2、0=EP=0當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電源則處于開路(空載)狀態(tài)。EIU0R0Rabcd+_+_2.1.3電源短路UIS電流過大,將燒毀電源!U=0I=IS=E/R0P=0PE=?P=R0IS2ER0Rbcd+_電源短路時(shí)的特征a當(dāng)電源兩端由于某種原因連在一起時(shí),電源則被短路。為防止事故發(fā)生,需在電路中接入熔斷器或自動(dòng)斷路器,用以保護(hù)電路。2-2基爾霍夫定律基爾霍夫定律是分析計(jì)算電路的基本定律,又分為:基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電流定律電路中通過同一電流的每個(gè)分支稱為支路。用b表示其數(shù)量。圖示電路有3條支路,2個(gè)節(jié)點(diǎn),3
3、個(gè)回路,2個(gè)網(wǎng)孔。一、術(shù)語:電路中任一閉合的路徑稱為回路。3條或3條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)(結(jié)點(diǎn))。用n表示其數(shù)量。不包含其它回路的獨(dú)立回路稱為網(wǎng)孔,或單孔。用l表示其數(shù)量。且有右式成立:b=l+(n-1)電路圖中的每條支路都有支路電壓和電流,且通常情況下假定其參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向,如上右圖所示。電路中的支路電壓和支路電流一般受到兩類約束:<一>元件本身電壓和電流的約束,如歐姆定律,簡稱VCR;<二>支路電壓之間或支路電流之間滿足的約束關(guān)系,簡稱“拓?fù)洹标P(guān)系,這類約束用基爾霍夫定律來表達(dá)。二、基爾霍夫電
4、流定律(KCL)在任一時(shí)刻,流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和必定等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和。在任一時(shí)刻,通過任一節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和恒等于零。表述一:表述二:可假定流出節(jié)點(diǎn)的電流為正,流入節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù);也可以作相反的假定。②<二>KCL的推廣在集總電路中,在任何時(shí)刻,通過任何一個(gè)閉合面(廣義結(jié)點(diǎn))的電流代數(shù)和恒等于零。①③<三>KCL的實(shí)質(zhì)流入結(jié)點(diǎn)的電流等于流出結(jié)點(diǎn)的電流。②例1:若I1=9A,I2=–2A,I4=8A。求:I309I382()KCL電流的參考方向與實(shí)際方向相反I1I2I3I4I1–I2+I3+I4=0
5、三、基爾霍夫電壓定律(KVL)<一>定律內(nèi)容在集總電路中,在任何時(shí)刻,沿任一回路,所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零,即:對(duì)任一回路:(代數(shù)和)規(guī)定:指定回路的繞行方向,支路電壓方向與回路繞行方向一致時(shí),前面為“+”;反之,前面取“-”。注意:支路電壓方向也是相對(duì)于參考方向來講。例:支路(2346)構(gòu)成的回路1根據(jù)?U=0KVL推廣應(yīng)用于假想的閉合回路Us+IR?UAB=0UAB=Us+IRUsRABI或根據(jù)KVL可列出UBUAABCUABUAB=UA?UBUA?UB?UAB=0廣義運(yùn)用:KVL通常用于閉合回路,
6、但也可推廣應(yīng)用到任一不閉合的電路上。例:列出下圖的KVL方程求圖示電路中U和I。KCL:3+1-2+I=0→I=-2AVCR:U1=3I=3×(-2)=-6VKVL:U+U1+3-2=0→U=5V例:解:1Ω4A2Ω3V+-I=0a例:求Va。解:Va=(-4)×1+3=-1VUI3A3V2V3WU11A2A2-3電阻的串聯(lián)及并聯(lián)具有相同電壓電流關(guān)系(即伏安關(guān)系,簡寫為VCR)的不同電路稱為等效電路,將某一電路用與其等效的電路替換的過程稱為等效變換。將電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡刃ё儞Q,可以使電路的分析計(jì)算得到簡化。(
7、一)電阻的串聯(lián)<一>串聯(lián)的特點(diǎn):通過各電阻的電流相同。<二>串聯(lián)的等效電阻根據(jù)KVL可得:1'1u1R1u2R2unRnu其中<三>電壓分配(與電阻成正比)eqRu1'1u1R1u2R2unRnu兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)(二)電阻的并聯(lián)<一>并聯(lián)的特點(diǎn)各電阻的電壓是同一個(gè)電壓。<二>并聯(lián)電路的等效電阻根據(jù)KCL可得:其中ui1i2inR1R2RneqRu兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)若干個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)<三>電流的分配2-4電源的等效變換(一)理想電壓源的串聯(lián)根據(jù)KVL可得:(外特性不變)。注意:只有相同的電壓源才能允許并聯(lián)。否則,燒毀
8、電壓表。(二)理想電流源的并聯(lián)根據(jù)KCL可得:(外特性不變)。注意:只有相同的電流源才能允許串聯(lián)。(三)其它特例uuu(四)實(shí)際電源電路的等效變換電壓源與電阻的串聯(lián)電流源與電阻的并聯(lián)能否等效變換即外特性是否一致。實(shí)際電壓源usu?實(shí)際電流源uR對(duì)實(shí)際電壓源:對(duì)實(shí)際電流源:如令:這樣,兩圖的外特性一致,從而說明能進(jìn)行等效變換。usu?或:uR且R在等效前后大小不變,US與IS的極性對(duì)應(yīng)。例1:用電源等效變換的方法求