5复杂电路的分析
输出电流恒定
流 源
UL Is RL
输出电压随RL而定
电路符号
is
+
u
Is
+ U
-
-
理想电流源(交流) 理想电流源(直流)
伏安特性
u
理想电
I
流源伏
Is
+
U
R
安特性
-
0
Is
i
特点:电源的端电压及电源的功率由外电路确定 , 输出电流不随外电路变化。
实
有内阻的电流源即实际电流源
际
电
流
输出电压和电流均 随RL而定
UL
源
输出电流任意(随RL 而定)
i
电路符号
+
us -
+
Us -
或
+
Us -
理想电压源(交流)
理想电压源(直流)
伏安特性
I +
Us - U
u
Us
R
0
理想电 压源伏 安特性
i
特点:电流及电源的功率由外电路确定,输出电 压不随外电路变化。
实
有内阻的电压源即是实际电压源
际
u
电 压 源
输出电压 不再恒定!
+ Is RO U
RO Is
+ U
-
-
实际电流源
理想电流源
实际工程中,当负载电阻远远小于电源内阻时,
实际电源可用理想电流源表示。
I
Is
IO
RO
+ U
-
R RO Is R 近似
I +
UR -
检验学习结果
实际应用中电阻 为零和无穷大时 可以怎样处理?
理想电压源中的
电流和理想电流
源两端的电压由
Go!
注意
在于其内阻RO。
当 RO 0 时,实际电压源就成为理想电压源。
+
Us -
RO
RO 0
+
Us -
实际电压源
理想电压源
实际工程中,当
I
I
负载电阻远远大 于电源内阻时,
+
Us -
U
实际电源可用理 RO
R RO +
R 近似 Us - U
R
想电压源表示。
二、 电流源
理
无内阻的电流源即理想电流源
想
电
i1
a
正,流出的电流为负,则:
i2
iab
i 0
a : i1 ica iab 0 b : i2 iab ibc 0
i3
b
ica
ibc
c : i3 ibc ica 0
c
KCL推广应用
在任一时刻,流出一封闭
把以上三式相加得: 面的电流之和等于流入该
i1 i2 i3 0
封闭面的电流之和。
网孔:
将电路画在平面图上,内部 不含支路的回路称为网孔。
例:
+ + R1 U1 _ -
I1 a
I2
I3
R2 +
#1 R3 #2 #3
_ U2
回路共3个
回路几个?
网孔共2个
几条 支路
?
支路共3条
b
结点几个?
网孔数 ?
节点共a、 b 2个
例:
b
I1
I2
支路:共 ?条 6条
R1 I6
节点:共 ?个 4个
2. 基尔霍夫电压定律(KVL)
( Kirchhoff’s Voltage Law )
在任一瞬间,沿任一回路绕行方向,回路中
各段电压的代数和恒等于零。 u 0
选定I 回路R2的绕行
U1
U3 U4
U2
Us1
R1
+ -
方向,电压参考 方方,U向向相U12与一反回致时U3路 时 为绕 为 负U4行 正 。+-
Us2
U1 -U3 -U2+ U4 =0
-U3 – U4 + U1-U2 =0
IR2 US2 IR1 US1 0
KVL推广应用
+
+
us - + u
RO -u1 -
u= us+u1
可将该电路假想为一个回路列
KVL方程: A
++
UA _ UAB
_
_
C
UB + B
电路中任意两点间
的电压等于这两点间 沿任意路径各段电压 的代数和。
④ 例:
R3 ① R4 i4 ②
+
Us3 -
+
Us1 -
R1
i3
+
Us2 -
R2
i1
i2
is
③
对封闭面 ④ 列方程 i1 + i2 + i3+ is =0
对节点①列方程
i1 + i3 - i4 =0 对节点② 列方程
i2 +i4 + is =0 对节点③列方程
-i1 -i2 - i3- is =0
电压源和电流源
直流电源:干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳 压电源等。
