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基本电路与基本定律 电压源和电流源 真题： 1. （ ）电压源的负载不能短路。 电压源和电流源 电路符号 1.理想电压源 定义 i + _ 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。 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。 通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。 理想电压源的电压、电流关系 u i 直流电压源的伏安特性曲线 例 R i - + 外电路 电压源不能短路！ O 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 2.理想电流源 定义 u + _ 理想电流源的电压、电流关系 电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压的方向、大小无关。 电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。 u i 直流电流源的伏安特性曲线 O 例 R u - + 外电路 电流源不能开路！ 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压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。 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 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。 ① ③ ② 表明 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应。 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。 明确 基尔霍夫电压定律 (KVL) U3 U1 U2 U4 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。 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。 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ –U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0 U2+U3+U4+US4=U1+US1 或 –R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4 KVL也适用于电路中任一假想的回路。 注意 U3 U1 U2 U4 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 例 KVL的实质反映了电路遵从能量守恒。 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的，与电压实际方向无关。 明确 a US b _ _ - + + + U2 U1 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。 1. 叠加定理 在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。 叠加定理 2. 几点说明 叠加定理只适用于线性电路。 一个电源作用，其余电源为零： 电压源为零 - 短路。 电流源为零 - 开路。 例 计算电压u、电流i。 解 画出分电路图。 u（1） ＋ － 10V 2i(1) ＋ － 1? 2? ＋ － i（1） ＋ 受控源始终保留 u ＋ － 10V 2i ＋ － 1? i 2? ＋ － 5A u(2) 2i (2) i (2) ＋ － 1? 2? ＋ － 5A 1. 戴维宁定理 任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换；此电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压uoc，而电阻等于一端口的输入电阻（或等效电阻）Req。 a b i u + - A i a b Req uoc + - u + - 2.定理的应用 （1）开路电压uoc 的计算 等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路，电流源开路)后，所得不含独立源一端口网络的输入电阻。常用下列方法计算： （2）等效电阻的计算 戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压uoc，电压源方向与所求开路电压方向有关。计算uoc的方法视电路形式选择前面学过的任意方法，使易于计算。 10? 10? + – 20V + – Uoc a b + – 10V I 例 (1) 求开路电压Uoc (