單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,第,1,章 直流電路,1,1.1 電路的作用和組成,1.2 電路的基本物理量,1.3 電路的狀態(tài),,1.4 電路中的參考方向,1.5 理想電路元件,1.6 基爾霍夫定律,1.7 支路電流法,,下一章,,上一章,,返回主頁,1.8 疊加定理,1.9 等效電源定理,,,1.10 非線性電阻電路,,,,2,,,,1.1,電路的作用和組成,一、什么是電路,,電路就是電流流通的路徑是由某些元、器件為完成一定功能、按一定,,方式組合后的總稱S,E,,,,3,二、電路的作用,+,mA,,,一是實現(xiàn)能量的輸送和轉換二是實現(xiàn)信號的傳遞和處理E,,,,,三、電路的組成,,電源：將非電形態(tài)的能量,,轉換為電能負載：將電能轉換為,,非電形態(tài)的能量導線等：起溝通電路和,,輸送電能的作用S,E,,E,S,,,,,4,,從電源來看，電源本身的電流通路稱為內(nèi)電路，,,電源以外的電流通路稱為外電路當電路中的電流是不隨時間變化的直流電流時，,,這種電路稱為直流電路當電路中的電流是隨時間按正弦規(guī)律變化的交,,流電流時，這種電路稱為交流電路。

無源網(wǎng)絡,,有源網(wǎng)絡,二端,,網(wǎng)絡,二端,,網(wǎng)絡,,,5,1.2,電路的基本物理量,I,1.,電流,電流的實際方向：規(guī)定為正電荷運動的方向E,U,S,,＋,,,,－,＋,,,－,＋,,,,－,U,L,,＋,直流電路中：,I,,,=,Q,,t,i,,,=,d,q,,d,t,,,,（,A,）,,,,6,2.,電位,電場力將單位正電荷從電路,,的某一點移至參考點時所消,,耗的電能參考點的電位為零I,,E,,U,S,,＋,,,,－,＋,,,－,＋,,,,－,U,L,,直流電路中電位用,V,,表示，單位為伏,[,特,],（,V,）參考點的選擇：,①,選,大地為參考點：,②,選元件匯集的公共端或公共線為參考點：,,,,,,7,3.,電壓,電場力將單位正電荷從電路,,的某一點移至另一點時所消,,耗的電能電壓就是電位差I,,U,S,＋,,,,－,＋,,E,,－,＋,,,,－,U,L,直流電路中電壓用,U,表示，單位為伏,[,特,],（,V,）U,S,是電源兩端的電壓，,U,L,是負載兩端的電壓4.,電動勢,電源中的局外力（非電場力）將單位正電荷從電源負極,,移至電源正極時所轉換而來的電能稱為電源的電動勢。

電動勢的實際方向：由低電位指向高電位符號：,E,或,e,，單位：,V,8,5.,電功率,定義：單位時間內(nèi)所轉換的電能電源產(chǎn)生的功率：,P,E,=,E,,I,符號：,P,（直流電路）單位：,W,負載取用的功率：,P,L,=,U,L,,I,I,,E,,U,S,,＋,,,,－,＋,,,－,＋,,,,－,U,L,,,,,6.,電能,,定義：在時間,t,內(nèi)轉換的電功率稱為電能：,W,=,P,,t,,符號：,W,（直流電路）單位：,J,單位轉換：千瓦時（,kW,·,h,）,,,1,千瓦時為,1,度電，,1 kW,·,h,＝,3.6,?,10,6,J,電源輸出的功率：,P,=,U,S,,I,U,S,,,9,當電源與負載接通，電路中有,,了電流及能量的輸送和轉換電路的這一狀態(tài)稱為通路1.3,電路的狀態(tài),一、通路,I,E,U,S,,＋,,,,－,＋,,,,－,U,L,,S,,通路時，電源向負載輸出電功率，電源這時的狀態(tài)稱,,為有載或稱電源處于負載狀態(tài)各種電氣設備在工作時，其電壓、電流和功率都有一,,定的限額，這些限額是用來表示它們的正常工作條件,,和工作能力的，稱為電氣設備的額定值10,二、開路,,S1,,S2,E,EL1,EL2,當某一部分電路與電源斷開，,,該部分電路中沒有電流，亦無,,能量的輸送和轉換，這部分電,,路所處的狀態(tài)稱為開路。

