邱关源电路第五版_第1章电路模型和电路定律2003.pptVIP

2.基尔霍夫电流定律 (KCL) 令流出为“+”，有： 例 在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出（或流入）该结点电流的代数和等于零。 流进的电流等于流出的电流 下 页 上 页 返 回 例 三式相加得： KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面。 下 页 上 页 1 3 2 表明 返 回 KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映； KCL是对结点处支路电流加的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关； KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。 下 页 上 页 明确 返 回 3.基尔霍夫电压定律 (KVL) U3 U1 U2 U4 下 页 上 页 标定各元件电压参考方向 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针. I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。 返 回 –U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0 U2+U3+U4+US4=U1+US1 或： –R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4 下 页 上 页 U3 U1 U2 U4 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ KVL也适用于电路中任一假想的回路。 注意 返 回 例 KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律; KVL是对回路中的支路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关； KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。 下 页 上 页 明确 a Us b _ _ - + + + U2 U1 返 回 4. KCL、KVL小结： KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对回路电压的线性约束。 KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 KCL表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 KCL、KVL只适用于集总参数的电路。 下 页 上 页 返 回 i1=i2 ? UA =UB ? 下 页 上 页 思考 I = 0 1. ？ A B + _ 1? 3V + _ 2V 2. i1 1? 1? 1? 1? 1? i2 返 回 下 页 上 页 例1 求电流 i 解 例2 解 求电压 u 返 回 下 页 上 页 + + - - 4V 5V i =? 3? + + - - 4V 5V 1A + - u =? 3? 例3 求电流 i 例4 求电压 u 解 解 要求 能熟练求解含源支路的电压和电流。 返 回 解 I1 下 页 上 页 -10V 10V + + - - 1A I =? 10? 例5 求电流 I 例6 求电压 U 解 4V + - 10A U =? 2? + - 3A I 返 回 解 下 页 上 页 10V + + - - 3I2 U=? I =0 5? 5? - + 2I2 I2 5? + - 例7 求开路电压 U 返 回 解 选择参数可以得到电压和功率放大。 + + - － ?I1 U=? R2 I1 R1 US 上 页 例8 求输出电压 U 返 回 * 下 页 上 页 例 i i z 集总参数电路 + - 两线传输线的等效电路 当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足： 返 回 下 页 上 页 i i z + + - - 分布参数电路 当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足： 返 回 1.5 电阻元件 2.线性时不变电阻元件 电路符号 R 电阻元件 对电流呈现阻力的元件。其特性可用u～i平面上的一条曲线来描述： i u 任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。 1.定义 伏安 特性 下 页 上 页 0 返 回 u～i 关系 R 称为电阻，单位：? (Ohm) 满足欧姆定律 单位 G 称为电导，单位：S (Siemens) u、i 取关联参考方向 下 页 上 页 伏安特性为一条过原点的直线 u i 0 R u i + － 返 回 如电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号； 说明线性电阻是无记忆、双向性的元件。 欧姆定律 只适用于线性电阻( R 为常数）； 则欧姆定律写为 u ? –R i i ? –G u 公式和参考方向必须配套使用！ 下 页 上 页 注意 R u i - + 返 回 3.功率和能量 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。 p ? u i? (–R i) i ?–i2 R ? - u2/ R p ? u i? i2R ?u2 / R 功率 R u i + - 下 页 上 页 表明 R u i - + 返 回 u i 从 t0 到 t 电阻消耗的能量： 4.电阻的开路与短路 能量 短