lián)的應(yīng)用很多。例如在負載額定電壓低于電源電壓的情況下，可根據(jù)需要與負載串聯(lián)一個電阻以分壓壓的情況下，可根據(jù)需要與負載串聯(lián)一個電阻以分壓 串聯(lián)電阻上電壓的分配與串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比，電阻電阻成正比，電阻R 1、R 2上的電壓如右上的電壓如右 u 電阻串聯(lián)的幾點結(jié)論電阻串聯(lián)的幾點結(jié)論 兩個電

30、阻兩個電阻R1、R2串聯(lián)可用一串聯(lián)可用一個電阻個電阻R來來等效等效代替，等效代替，等效電電阻阻R的阻值為的阻值為R1+R2四電阻元件的并聯(lián)聯(lián)接四電阻元件的并聯(lián)聯(lián)接如果電路中有兩個或更多個電阻聯(lián)接如果電路中有兩個或更多個電阻聯(lián)接在兩個公共的結(jié)點之間，則這樣的聯(lián)在兩個公共的結(jié)點之間，則這樣的聯(lián)接方法稱為電阻并聯(lián)（如右圖）接方法稱為電阻并聯(lián)（如右圖） 兩個電阻兩個電阻R 1、R 2并聯(lián)可用一個電并聯(lián)可用一個電阻阻R來來等效等效代替（這代替（這個個等效等效電阻電阻R的的阻值的倒數(shù)為（阻值的倒數(shù)為（1/ R1+1/ R 2），），即右上圖可用右下圖等效即右上圖可用右下圖等效電阻并聯(lián)的物理連接特征電阻并聯(lián)

31、的物理連接特征為兩個或更多個電阻聯(lián)接為兩個或更多個電阻聯(lián)接在兩個公共的結(jié)點之間在兩個公共的結(jié)點之間一般負載都是并聯(lián)使用的。各個不同的負載并聯(lián)時，它一般負載都是并聯(lián)使用的。各個不同的負載并聯(lián)時，它們處于同一電壓下，任何一個負載的工作情況基本不受們處于同一電壓下，任何一個負載的工作情況基本不受其它負載的影響其它負載的影響并聯(lián)電阻上電流的分配與并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比，電阻電阻成反比，電阻R1、R2上的電流如右上的電流如右 u 電阻并聯(lián)的幾點結(jié)論電阻并聯(lián)的幾點結(jié)論兩個電阻兩個電阻R 1、R 2并聯(lián)可用一并聯(lián)可用一個電阻個電阻R來等效代替（其阻值來等效代替（其阻值的倒數(shù)為（的倒數(shù)為（1/ R1

32、+1/ R 2） 通過合并串并聯(lián)電阻簡化電路是通過合并串并聯(lián)電阻簡化電路是分析電路的基本方法之一，下面我分析電路的基本方法之一，下面我們通過幾個例題來理解其應(yīng)用們通過幾個例題來理解其應(yīng)用 用電阻用電阻R 23 等效替換等效替換R 2、R 3 （這種變換對電阻（這種變換對電阻R 1而而言是等效的言是等效的，對對R 2、R 3而言是不等效的）；再用電阻而言是不等效的）；再用電阻R等效替換等效替換R 1、R 23 ，可求，可求I（詳細解答詳細解答）。）。 例例1 電路如右圖，已知電路如右圖，已知R 1=4、R 2= R 3=8，U=4V請求請求I、I 1、I 2、I 3 u 幾個例題幾個例題 R=2

33、 、I=U/R=2A、I1=1A、I2=I3=0.5A 可通過合并串、可通過合并串、并聯(lián)電阻求出總等并聯(lián)電阻求出總等效電阻從而求出電效電阻從而求出電流流I 并根據(jù)分流公并根據(jù)分流公式求出式求出I7 （詳細詳細解答解答）。）。 例例2 電路如下圖，請求電路如下圖，請求I、I7？ I=2A、I7=1A五電阻元件的三角形、星形與橋式聯(lián)接五電阻元件的三角形、星形與橋式聯(lián)接在實際電路中，電阻元件除采用串聯(lián)、并聯(lián)聯(lián)接方式以外，在實際電路中，電阻元件除采用串聯(lián)、并聯(lián)聯(lián)接方式以外，還存在許多既非串聯(lián)，又非并聯(lián)的聯(lián)接方法還存在許多既非串聯(lián)，又非并聯(lián)的聯(lián)接方法 如左圖，如左圖，Ra、Rb、Rab三三個電阻首尾聯(lián)接

