电工电子技术教学课件作者秦雯第1章节课件幻灯片.pptVIP

第1章 电路的基本概念与基本定律 1.理想电流源 理想电流源有两个基本特性： 1）理想电流源向外输出的电流为恒定值或为给定的时间函数，而与端电压无关。 2）它的电压由电流源和与之相连的外电路共同决定。 图1-20 理想直流电流源模型及外特性 1.5.2电流源 第1章 电路的基本概念与基本定律 实际上理想电流源也是不存在的。可以用理想电流源与内阻并联组合作为实际电流源的电路模型。 I=IS-U/RS 图1-21 实际直流电流源模型及外特性 2.实际电流源 第1章 电路的基本概念与基本定律 电压源与电流源都是从实际电源中抽象出来的模型。对外电路来说，这两种模型输出的电压和电流是相等的，是互相等效的。当然，它们的等效必须满足一定的条件。 电压源与电流源它们之间的等效变换条件是内阻RS相等，且 IS=US/RS 图1-22 两种电源模型的等效变换 1.5.3电压源与电流源的等效变换 第1章 电路的基本概念与基本定律 1）变换时，两个电路模型中US和IS的参考方向：IS的参考方向是由US的负极指向正的极性端。 2）两种电源模型间的互相变换是他们对外部等效，在电源内部是不等效的。 3）理想电压源和理想电流源它们之间不能进行等效变换。 4）两种电源模型的等效变换，不仅仅局限于内阻RS，可推广至任意电阻R。即一个理想电压源与一个电阻串联的电路组合，都可以变换为一个理想电流源与该电阻并联的电路组合，反之亦然。即 IS=US/R 或 US=ISR 等效变换时应注意以下几点： 第1章 电路的基本概念与基本定律 受控电源特点是电源不能独立存在，其电压或电流受电路中另一处的电压或电流控制，并随之而变。受控电源用菱形方框表示。根据控制量和受控量不同，受控电源有四种类型：电压控制电压源（简称VCVS）、电压控制电流源（简称VCCS）、电流控制电压源（简称CCVS）、电流控制电流源量纲（简称CCCS）。 a)VCVS b) VCCS c)CCVS d) CCCS 图1-25 受控电源 1.5.4受控电源 第1章 电路的基本概念与基本定律 1.6.1基尔霍夫电流定律（KCL） KCL内容是：任意时刻，流过电路中任一节点的各支路电流的代数和恒等于零。即 ∑i=0 在运用KCL方程前，必须首先假定每一支路电流的参考方向，再根据参考方向是流入还是流出节点来假定该电流的正、负。如果规定流入节点的电流为正（带“+”号），则流出节点的电流就为负（带“—”号），反之亦然。 图1-27 基尔霍夫电流定律举例 列出KCL方程为I1＋I2－I3－I4=0 也可以写为I1＋I2=I3＋I4 所以基尔霍夫电流定律也可以描述为任意时刻，流入某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。 1.6 基尔霍夫定律 第1章 电路的基本概念与基本定律 KCL不仅适用于电路中的任一节点，可以推广应用于电路中任一假设的闭合面。将一个闭合面看作是一个广义节点，就有：通过电路中任一假设闭合面的各支路电流的代数和恒等于零。 可将流过I1、I2、I3的这部分电路假想为闭合面S，对S可列出KCL方程： 　　　　　I1＋I2＋I3=0 第1章 电路的基本概念与基本定律 基尔霍夫电压定律：任意时刻，沿任一回路绕行一周，回路中各部分电压的代数和等于零。即∑u=0 基尔霍夫电压定律的另一种表达形式是：任意时刻，沿任一回路绕行一周，电位升之和等于电位降之和。KVL可以推广到任何一个不闭合的回路。 该定律应用时，必须先假定各部分电压的参考方向和回路的绕行方向（可以是顺时针，也可以是逆时针），然后再确定各部分电压值的正或负。若电压参考方向与回路绕行方向一致则取“+”号，相反则取“—”号。 图1-29 基尔霍夫电压定律举例 图1-30 基尔霍夫电压定律推广 1.6.2基尔霍夫电压定律（KVL） 第1章 电路的基本概念与基本定律 电位即电场中某点的电势，它的大小等于电场力把单位正电荷从该点移到参考点所做的功。因而要确定电路中各点的电位，必须先在电路中选取一个参考点。参考点选定后，电路中其他点的电位大小等于该点与参考点之间的电位差（电压）。 参考点选取的不同，电路中各点的电位也不同，但是任意两点之间的电