电路与电子技术PPT课件.ppt

目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学第1章 电路分析基础目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学第1章 电路分析基础 1.1 电路基本概念1.2 基尔霍夫定律1.3 电路分析方法1.4 受控源及含受控源电路的分析 目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学第1章 电路分析基础本章要求本章要求:1.1.理解电压与电流参考方向的意义。理解电压与电流参考方向的意义。2.2.理解电路的基本定律并能正确应用。理解电路的基本定律并能正确应用。3.3.了解电路的通路、开路与短路状态，了解电路的通路、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义。理解电功率和额定值的意义。4.4.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。5.5.了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。6.6.掌握支路电流法、叠加定理和戴维宁定理等掌握支路电流法、叠加定理和戴维宁定理等 电路的基本分析方法。电路的基本分析方法。目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学 电路的种类繁多，应用广泛。按电流性质的不同电路的种类繁多，应用广泛。按电流性质的不同分为直流电路和交流电路；按电流强弱分为电力电路分为直流电路和交流电路；按电流强弱分为电力电路和电子电路；按电路中元器件的性质分为线性电路和和电子电路；按电路中元器件的性质分为线性电路和非线性电路；按电路的复杂程度又分为简单电路和复非线性电路；按电路的复杂程度又分为简单电路和复杂电路。杂电路。1.1.1 电路概述 由导线、开关将电源和用电设备连接起来组成的由导线、开关将电源和用电设备连接起来组成的闭合路径称为电路。闭合路径称为电路。1.1 电路基本概念1.1.电路的功能及其种类电路的功能及其种类目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学R R3 3R R2 2R R1 1E E1 1E E2 2简单的复杂电路简单的复杂电路 较复杂的（简单）电路较复杂的（简单）电路电路的组成：电路的组成：电电 源源信号源信号源负载负载中间环节中间环节目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学手电筒电路手电筒电路中间环节：连接电源和负载中间环节：连接电源和负载电路的基本功能电路的基本功能白炽灯白炽灯白炽灯白炽灯电池电池电池电池开关开关开关开关电源电源电源电源负载负载电源：非电能电源：非电能电源：非电能电源：非电能 电能电能电能电能负载：电能负载：电能负载：电能负载：电能 非电能非电能非电能非电能电能的输送和转换（如电能的输送和转换（如电力工程电力工程）信号的传递与处理（如信号的传递与处理（如信息工程信息工程）目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学2.2.电路模型和理想元件电路模型和理想元件 将实际电路中的元件用理想元件来表示，构成的将实际电路中的元件用理想元件来表示，构成的电路图电路图电路模型电路模型常用的理想元件常用的理想元件RE+_ _IS电阻电感电容理想电压源理想电流源C C+L L目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学电路模型电路模型US+_RLSR0电路模型是实际电路的科学抽象手电筒电路模型手电筒电路模型日光灯电路的模型日光灯电路的模型iuRL+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学UsIRU+_E+_3.3.电路基本物理量及其参考方向电路基本物理量及其参考方向实际方向实际方向物理量物理量物理量物理量单单单单 位位位位实际方向实际方向实际方向实际方向 -E +电流电流电流电流 I IA,kA,mA,AA,kA,mA,AA,kA,mA,AA,kA,mA,A正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向电压电压电压电压 U UV,kV,mV,VV,kV,mV,VV,kV,mV,VV,kV,mV,V电场力作用电场力作用电场力作用电场力作用,电位降落的方向电位降落的方向电位降落的方向电位降落的方向电动势电动势电动势电动势 E EV,kV,mV,VV,kV,mV,VV,kV,mV,VV,kV,mV,V电源力作用电源力作用电源力作用电源力作用,电位升高的方向电位升高的方向电位升高的方向电位升高的方向+I -+U -目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学分析计算电路时，人为任意设定的电量方向分析计算电路时，人为任意设定的电量方向参考方向参考方向（假设方向、正方向）（假设方向、正方向）I=5AIRab=5ARab注意：注意：引入参考方向后，物理量为代数量引入参考方向后，物理量为代数量 若计算结果为正若计算结果为正(I I 0)0)，则实际方向与参考方向一致；，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负若计算结果为负(I I0)0)，则实际方向与参考方向相反。