34、，構(gòu)成一個電阻首尾聯(lián)接，構(gòu)成一個閉合的三角形狀，我們個閉合的三角形狀，我們稱這種聯(lián)接為三角形（稱這種聯(lián)接為三角形（形）聯(lián)接。類似地，形）聯(lián)接。類似地，Rca、Rbc、Rab也構(gòu)成也構(gòu)成三角形三角形（形）聯(lián)接形）聯(lián)接 。形聯(lián)接也常稱形聯(lián)接也常稱形聯(lián)接形聯(lián)接 圖中，圖中，Ra、Rb、Re三個三個電阻一端聯(lián)接在一起，我電阻一端聯(lián)接在一起，我們稱這種聯(lián)接為星形（們稱這種聯(lián)接為星形（丫丫形）聯(lián)接。形）聯(lián)接。Ra、Rb 、Rbc、Rca四個電阻首尾聯(lián)接，中四個電阻首尾聯(lián)接，中間用間用Rab像橋一樣相互聯(lián)接，像橋一樣相互聯(lián)接，這種聯(lián)接稱為這種聯(lián)接稱為橋式聯(lián)接。橋式聯(lián)接。 丫形聯(lián)接也常稱丫形聯(lián)接也常稱T形聯(lián)接

35、形聯(lián)接 。三角形、星形、橋三角形、星形、橋式聯(lián)接為實際電路元件的常見聯(lián)接方法式聯(lián)接為實際電路元件的常見聯(lián)接方法 對外部電路而言，三角形聯(lián)接的電阻網(wǎng)絡(luò)可用星形聯(lián)接的電對外部電路而言，三角形聯(lián)接的電阻網(wǎng)絡(luò)可用星形聯(lián)接的電阻網(wǎng)絡(luò)取代，反之亦然（即對外部電路而言，下面兩圖可互阻網(wǎng)絡(luò)取代，反之亦然（即對外部電路而言，下面兩圖可互換。換。請記住丫形網(wǎng)絡(luò)（左圖）用請記住丫形網(wǎng)絡(luò)（左圖）用形網(wǎng)絡(luò)替換的形網(wǎng)絡(luò)替換的變換公式變換公式及及形網(wǎng)絡(luò)（右圖）用丫形網(wǎng)絡(luò)替換的形網(wǎng)絡(luò)（右圖）用丫形網(wǎng)絡(luò)替換的變換公式變換公式 電路中沒有直接電阻串、電路中沒有直接電阻串、并聯(lián)關(guān)系?？赏ㄟ^將并聯(lián)關(guān)系。可通過將形電阻網(wǎng)絡(luò)用丫形網(wǎng)絡(luò)形

36、電阻網(wǎng)絡(luò)用丫形網(wǎng)絡(luò)等效替換后再合并串、等效替換后再合并串、并聯(lián)電阻后求解（并聯(lián)電阻后求解（詳細詳細解答解答）。）。 例例3 電路如下圖，已知電路如下圖，已知Ra=Rab=Rbc=4、Rca=8、Rb= Re=5、U=24V請求請求I、Rb 上電壓上電壓URb？ I=2.4A、 URb =6V六本課的重點與難點六本課的重點與難點 重點：電阻元件的串并聯(lián)聯(lián)接重點：電阻元件的串并聯(lián)聯(lián)接 難點：電阻元件的三角形、星型的等效變難點：電阻元件的三角形、星型的等效變換及應(yīng)用。換及應(yīng)用。七思考題七思考題 電路如上圖，電路如上圖，Ra= Rbc=4、Rca=8，電，電阻阻Rab上流過電流為上流過電流為0，請求請