有,,源,,電,,路,,,,開路的特點：,開路處的電流等于零,I,＝,0,開路處的電壓應視電路情況而定,電源既不產(chǎn)生也不輸出電功率，電源這時的狀態(tài)稱為空載U,視電,,路而定,,,,,,11,三、短路,當某一部分電路的兩端用電,,阻可以忽略不計的導線或開,,關連接起來，使得該部分電,,路中的電流全部被導線或開,,關所旁路，這一部分電路所,,處的狀態(tài)稱為短路或短接S1,,S2,電源短路,,短路的特點：,短路處的電壓等于零,U,＝,0,短路處的電流應視電路情況而定,I,視電路而定,有,,源,,電,,路,EL1,EL2,,,,,,12,1.4,電路中的參考方向,,,,I,I,,,,原則上參考方向可任意選擇在分析某一個電路元件的電壓與電流的關系,,時，需要將它們聯(lián)系起來選擇，這樣設定的,,參考方向稱為關聯(lián)參考方向＋,,,,,,－,U,電源,,,,負載,＋,,,,,,－,U,,,13,1.5,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,,,,,,14,一、理想有源元件,1.,電壓源,,＋,,,,,－,U,S,,,,I,,＋,,,,,－,U,＝,U,S,＝,定值,U,S,U,,O,,I,,,電壓源的特點：,輸出電流,I,不是定值，與輸出電壓和外電路的情況有關。

可提供一個固定的電壓,U,S,,，稱為源電壓輸出電壓,U,等于源電壓,U,S,,，是由其本身所確定的定值，,,與輸出電流和外電路的情況無關15,2.,電流源,I,S,,,,,U,,＋,,,,,－,I,＝,I,S,＝定值,I,S,U,,O,,I,,,電流源的特點：,輸出電流,I,等于源電流,I,S,,，是由其本身所確定的定值，,,與輸出電壓和外電路的情況無關輸出電壓,U,不是定值，與輸出電流和外電路的情況有關電激流,,,可提供一個固定的電流,I,S,,，稱為源電流16,,當電壓源和電流源的電壓和電流實際方向如上圖時，,,它們輸出（產(chǎn)生）電功率，起電源作用＋,,,,,－,U,S,,,,I,,U,,＋,,,,－,I,S,,,,,＋,,,,－,U,,I,,,,,,＋,,,,,－,U,S,,,,I,,U,,＋,,,,－,I,S,,,,,＋,,,,－,U,,I,,,當電壓源和電流源的電壓和電流實際方向如上圖時，,,它們?nèi)∮茫ㄏ模╇姽β剩鹭撦d作用17,二、理想無源元件,,電阻元件,當電路的某一部分只存在電,,能的消耗而沒有電場能和磁,,場能的儲存，這一部分電路,,可用電阻元件來代替＋,,,,,,,－,,R,,i,,u,,R,,,=,u,,i,（,?,）,,,,,線性電阻與非線性電阻,P = UI = RI,2,,=,U,2,,R,,電阻消耗的功率,,,18,,電阻圖片,水泥電阻,線繞電阻,碳膜電阻,可變電阻,壓敏電阻,功率電阻,,,,,,19,,［例,1.5.1,］,在圖示直流電路中，已知,U,S,＝,3 V,，,I,S,＝,3 A,，,R,＝,1,?,。

求：,(1),電壓源的電流和電流源的電壓；,(2),討論電路的功率平衡關系＋,,,－,R,,I,,U,S,,,,,I,S,,＋,,,－,U,［解］,(1),由于電壓源與電流源串聯(lián),I,＝,I,S,＝,3,,A,根據(jù)電流的方向可知,U,＝,U,S,＋,RI,S,,,＝,( 3 + 1,?,3 ) V = 6 V,,,,(2),功率平衡關系,電壓源吸收電功率：,P,L,＝,U,S,,I,＝,( 3,?,3 ) W,,= 9 W,,電流源發(fā)出電功率：,P,O,＝,U,,I,S,＝,( 6,?,3 ) W,,= 18 W,電阻,R,消耗的電功率：,P,R,＝,R,,I,S,＝,( 1,?,3,2,) W,,= 9 W,,功率平衡：,P,O,,＝,,P,L,＋,,P,R,,,20,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,1.6,基爾霍夫定律,一、基爾霍夫電流定律（,KCL,）,b,a,,,電路中,3,個或,3,個以,,上電路元件的連接點,,稱為結點有,a,、,b,兩個結點 21,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,有,acb,、,adb,、,aeb,三條支路 。