，则实际方向与参考方向相反。电流方向a b？电流方向b a？例例目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学I 参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考极性参考极性abUUabab 双下标双下标箭箭 标标_+U US SabR 参考方向的作用参考方向的作用.便于列写电路方程 关联参考方向.便于确定实际方向关联参考方向 U与 I 的方向一致+-IUabR-IUabR+非关联参考方向 U与 I 的方向相反 U=I RU=-I R目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学+_I=3AU=6VabR例例应用欧姆定律求电阻Ra+_I=3AU=6VbR+_I=3AU=6VabR+_I=3AU=6VabR目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（3 3）应用欧姆定律列写式子时，式中有）应用欧姆定律列写式子时，式中有_ 列写公式时，根据列写公式时，根据UU、I I 的的_得得_UU、I I 的值本身有的值本身有_和和_之分之分（1 1）分析计算电路时，首先要画出）分析计算电路时，首先要画出 ，标出，标出电电 压、电流的压、电流的 。（2 2）正方向是）正方向是_ _ 设定的。未标正方向的前提设定的。未标正方向的前提 下，讨论电压、电流的正、负值是下，讨论电压、电流的正、负值是_ _ 。问题与讨论问题与讨论问题与讨论问题与讨论电路图电路图参考方向参考方向两套正负号两套正负号正方向正方向公式中的正负号公式中的正负号正值正值负值负值没有意义的没有意义的人为任意人为任意目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学例例试求：当U分别为 3V 和 1V 时的电流IR。解：(1)(1)假定电路各电量的正方向如图所示；假定电路各电量的正方向如图所示；(2)(2)列电路方程列电路方程IRR=1E=2VURabU+-(3)(3)数值计算数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）（实际方向与假设方向相反）（实际方向与假设方向相反）（实际方向与假设方向相反）目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.1.2 电路的基本工作状态 电路有三种状态：电路有三种状态：1.1.通路通路 电路中有电流和功率的转换电路中有电流和功率的转换 电流电流电压电压功率功率RLIUabE+_abR0+_R0 I R0 Uab 通路通路(有载有载)、开路、短路。、开路、短路。目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学额定值额定值 电源和负载等电气设备在一定工作条件下其工电源和负载等电气设备在一定工作条件下其工作能力是一定的。作能力是一定的。额定电压额定电压UUNN、额定电流、额定电流I INN和额定功率和额定功率P PNN 为表示电气设备的正常工作条件和工作能力所规为表示电气设备的正常工作条件和工作能力所规定的数据统称电气设备的额定值。定的数据统称电气设备的额定值。额定值一般都列入产品说明书中，或直接标明在设额定值一般都列入产品说明书中，或直接标明在设备的铭牌上，使用时务必遵守这些规定。如果超过或备的铭牌上，使用时务必遵守这些规定。如果超过或低于这些额定值，都有可能引起电气设备的损坏或降低于这些额定值，都有可能引起电气设备的损坏或降低使用寿命，或使其不能发挥正常的效能。低使用寿命，或使其不能发挥正常的效能。目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（2 2）额定电流为）额定电流为100A100A的发电机，只接的发电机，只接60A60A的照的照明负载，还有电流明负载，还有电流40A40A流到哪里去了？流到哪里去了？问题与讨论问题与讨论（1 1）一个）一个100100、1W1W的电阻器，在使用时允许流过的电阻器，在使用时允许流过的电流和允许加的电压不得超过多少？的电流和允许加的电压不得超过多少？答答:不存在不存在40A40A。电源的输出功率和输。电源的输出功率和输出电流取决于负载。出电流取决于负载。答：答：I I 0.1A 0.1A；UU 10V 10V。