37、求Rb的值的值 下下 課課第第4課課 在本次課中，我們將介紹電源元件的使在本次課中，我們將介紹電源元件的使用用上一課回顧上一課回顧一一電源元件的電源元件的 概念 如果一個二端元件對外輸出的端電壓或電流如果一個二端元件對外輸出的端電壓或電流能保持為一個恒定值或確定的時間函數(shù)，我們能保持為一個恒定值或確定的時間函數(shù)，我們就把這個二端元件稱為電源就把這個二端元件稱為電源。 依照電源的輸出類型是電壓還是電流可分為電壓源、電流源。 依照電源的輸出是否恒定可分為直流電源直流電源、交交流電源流電源。 二電壓源模型的引入二電壓源模型的引入 電壓源是使用非常廣泛的一種電源模型，如電電壓源是使用非常廣泛的一種電源

38、模型，如電池便可用電壓源來表示池便可用電壓源來表示電源是電路的基本部件之電源是電路的基本部件之一，它負責給電路提供能一，它負責給電路提供能量，是電路工作的源動力量，是電路工作的源動力 一個電源可以用兩種不同的一個電源可以用兩種不同的電路模型來表示，用電壓形式電路模型來表示，用電壓形式來表示的模型為電壓源模型；來表示的模型為電壓源模型；用電流形式來表示的模型為電用電流形式來表示的模型為電流源模型流源模型 電壓源是用電動勢電壓源是用電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來表示電源的電路模串聯(lián)來表示電源的電路模型（如左圖）型（如左圖） 下面以電壓源模型為例介紹電源元件的使用下面以電壓源模型為例介紹電源元件的使

39、用 三有載工作分析三有載工作分析將在電子技術(shù)中介紹電將在電子技術(shù)中介紹電源的實現(xiàn)，在此，更關(guān)源的實現(xiàn)，在此，更關(guān)心電源驅(qū)動電路的能力心電源驅(qū)動電路的能力 所謂電源有載工作是指電源所謂電源有載工作是指電源開關(guān)閉合，電源與負載接通構(gòu)開關(guān)閉合，電源與負載接通構(gòu)成電流回路的電路狀態(tài)成電流回路的電路狀態(tài) 可通過左圖示手電筒模型來可通過左圖示手電筒模型來理解理解 電路的伏安關(guān)系如右電路的伏安關(guān)系如右表征電源的外部特性常表征電源的外部特性常用功率，將上式用功率，將上式各項乘各項乘以以I，則得到功率平衡式，則得到功率平衡式 式（式（1-3-4）表明，在一個電路中，電源產(chǎn)生的功率等于）表明，在一個電路中，電源產(chǎn)

40、生的功率等于負載取用的功率與電源內(nèi)阻消耗的功率的和，我們稱之負載取用的功率與電源內(nèi)阻消耗的功率的和，我們稱之為功率平衡（可通過為功率平衡（可通過一個例題一個例題來理解）來理解）用功率表示為：用功率表示為：P= PE P式中，式中，P=UI，為電源輸出功率；，為電源輸出功率；PE=EI，為電源產(chǎn)生功率；為電源產(chǎn)生功率；P=R0 I 2，為電源內(nèi)阻消耗功率，為電源內(nèi)阻消耗功率 手電筒電路的伏安關(guān)系如右手電筒電路的伏安關(guān)系如右 當當RO=0時，時，也就是說，電源的內(nèi)阻等于零也就是說，電源的內(nèi)阻等于零時，電源端電壓時，電源端電壓U恒等于恒等于電源電動勢電源電動勢E，是一定值，而，是一定值，而其中的電流

41、其中的電流I由負載電阻由負載電阻確定。我們把這樣的電壓源稱為理想電壓源或恒壓源確定。我們把這樣的電壓源稱為理想電壓源或恒壓源 電壓源是用電動勢電壓源是用電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來串聯(lián)來表示電源的電路模型，其數(shù)學描述為表示電源的電路模型，其數(shù)學描述為四理想電壓源四理想電壓源理想電壓源具有以下兩個基本性質(zhì)：理想電壓源具有以下兩個基本性質(zhì)：其端電壓其端電壓U是一定值，與流過的電流是一定值，與流過的電流I的大小無關(guān)；的大小無關(guān)；流過的電流是任意的，其數(shù)值由與電壓源相聯(lián)接的外流過的電流是任意的，其數(shù)值由與電壓源相聯(lián)接的外電路決定電路決定實際上，理想的電壓源是不存在的實際上，理想的電壓源是不存在的五電