R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,c,＋,,,－,,,R,2,,I,2,,U,S2,,,d,,R,3,,I,3,,,R,4,,e,,兩結點之間的每一條,,分支電路稱為支路22,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,由于電流的連續(xù)性，,,流入任一結點的電流,,之和等于流出該結點,,的電流之和對結點,a,I,1,,＋,I,2,,＝,I,3,I,1,,＋,I,2,,－,I,3,,＝,0,流入結點的電流前取正號，,,流出結點的電流前取負號23,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,在電路的任何一個,,結點上，同一瞬間,,電流的代數(shù)和為零對任意波形的電流：,,,?,i,＝,0,,在直流電路中：,,,?,I,,＝,0,,,,,基爾霍夫電流定律不僅適用于電路中,,任意結點，而且還可以推廣應用于,,電路中任何一個假定的閉合面,,,——,,廣義結點I,C,,,,I,E,I,B,I,C,I,B,I,E,I,C,＋,I,B,－,I,E,＝,0,,,24,,［解］ 由圖中所示電流,,的參考方向，應用基爾霍夫,,電流定律，分別由結點,a,、,,b,、,c,求得,I,6,＝,I,4,－,I,1,,,＝,,(,－,5,－,3 ),,A,＝－,8 A,,［例,1.6.1,］,在圖示部分電路中，已知,I,1,＝,3 A,，,I,4,＝－,5 A,，,I,5,＝,8 A,,。

試求,I,2,,，,I,3,和,I,6,,a,I,1,,,,,I,3,,I,2,,I,4,,I,5,,I,6,,c,b,I,2,＝,I,5,－,I,4,＝［,8,－,(,－,5 ),,］,A,＝,13 A,I,3,＝,I,6,－,I,5,＝,(,－,8,－,8 ),,A,＝,,－,,16 A,或由廣義結點得,I,3,＝,－,I,1,－,I,2,＝,(,－,3,－,13,,),,A,＝－,16 A,,,,,,25,二、基爾霍夫電壓定律（,KVL,）,由電路元件組成的閉,,合路徑稱為回路有,adbca,、,aebda,和,aebca,三個回路 ＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,c,d,e,,,,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,b,a,,,c,d,,,＋,,,－,,,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,d,e,,,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,c,e,,,,,,未被其他支路分割的單孔回路稱為網(wǎng)孔。

有,adbca,、,aebda,兩個網(wǎng)孔 26,由于電位的單值性，,,從,a,點出發(fā)沿回路環(huán),,行一周又回到,a,點，,,電位的變化應為零對回路,adbca,U,S2,＋,U,1,＝,U,S1,＋,U,2,,與回路環(huán)行方向一致的電壓前取正號，,,與回路環(huán)行方向相反的電壓前取負號＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,c,d,e,,,,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,b,a,,,c,d,,,＋,,,－,U,1,,,＋,,,－,U,2,,U,S2,＋,U,1,－,U,S1,－,U,2,＝,0,,,,,,27,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)和為零對任意波形的電壓,?,u,＝,0,在直流電路中：,?,U,＝,0,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,c,d,e,,,,,,,,,28,如果回路中理想電壓源,,兩端的電壓改用電動勢,,表示，電阻元件兩端的,,電壓改用電阻與電流的,,乘積來表示，則,?,RI,＝ ?,E,＋,,,－,,,,,R,1,,I,1,,U,S1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,U,S2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,c,d,e,,,,或?,U,＝ ?,E,?,U,＋ ?,RI,,＝ ?,E,對回路,adbca,R,1,I,1,－,R,2,I,2,,＝,E,1,－,E,2,,與回路環(huán)行方向一致的電流、電壓和電動勢前面取正號，,,不一致的前面取負號。