目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学2.2.开路开路开路电压：开路电压：特点：特点：U UOCOC=E EIE+_R0UOCabRL+_输出功率输出功率P P=0=0 输出电流输出电流 I I=0=0无源无源无源无源二端二端二端二端网络网络网络网络abUOC+_R0ab有源有源有源有源二端二端二端二端网络网络网络网络ab+-UOC目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学3.3.短路短路特点：特点：输出功率输出功率P P=0 =0 输出电压输出电压U U=0=0短路电流：短路电流：短路保护短路保护:熔断器熔断器FU工作短接工作短接:A AS SR R1 1R R2 2I ISCSCU UababE E+_a ab bR R0 0R RL L+_FU目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.1.3 电路中的基本元器件及其特性 电路中的基本元器件有两大类。电路未通电时，一类是负载，另一类是电源。而通电工作时，有的元器件呈负载性质，有的元器件呈电源性质。1.元器件性质及其判别 性质公式关联时：IU+P=U I非关联时：IU+P=-U I负载元件消耗（吸收）的功率；电源元件产生（提供）的功率。目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学吸收（取用）功率，元器件为负载。吸收（取用）功率，元器件为负载。发出（产生）功率，元器件为电源。发出（产生）功率，元器件为电源。若若 P P 0 0若若若若 P P 0 0根据能量守恒定律，根据能量守恒定律，电路中的功率平衡。电路中的功率平衡。P=0 判别判别例例+-+-+I IR RU UR RU US2S2U US1S1已已知知：UUS1S1 =15V15V，UUS2S2 =5V5V，R R=5=5，试求电流，试求电流I I 和各和各元器件的功率。元器件的功率。解：解：目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学 已知：已知：UU1 1=20V=20V，I I1 1=2A=2A，UU2 2=10V=10V，I I2 2=-1A1A，UU3 3=-10V10V，I I3 3=-3A3A，试求，试求元器件的功率，并说明性质。元器件的功率，并说明性质。例例元件1功率 元件2功率 元件3功率 元件4功率 解：元器件1、2发出功率是电源，元器件3、4吸收功率是负载。上述计算满足P=0。I3I1U3U2U11423I2+-+-+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学伏安特性伏安特性Oiu线线性性电电阻阻非非线线性性电电阻阻2.2.常用电路（负载）元件及其基本特性常用电路（负载）元件及其基本特性（1 1）电阻元件）电阻元件（R R常用单位：常用单位：、k k 、MM ）耗能元件耗能元件(电阻器、白炽灯、电炉等）电阻器、白炽灯、电炉等）uiORiu+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（2 2）电感元件）电感元件电感单位：电感单位：H,mH,H,mH,HH单位电流产生的磁链单位电流产生的磁链电感电感自感电势自感电势u ui i-+ee-+uei-+-L L L L目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学 电流、电压的基本关系电流、电压的基本关系当直流当直流当直流当直流 时时时时,电感电感通直流，对直流通直流，对直流电感相当于电感相当于短路。短路。当交流当交流当交流当交流 时时时时,电感电感阻交流，对交流阻交流，对交流电感有电感有反抗反抗作用作用。+uei-+-L L L L目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学电感是一种储能元件电感是一种储能元件,储存的磁场能量为：储存的磁场能量为：电感的磁场能量电感的磁场能量（3 3）电容元件）电容元件单位电压下存储的电荷单位电压下存储的电荷单位：F,F,pF电容电容电容符号电容符号有极性有极性+-+q-qui-+C无极性无极性无极性无极性C+C目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学 电流、电压的基本关系电流、电压的基本关系当直流当直流当直流当直流 时时时时,电容电容隔直流，对直流隔直流，对直流电容相当于电容相当于开路。开路。当交流当交流当交流当交流 时时时时,电容电容通交流，对交流通交流，对交流电容也有电容也有反抗反抗作用。作用。