42、流源模型五電流源模型一個實際電源除可以用電壓一個實際電源除可以用電壓源的模型來表示外，還可以源的模型來表示外，還可以用電流源的模型來表示用電流源的模型來表示 電壓源是用電動勢電壓源是用電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來表示，電流源是用串聯(lián)來表示，電流源是用IS 和和U/R0 兩條支路的并聯(lián)兩條支路的并聯(lián)來表示。電流源的模型可直來表示。電流源的模型可直接從電壓源模型中導(dǎo)出接從電壓源模型中導(dǎo)出 電壓源是用電動勢電壓源是用電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來串聯(lián)來表示電源的電路模型，其數(shù)學描述為表示電源的電路模型，其數(shù)學描述為 上式兩邊除以上式兩邊除以R0，有：，有： U/RO=E/RO-I引入電源的短路電流

43、引入電源的短路電流IS，顯然，顯然，IS = E/RO，則上式，則上式變?yōu)樽優(yōu)?這便是電流源的數(shù)學模型，電路如上這便是電流源的數(shù)學模型，電路如上當當R0 =（相當于并聯(lián)支路（相當于并聯(lián)支路R0斷開），則斷開），則I = IS，也就是說，也就是說，負載電流負載電流I固定等于電源短路電流固定等于電源短路電流IS，而其兩端的電壓，而其兩端的電壓U則是則是任意的，僅由負載電阻及電源短路電流任意的，僅由負載電阻及電源短路電流IS確定。我們把這樣確定。我們把這樣的電流源稱為理想電流源或恒流源的電流源稱為理想電流源或恒流源 電流源是用電流源是用IS 和和U/R0 兩條支路的兩條支路的并聯(lián)來表示，其數(shù)學描述為

44、并聯(lián)來表示，其數(shù)學描述為六理想電流源六理想電流源理想電流源具有以下兩個基本性質(zhì)：理想電流源具有以下兩個基本性質(zhì)： 輸出電流是一個定值輸出電流是一個定值IS，與端電壓，與端電壓U無關(guān)。無關(guān)。輸出的電壓是任意的輸出的電壓是任意的 ，其數(shù)值由外電路決定，其數(shù)值由外電路決定實際上，理想的電流源是不存在的實際上，理想的電流源是不存在的電源開路時電路電流為零，電源輸出功率為零，電子設(shè)備沒有電源開路時電路電流為零，電源輸出功率為零，電子設(shè)備沒有啟動，電路顯然不能工作，因此：啟動，電路顯然不能工作，因此：開啟電路電源是電路開始工作的第一步開啟電路電源是電路開始工作的第一步電源開路是指電源開關(guān)斷開、電源的電源開

45、路是指電源開關(guān)斷開、電源的端電壓等于電源電動勢、電路電流為端電壓等于電源電動勢、電路電流為零、電源輸出功率為零的電路狀態(tài)零、電源輸出功率為零的電路狀態(tài)七電源其它知識七電源其它知識1、開路、開路 電源開路用表達電源開路用表達式表示為式表示為 I = 0 U = U0= E P = 0 電源開路示意圖如上圖電源開路示意圖如上圖 電源短路是一種非常危險的電路狀態(tài)，巨大的短路電流將燒壞電源短路是一種非常危險的電路狀態(tài)，巨大的短路電流將燒壞電源電源,甚至引起火災(zāi)等事故甚至引起火災(zāi)等事故電源短路是指電源兩端由于某種原因電源短路是指電源兩端由于某種原因而直接被導(dǎo)線聯(lián)接的電路狀態(tài)。短路而直接被導(dǎo)線聯(lián)接的電路狀

46、態(tài)。短路時電路的負載電阻為零、電源的端電時電路的負載電阻為零、電源的端電壓為零，內(nèi)部將流過很大的短路電流壓為零，內(nèi)部將流過很大的短路電流2、短路、短路 電源短路用表達電源短路用表達式表示為式表示為 I =IS = E/R0 U = 0 P = 0 PE =P= R0I2電源短路示意圖如上圖電源短路示意圖如上圖 電源開路電壓、短路電流是實際電源的基本參數(shù)之一，電源開路電壓、短路電流是實際電源的基本參數(shù)之一，可通過可通過一個例題一個例題來理解來理解 確定某一元件是電源還是負載有兩種方法：確定某一元件是電源還是負載有兩種方法：（1）根據(jù)電壓和電流的實際方向來判別，方法如下：）根據(jù)電壓和電流的實際方向