＋,,,－,,,,R,1,,I,1,,E,1,,＋,,,－,R,2,,I,2,,E,2,,,R,3,,I,3,,,R,4,,b,a,,,c,d,e,,,,,,,,,,,,29,,基爾霍夫電壓定律不僅適用于電路中任一閉,,合的回路，而且還可以推廣應用于任何一個,,假想閉合的一段電路將,a,、,b,兩點間的電壓,,作為電阻電壓降一樣考,,慮進去R,,I,－,U,＝－,E,＋,,,－,,U,,＋,,,,,,,－,R,,I,,E,或,U,S,b,a,,,,或,R,,I,－,U,＋,U,S,＝,0,,,,,,30,,［解］,,由回路,abcdefa,U,ab,+,U,cd,－,U,ed,+,U,ef,,＝,E,1,－,E,2,,［例,1.6.2,］,在圖示回路中，已知,E,1,＝,20 V,，,E,2,＝,10 V,，,U,ab,＝,4 V,,，,U,cd,＝－,6 V,,，,U,ef,＝,5 V,,試求,U,ed,,,和,U,ad,,＋,,,－,,R,2,,,E,2,e,a,,,,,R,3,,,R,4,,＋,,,－,U,cd,＋,,,－,R,1,,E,1,,,＋,,,－,U,ef,＋ －,U,ab,U,ed,＋ －,b,d,f,c,＋ －,U,ad,求得,,,U,ed,,＝,,U,ab,+,U,cd,+,,U,ef,－,E,1,+,E,2,,,＝,,[ 4 + (,－,6 ),＋,5,－,20,＋,10 ] V,＝－,7 V,,,,,,,31,,由假想的回路,,,abcda,U,ab,+,U,cd,－,U,ad,,＝－,E,2,,＋,,,－,,R,2,,,E,2,e,a,,,,,R,3,,,R,4,,＋,,,－,U,cd,＋,,,－,R,1,,E,1,,,＋,,,－,U,ef,＋ －,U,ab,U,ed,＋ －,b,d,f,c,＋ －,U,ad,求得,,,U,ad,＝,,U,ab,+,U,cd,+,E,2,,,＝,,[ 4 + (,－,6,,),＋,10 ] V,＝,8 V,,,,,,,32,1.7,支路電流法,,,,,支路電流法解題的一般步驟,,,,,R,1,,E,1,,＋,,,－,,R,3,,,R,2,,E,2,,＋,,,－,,R,1,,E,1,,＋,,,－,,,R,3,,,R,2,,E,2,,＋,,,－,,(1),確定支路數(shù)，選擇各,,支路電流的參考方向。

I,1,,I,2,,I,3,,(2,),確定結點數(shù)，列出,,獨立的結點電流方,,程式n,個結點只能列出,n,－,1,個,,獨立的結點方程式結點,a,,:,I,1,＋,I,2,－,I,3,,＝,0,結點,b,,:,－,I,1,－,I,2,＋,I,3,,＝,0,只有,1,個方程是獨立的,,,33,(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R,1,,E,1,,＋,,,－,,R,3,,,R,2,,E,2,,＋,,,－,I,1,,I,2,,I,3,,a,,b,,左網(wǎng)孔,,:,,,R,1,I,1,＋,R,3,I,3,,＝,E,1,,右網(wǎng)孔,,:,,R,2,I,2,＋,R,3,I,3,,＝,E,2,,,,(4,),解聯(lián)立方程式，求出各支路電流的數(shù)值R,1,I,1,＋,R,3,I,3,,＝,E,1,I,1,＋,I,2,,－,I,3,,＝,0,R,2,I,2,＋,R,3,I,3,,＝,E,2,,求出：,I,1,、,I,2,,和,I,3,34,,［解］ 選擇各支路電流的,,參考方向和回路方向如圖,R,4,,,,,R,3,,,＋,,,－,R,1,,U,S1,,,＋,,,－,R,2,,U,S2,,,［例,1.7.1,］,在圖示電路中，已知,U,S1,＝,12 V,,，,U,S2,＝,12 V,,，,R,1,＝,1,?,，,R,2,＝,2,?,，,R,3,＝,2,?,，,R,4,＝,4,?,。

求各支路電流,I,1,,I,2,,I,3,,I,4,,,上結點,,,I,1,＋,I,2,－,I,3,,－,I,4,,＝,0,,左網(wǎng)孔,,,R,1,I,1,＋,R,3,I,3,－,U,S1,＝,0,,中網(wǎng)孔,,,R,1,I,1,－,,R,2,I,2,－,U,S1,＋,U,S2,＝,0,,右網(wǎng)孔,,,R,2,I,2,＋,R,4,I,4,－,U,S2,＝,0,,,,,,35,,代入數(shù)據(jù),R,4,,,,,R,3,,,＋,,,－,R,1,,U,S1,,,＋,,,－,R,2,,U,S2,,I,1,,I,2,,I,3,,I,4,,,I,1,＋,I,2,－,I,3,,－,I,4,,＝,0,I,1,＋,2,I,3,－,12,＝,0,I,1,－,,2,I,2,－,12,＋,12,,＝,0,2,I,2,＋,4,I,4,－,12,＝,0,,,,I,1,＝,4 A,，,I,2,＝,2 A,，,I,3,＝,4 A,，,I,4,＝,2 A,,,,,,36,1.8,疊加定理,,疊加定理是分析線性電路最基本的方,,法之一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。