ui-+C目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学电容是一种储能元件电容是一种储能元件,储存的电场能量为：储存的电场能量为：电容的电场能量电容的电场能量理想元件电压与电流理想元件电压与电流 的关系的关系L LC CR R目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学两个元件串联和并联时参数的计算公式两个元件串联和并联时参数的计算公式等效电感等效电感L L等效电容等效电容C C等效电阻等效电阻R R连接方式连接方式串联串联并联并联（4 4）理想元件的串联和并联理想元件的串联和并联目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（1 1）电压源与电流源模型）电压源与电流源模型3.3.常用电源模型及其等效变换常用电源模型及其等效变换理想电压源：理想电压源：R R0 0=0 0 时的电压源时的电压源特点特点：(a)(a)输出电输出电 压压 U U 不变，即不变，即 UUabab UUS S ；(b)(b)电源中的电流电源中的电流 I I 由外电路决定。由外电路决定。外特性外特性U U=f f(I I)OIUUSIUS+_abUR RL L-+目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学设设:E=10V10V当当R1 1 R2 2 同时接入时：同时接入时：I I=10A=10AR2 22 例 当当当当R1 1接入时接入时接入时接入时 ：I I=5A=5A则：则：则：则：(c)(c)理想电压源中的电压理想电压源中的电压 UUS S为为 零时，理想电压源视为短路。零时，理想电压源视为短路。U US S=0=0+_ _(d)(d)与理想电压源并联的元件对外电路而言为可视为开路。与理想电压源并联的元件对外电路而言为可视为开路。E E+_a ab bR R2 2E E+_a ab bR R1 1R R2 2I IS SEI+_a ab bUab2 R R1 1+_目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学理想电源特性中不变的是：_US理想电源特性中变化的是：_I_ _ 会引起会引起 I I 的变化。的变化。外电路的改变外电路的改变I I 的变化可能是的变化可能是 _ _ 的变化，的变化，或者是或者是_ _ 的变化。的变化。大小大小方向方向理想电压源两端理想电压源两端可否短路？可否短路？问题与讨论问题与讨论否否 因为因为R R=0=0 时时Uaba+_IUSbR+_目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学理想电流源理想电流源:R R0 0=时的电流源时的电流源特点特点:(a)a)输出电流输出电流 I 不变，不变，即即 I I IS S 外外特特性性(b)(b)输出电压输出电压U由外电路决定。由外电路决定。IUISoabIUISRL+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学设设:I IS S=1 A1 A R=R=10 10 时时，U U=10=10 V V则则:R=R=1 1 时时，U=U=1 1 V V例例E+_abR1R2IS(c)(c)理想电流源的电流理想电流源的电流 I IS S为零为零 时，理想电流源视为开路。时，理想电流源视为开路。(d)(d)与理想电流源串联的元器件与理想电流源串联的元器件 对外电路而言为可视为短路。对外电路而言为可视为短路。IS=0abR1ISIUISR+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学理想电流源特性中不变的是：理想电流源特性中不变的是：_IS理想电流源特性中变化的是：理想电流源特性中变化的是：_Uab_ _ 会引起会引起 Uab 的变化。的变化。外电路的改变外电路的改变UUabab的变化可能是的变化可能是 _ _ 的变化，的变化，或者是或者是 _的变化。的变化。大小大小方向方向理想电流源两端可否开路？问题与讨论问题与讨论否 因为R=时abIUabISR+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学理想电压源中的理想电压源中的电流如何决定电流如何决定？理想电流源两端理想电流源两端的电压等于多少的电压等于多少？因为串联电流相同。因为串联电流相同。所以理想电压源中的电流所以理想电压源中的电流 I=II=IS S理想电流源两端的电压取决于外电路理想电流源两端的电压取决于外电路解：解：I IU US S R R_ _+a ab bU Uabab=?=?I IS S_ _+例例例例目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学理想电压源中的理想电压源中的理想电压源中的理想电压源中的电流如何决定电流如何决定电流如何决定电流如何决定？理想电流源两端的理想电流源两端的理想电流源两端的理想电流源两端的电压等于多少电压等于多少电压等于多少电压等于多少？因为并联电压相同。