交流电源: 交流发电机、电力系统提供的正弦交流 电源、交流稳压电源等。
一个实际电源可以用两种模型来表示。用电压 的形式表示称为电压源,用电流的形式表示称为电 流源。
一、 电压源
理
无内阻的电压源即是理想电压源
想
u
电 压
输出电压恒定, 即
①符号(如图1-25所示)
图1-25 端电②压特由点外。电无路论决负定载,电输阻出如功何率变可化以,无输穷出大电,流其总内保阻持无给穷定大的。IS 或iS(t),电流源的
复杂电路的分析方法
3.支路 由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称为支路。在同一支路 内,流过所有元件的电流相等。 4.节点 3条以上支路的交汇点,称为节点。 5.回路 电路中任一闭合路径称为回路,一个回路可能只含有一条支路,也可能 包含几条支路。 6.网孔 回路内部不含有支路的最简单的回路称为网孔。
根据 U = 0
UA UB UAB=0 UAB= UA UB
例:
R3
R4
+
Us3 -
①Us1 I3 R1
+ -
+
Us2 -
R2
I1
I2
IB IC IE
RC
UCE RE
+ – UCC
对回路①列方程
UCE ?
I3 R3 US1 I1R1 US3 0 UCE UCC IC RC IE RE
对回路列方程
对封闭面列方程
I2 R4 US2 I2 R2 IR1 US1 0 IE IB IC
检验学习结果
网孔和回路有何 区别与联系?
问题与讨论
基尔霍夫电流定律 和电压定律的本质 各是什么?
电路的基本分析 和计算方法
1 电压源、电流源等效变换 2 支路电流法 3 叠加定理 4 戴维宁定理
UL
RL RL R0
U
UL
i
电路符号
+
us -
RO
+
Us -
RO
+
或 Us -
RO
实际电压源(交流)
实际电压源(直流)
伏安特性
I
+
Us - U
RO
u U0 = USUs
R
0
U = US – R0 I
理想电 压源伏 安特性
IS
US RO
实际电压源 伏安特性
i
特点:输出电压随外电路变化。
实际电压源与理想电压源的本质区别
源
电路符号
+
is RO u
实际电流源(交流)
+ Is RO U
-
实际电流源(直流)
伏安特性
I
Is
IO
RO
+ U
-
R
U I IS IO IS RO
u
UO IS RO
实际电 流源伏 安特性
理想电 流源伏 安特性
0
Is
i
特点:输出电流随外电路变化。
注意
实际电流源与理想电流源的本质区
别在于其内阻RO。 当 RO 时,实际电流源就成为理想电流源。
a
R6 I5
c
回路:共 ?个 7个
I4
I3
US4
R5 d R3
独立回路:?个
+
_ US3
有几个网眼就有几个独立回路
基尔霍夫定律
1. 基尔霍夫电流定律 2. 基尔霍夫电压定律
1. 基尔霍夫电流定律(KCL)
封闭面
在任一时刻,流出任一结点的支路电流之和等
于流入该结点的支路电流之和。 若规定流入结点的电流为
知识回顾
电路的基本概念: 物质 分子 原子 电子和质子 自由电子 电流 电压 电阻
欧姆定律 电功和电功率
电阻的连接 复杂电路
复杂电路的分析方法
一、几个基本概念 1.复杂电路 2.电源 3.支路 4.节点 5.回路 6.网孔
1.复杂电路 在实际电路中,往往会遇到一些不能用串联或并联简化的电路,这就是复 杂电路。在复杂电路中,包括多个电源和多个电阻,因而不能直接用欧姆定律 求解。 计算复杂电路主要依据欧姆定律和基尔霍夫定律,这两条定律既适用于直 流电路,又适用于交流电路和含有电子元件的非线性电路,因而是分析计算电 路的基本定律。
复杂电路的分析方法
2.电源 电路中的功能元件称为电源,可以采用两种模型表示,即电压源和电流源。