47、來判別，方法如下：實際電流是從實際電壓方向的實際電流是從實際電壓方向的“+”端流出，端流出，U和和I方向相反，則方向相反，則該元件為電源；該元件為電源；實際電流是從實際電壓方向的實際電流是從實際電壓方向的“+”端流入，端流入，U和和I方向相同，該方向相同，該元件為負載。元件為負載。 一般來說，電源是作為提供功率的元件出現(xiàn)的，但是，有時一般來說，電源是作為提供功率的元件出現(xiàn)的，但是，有時也可能作為吸收功率的元件（作為負載）出現(xiàn)在電路也可能作為吸收功率的元件（作為負載）出現(xiàn)在電路3、電源與負載的判別、電源與負載的判別可通過可通過一個例題一個例題來理解來理解 （2）根據(jù)電壓和電流的參考方向來判別，方

48、法如下：）根據(jù)電壓和電流的參考方向來判別，方法如下： 當元件的當元件的U、I方向選得一致時，若方向選得一致時，若P = UI為為正值，正值，該元件是負載，反之，為電源；該元件是負載，反之，為電源； 當元件的當元件的U、I方向選得不一致時，若方向選得不一致時，若P = UI為為正正值，該元件是電源，反之，為負載。值，該元件是電源，反之，為負載。八本課的重點八本課的重點 重點：電源模型及有載分析第第5課課 在本次課中，在本次課中，我們將介紹電源元件的串介紹電源元件的串并聯(lián)聯(lián)接、電流源、電壓源相互之間的等并聯(lián)聯(lián)接、電流源、電壓源相互之間的等效變換及其應(yīng)用、受控電源等效變換及其應(yīng)用、受控電源等 課堂小

49、測驗課堂小測驗當當I1為為1A時，判斷條件不充分；當時，判斷條件不充分；當I1為為-1A時，時，I3值為正值為正 在右圖示電路中，假定在右圖示電路中，假定E1=6V、當當I1分別為分別為1A、-1A 時，請判斷時，請判斷I3值為正值還是為負值值為正值還是為負值 額定功率為額定功率為3000W的發(fā)電機，只接了一個的發(fā)電機，只接了一個1000W的的電爐，請問還有電爐，請問還有2000W的電能到那里去了的電能到那里去了發(fā)電機的實際輸出功率為發(fā)電機的實際輸出功率為1000W（實際只輸出了（實際只輸出了1000W）一電源元件一電源元件 的串并聯(lián)聯(lián)接的串并聯(lián)聯(lián)接所以：所以： I = （E2+E1）/（R2

50、+R1+RL） U= E2+E1-I（R2+R1）像電阻元件一樣，電源元件也存像電阻元件一樣，電源元件也存在聯(lián)接問題。在聯(lián)接問題。兩個電壓源兩個電壓源E1、E2的串聯(lián)聯(lián)接模型如右圖的串聯(lián)聯(lián)接模型如右圖 對右圖電路應(yīng)用基爾霍夫電壓定對右圖電路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律有：律有： E2+E1= I（R2+R1）+IRL引入一個等效電壓源引入一個等效電壓源E，其電動勢，其電動勢E為為E2+E1，內(nèi)阻，內(nèi)阻R0為為R2+R1 ，用它取代電壓源，用它取代電壓源E2、E1，其電路如上左圖，其電路如上左圖 可得出電壓源串聯(lián)聯(lián)接的結(jié)論：可得出電壓源串聯(lián)聯(lián)接的結(jié)論： 對負載而言，多個電壓源串聯(lián)可用一個電壓對負載而言，