理想电压源中的电流取决于外电路所以理想电流源两端的电压解：例例例例a aIUS S R_ _+b bU Uabab=?IS SIR R_ _+目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（2 2）实际电源的两种电路模型）实际电源的两种电路模型电压源模型及外特性电压源模型及外特性I IU UR R0 0越小越小越小越小斜率越小斜率越小斜率越小斜率越小U US SOO恒压恒压R R0 0=0=0时，时，U=UU=US S外特性外特性U UI IR R0 0+-U US SR RL L+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学R R0 0越大越大越大越大特性越陡特性越陡特性越陡特性越陡电流源模型及外特性电流源模型及外特性外特性外特性I IU UIS S R R0 0OO恒流恒流I IS SR R0 0=时，时，I=II=IS SI IS SR R0 0a ab bI IU UR RL L+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（3 3）两种电源的等效互换）两种电源的等效互换 等效互换的条件：对外的电压、电流相等。等效互换的条件：对外的电压、电流相等。I=I I=I UUabab=U=Uabab 即：I IR R0 0+-U US Sb ba aU Uabab+-I I U Uabab I IS Sa ab bR R0 0+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学 等效互换公式等效互换公式a aU US S+-b bI IU UababR R0 0电压源电压源+-电流源电流源U Uabab R R0 0 Isa ab bI I +-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学a aU US Sb bI IU UababR R0 0+-U Uabab R R0 0 Isa ab bI I +-等效变换的注意事项等效变换的注意事项(a)(a)两电路两电路对外等效对外等效，外特性一致。，外特性一致。(b)(b)两两内阻相等内阻相等（R R0 0 =R=R0 0 ），所接位置不同。），所接位置不同。(c)(c)IS流出端流出端对对应应US的正极的正极“+”。+-(R R0 0 、R R0 0 不一定必须是电源的内阻。不一定必须是电源的内阻。)+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学（d d）两电源电路的内部不等效，其内阻）两电源电路的内部不等效，其内阻 的压降和内阻的损耗一般不相等。的压降和内阻的损耗一般不相等。（e e）理想电压源和理想电流源不能等效互换。）理想电压源和理想电流源不能等效互换。a ab bI I U Uabab I IS S+-a aU US S+-b bI I+-U Uabab目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学3 4A1A6 2V-+2 -+1A3 12V-+6 2 2 2 I6VI=?应用举例2 2 I例例目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学(接上页)1A6 2V-+2 3 4A2 2 I3A1 2V-+2 2 I+1 3V+2 2V2 I-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学10V+-2 I哪哪个个答答案案对对?+-10V+-4V2 2A问题与讨论问题与讨论目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.1.4 电路中的电位表示及计算电位：电位：参考点：参考点：1.1.电位的概念电位的概念电路中某点的电路中某点的电位，电位，即该点对参考点的电压。即该点对参考点的电压。零电位点、零电位点、OO点、点、“地地”电力工程中以大地为参考点电力工程中以大地为参考点电子线路以输入、输出的公共线为参考点电子线路以输入、输出的公共线为参考点放大器放大器+-+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学b bR R1 1R R2 2E E2 2E E1 1+-R R3 3+-a ac cd db bR R1 1R R2 2R R3 3a a+E E1 1-E E2 2c cd d设设b b点为参考点点为参考点:c c点的电位为点的电位为:V Vc c=E=E1 1d d点的电位为点的电位为:V Vd d=-E E2 2电子电路的习惯画法电子电路的习惯画法目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学R R1 1R R2 2+15V+15V-15V15V 参考电位在哪里？参考电位在哪里？