电路原理第五邱关源电路模型和电路定律.ppt

3.受控源与独立源的比较 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。 独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为“激励”。 下 页 上 页 返 回 例 求：电压u2 解 5i1 + _ u2 _ i1 + + - 3? u1=6V 下 页 上 页 返 回 1.8 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 （KCL）和基尔霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电流和电压所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。 基尔霍夫定律与元件伏安特性（VCR）构成了电路分析的基础。 下 页 上 页 返 回 1.几个名词 电路中通过同一电流的分支。 元件的连接点称为结点。 b=3 a n=4 b + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 支路 电路中每一个两端元件就叫一条支路。 i3 i2 i1 结点 b=5 下 页 上 页 或三条以上支路的连接点称为结点。 n=2 注意 两种定义分别用在不同的场合。 返 回 由支路组成的闭合路径。 两结点间的一条通路。由支路构成 对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。 l=3 1 2 3 路径 回路 网孔 网孔是回路，但回路不一定是网孔。 下 页 上 页 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 注意 返 回 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表明在每一结点上电荷是守恒的；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 φA =φB ? 下 页 上 页 思考 I = 0 1. ？ A B + _ 1? 3V + _ 2V 2. i1 1? 1? 1? 1? 1? 返 回 下 页 上 页 例1 求电流 i 解 例2 解 求电压 u 返 回 例3：求图示电路电压U1、U2和电流I1、I2以及每个元件吸收的功率。 U1= -2V U2=2V I2=-U2/5=-2/5=-0.4A 结点a: I1= I2+2=-0.4+2=1.6A P2A=U1×2=(-2)×2=-4W（发出功率） P2V =2×I1=2×1.6=3.2W（吸收功率） P5Ω =-U2×I2=-[2×(-0.4)]=0.8W（吸收功率） P发出 = P吸收——满足功率守恒（验证结果正确） 解： 例4：求图示电路中电流I1。 对闭合面应用KCL： 解： 对回路应用KVL： 联立求解方程 下 页 上 页 + + - - 4V 5V i =? 3? + + - - 4V 5V 1A + - u =? 3? 例5 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