37,,,,R,1,,,R,2,,,,,,R,1,,,R,2,,,,,,,R,1,,I,1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,,I,S,,U,S,,,＋,,,－,U,S,,＋,,,－,U,S,由支路電流法可得,I,1,,=,U,S,,R,1,＋,R,2,R,2,I,S,,R,1,＋,R,2,I,S,,,I,S,,,,,,I,1,,,=,U,S,,R,1,＋,R,2,?,,＋,,,－,U,S,I,S,,,I,S,,,,＋,,,－,U,S,I,1,,=,R,2,I,S,,R,1,＋,R,2,?,=,I,1,?,I,1,?,I,1,,?,I,2,,?,I,1,,?,I,2,,?,,,,,,38,,,,R,1,,,R,2,,,,,,R,1,,,R,2,,,,,,,R,1,,I,1,,＋,,,－,,R,2,,I,2,,,I,S,,U,S,,,＋,,,－,U,S,,＋,,,－,U,S,由支路電流法可得,I,S,,,I,S,,,,,,I,2,,,=,U,S,,R,1,＋,R,2,?,,＋,,,－,U,S,I,S,,,I,S,,,,＋,,,－,U,S,I,1,,?,I,2,,?,I,1,,?,I,2,,?,I,2,,=,U,S,,R,1,＋,R,2,R,1,I,S,,R,1,＋,R,2,I,2,,=,R,1,I,S,,R,1,＋,R,2,?,=,I,2,?,I,2,?,,,,,,39,,（,1,）在考慮某一有源元件單獨作用時，應令,,其他有源元件中的,U,S,= 0,，,I,S,= 0,。

即應將其他電,,壓源代之以短路 ，將其他電流源代之以開路應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3,）疊加定理只適用于線性電路4,）疊加定理只能用來分析和計算電流,,和電壓，不能用來計算功率40,,［例,1.8.1,］,在圖示電路中，已知,U,S,＝,10 V,,，,I,S,＝,2 A,,，,R,1,＝,4,?,，,R,2,＝,1,?,，,R,3,＝,5,?,，,R,4,＝,3,?,試用疊加定理求通過電壓源的電流,I,5,,和電流源兩端的電壓,U,6,,R,2,,＋ －,U,S,I,2,,＋,,,－,U,6,I,S,,,,R,1,,I,1,,,R,4,,I,4,,,R,3,,I,3,,I,5,,,,,,,41,,［解］電壓源單獨作用時,,,,R,2,,＋ －,U,S,I,2,,＋,,,－,U,?,6,,R,1,,,R,4,,I,4,,,R,3,,I,5,,',',',,,=,I,2,?,I,4,＋,I,5,?,?,=,U,S,,R,1,＋,R,2,＋,U,S,,R,3,＋,R,4,=,10,,4,＋,1,＋,10,,5,＋,3,(,),A = 3.25 A,=,I,2,?,I,4,－,U,6,?,?,R,2,R,4,=,－,1.75 V,=,10,,4,＋,1,－,10,,5,＋,3,(,),1,?,3,?,V,,,,R,2,,＋ －,U,S,I,2,,＋,,,－,U,6,I,S,,,,R,1,,I,1,,,R,4,,I,4,,,R,3,,I,3,,I,5,,,,,,,42,電流源單獨作用時,=,I,2,?,I,4,+,U,6,?,?,R,2,R,4,,,R,2,,I,2,,＋,,,－,U,6,I,S,,,,R,1,,,R,4,,I,4,,,R,3,,I,5,,",,",,",,",,=,I,2,I,4,－,I,5,?,?,?,=,R,1,,R,1,＋,R,2,I,S,－,R,3,,R,3,＋,R,4,I,S,=,4,,4,＋,1,－,(,),A = ( 1.6,－,1.25 ) A= 0.35 A,?,2,5,,5,＋,3,?,2,= ( 1,?,1.6 + 3,?,1.25 ) V = 5.35 V,,,,R,2,,＋ －,U,S,I,2,,＋,,,－,U,6,I,S,,,,R,1,,I,1,,,R,4,,I,4,,,R,3,,I,3,,I,5,,,,,最后求得,=,I,5,I,5,＋,I,5,?,?,= ( 3.25,＋,0.35 ) A = 3.6 A,=,U,6,?,U,6,+,U,6,?,= (,－,1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V,,,43,1.9,等效電源定理,,等效電源定理是將有源二端網(wǎng)絡用一個等效,,電源代替的定理。