R R1 1R R2 215V15V+-正电源负电源电子电路的习惯画法电子电路的习惯画法：电源电压用电位值给出。：电源电压用电位值给出。正电位值表示正电源，电源的负极接地。负电位值表示负电源，电源的正极接地。15V15V+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学S S断开时各电阻为同一电流断开时各电阻为同一电流其中：其中：V VDD=+12V=+12V；V VC C=12V12V S S闭闭合上时：合上时：例例试求开关试求开关S S断开和闭合时电路中各点的电位断开和闭合时电路中各点的电位解：解：2.2.电位计算电位计算A AB B4k4k 6k6k C C20k20k S S12V12V+12V+12VD DV VA A =4V 4V V VB B =7.2V 7.2V V VDD=+12V =+12V ；V VC C=12V12VV VA A =2V=2V V VB B=0=0目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学V Va a=5V=5V a a 点电位：点电位：点电位：点电位：a ab b1 1 5A5AV Vb b=5V5V b b 点电位：点电位：点电位：点电位：例例试求图示电路中各点的电位。试求图示电路中各点的电位。V Vb b=0V=0V b b点电位：点电位：点电位：点电位：V Va a=0V=0V a a 点电位：点电位：点电位：点电位：a ab b1 1 5A5A目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学电位与参考点的选择电位与参考点的选择有关有关；电压与参考点的选择电压与参考点的选择无关无关。例例试分别以电路中的试分别以电路中的a a、b b、c c点为参考点为参考点求电位和电压。点求电位和电压。注意：注意：电压等于电位之差。如电压等于电位之差。如UUabab=V Va a-V Vb b+_ _3V3V+_ _6V6Va ab bc c参考点参考点电位和电压电位和电压V Va aV Vb bV Vc cU UababU UbcbcU Ucacaa a为为为为参考点参考点参考点参考点0V0V-3V3V-9V9V3V3V6V6V-9V9Vb b 为为为为参考点参考点参考点参考点3V3V0V0V-6V6V3V3V6V6V-9V9Vc c为为为为参考点参考点参考点参考点9V9V6V6V0V0V3V3V6V6V-9V9V目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学 1.2 基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL)(KCL)应用于结点应用于结点基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律(KVL)(KVL)应用于回路应用于回路名词注释：名词注释：结点：结点：3 3个或个或3 3个以上支路的连接点个以上支路的连接点支路：支路：电路中每电路中每1 1个分支个分支回路：回路：电路中任一闭合路径电路中任一闭合路径网孔：网孔：单孔回路单孔回路目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学支路：支路：abab、adad、bcbc、I I1 1、I I2 2、I I3 3 、（共（共6 6条）条）回路：回路：abdaabda、bcdbbcdb、（共（共7 7 个）个）结点：结点：a a、b b、c c、d d (共共4 4个）个）I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-确定电路中的支路、结点、回路、网孔数目。确定电路中的支路、结点、回路、网孔数目。网孔：网孔：abdaabda、bcdbbcdb、adcaadca （共（共3 3 个）个）例例目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.2.1 基尔霍夫电流定律I1I2I3I4基尔霍夫电流定律的基尔霍夫电流定律的依据依据：电流的连续性：电流的连续性或：或：或：或：1.定律内容 对任何结点，在任一瞬间，对任何结点，在任一瞬间，对任何结点，在任一瞬间，对任何结点，在任一瞬间，I=0或：或：流入取正号，流出取负号。流入取正号，流出取负号。流入取正号，流出取负号。流入取正号，流出取负号。流入流出例例目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学广义结点广义结点 I1+I2=I3I=0I=?2.定律推广封闭面封闭面IE=IB+ICI例例例例例例I1I2I38V9V+_3 4 +_4 6 2 IEICIB目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.2.2 基尔霍夫电压定律 在任一瞬间，沿任意闭合回路循行方向绕行一周，在任一瞬间，沿任意闭合回路循行方向绕行一周，例如：回路 a-d-c-a电位升电位升电位降电位降或：1.1.