51、多個電壓源串聯(lián)可用一個電壓源等效，其電動勢為多個電壓源電動勢的代數(shù)源等效，其電動勢為多個電壓源電動勢的代數(shù)和、內(nèi)阻為多個電壓源各自內(nèi)阻的和。和、內(nèi)阻為多個電壓源各自內(nèi)阻的和。 可通過串接電壓源提高負載的工作電壓?？赏ㄟ^串接電壓源提高負載的工作電壓。 兩個電壓源兩個電壓源E1、E2的的并聯(lián)聯(lián)接的模型如右圖并聯(lián)聯(lián)接的模型如右圖 求解電路求解電路，有有I2=（E1E2）/（R1+ R2） 兩個具有不同電動勢的電壓源并聯(lián)，高電動勢的兩個具有不同電動勢的電壓源并聯(lián)，高電動勢的電壓源將產(chǎn)生很大的輸出電流，低電動勢的電壓源電壓源將產(chǎn)生很大的輸出電流，低電動勢的電壓源將流入很大的電流。一般情況下，它將超過電源

52、本將流入很大的電流。一般情況下，它將超過電源本身的承受能力，從而毀壞電源。因此，一般情況下，身的承受能力，從而毀壞電源。因此，一般情況下，不同電壓源不能相互并聯(lián)不同電壓源不能相互并聯(lián) 電流源相互聯(lián)接的特點：電流源相互聯(lián)接的特點： 對負載而言，多個電流源并聯(lián)可用一個電流對負載而言，多個電流源并聯(lián)可用一個電流源等效，其短路電流為多個電流源短路電流的源等效，其短路電流為多個電流源短路電流的代數(shù)和、內(nèi)阻為分別多個電流源內(nèi)阻的并聯(lián)電代數(shù)和、內(nèi)阻為分別多個電流源內(nèi)阻的并聯(lián)電阻?？赏ㄟ^并聯(lián)電流源提高負載的工作電壓。阻?？赏ㄟ^并聯(lián)電流源提高負載的工作電壓。一般情況下，不同電流源不能相互串聯(lián)。一般情況下，不同電

53、流源不能相互串聯(lián)。二電壓源與電流源的等效變換的引入二電壓源與電流源的等效變換的引入 對負載電阻對負載電阻RL而而言，無論是用電言，無論是用電壓源表示的電源壓源表示的電源還是用電流源表還是用電流源表示的電源，其負示的電源，其負載特性是相同的載特性是相同的 對負載電阻對負載電阻RL而言，電壓源與電流源，相互間是等而言，電壓源與電流源，相互間是等效的，可以進行等效變換。效的，可以進行等效變換。 三電壓源與電流源的等效變換的公式三電壓源與電流源的等效變換的公式 令電流源的短路電流令電流源的短路電流IS = E/RO，則電壓源、電流源負載特，則電壓源、電流源負載特性相同。性相同。電壓源是用電動勢電壓源是

54、用電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來串聯(lián)來表示電源的電路模型，其數(shù)學描述為表示電源的電路模型，其數(shù)學描述為 電流源是用電流源是用IS 和和U/R0 兩條支路的兩條支路的并聯(lián)來表示，其數(shù)學描述為并聯(lián)來表示，其數(shù)學描述為 電壓源向電流源轉(zhuǎn)換時，內(nèi)阻電壓源向電流源轉(zhuǎn)換時，內(nèi)阻RO不變，電源的短路電不變，電源的短路電流流IS = E/RO 電流源向電壓源轉(zhuǎn)換時，內(nèi)阻電流源向電壓源轉(zhuǎn)換時，內(nèi)阻RO不變，電源的電動勢不變，電源的電動勢 E= RO IS 【例【例2.2.1】有一直流發(fā)電機，】有一直流發(fā)電機，E=250V，R0=1，負載電，負載電阻阻RL=24，請用電源的兩種模型分別計算負載電阻上電壓，請用電源

55、的兩種模型分別計算負載電阻上電壓U和電流和電流I，并計算電源內(nèi)部的損耗和內(nèi)阻上的壓降（，并計算電源內(nèi)部的損耗和內(nèi)阻上的壓降（解答解答） 電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換對電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換對外部負載外部負載RL是等效的。是等效的。 畫出電路如左圖畫出電路如左圖 求解左圖（求解左圖（a），有：），有： 求解左圖（求解左圖（b），有：），有： 電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換對外部負載電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換對外部負載RL是等是等效的，但對電源內(nèi)部，是不等效的。效的，但對電源內(nèi)部，是不等效的。 圖（圖（a）內(nèi)部的損耗和內(nèi)）內(nèi)部的損耗和內(nèi)阻上的壓降為：阻上的壓降為：U = I R0 = 101=10VP0=I