有源二端網(wǎng)絡,,,,R,1,,＋,,,－,,R,2,,I,S,,U,S,,,對,R,2,而言，有源二端網(wǎng)絡相當于其電源在對外部,,等效的條件下可用一個等效電源來代替R,0,,＋,,,－,U,eS,,,,,戴維寧等效電源,R,0,,I,eS,,,,,,諾頓等效電源,,,,,,44,一、戴維寧定理,,,,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,,R,1,,＋,,,－,,I,S,,U,S,,,,(a),有源二端網(wǎng)絡,,R,0,,＋,,,－,,U,eS,,,(b),戴維寧等效電源,輸出端開路時，二者的開路電壓,U,OC,應相等輸出端短路時，二者的短路電流,I,SC,應相等U,eS,＝,U,OC,由圖,(b),R,0,,=,U,eS,,I,SC,=,U,OC,,I,SC,由圖,(b),,,45,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,,R,1,,＋,,,－,,I,S,,U,S,,,,(a),有源二端網(wǎng)絡,,R,0,,＋,,,－,,U,eS,,,(b),戴維寧等效電源,因此,U,OC,＝,U,S,+,R,1,I,S,對于圖,(a),I,SC,,=,U,S,,R,1,+,I,S,R,0,,=,U,OC,,I,SC,=,U,S,+,R,1,I,S,U,S,,R,1,+,I,S,=,R,1,,,,,,46,二、諾頓定理,,,,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,,R,1,,＋,,,－,,I,S,,U,S,,,,(a),有源二端網(wǎng)絡,(b),諾頓等效電源,R,0,,,,I,eS,,,,輸出端短路時，二者的短路電流,I,SC,,應相等。

輸出端開路時，二者的開路電壓,U,OC,應相等I,eS,＝,I,SC,由圖,(b),R,0,,=,U,OC,,I,eS,=,U,OC,,I,SC,由圖,(b),R,0,求法與戴維寧,,定理中相同,,,47,,諾頓等效電源,R,0,,,,I,eS,,,,,R,0,,＋,,,－,,U,eS,,,,戴維寧等效電源,戴維寧等效電源和諾頓等效電源既然都可以用,,來等效代替同一個有源二端網(wǎng)絡，因而在對外,,等效的條件下，相互之間可以等效變換等效變換的公式為,I,eS,,=,U,eS,,R,0,,變換時內(nèi)電阻,R,0,不變，,,I,eS,方向應由,U,eS,的負極流向正極48,,［例,1.9.1,］,圖示電路中，已知,U,S,＝,6 V,,，,I,S,＝,3 A,,，,R,1,＝,1,?,，,R,2,＝,2,?,試用等效電源定理求通過,R,2,的電流,R,1,,＋,,,－,,R,2,,I,S,,U,S,,,［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R,1,,＋,,,－,,I,S,,U,S,,,,,有源二端網(wǎng)絡,,,,,,49,,（,2,） 求出有源二端網(wǎng)絡的,,開路電壓,U,OC,和短路電流,I,SC,,。

R,1,,＋,,,－,,I,S,,U,S,,,,,有源二端網(wǎng)絡,＋,,,,－,U,OC,I,SC,,根據(jù),KVL,求得,U,OC,＝,U,S,+,R,1,I,S,＝（,6+1,? 3,）,V,＝,9 V,根據(jù),KCL,求得,I,SC,=,U,S,,R,1,+,I,S,=,6,,1,+3,,A = 9 A,(,),,,,,,50,,（,3,）用戴維寧等效電源或諾頓等效電源代替有源二端,,網(wǎng)絡,,,簡化原電路R,1,,＋,,,－,,R,2,,I,S,,U,S,,,R,0,,I,eS,,,,I,2,,R,2,,,用諾頓定理,,簡化的電路,用戴維寧定理,,簡化的電路,,R,0,,＋,,,－,,U,eS,I,2,,R,2,,,,,,,,51,或用除源等效法求得,R,0,,I,eS,,,,I,2,,R,2,,,用諾頓定理,,簡化的電路,用戴維寧定理,,簡化的電路,,R,0,,＋,,,－,,U,eS,I,2,,R,2,,,U,eS,＝,,U,OC,＝,9 V,I,eS,＝,,I,SC,＝,9 A,R,0,=,U,OC,,I,SC,=,9,,9,,?,= 1,?,R,0,,＝,,R,1,＝,1,?,①,若用戴維寧定理,I,2,=,U,eS,,R,0,+,R,2,=,9,,1,＋,2,,A,= 3,A,(4),求待求電流,②,若用諾頓定理,I,2,=,R,0,,R,0,+,R,2,,I,eS,=,1,,1,＋,2,,? 9 A,= 3,A,,,,,,52,1.10,非線性電阻電路,,線性電阻的電阻值,,是一常數(shù)，線性電,,阻兩端的電壓和通,,過它的電流成正比。