定律内容定律内容或：或：电位升取正号电位升取正号电位降取负号电位降取负号I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学电位升电位升电位降电位降2.2.定律推广定律推广开口电路开口电路假想的闭合回路假想的闭合回路一段有源电路的欧姆定律一段有源电路的欧姆定律例例例例US+_RabUabI+_IUS+_RabUab+_目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学R R2 2R R1 1U US SI I+-U U2 2U U1 1分压公式分压公式 分流公式分流公式 例例例例R R2 2R R1 1U UI IS SI I2 2I I1 1+-目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.2.3 基尔霍夫定律的直接应用支路电流法1.1.特点特点 以支路电流为未知量，应用以支路电流为未知量，应用KCLKCL和和KVL KVL 列方列方程，然后联立求解。程，然后联立求解。2.2.解题步骤解题步骤确定支路数目（确定支路数目（b b）、结点数目（）、结点数目（n n）、网孔数）、网孔数目（目（mm）。）。由由KCLKCL列（列（n n-1-1）个结点的电流方程。）个结点的电流方程。由由KVLKVL列列mm个网孔回路的电压方程。个网孔回路的电压方程。代入数据，解联立方程，求出各代入数据，解联立方程，求出各 个支路电流。个支路电流。目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学试用支路电流法试用支路电流法求各支路电流。求各支路电流。解：解：图示电路，图示电路，b b=3=3，n n=2=2，mm=2=2。由由KCLKCL列列a a点点:由由KVLKVL列列代入数据，解联求解，可得代入数据，解联求解，可得I I1 1=4A=4A，I I2 2=-1A=-1A，I I3 3=3A=3A。例例U US2S2b ba aI I1 1I I2 2+_ _2 2 R R3 34 4 +_ _I I3 3U US1S132V32V8 8 R R1 1R R2 220V20V2 21 1回路回路回路回路1:1:回路回路回路回路2:2:目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学试用支路电流法试用支路电流法求各支路电流。求各支路电流。解：解：图中图中含理想电流源含理想电流源的支路的支路，I I1 1=I IS S=5A=5A，只需列两个方程。，只需列两个方程。由由KCLKCL列列a a点：点：由由KVLKVL列列回路回路1 1：代入数据，联立求解，可得代入数据，联立求解，可得I I2 2=2A=2A，I I3 3=-3A=-3A。注意：注意：图中含理想电流图中含理想电流源的支路时，源的支路时，可减可减少列方程数。少列方程数。列回路方程时，列回路方程时，要避开含理想电流要避开含理想电流源的支路。源的支路。例例R R3 3R R1 1R R2 2b ba aI IS S5A5AI I2 2I I3 310V10VI I1 1+881144U US S-1 1目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学你能否很快说你能否很快说I1 1、I2 2 、I3 3 、I4 4 、I5 5 的结果吗？的结果吗？1+-3V4V1 1+-5VI1I2I3I4I5问题与讨论问题与讨论目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学支路电流法的优、缺点优点：优点：支路电流法是电路分析中最基本的支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据方法之一。只要根据基尔霍夫定律基尔霍夫定律 列方程，就能得出结果。列方程，就能得出结果。缺点：缺点：电路中支路数多时，所需方程的个电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解显得十分繁琐数较多，求解显得十分繁琐 。支路数 b=4需列4个方程式a ab b目录目录电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术电路与电子技术太原理工大学太原理工大学太原理工大学太原理工大学1.特点特点 在只有两个结点的电路中，先用公式在只有两个结点的电路中，先用公式 求结点电压，再求各支路电流。求结点电压，再求各支路电流。1.3.1 1.3.1 结点电压法结点电压法支路数支路数 b b=3=3，节点，节点n n=2=2。用支路电流法，需列用支路电流法，需列3 3个方程式。个方程式。若能先求出若能先求出a a、b b两点的电压两点的电压UUabab ，再求出各个，再求出各个支路电流就容易多了。支