《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》(第2版)PPT課件

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(diǎn)建議幾點(diǎn)建議 1 本課件按照本課件按照100學(xué)時(shí)組織，參考學(xué)時(shí)安排是學(xué)時(shí)組織，參考學(xué)時(shí)安排是以多媒體結(jié)合粉筆教學(xué)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的，建議以多媒體結(jié)合粉筆教學(xué)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的，建議使用本課件時(shí)使用本課件時(shí)多媒體結(jié)合粉筆教學(xué)多媒體結(jié)合粉筆教學(xué)。 2 由于電工電子技術(shù)課程各專(zhuān)業(yè)要求及學(xué)時(shí)差由于電工電子技術(shù)課程各專(zhuān)業(yè)要求及學(xué)時(shí)差別非常大，使用本課件時(shí)應(yīng)根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)、別非常大，使用本課件時(shí)應(yīng)根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)、學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)生的基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。3 每一章課件的開(kāi)始是該章教學(xué)的簡(jiǎn)要說(shuō)明

2、，每一章課件的開(kāi)始是該章教學(xué)的簡(jiǎn)要說(shuō)明，具體的每一課中還具體的每一課中還給出了具體知識(shí)點(diǎn)的調(diào)整建給出了具體知識(shí)點(diǎn)的調(diào)整建議議。建議教師調(diào)整前先將本書(shū)全部課件瀏覽一。建議教師調(diào)整前先將本書(shū)全部課件瀏覽一遍遍4 本課件中的超鏈接目標(biāo)頁(yè)為公開(kāi)教學(xué)網(wǎng)站本課件中的超鏈接目標(biāo)頁(yè)為公開(kāi)教學(xué)網(wǎng)站相關(guān)頁(yè)面，其中的許多頁(yè)面相關(guān)頁(yè)面，其中的許多頁(yè)面對(duì)學(xué)習(xí)很有幫助對(duì)學(xué)習(xí)很有幫助，建議使用本課件時(shí)保留該鏈接并建議使用本課件時(shí)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(wèn)題或心得可隨時(shí)與我課件應(yīng)用中有什么問(wèn)題或心得可隨時(shí)與我聯(lián)系。聯(lián)系。 陳新龍陳新龍 E-mail： 公開(kāi)教

3、學(xué)網(wǎng)址：公開(kāi)教學(xué)網(wǎng)址： http:/ 各章參考學(xué)時(shí)安排（各章參考學(xué)時(shí)安排（全書(shū)共全書(shū)共100學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)）第一章：第一章：12學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第二章：第二章：10學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第三章：第三章：4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第四章：第四章：6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第五章：第五章：2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第六章：第六章：6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第七章：第七章：10學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第八章：第八章：10學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第九章：第九章：14學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第十章：第十章：14學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第十一章：第十一章：4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 第十二章：第十二章：8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 各章具體教學(xué)組織中有學(xué)時(shí)數(shù)較多（或少）各章具體教學(xué)組織中有學(xué)時(shí)數(shù)較多（或少）時(shí)的調(diào)整建議。時(shí)的調(diào)整建議。 以上安排僅供參考，針對(duì)具體的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、以上安排

4、僅供參考，針對(duì)具體的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、學(xué)生實(shí)際情況，應(yīng)進(jìn)行學(xué)生實(shí)際情況，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不可，不可絕對(duì)絕對(duì)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(lèi)出發(fā)，介紹了電本章從電路的組成及其分類(lèi)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(diǎn)；在此阻元件、電源元件的聯(lián)接方式及其特點(diǎn)；在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步介紹電路分析的常用方法：如等基礎(chǔ)上進(jìn)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(diǎn)電壓、疊加原理、戴效變換、支路電流、結(jié)點(diǎn)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(shū)中標(biāo)明的選講內(nèi)容本章為基礎(chǔ)章，要求除書(shū)中標(biāo)明的選講內(nèi)容外全部掌握外全部掌握 本章建議學(xué)時(shí)數(shù)：本章建議學(xué)時(shí)數(shù)：12學(xué)時(shí)（學(xué)時(shí)數(shù)較多的專(zhuān)學(xué)時(shí)（學(xué)時(shí)數(shù)較多的專(zhuān)業(yè)建議增加業(yè)建議增加1堂習(xí)題課）。堂習(xí)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(shí)，以使讀者對(duì)其有初步了解的基礎(chǔ)知識(shí)，以使讀者對(duì)其有初步了解 二十一世紀(jì)是一個(gè)二十一世紀(jì)是一個(gè)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的時(shí)代。字化的時(shí)代。新時(shí)代的工科生應(yīng)掌新時(shí)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(shí)術(shù)方面的知識(shí)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(shí)間發(fā)生變化的電路隨時(shí)間發(fā)生變化的電路 電池電壓能在一段時(shí)間電池電壓能在一段時(shí)間之內(nèi)能保持不變之內(nèi)能保持不變 該電路在一段時(shí)間該電路在一段時(shí)間內(nèi)電流大小和方向均內(nèi)電流大小和方向均不隨時(shí)間發(fā)生變化，不隨時(shí)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(shí)際元件理想化，在一定條件下突出其主要電磁性將實(shí)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(chēng)為實(shí)際質(zhì)，忽略其次要性質(zhì)，這樣的元件所組成的電路稱(chēng)為實(shí)際電路的電路的電路模型電路模型（簡(jiǎn)稱(chēng)電路