I,U,O,,非線性電阻的電阻,,值不是常數(shù)，隨電,,壓或電流值的變化,,而變化，電壓與電,,流不成正比I,U,O,,,,,,53,,非線性電阻,,的圖形符號,,,,,非線性電阻,,的伏安特性,I,U,Q,?,?,I,U,O,,工作點,工作點處的電壓電流之,,比稱為靜態(tài)電阻R,,=,U,,I,= tan,?,Q,點附近的電壓的微小,,增量與電流的微小增量,,之比稱為動態(tài)電阻r,,=,d,U,,d,I,= tan,?,,,,,,54,,求解含有非線性電阻的電路時，常采用,,圖解分析法當電路中只含有一個非線性電阻時，可將它單獨從電,,路中提出，剩下的電路為一個線性有源二端網(wǎng)絡利,,用戴維寧定理，用一個戴維寧等效電源來代替這個線,,性有源二端網(wǎng)絡，由此可化簡電路R,0,,＋,,,－,I,,U,S,,,,R,,＋,,,,,,－,U,I,U,O,,Q,U,I,,(0, ),,N,,U,S,R,0,M,(,U,S,,,,0),,U,,＝,U,S,－,R,0,I,負載線,非線性電阻的伏安特性,從圖中查得,U,和,I,,,,,,55,,［例,1.10.1,］圖（,a,）電路中，已知,U,S,＝,6 V,,，,R,1,＝,R,2,＝,2 k,?,，,R,3,,的伏安特性如圖（,b,）所示,。

求非線性電阻,R,3,上的電壓和電流及在工作點處的靜態(tài)電阻和動態(tài)電阻,R,1,,＋,,,－,,R,3,,U,S,,R,2,,I,/mA,U,/V,0,1,2,3,1,2,3,(a),(b),,,,,,56,,,,R,1,,＋,,,－,,R,3,,U,S,,R,2,,,,,R,0,,＋,,,－,,R,3,,U,eS,＋,,,,－,U,I,,(a),(c),U,eS,=,U,OC,=,R,1,,R,1,+,R,2,,U,S,=,2,?10,3,,(2,＋,2),?10,3,,? 6 V,= 3,V,R,0,=,R,1,R,2,,R,1,+,R,2,=,(2,?,,2),?10,6,,(2,＋,2),?10,3,?,= 1,?10,3,,?,= 1 k,?,［解］利用戴維寧定理將電路（,a,）化簡為電路（,c,）,,,,,,57,,根據(jù)圖（,c,）作出負載線,N,M,I,/mA,U,/V,0,1,2,3,1,2,3,,,,R,0,,＋,,,－,,R,3,,U,eS,＋,,,,－,U,I,,(c),I,＝,0,時,U,,＝,U,eS,＝,3 V,I,,=,U,eS,,R,0,=,3,,1,?10,3,A,= 3,mA,U,＝,0,時,,,,,,58,,由負載線和伏安特性的交點,Q,N,M,I,/mA,U,/V,0,1,2,3,1,2,3,U,＝,1 V ,,I,＝,2 mA,R,,=,U,,I,=,1,,2,?10,－,3,?,Q,,靜態(tài)電阻,= 0.5,?10,3,,?,= 0.5 k,?,動態(tài)電阻,r,,=,d,U,,d,I,=,1,,1,?10,－,3,?,= 1 k,?,=,?,U,,?,,I,?,I,?,U,,,,,第,1,章 結 束,,下一章,,上一章,,返回主頁,2024/11/29,,59,。