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1、一、什么是電路二、電路的作用三、電路的組成第1章直流電路1.1電路的作用和組成1.2電路的基本物理量1.電流2.電位3.電壓4.電動勢5.電功率6.電能11.4電路中的參考方向II為分析某一個電路元件的電壓與電流的關(guān)系而設(shè)定的參考方向+-U電源負載+-U關(guān)聯(lián)參考方向21.5理想電路元件理想電路元件理想有源元件理想無源元件電壓源電流源電阻元件電容元件電感元件各有何特點?與能量的關(guān)系怎樣?(見2.2)電容、電感與頻率(交直流)有何關(guān)系?(見3.3)3[例1.5.1]在圖示直流電路中,已知US=3V,IS=3A,R=1?。求:(1)電壓源的電流和電流源的電
2、壓;(2)討論電路的功率平衡關(guān)系。+-RIUSIS+-U[解](1)由于電壓源與電流源串聯(lián)I=IS=3A根據(jù)電流的方向可知U=US+RIS=(3+1?3)V=6V(2)功率平衡關(guān)系電壓源吸收電功率:PL=USI=(3?3)W=9W電流源發(fā)出電功率:PO=UIS=(6?3)W=18W電阻R消耗的電功率:PR=RIS=(1?32)W=9W功率平衡:PO=PL+PR41.6基爾霍夫定律在電路的任何一個結(jié)點上,同一瞬間電流的代數(shù)和為零。在電路的任何一個回路中,沿同一方向循行,同一瞬間電壓的代數(shù)和為零。?u=0?i=051.7支路電流法支路電流法解題的一般步驟
3、R1E1+-R3R2E2+-R1E1+-R3R2E2+-(1)確定支路數(shù),選擇各支路電流的參考方向。I1I2I3(2)確定結(jié)點數(shù),列出獨立的結(jié)點電流方程式。n個結(jié)點只能列出n-1個獨立的結(jié)點方程式。結(jié)點a:I1+I2-I3=0結(jié)點b:-I1-I2+I3=0只有1個方程是獨立的6(3)確定余下所需的方程式數(shù),列出獨立的回路電壓方程式。R1E1+-R3R2E2+-I1I2I3ab左網(wǎng)孔:R1I1+R3I3=E1右網(wǎng)孔:R2I2+R3I3=E2(4)解聯(lián)立方程式,求出各支路電流的數(shù)值。R1I1+R3I3=E1I1+I2-I3=0R2I2+R3I3=E2求出:
4、I1、I2和I3。7[解]選擇各支路電流的參考方向和回路方向如圖R4R3+-R1US1+-R2US2[例1.7.1]在圖示電路中,已知US1=12V,US2=12V,R1=1?,R2=2?,R3=2?,R4=4?。求各支路電流。I1I2I3I4上結(jié)點I1+I2-I3-I4=0左網(wǎng)孔R1I1+R3I3-US1=0中網(wǎng)孔R1I1-R2I2-US1+US2=0右網(wǎng)孔R2I2+R4I4-US2=08代入數(shù)據(jù)R4R3+-R1US1+-R2US2I1I2I3I4I1+I2-I3-I4=0I1+2I3-12=0I1-2I2-12+12=02I2+4I4-12=0I1
5、=4A,I2=2A,I3=4A,I4=2A91.8疊加定理在含有多個有源元件的線性電路中,任一支路的電流和電壓等于電路中各個有源元件分別單獨作用時在該支路產(chǎn)生的電流和電壓的代數(shù)和。10R1R2R1R2R1I1+-R2I2ISUS+-US+-USI1=USR1+R2R2ISR1+R2ISISI1=USR1+R2?+-USISIS+-USI1=R2ISR1+R2?=I1?I1?I1?I2?I1?I2?求電流I1、I211R1R2R1R2R1I1+-R2I2ISUS+-US+-USISISI2=USR1+R2?+-USISIS+-USI1?I2?I1?I2?
6、I2=USR1+R2R1ISR1+R2I2=R1ISR1+R2?=I2?I2?12(1)在考慮某一有源元件單獨作用時,應(yīng)令其他有源元件中的US=0,IS=0。即應(yīng)將其他電壓源代之以短路,將其他電流源代之以開路。應(yīng)用疊加定理時要注意:(2)最后疊加時,一定要注意各個有源元件單獨作用時的電流和電壓分量的參考方向是否與總電流和電壓的參考方向一致,一致時前面取正號,不一致時前面取負號。131.9等效電源定理等效電源定理是將有源二端網(wǎng)絡(luò)用一個等效電源代替的定理。有源二端網(wǎng)絡(luò)R1+-R2ISUS對R2而言,有源二端網(wǎng)絡(luò)相當于其電源。在對外部等效的條件下可用一個等效
7、電源來代替。R0+-UeS戴維寧等效電源R0IeS諾頓等效電源14[例1.9.1]圖示電路中,已知US=6V,IS=3A,R1=1?,R2=2?。試用等效電源定理求通過R2的電流。R1+-R2ISUS[解]利用等效電源定理解題的一般步驟如下:(1)將待求支路提出,使剩下的電路成為有源二端網(wǎng)絡(luò)。R1+-ISUS有源二端網(wǎng)絡(luò)15(2)求出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC和短路電流ISC。R1+-ISUS有源二端網(wǎng)絡(luò)+-UOCISC根據(jù)KVL求得UOC=US+R1IS=(6+1?3)V=9V根據(jù)KCL求得ISC=USR1+IS=61+3A=9A()16(3)用戴
8、維寧等效電源或諾頓等效電源代替有源二端網(wǎng)絡(luò),簡化原電路。R1+-R2ISUSR0IeSI2R2