7、簡(jiǎn)稱(chēng)電路） 實(shí)際電氣設(shè)備包括電工設(shè)備、聯(lián)接設(shè)備兩個(gè)部分。 手電筒便是一個(gè)電氣設(shè)手電筒便是一個(gè)電氣設(shè)備；它包括電池、筒體、備；它包括電池、筒體、開(kāi)關(guān)和小燈泡開(kāi)關(guān)和小燈泡 電池、小燈泡為電工設(shè)備；筒體、開(kāi)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(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為E的電壓源；忽的電壓源；忽略筒體，開(kāi)關(guān)視為理想開(kāi)略筒體，開(kāi)關(guān)視為理想開(kāi)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(jiàn)元件圖形符號(hào)常見(jiàn)元件圖形符號(hào) 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(guò)將實(shí)際元件理想化建立實(shí)際電路的電路?？赏ㄟ^(guò)將實(shí)際元件理想化建立實(shí)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(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)E E、端電壓、端電壓U U來(lái)描述來(lái)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(shí)際方向和參考方向之有實(shí)際方向和參考方向之分分 正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的相反方向?yàn)殡娬姾蛇\(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的相反方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向流的實(shí)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(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由低電位端電源電動(dòng)勢(shì)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 ?？扇我膺x定某一方向作?？扇我膺x定某一方向作為其參考方向?yàn)槠鋮⒖挤较?（電路中所標(biāo)（電路中所標(biāo)的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)的方向的

10、電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)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(lái)表示，也可來(lái)表示，也可用雙下標(biāo)表示。用雙下標(biāo)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(diǎn)參考極性為點(diǎn)參考極性為“+”+”，b b點(diǎn)參考極性為點(diǎn)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(fù)。當(dāng)實(shí)際方向與參考方向選定以后，電壓電流之值才有正負(fù)。當(dāng)實(shí)際方向與參考

11、方向一致時(shí)為正，反之，為負(fù)。考方向一致時(shí)為正，反之，為負(fù)。請(qǐng)判斷上圖中電動(dòng)勢(shì)請(qǐng)判斷上圖中電動(dòng)勢(shì)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(kāi)源文件（中打開(kāi)源文件（1-2-3.ms101-2-3.ms10）單擊運(yùn)行按鈕單擊運(yùn)行按鈕單擊圖中的開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)單擊圖中的開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)四直流電路的計(jì)算機(jī)仿真分析方法四直流電路的計(jì)算機(jī)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(yàn)證該電路設(shè)計(jì)是否上面的仿真結(jié)果是否可以驗(yàn)證該電路設(shè)計(jì)是否

12、正確？正確？需要根據(jù)實(shí)際要求確定！需要根據(jù)實(shí)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(shí)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(shí)必須遵循電子設(shè)備使用時(shí)的額定電壓、電流、功率及其它正常運(yùn)行必須電子設(shè)備使用時(shí)的額定電壓、電流、功率及其它正常運(yùn)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(yùn)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(yùn)行而對(duì)電壓、電流、功率及其它正常運(yùn)行必須保證的參數(shù)規(guī)定的而對(duì)電壓、電流、功率及其它正常運(yùn)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(shí)際

