第1章电路的基本概念与基本定律完.ppt

课程性质 包含《电路理论》《电机学基础》《模拟电 子技术》《数字电子技术》四部分内容。 5.受控源（非独立源） 第一章小结 3.基尔霍夫电压定律（KVL) 1.6 基尔霍夫定律 任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。 U4 U3 U1 U2 I1 I4 I3 I2 标定电压参考方向 选定回路绕行方向 –U1+U2+U3+U4= 0 U2+U3+U4=U1 或： 电压参考方向和回路绕行 方向一致取“+” 例 如图所示电路，已知u1=u3=1V，u2=4V，u4=u5=2V，求ux。 + – ux + – u5 + – u6 + – u1 + – u4 + – u2 + – u3 解： Ⅰ Ⅱ 对Ⅰ回路有： 对Ⅱ回路有： 1.6 基尔霍夫定律 KVL的实质：电压与路径无关（能量守恒） a b 推广：KVL也适用于电路中任一假想的回路（不完全回路） 1.6 基尔霍夫定律 a Us b _ _ - + + + U2 U1 I = ？ I = 0 例1 要点回顾: 线性电容元件 线性电感元件 动态元件，直流相当于开路 记忆元件，电容的初始值（电压） 储能元件、无源元件，电压不能突变 短路 电感的初始值（电流） 电流不能突变 电路符号 1）理想电压源 定义 其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电流 i 无关的元件叫理想电压源。 1.5 理想电路元件 4.理想电源 us + － i u i o 恒定电压源，直流电压源 u i o 1.5 理想电路元件 Us i us(t) + － i 两端电压由本身决定，与外电路无关； 电流由电压源及外电路共同决定。 理想电压源的特点 例 外电路 电压源不能短路！ 电压源的伏安关系 0 u i 1.5 理想电路元件 us + － R i 电压源的功率 电压、电流参考方向非关联　　　　　　　　　　　　　　　 发出功率 p0，确实发出功率，起电源作用 p0，实际吸收功率，起负载作用 － + i us 1.5 理想电路元件 其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 电路符号 定义 理想电流源的特点 输出电流由本身决定，与外电路无关。 2)理想电流源 1.5 理想电路元件 u － is + 两端的电压由电源及外电路共同决定 电流源的伏安关系 例 外电路 电流源不能开路！ u i 0 1.5 理想电路元件 u + － R is 例 下面答案哪个正确： A 当 R?时，U1 ? B 当 R?时，U2 ? C 当 R?时，U3不变 1.5 理想电路元件 2Ω 10A + － U1 + － U2 R + － U3 2A 例 计算图示电路各元件的功率 解 发出、电源 吸收、负载 满足：P（发）＝P（吸） 1.5 理想电路元件 2A 5V + _ 实际电源 干电池 钮扣电池 干电池和钮扣电池（化学电源） 干电池电动势1.5V，仅取决于（糊状）化学材料，其大小决定储存的能量，化学反应不可逆。 钮扣电池电动势1.35V，用固体化学材料，化学反应不可逆。 1.5 理想电路元件 氢氧燃料电池示意图 燃料电池（化学电源） 电池电动势1.23V。以氢、氧作为燃料。约40-45%的化学能转变为电能。实验阶段加燃料可继续工作。 1.5 理想电路元件 太阳能电池（光能电源） 一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上，形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A 太阳能电池示意图 太阳能电池板 1.5 理想电路元件 蓄电池示意图 蓄电池（化学电源） 电池电动势2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆。 1.5 理想电路元件 发电机组 1.5 理想电路元件 直流稳压源 函数发生器 1.5 理想电路元件 1.5 理想电路元件 电路符号 受控电压源 定义 受控电流源 电压或电流不是给定的时间函数，而是受电路中某处的电压(或电流)控制的电源，称受控（电）源。 被控量 控制量 + － u1 b i1 i1 + _ i2 + _ u2 电流控制的电流源 ( CCCS ) ? : 电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压u 或电流i，受控源 可分四种类型： 分类 四端元件 输出：受控部分 输入：控制部分 1.5 理想电路元件 b i1 i1 gu1 + _ u1 u1 + _ ?u1 + _ g: 转移电导 电压控制的电流源 ( VCCS ) 电压控制的电压源 ( VCVS