电路基本概念与定律要点解析.ppt

电 工 学 主讲：侯俊才 办公室：机电学院9212 Emai:houjuncai0123@163.com 电路的基本概念 基尔霍夫定律 电阻的并串连 理想电流源和电压源 支路电流法 叠加定理 戴维宁定律 电流及其方向 定义 电流（强度）： 单位时间内通过导体横截面的电荷量 用i表示，即 单位：安培（A） 直流（DC）：大小和方向不随时间变化 交流（AC）：大小和方向随时间变化 方向 真实方向：定义为正电荷的运动方向，实际难以确定 电压及其方向 电压 定义： 单位正电荷由电路中一点移至另一点时，能量变化的绝对值。用u表示，即 单位：伏特（V） 直流电压：大小和极性不随时间变化，用U 表示 交变电压：大小和极性随时间变化，常用u 表示 方向（极性） 真实方向：由高电位点(正极)指向低电位点(负极) 电路中的功率 定义 电压与电流参考方向一致时，单位时间内电路（元件）吸取（或产生）的电能，用p表示 即 单位：瓦特，简称瓦（W） 直流情况下： 功率值的正负意义 电压与电流方向为实际方向时， 功率值为正，表示电路（元件）吸取功率； 功率值为负，表示电路（元件）产生功率。 电路的三种状态 电源有载工作 电源有源工作时的功率平衡 电阻的并联 1.5 支路电流法 例1： 例2： 1.7 戴维宁定理 理想电流源（恒流源) 例2： 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ， 与恒流源串联的电路电流恒定； (3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。 特点: (1) 内阻R0 = ? ； 设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电压。 RL 当 RL= 1 ? 时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10 ? 时， I = 10A ，U = 100V 外特性曲线 I U IS O I IS U + _ 电流恒定，电压随负载变化。 理想电流源的串联并联 相同的理想电流源才能串联, 每个电流源的端电压不能确定 串联 并联 iS o o o iS1 iS2 iSn o iS 等效电路 注意参考方向 等效电路 R0 i iS2 iS1 I0 iS2 电流源与支路的串、并联等效 iS1 iS2 o o i R2 R1 + _ u 等效电路 R iS o o iS o o 任意 元件 u _ + 等效电路 iS o o R 对外等效！ 例 is = is2 - is1 us is us us is is is us1 is2 is1 us2 例 求下列各电路的等效电源 解: + – a b U 2? 5V (a) + ? + – a b U 5V (c) + ? a + - 2V 5V U + - b 2? (c) + ? (b) a U 5A 2? 3? b + ? (a) a + – 5V 3? 2? U + ? a 5A b U 3? (b) + ? 3 电压源与电流源的等效变换 由左图： U = E－ IR0 由右图： U = (IS – I )R0 =ISR0 – IR0 I RL R0 + – E U + – 电压源 等效变换条件: E = ISR0 RL R0 U R0 U IS I + – 电流源 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 ③ 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 ① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。 注意事项： 例：当RL= ? 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 ④ 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。 R0 + – E a b IS R0 a b – + R0 E a b IS R0 a b 电源等效变换法 （1） 分析电路结构，搞清联接关系； （2） 根据需要进行电源等效变换； （3） 元件合并化简： 电压源串联合并，电流源并联合并，电阻串并联合并； （4） 重复（2）、（3）； （5） 成为简单电路，用欧姆定律或分流公式求解。 例: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2?电阻中的电流。 解: – 8V + – 2? 2V + 2? I (d) 2? 由图(d)可得 6V 3? + – + – 12V 2A 6? 1? 1? 2? I (a) 2A 3? 1? 2? 2V + – I 2A 6? 1? (b) 4A 2? 2? 2?