13、值、額定值與實(shí)際值 當(dāng)然，實(shí)際電子設(shè)備受實(shí)際線路、其它負(fù)載等各種實(shí)際因素的當(dāng)然，實(shí)際電子設(shè)備受實(shí)際線路、其它負(fù)載等各種實(shí)際因素的影響，電壓、電流、功率等影響，電壓、電流、功率等實(shí)際值不一定等于其額定值實(shí)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(yùn)行及使用效率，它們的實(shí)際值必須與其額了保證設(shè)備的正常運(yùn)行及使用效率，它們的實(shí)際值必須與其額定值相差不多且一般不可超過(guò)其額定值。定值相差不多且一般不可超過(guò)其額定值。 【例【例.1】有一個(gè)額定值為】有一個(gè)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(qǐng)問(wèn)其額定電流為多少？結(jié)構(gòu)手電筒燈珠，請(qǐng)問(wèn)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(dāng)該手電筒使用上面的仿真結(jié)果顯示，當(dāng)該手電筒使用0.3W0.3W的燈珠時(shí)，的燈珠時(shí)，流經(jīng)燈珠的電流達(dá)到了額定要求流經(jīng)燈珠的電流達(dá)到了額定要求 3. 3.仿真分析實(shí)現(xiàn)的步驟仿真分析實(shí)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(dòng)仿真功能，求出輸出參數(shù)并分析啟動(dòng)仿真功能，求出輸出參數(shù)并分析思考題思考題 計(jì)算機(jī)仿真分析的本質(zhì)是什么？計(jì)算機(jī)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(qǐng)判斷如右圖中請(qǐng)判斷如右圖中電流的實(shí)際方向電流的實(shí)際方向 二歐姆定律二歐姆定律 答案：答案：開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電流斷開(kāi)，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(kāi)關(guān)開(kāi)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(jiǎn)單電路求解簡(jiǎn)單電路 還應(yīng)理解分析與計(jì)算電路還應(yīng)理解分析與計(jì)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(shí)，流向某一結(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點(diǎn)在任一瞬時(shí)，流向某一結(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和，即在任一瞬時(shí)，一個(gè)結(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和流出的電流之和，即在任一瞬時(shí)，一個(gè)結(jié)點(diǎn)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(gè)概念幾個(gè)概念 支路支路：電路中的每一分支稱(chēng)為支路，一條支路流過(guò)同一個(gè)電：電路中的每一分支稱(chēng)為支路，一條支路流過(guò)同一個(gè)電流，稱(chēng)為流，稱(chēng)為支路電流支路電流。 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上的支路相聯(lián)接的點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上的支路相聯(lián)接的點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn) 圖示電路共有三個(gè)電圖示電路共有三個(gè)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(gè)結(jié)點(diǎn)圖示電路共有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)a和和b acb、adb兩條支路兩條支路中含有電源，稱(chēng)為有源中含有電源，稱(chēng)為有源支路；支路；ab支路不含電支路不含電源，稱(chēng)為無(wú)源支路源，稱(chēng)為無(wú)源支路對(duì)圖示結(jié)點(diǎn)，其流入該結(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點(diǎn)對(duì)圖示結(jié)點(diǎn)，其流入該結(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點(diǎn)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(diǎn)，但也可常應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)，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(jiàn)，任一瞬時(shí)，通過(guò)

18、任一閉可見(jiàn)，任一瞬時(shí)，通過(guò)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(qǐng)注意（請(qǐng)注意IA、IB、IC均為流入電流）均為流入電流）可通過(guò)【例可通過(guò)【例1.3.2】來(lái)理解】來(lái)理解四基爾霍夫電壓定律四基爾霍夫電壓定律 分析與計(jì)算電路最基本的定律還有：分析與計(jì)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(shí)，沿任一回路循行方向（順時(shí)針?lè)较蚧蛟谌我凰矔r(shí)，沿任一回路循行方向（順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较颍?，回路中各段電壓的代?shù)和恒等于零，逆時(shí)針?lè)较颍?，回?/p>

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(gè)閉合的電路回路是一個(gè)閉合的電路 上圖中，上圖中，E1、R1、R3構(gòu)成一個(gè)回路；構(gòu)成一個(gè)回路； R3、R2、E2也構(gòu)成一個(gè)回路也構(gòu)成一個(gè)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(gè)回路，構(gòu)成一個(gè)回路，可分為可分為E1、R1、R2、E2四個(gè)電壓段。四個(gè)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(diǎn)出發(fā)，依照虛點(diǎn)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(duì)想象回路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，有對(duì)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(diǎn)存在一個(gè)如圖示方向的電動(dòng)兩點(diǎn)存在一個(gè)如圖示方向的電動(dòng)勢(shì)，其端電壓為勢(shì)，其端電壓為UAB，則，則UA、UB、UAB

