第2講電壓電流約束關(guān)系2知識(shí)分享

第二講1第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)本章內(nèi)容1-1電路及集總電路模型1-2電路變量電流、電壓及功率1-3基爾霍夫定律1-4電阻元件1-5電壓源1-6電流源1-7受控源1-8分壓公式和分流公式1-9兩類(lèi)約束KCL、KVL方程的獨(dú)立性1-10支路分析2第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)本章教學(xué)要求理解電路變量及其參考方向理解電阻元件、電壓源、電流源及伏安特性了解受控源特性，會(huì)求解受控源電路掌握KCL、KVL，并靈活運(yùn)用于電路分析計(jì)算掌握分壓公式、分流公式掌握支路分析方法3第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)本次課教學(xué)要求1、理解電阻元件的伏安特性；2、熟練掌握歐姆定律；3、理解獨(dú)立電壓源、電流源的特性，掌握其電路的計(jì)算；4、掌握受控電源的概念，初步掌握含受控電源電路的計(jì)算。重點(diǎn)1、電阻元件的伏安特性，歐姆定律；2、獨(dú)立電源電路的分析計(jì)算；3、受控電源的概念。4第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)若一個(gè)二端元件在任一時(shí)刻其端電壓u和流經(jīng)的電流i二者之間的關(guān)系，可由u-i平面上的一條曲線(xiàn)來(lái)確定，則此二端元件稱(chēng)為二端電阻元件。該曲線(xiàn)稱(chēng)為電阻的伏安特性曲線(xiàn)，它反映了電阻的電壓與電流的關(guān)系（VoltageCurrentRelation，簡(jiǎn)稱(chēng)VCR）。

6第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)ui電阻的VCR—伏安關(guān)系關(guān)聯(lián)參考方向下：電阻元件R+_線(xiàn)性電阻非線(xiàn)性電阻負(fù)電阻時(shí)變電阻分類(lèi)：非關(guān)聯(lián)參考方向下：由特性曲線(xiàn)可知，線(xiàn)性電阻是雙向元件。7第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)歐姆定律電阻的功率在關(guān)聯(lián)參考方向條件下，線(xiàn)性時(shí)不變電阻的VCR約束方程由歐姆定律決定或式中，電阻R是與電流和電壓大小無(wú)關(guān)的常數(shù)，當(dāng)電流單位為安培（A），電壓?jiǎn)挝粸榉兀╒）時(shí)，電阻的基本單位為歐姆（Ω）；電導(dǎo)G是電阻的倒數(shù)，電導(dǎo)的基本單位為西門(mén)子（S）。上式表明正電阻總是吸收（消耗）功率的，稱(chēng)為無(wú)源元件。所謂“有源元件”是指元件可向外部電路提供大于零且無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間的平均功率的一類(lèi)元件。8第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)§1.5

獨(dú)立電壓源

任何實(shí)際電路正常工作必須要有提供能量的電源。為了對(duì)實(shí)際電源進(jìn)行模擬，理論上定義了兩種理想的獨(dú)立電源：獨(dú)立電壓源和獨(dú)立電流源9第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)際電源(a)電池(b)穩(wěn)壓電源10第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)+_isu=UssuUsi0電壓源的符號(hào)及伏安特性特征：Us端電壓始終保持規(guī)定的電壓Us或us(t)；流過(guò)電壓源的電流要由外電路決定，即是任意的；電壓源是一種理想化的電路元件，實(shí)際中并不存在。11第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)電壓源特性舉例10V10

10A1

1A+-10V0A11V-1A20V-10A外電路內(nèi)電路此例說(shuō)明電壓源的端電壓是恒定不變的；而其中的電流是由外電路決定的12第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)電壓源電路分析舉例例1-7：?jiǎn)位芈冯娐酚?jì)算P27例1-8：含源支路計(jì)算P28例1-9：基爾霍夫定律和歐姆定律的聯(lián)合應(yīng)用P29(1)U2=5–3(V)(1)I2=3/2(A)(2)R2=2/1.5(Ω)(2)I1=2–1.5(A)(3)R1=5/0.5(Ω)(1)US=2×3+5(V)13第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)uIsi0§1.6獨(dú)立電流源電流源的符號(hào)及伏安特性+_usi=Iss特征：電流源流出的電流保持規(guī)定的值Is或is(t)；電流源兩端電壓要由外電路決定，即是任意的；電流源是一種理想化的電路元件，實(shí)際中并不存在。14第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)15A電流源特性舉例100V10

1

-+10V11V20V外電路內(nèi)電路此例說(shuō)明電流源的電流是恒定不變的；而兩端的電壓是由外電路決定的10A10V0V-1V-10V5VPP.32-33

例1-10、1-11、1-1215第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)例電流源電壓的計(jì)算+24V_+U1_6Ω3Ω1A5A+U_-+9V求電路中的U、U116第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)§1.7受控源受控源也稱(chēng)非獨(dú)立電源，可用它來(lái)建立電子元器件的模型。受控源與獨(dú)立電源不同，它不能直接給電路提供能量，而是描述了電路中不同之處的電壓與電流之間的關(guān)系，即同一電路中某處的電壓或電流受另一處的電壓或電流控制。本書(shū)限于討論控制量與被控制量之間呈線(xiàn)性關(guān)系的受控源，亦稱(chēng)線(xiàn)性受控源。

17第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)受控源定義受控電壓源：產(chǎn)生規(guī)定的電壓值，與其中的電流無(wú)關(guān)。但電壓受電路中另一支路電流或電壓的所控制。它是一種四端元件（雙口元件）。受控電流源：產(chǎn)生規(guī)定的電流值，與兩端的電壓無(wú)關(guān)。但電流受電路中另一支路電流或電壓的所控制。它是一種四端元件（雙口元件）。計(jì)算方法：與獨(dú)立源相同，即把受控電源看作獨(dú)立電源。但是，在電路變換中，一定要注意保持控制量不變。電源獨(dú)立源電壓源電流源非獨(dú)立源（受控源）受控電壓源受電壓控制VCVS受電流控制CCVS受控電流源受電壓控制VCCS受電流控制CCCS

分類(lèi)18第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)圖1-48四種受控源符號(hào)19第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)受控源方程及各物理量說(shuō)明

元件名稱(chēng)元件方程控制量被控制量控制系數(shù)VCVSu2=

u1u1u2

CCVSu2=r

i1i1u2rVCCSi2=g

u1u1i2gCCCSi2=

ai1i1i2a20第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)例1求電路中的I

=？+10V_1Ω1A3U+U-元件4.5Ω+-I解題步驟：（1）求4.5Ω電阻的電壓；（2）求U；（3）求受控電壓源的電壓；（4）求1Ω電阻的電壓，進(jìn)而求出電流I。21第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)例2求電路中的U

=？+10V_I100I+-100Ω+-U10ΩU=-100I,受控電壓源的電流：100I/100=I，10Ω電阻的電流：10/10=1A故有I+I+1=0,I=-1/2AU=100×(-I)=50V22第一章電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)例3求電路中的U

=？U=2+U1-2，U

=U1上部1Ω電阻的電壓2V；故：U1+U1=2

，U1=1