56、2R0= 1021=100W圖（圖（b）內(nèi)部的損耗和）內(nèi)部的損耗和內(nèi)阻上的壓降為：內(nèi)阻上的壓降為：可適當?shù)乩秒妷涸?、電流源可適當?shù)乩秒妷涸?、電流源的等效變換改變電路結(jié)構(gòu)從而的等效變換改變電路結(jié)構(gòu)從而產(chǎn)生直接電源串并聯(lián)關(guān)系產(chǎn)生直接電源串并聯(lián)關(guān)系 【例【例2.2.2】請計算右】請計算右圖中圖中2電阻上的電流電阻上的電流I （解答解答） 可將左邊可將左邊2V電壓源等效電壓源等效變換為電流源如上圖變換為電流源如上圖1A電流源與電流源與2A電流源并聯(lián)，電流源并聯(lián)，可用一個電流源等效取代可用一個電流源等效取代如左如左上圖上圖 左上圖中，有兩個電流源。左上圖中，有兩個電流源。可將它們分別等效變換為電壓可

57、將它們分別等效變換為電壓源如右上圖源如右上圖求解上圖，有求解上圖，有 I=5/3A 受控電源可分為控制端（輸入端）和受控端（輸出端）兩個部受控電源可分為控制端（輸入端）和受控端（輸出端）兩個部分。如果控制端不消耗功率，受控端滿足理想電壓源（或電流分。如果控制端不消耗功率，受控端滿足理想電壓源（或電流源）特性，這樣的受控電源稱為理想受控電源。源）特性，這樣的受控電源稱為理想受控電源。電壓源（或電流源）的輸出電壓（或電壓源（或電流源）的輸出電壓（或電流）不受外部電路的控制，我們稱電流）不受外部電路的控制，我們稱它為獨立電源。它為獨立電源。 四受控電源四受控電源(學時數(shù)較少時可將本知識點放學時數(shù)較少

58、時可將本知識點放到第七章講解到第七章講解)1、受控電源的概念、受控電源的概念 電壓源的輸出電電壓源的輸出電壓和電流源的輸壓和電流源的輸出電流受電路中出電流受電路中其它部分的控制，其它部分的控制，這種電源稱為受這種電源稱為受控電源?？仉娫础？赏ㄟ^可通過一個例題一個例題來理解來理解 五本課的重點五本課的重點 重點：電源兩種模型的等效變換 難點：受控電源第六課第六課 在本次課中，在本次課中，我們將介紹疊加定理、介紹疊加定理、戴維寧定理、電位及其應(yīng)用。戴維寧定理、電位及其應(yīng)用。一疊加原理一疊加原理 在左圖中，我們假定要求電在左圖中，我們假定要求電流流I 1 對于線性電路，任何一條支路的電流（或電壓），

59、都可看成對于線性電路，任何一條支路的電流（或電壓），都可看成是由電路中各個電源（電壓源或電流源）分別作用時，在此是由電路中各個電源（電壓源或電流源）分別作用時，在此支路中所產(chǎn)生的電流（或電壓）的支路中所產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和代數(shù)和。這便是疊加原理。這便是疊加原理 可用式可用式1-7-2求出結(jié)點電壓求出結(jié)點電壓后再求電流再求電流I 1 （解釋解釋） 。 顯然，左圖為線性電路，顯然，左圖為線性電路，考慮電源考慮電源E1單獨作用：將單獨作用：將電電壓源壓源E2短路短路，電路如下圖，電路如下圖 考考慮慮電電源源E2單單獨獨作作用用 分別求解上面的兩個電路再運用疊加原理可求分別求解上面的兩個電路再運用疊加原理可求I1+ 兩個電壓源相互并聯(lián)并給兩個電壓源相互并聯(lián)并給負載供電的電路如右圖負載供電的電路如右圖 請計算兩個電