21、構(gòu)成一個(gè)回路構(gòu)成一個(gè)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(guò)【例可通過(guò)【例1.3.3】來(lái)理解基爾霍夫電壓定律】來(lái)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(dāng)列出全部的結(jié)點(diǎn)和回路方程時(shí)，有些方程不獨(dú)立。當(dāng)列出全部的結(jié)點(diǎn)和回路方程時(shí)，有些方程不獨(dú)立。選擇獨(dú)立方程的原則如下：選擇獨(dú)立方程的原則如下： 對(duì)對(duì)n個(gè)結(jié)點(diǎn)、個(gè)結(jié)點(diǎn)、m條支路的電路，可列出條支路的電路，可列出n-1個(gè)獨(dú)立個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程和的結(jié)點(diǎn)電流方程和m-n+1個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程。個(gè)獨(dú)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(duì)結(jié)點(diǎn)和回路建立求解電路的方程律和電壓定律分別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回路建立求解電路的方程組，通過(guò)求解方程組求出各支路電流并求出電路其它組，通過(guò)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(gè)支路和個(gè)支路和2個(gè)結(jié)點(diǎn)個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn)a應(yīng)用基爾霍夫電流定律，對(duì)應(yīng)用基爾霍夫電流定律，對(duì)abC、abd兩個(gè)回路兩個(gè)回路應(yīng)用應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，可列出如下三個(gè)方程：基爾霍夫電壓定律，可列出如下三個(gè)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(qǐng)求各支路電，請(qǐng)求各支路電流流 ？ I1 =4A、I2 =6A、I3 =10A六利用結(jié)點(diǎn)電壓公式求解電路六利用結(jié)點(diǎn)電壓公式求解電路其結(jié)點(diǎn)間電壓如下（其結(jié)點(diǎn)間電壓如下（解釋解釋?zhuān)海?支路電流法是求解電路的基本方法，但隨著支路、結(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(duì)右圖示兩個(gè)結(jié)點(diǎn)、對(duì)右圖示兩個(gè)結(jié)點(diǎn)、多個(gè)支路的復(fù)雜電路多個(gè)支路的復(fù)雜電路運(yùn)用結(jié)點(diǎn)電壓公式解題步驟如下：運(yùn)用結(jié)點(diǎn)電壓公式解題步驟如下：1、在電路圖上標(biāo)出結(jié)點(diǎn)電壓、各支路電流的參考方向；、在電路圖上標(biāo)出結(jié)點(diǎn)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(diǎn)電壓求出結(jié)點(diǎn)電壓注意：注意：l 在用式在用式(1-4-2)求出結(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的方向與結(jié)點(diǎn)電壓的求出結(jié)點(diǎn)電壓時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的方向與結(jié)點(diǎn)電壓的參考方向相同時(shí)取正值，反之，取負(fù)值，最終結(jié)果與支路電參考方向相同時(shí)取正值，反之，取負(fù)值，最終結(jié)果與支路電流的參考方向無(wú)關(guān)。流的參考方向無(wú)關(guān)。l 若電路圖中結(jié)點(diǎn)數(shù)目多于兩個(gè)，則式若電路圖中結(jié)點(diǎn)數(shù)目多于兩個(gè)，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(gè)結(jié)點(diǎn)求解?？闪谐雎?lián)立方程或變換到兩個(gè)結(jié)點(diǎn)求解。3、對(duì)各支路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，可求出各支路電流；、對(duì)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(diǎn)間電壓參考方向?yàn)檫x定結(jié)點(diǎn)間電壓參考方向?yàn)閁方向，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(qǐng)求支路電流，請(qǐng)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(fù)答案：為負(fù) 結(jié)點(diǎn)示意圖如右圖，已知結(jié)點(diǎn)示意圖如右圖，已知I1、I2的數(shù)值為正值，請(qǐng)問(wèn)的數(shù)值為正值，請(qǐng)問(wèn)I3的

26、數(shù)的數(shù)值為正還是為負(fù)？值為正還是為負(fù)？ 左圖中，請(qǐng)判斷它共存在多左圖中，請(qǐng)判斷它共存在多少個(gè)回路少個(gè)回路? 有多少?zèng)Q定電路有多少?zèng)Q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(duì)外只有兩個(gè)端鈕，這個(gè)對(duì)外只有兩個(gè)端鈕，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)整體稱(chēng)為二端網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)整體稱(chēng)為二端網(wǎng)絡(luò) 兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)等效是指對(duì)兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)等效是指對(duì)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(duì)對(duì)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(gè)二端網(wǎng)絡(luò)等效個(gè)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(guò)內(nèi)部而言，流過(guò)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(duì)于復(fù)雜電路，純粹用對(duì)于復(fù)雜電路，純粹用基爾霍夫等定律分析過(guò)于基爾霍夫等定律分析過(guò)于困難困難 需要根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去需要根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去尋找分析與計(jì)算的簡(jiǎn)便方法尋找分析與計(jì)算的簡(jiǎn)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(shí)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(shí)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(gè)或更多個(gè)電阻一如果電路中有兩個(gè)或更多個(gè)電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)，并且在這些電個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)，并且在這些電阻上通過(guò)同一電流，則這樣的聯(lián)接方阻上通過(guò)同一電流，則這樣的聯(lián)接方法稱(chēng)為電阻串聯(lián)法稱(chēng)為電阻串聯(lián) （如右圖）（如右圖） 兩個(gè)電阻兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián)可用一個(gè)電串聯(lián)可用一個(gè)電阻阻R來(lái)來(lái)等效等效代替，這代替，這個(gè)個(gè)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(gè)接一個(gè)地征為電阻一個(gè)接一個(gè)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(fù)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(fù)載額定電壓低于電源電壓的情況下，可根據(jù)需要與負(fù)載串聯(lián)一個(gè)電阻以分壓壓的情況下，可根據(jù)需要與負(fù)載串聯(lián)一個(gè)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(diǎn)結(jié)論電阻串聯(lián)的幾點(diǎn)結(jié)論 兩個(gè)電

30、阻兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián)可用一串聯(lián)可用一個(gè)電阻個(gè)電阻R來(lái)來(lái)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(gè)或更多個(gè)電阻聯(lián)接如果電路中有兩個(gè)或更多個(gè)電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間，則這樣的聯(lián)在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間，則這樣的聯(lián)接方法稱(chēng)為電阻并聯(lián)（如右圖）接方法稱(chēng)為電阻并聯(lián)（如右圖） 兩個(gè)電阻兩個(gè)電阻R 1、R 2并聯(lián)可用一個(gè)電并聯(lián)可用一個(gè)電阻阻R來(lái)來(lái)等效等效代替（這代替（這個(gè)個(gè)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(gè)或更多個(gè)電阻聯(lián)接為兩個(gè)或更多個(gè)電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間一般負(fù)載都是并聯(lián)使用的。各個(gè)不同的負(fù)載并聯(lián)時(shí)，它一般負(fù)載都是并聯(lián)使用的。各個(gè)不同的負(fù)載并聯(lián)時(shí)，它們處于同一電壓下，任何一個(gè)負(fù)載的工作情況基本不受們處于同一電壓下，任何一個(gè)負(fù)載的工作情況基本不受其它負(fù)載的影響其它負(fù)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(diǎn)結(jié)論電阻并聯(lián)的幾點(diǎn)結(jié)論兩個(gè)電阻兩個(gè)電阻R 1、R 2并聯(lián)可用一并聯(lián)可用一個(gè)電阻個(gè)電阻R來(lái)等效代替（來(lái)等效代替（其其阻值阻值的倒數(shù)為（的倒數(shù)為（1/ R1

32、+1/ R 2） 通過(guò)合并串并聯(lián)電阻簡(jiǎn)化電路是通過(guò)合并串并聯(lián)電阻簡(jiǎn)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(guò)幾個(gè)例題來(lái)理解其應(yīng)用們通過(guò)幾個(gè)例題來(lái)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(duì)電阻（這種變換對(duì)電阻R 1而而言是等效的言是等效的，對(duì)對(duì)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(xì)解答詳細(xì)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(qǐng)求請(qǐng)求I、I 1、I 2、I 3 u 幾個(gè)例題幾個(gè)例題 R=2

33、 、I=U/R=2A、I1=1A、I2=I3=0.5A 可通過(guò)合并串、可通過(guò)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(xì)詳細(xì)解答解答）。）。 例例2 電路如下圖，請(qǐng)求電路如下圖，請(qǐng)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(shí)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(shí)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(gè)電阻首尾聯(lián)接

34、，構(gòu)成一個(gè)電阻首尾聯(lián)接，構(gòu)成一個(gè)閉合的三角形狀，我們個(gè)閉合的三角形狀，我們稱(chēng)這種聯(lián)接為三角形（稱(chēng)這種聯(lián)接為三角形（形）聯(lián)接。類(lèi)似地，形）聯(lián)接。類(lèi)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(chēng)形聯(lián)接也常稱(chēng)形聯(lián)接形聯(lián)接 圖中，圖中，Ra、Rb、Re三個(gè)三個(gè)電阻一端聯(lián)接在一起，我電阻一端聯(lián)接在一起，我們稱(chēng)這種聯(lián)接為星形（們稱(chēng)這種聯(lián)接為星形（丫丫形）聯(lián)接。形）聯(lián)接。Ra、Rb 、Rbc、Rca四個(gè)電阻首尾聯(lián)接，中四個(gè)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(chēng)為這種聯(lián)接稱(chēng)為橋式聯(lián)接。橋式聯(lián)接。 丫形聯(lián)接也常稱(chēng)丫形聯(lián)接也常稱(chēng)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(shí)際電路元件的常見(jiàn)聯(lián)接方法式聯(lián)接為實(shí)際電路元件的常見(jiàn)聯(lián)接方法 對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)外部電路而言，下面兩圖可互換。換。請(qǐng)記住丫形網(wǎng)絡(luò)（左圖）用請(qǐng)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(méi)有直接電阻串、電路中沒(méi)有直接電阻串、并聯(lián)關(guān)系?？赏ㄟ^(guò)將并聯(lián)關(guān)系?？赏ㄟ^(guò)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(xì)詳細(xì)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(qǐng)求請(qǐng)求I、Rb 上電壓上電壓URb？ I=2.4A、 URb =6V六本課的重點(diǎn)與難點(diǎn)六本課的重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：電阻元件的串并聯(lián)聯(lián)接重點(diǎn)：電阻元件的串并聯(lián)聯(lián)接 難點(diǎn)：電阻元件的三角形、星型的等效變難點(diǎn)：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(guò)電流為上流過(guò)電流為0，請(qǐng)求請(qǐng)

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(gè)二端元件對(duì)外輸出的端電壓或電流如果一個(gè)二端元件對(duì)外輸出的端電壓或電流能保持為一個(gè)恒定值或確定的時(shí)間函數(shù)，我們能保持為一個(gè)恒定值或確定的時(shí)間函數(shù)，我們就把這個(gè)二端元件稱(chēng)為電源就把這個(gè)二端元件稱(chēng)為電源。 依照電源的輸出類(lèi)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(lái)表示池便可用電壓源來(lái)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(fù)責(zé)給電路提供能一，它負(fù)責(zé)給電路提供能量，是電路工作的源動(dòng)力量，是電路工作的源動(dòng)力 一個(gè)電源可以用兩種不同的一個(gè)電源可以用兩種不同的電路模型來(lái)表示，用電壓形式電路模型來(lái)表示，用電壓形式來(lái)表示的模型為電壓源模型；來(lái)表示的模型為電壓源模型；用電流形式來(lái)表示的模型為電用電流形式來(lái)表示的模型為電流源模型流源模型 電壓源是用電動(dòng)勢(shì)電壓源是用電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來(lái)表示電源的電路模串聯(lián)來(lái)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(shí)現(xiàn)，在此，更關(guān)源的實(shí)現(xiàn)，在此，更關(guān)心電源驅(qū)動(dòng)電路的能力心電源驅(qū)動(dòng)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(kāi)關(guān)閉合，電源與負(fù)載接通構(gòu)開(kāi)關(guān)閉合，電源與負(fù)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(guò)左圖示手電筒模型來(lái)可通過(guò)左圖示手電筒模型來(lái)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(xiàng)乘各項(xiàng)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(gè)電路中，電源產(chǎn)生的功率等于）表明，在一個(gè)電路中，電源產(chǎn)

40、生的功率等于負(fù)載取用的功率與電源內(nèi)阻消耗的功率的和，我們稱(chēng)之負(fù)載取用的功率與電源內(nèi)阻消耗的功率的和，我們稱(chēng)之為功率平衡（可通過(guò)為功率平衡（可通過(guò)一個(gè)例題一個(gè)例題來(lái)理解）來(lái)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(dāng)當(dāng)RO=0時(shí)，時(shí)，也就是說(shuō)，電源的內(nèi)阻等于零也就是說(shuō)，電源的內(nèi)阻等于零時(shí)，電源端電壓時(shí)，電源端電壓U恒等于恒等于電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)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(fù)載電阻由負(fù)載電阻確定。我們把這樣的電壓源稱(chēng)為理想電壓源或恒壓源確定。我們把這樣的電壓源稱(chēng)為理想電壓源或恒壓源 電壓源是用電動(dòng)勢(shì)電壓源是用電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來(lái)串聯(lián)來(lái)表示電源的電路模型，其數(shù)學(xué)描述為表示電源的電路模型，其數(shù)學(xué)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(gè)基本性質(zhì)：理想電壓源具有以下兩個(gè)基本性質(zhì)：其端電壓其端電壓U是一定值，與流過(guò)的電流是一定值，與流過(guò)的電流I的大小無(wú)關(guān)；的大小無(wú)關(guān)；流過(guò)的電流是任意的，其數(shù)值由與電壓源相聯(lián)接的外流過(guò)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(shí)際上，理想的電壓源是不存在的實(shí)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(gè)實(shí)際電源除可以用電壓一個(gè)實(shí)際電源除可以用電壓源的模型來(lái)表示外，還可以源的模型來(lái)表示外，還可以用電流源的模型來(lái)表示用電流源的模型來(lái)表示 電壓源是用電動(dòng)勢(shì)電壓源是用電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來(lái)表示，電流源是用串聯(lián)來(lái)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(lái)表示。電流源的模型可直來(lái)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(dòng)勢(shì)電壓源是用電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來(lái)串聯(lián)來(lái)表示電源的電路模型，其數(shù)學(xué)描述為表示電源的電路模型，其數(shù)學(xué)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(xué)模型，電路如上這便是電流源的數(shù)學(xué)模型，電路如上當(dāng)當(dāng)R0 =（相當(dāng)于并聯(lián)支路（相當(dāng)于并聯(lián)支路R0斷開(kāi)），則斷開(kāi)），則I = IS，也就是說(shuō)，也就是說(shuō)，負(fù)載電流負(fù)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(fù)載電阻及電源短路電流任意的，僅由負(fù)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(chēng)為理想電流源或恒流源的電流源稱(chēng)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(lái)表示，其數(shù)學(xué)描述為

44、并聯(lián)來(lái)表示，其數(shù)學(xué)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(gè)基本性質(zhì)：理想電流源具有以下兩個(gè)基本性質(zhì)： 輸出電流是一個(gè)定值輸出電流是一個(gè)定值IS，與端電壓，與端電壓U無(wú)關(guān)。無(wú)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(shí)際上，理想的電流源是不存在的實(shí)際上，理想的電流源是不存在的電源開(kāi)路時(shí)電路電流為零，電源輸出功率為零，電子設(shè)備沒(méi)有電源開(kāi)路時(shí)電路電流為零，電源輸出功率為零，電子設(shè)備沒(méi)有啟動(dòng)，電路顯然不能工作，因此：?jiǎn)?dòng)，電路顯然不能工作，因此：開(kāi)啟電路電源是電路開(kāi)始工作的第一步開(kāi)啟電路電源是電路開(kāi)始工作的第一步電源開(kāi)路是指電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、電源的電源開(kāi)

45、路是指電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、電源的端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)、電路電流為端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)、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(shí)七電源其它知識(shí)1、開(kāi)路、開(kāi)路 電源開(kāi)路用表達(dá)電源開(kāi)路用表達(dá)式表示為式表示為 I = 0 U = U0= E P = 0 電源開(kāi)路示意圖如上圖電源開(kāi)路示意圖如上圖 電源短路是一種非常危險(xiǎn)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(xiǎn)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(shí)電路的負(fù)載電阻為零、電源的端電時(shí)電路的負(fù)載電阻為零、電源的端電壓為零，內(nèi)部將流過(guò)很大的短路電流壓為零，內(nèi)部將流過(guò)很大的短路電流2、短路、短路 電源短路用表達(dá)電源短路用表達(dá)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(kāi)路電壓、短路電流是實(shí)際電源的基本參數(shù)之一，電源開(kāi)路電壓、短路電流是實(shí)際電源的基本參數(shù)之一，可通過(guò)可通過(guò)一個(gè)例題一個(gè)例題來(lái)理解來(lái)理解 確定某一元件是電源還是負(fù)載有兩種方法：確定某一元件是電源還是負(fù)載有兩種方法：（1）根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向來(lái)判別，方法如下：）根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向

47、來(lái)判別，方法如下：實(shí)際電流是從實(shí)際電壓方向的實(shí)際電流是從實(shí)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(shí)際電流是從實(shí)際電壓方向的實(shí)際電流是從實(shí)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(fù)載。元件為負(fù)載。 一般來(lái)說(shuō)，電源是作為提供功率的元件出現(xiàn)的，但是，有時(shí)一般來(lái)說(shuō)，電源是作為提供功率的元件出現(xiàn)的，但是，有時(shí)也可能作為吸收功率的元件（作為負(fù)載）出現(xiàn)在電路也可能作為吸收功率的元件（作為負(fù)載）出現(xiàn)在電路3、電源與負(fù)載的判別、電源與負(fù)載的判別可通過(guò)可通過(guò)一個(gè)例題一個(gè)例題來(lái)理解來(lái)理解 （2）根據(jù)電壓和電流的參考方向來(lái)判別，方

48、法如下：）根據(jù)電壓和電流的參考方向來(lái)判別，方法如下： 當(dāng)元件的當(dāng)元件的U、I方向選得一致時(shí)，若方向選得一致時(shí)，若P = UI為為正值，正值，該元件是負(fù)載，反之，為電源；該元件是負(fù)載，反之，為電源； 當(dāng)元件的當(dāng)元件的U、I方向選得不一致時(shí)，若方向選得不一致時(shí)，若P = UI為為正正值，該元件是電源，反之，為負(fù)載。值，該元件是電源，反之，為負(fù)載。八本課的重點(diǎn)八本課的重點(diǎn) 重點(diǎn)：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(cè)驗(yàn)課堂小測(cè)驗(yàn)當(dāng)當(dāng)I1為為1A時(shí)，判斷條件不充分；當(dāng)時(shí)，判斷條件不充分；當(dāng)I1為為-1A時(shí)，時(shí)，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(dāng)當(dāng)I1分別為分別為1A、-1A 時(shí)，請(qǐng)判斷時(shí)，請(qǐng)判斷I3值為正值還是為負(fù)值值為正值還是為負(fù)值 額定功率為額定功率為3000W的發(fā)電機(jī)，只接了一個(gè)的發(fā)電機(jī)，只接了一個(gè)1000W的的電爐，請(qǐng)問(wèn)還有電爐，請(qǐng)問(wèn)還有2000W的電能到那里去了的電能到那里去了發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出功率為發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸出功率為1000W（實(shí)際只輸出了（實(shí)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(wèn)題。在聯(lián)接問(wèn)題。兩個(gè)電壓源兩個(gè)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(duì)右圖電路應(yīng)用基爾霍夫電壓定對(duì)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(gè)等效電壓源引入一個(gè)等效電壓源E，其電動(dòng)勢(shì)，其電動(dòng)勢(shì)E為為E2+E1，內(nèi)阻，內(nèi)阻R0為為R2+R1 ，用它取代，用它取代電壓源電壓源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(duì)負(fù)載而言，多個(gè)電壓源串聯(lián)可用一個(gè)電壓對(duì)負(fù)載而言，

51、多個(gè)電壓源串聯(lián)可用一個(gè)電壓源等效，其電動(dòng)勢(shì)為多個(gè)電壓源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)源等效，其電動(dòng)勢(shì)為多個(gè)電壓源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和、內(nèi)阻為多個(gè)電壓源各自內(nèi)阻的和。和、內(nèi)阻為多個(gè)電壓源各自內(nèi)阻的和。 可通過(guò)串接電壓源提高負(fù)載的工作電壓?？赏ㄟ^(guò)串接電壓源提高負(fù)載的工作電壓。 兩個(gè)電壓源兩個(gè)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(gè)具有不同電動(dòng)勢(shì)的電壓源并聯(lián)，高電動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)具有不同電動(dòng)勢(shì)的電壓源并聯(lián)，高電動(dòng)勢(shì)的電壓源將產(chǎn)生很大的輸出電流，低電動(dòng)勢(shì)的電壓源電壓源將產(chǎn)生很大的輸出電流，低電動(dòng)勢(shì)的電壓源將流入很大的電流。一般情況下，它將超過(guò)電源

52、本將流入很大的電流。一般情況下，它將超過(guò)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(diǎn)：電流源相互聯(lián)接的特點(diǎn)： 對(duì)負(fù)載而言，多個(gè)電流源并聯(lián)可用一個(gè)電流對(duì)負(fù)載而言，多個(gè)電流源并聯(lián)可用一個(gè)電流源等效，其短路電流為多個(gè)電流源短路電流的源等效，其短路電流為多個(gè)電流源短路電流的代數(shù)和、內(nèi)阻為分別多個(gè)電流源內(nèi)阻的并聯(lián)電代數(shù)和、內(nèi)阻為分別多個(gè)電流源內(nèi)阻的并聯(lián)電阻。可通過(guò)并聯(lián)電流源提高負(fù)載的工作電壓。阻。可通過(guò)并聯(lián)電流源提高負(fù)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(duì)負(fù)載電阻對(duì)負(fù)載電阻RL而而言，無(wú)論是用電言，無(wú)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(fù)示的電源，其負(fù)載特性是相同的載特性是相同的 對(duì)負(fù)載電阻對(duì)負(fù)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(jìn)行等效變換。效的，可以進(jìn)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(fù)載特，則電壓源、電流源負(fù)載特性相同。性相同。電壓源是用電動(dòng)勢(shì)電壓源是

54、用電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻R0串聯(lián)來(lái)串聯(lián)來(lái)表示電源的電路模型，其數(shù)學(xué)描述為表示電源的電路模型，其數(shù)學(xué)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(lái)表示，其數(shù)學(xué)描述為并聯(lián)來(lái)表示，其數(shù)學(xué)描述為 電壓源向電流源轉(zhuǎn)換時(shí)，內(nèi)阻電壓源向電流源轉(zhuǎn)換時(shí)，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(shí)，內(nèi)阻電流源向電壓源轉(zhuǎn)換時(shí)，內(nèi)阻RO不變，電源的電動(dòng)勢(shì)不變，電源的電動(dòng)勢(shì) E= RO IS 【例【例2.2.1】有一直流發(fā)電機(jī)，】有一直流發(fā)電機(jī)，E=250V，R0=1，負(fù)載電，負(fù)載電阻阻RL=24，請(qǐng)用電源的兩種模型分別計(jì)算負(fù)載電阻上電壓，請(qǐng)用電源

55、的兩種模型分別計(jì)算負(fù)載電阻上電壓U和電流和電流I，并計(jì)算電源內(nèi)部的損耗和內(nèi)阻上的壓降（，并計(jì)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(duì)電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換對(duì)外部負(fù)載外部負(fù)載RL是等效的。是等效的。 畫(huà)出電路如左圖畫(huà)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(duì)外部負(fù)載電壓源與電流源的相互轉(zhuǎn)換對(duì)外部負(fù)載RL是等是等效的，但對(duì)電源內(nèi)部，是不等效的。效的，但對(duì)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(dāng)?shù)乩秒妷涸?、電流源可適當(dāng)?shù)乩秒妷涸础㈦娏髟吹牡刃ё儞Q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(qǐng)計(jì)算右】請(qǐng)計(jì)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(gè)電流源等效取代可用一個(gè)電流源等效取代如左如左上圖上圖 左上圖中，有兩個(gè)電流源。左上圖中，有兩個(gè)電流源?？蓪⑺鼈兎謩e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(gè)部受控電源可分為控制端（輸入端）和受控端（輸出端）兩個(gè)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(chēng)為理想受控電源。源）特性，這樣的受控電源稱(chēng)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(chēng)電流）不受外部電路的控制，我們稱(chēng)它為獨(dú)立電源。它為獨(dú)立電源。 四受控電源四受控電源(學(xué)時(shí)數(shù)較少時(shí)可將本知識(shí)點(diǎn)放學(xué)時(shí)數(shù)較少

58、時(shí)可將本知識(shí)點(diǎn)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(chēng)為受這種電源稱(chēng)為受控電源。控電源?？赏ㄟ^(guò)可通過(guò)一個(gè)例題一個(gè)例題來(lái)理解來(lái)理解 五本課的重點(diǎn)五本課的重點(diǎn) 重點(diǎn)：電源兩種模型的等效變換 難點(diǎn)：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(duì)于線性電路，任何一條支路的電流（或電壓），

59、都可看成對(duì)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(gè)電源（電壓源或電流源）分別作用時(shí)，在此是由電路中各個(gè)電源（電壓源或電流源）分別作用時(shí)，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(diǎn)電壓求出結(jié)點(diǎn)電壓后再求電流再求電流I 1 （解釋解釋?zhuān)?。 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(dú)作用：將單獨(dú)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(dú)獨(dú)作作用用 分別求解上面的兩個(gè)電路再運(yùn)用疊加原理可求分別求解上面的兩個(gè)電路再