1、http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛第一章 电路的基本概念和基本定理 第一节 电路和电路模型学习目标：掌握电路的作用和构成及电路模型的概念。1-1 手电筒电路电路和电路模型基本概念1.电路特点： 电路设备通过各种连接所组成的系统，并提供了电流通过途径。 2. 电路的作用： 图 1-1 电路模型 (1) 实现能量转换和电能传输及分配。 (2) 信号处理和传递。 3 电路模型：理想电路元件：突出实际电路元件的主要电磁性能，忽略次要因素的元件；把实际电路的本质特征抽象出来所形成的理想化的电路。即为实际电路的电路模型； 例图 1-1 ：最简单的电路手电筒电路 4 电路的构成：电路是由某
2、些电气设备和元器件按一定方式连接组成。 （1）电源：把其他形式的能转换成电能的装置及向电路提供能量的设备，如干电池、蓄电池、发电机等。 （2）负载：把电能转换成为其它能的装置也就是用电器即各种用电设备，如电灯、电动机、电热器等。 （3）导线：把电源和负载连接成闭合回路，常用的是铜导线和铝导线。 （4）控制和保护装置：用来控制电路的通断、保护电路的安全，使电路能够正常工作，如开关，熔断器、继电器等。第二节、电路的基本物理量 学习目标：http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛掌握电路基本物理量的概念、定义及有关表达式，了解参考方向内涵及各物理量的度量及计算方法。重点：各物理量定义的深刻
3、了解和记忆。一：电流、电压及其参考方向1电流 (1) 定义：带电粒子的定向运动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电量定义为电流强度。 (2) 电流单位：安培 (A) ， 1A 10mA 106A ， 1 kA 10 A (3) 电流方向：规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。电流的大小和方向不随时间的变化而变化为直流电，用 I 表示 ，方向和大小随时间的变化而变化为交流电，用 i 表示。任意假设的电流流向称为电流的参考方向。 （4）标定：在连接导线上用箭头表示，或用双下标表示。 约定：当电流的参考方向与实际方向一致时 i 0，当电流的参考方向与实际方向相反时 i 0，当参考方向与实际方向相反
4、时 U 0 时,则说明 U、I 的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。当计算的 P0 （吸收） P 4 =U 4 I 2 = - 4W0 （吸收） 作业：p16: 1-3、1-4、1-6、1-8。本章总结 ： 1.三个物理量 电流、电压的参考方向是任意假定的；数值是正，表示实际方向与参考方向一致；数值是负，表示实际方向与参考方向相反。功率 P UI，如果电流和电压为非关联参考方向时 P UI。功率是正值，表示吸收功率，为负载；功率是负值，发出功率，为电源。2.三种状态开路状态：负载与电源不接通，电流等零，负载不工作；有载状态：负载与电源接通，有电流、电压、吸收功率。短路状态：故障状态，
5、应该禁止。3.三个定律 欧姆定律 I U/R ，应用时要考虑关联问题。KCL 定律 I 0，应用时要先标出电流的参考方向。KVL 定律 U 0，应用时要先标出电流、电压及回路的绕行方向。第二章 电路的等效变换 第一节：电阻的串、并、混联及等效变换学习目标：1 掌握电阻串、并联特点及串、并联时电压、电流、功率情况。 2 掌握对混联电路的化简。 重点： 电阻串、并联时电流、电压、功率情况。 难点： 混联电路化简为一个等效电阻 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛一、电阻的串联图 2-1 电阻的串联 图 2-1电阻串联电路的特点：1各元件流过同一电流 2外加电压等于各个电阻上的电压降
6、之和。 分压公式： ； 。 功率分配：各个电阻上消耗的功率之各等于等效电阻吸收的功率，即： 3等效电阻：几个电阻串联的电路，可以用一个等效电阻 R 替代，即： 4 功率：各个电阻上消耗的功率之和等于等效电阻吸收的功率。 二、电阻的并联 图 2-2 电阻的并联 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛图 2-2电阻并联电路的特点： (a) 各电阻上电压相同； (b) 各分支电流之和等于等效后的电流，即 ； (c) 几个电阻并联后的电路，可以用一个等效电阻 R 替代，即 ； 特殊：两个电阻并联时， ， ， (d) 分流公式： ， (e) 功率分配： 负载增加，是指并联的电阻越来越多，
7、R 并 越小，电源供给的电流和功率增加了。 例 2-1 ： 有三盏电灯并联接在 110V 电源上， UN 分别为 110V ， 100W 、 110V ， 60W 、 110V ， 40W ，求 P 总 和 I 总 ，以及通过各灯泡的电流、等效电阻，各灯泡电阻。 解： P 总 = =200W ； I 总 = ， ， http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛或 ， ， 三、电阻混联：串联和并联均存在。1、处理方法：利用串、并联的特点化简为一个等效电阻 2、改画步骤： (a) 先画出两个引入端钮；（ b ）再标出中间的连接点，应注意凡是等电位点用同一符号标出） 图 2-3例 2-2 ：
8、 ， ， ， ，当开关 S 1 、 S 2 同时开时或同时合上时，求 和 。 解： 当开关 S 1 、 S 2 同时开时，相当于三个电阻在串联，则 则 。 当开关 S 1 、 S 2 同时闭合时，如上图等效电路图所示。 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛， 例 2-3 ： 实验室的电源为 110V ，需要对某一负载进行测试，测试电压分别为 50V 与 70V ，现选用 120 、 1.5A 的滑线变阻器作为分压器，问每次滑动触点应在何位置？此变阻器是否适用？ 解： 当 时， ， ， 70V 时， I 2 可能就要大于 1.5A ，就不再适用了。 作业：p23: 2-1-3 、
9、 2-1-3 第二节 电阻星形与三角形连接及等效变换 学习目标：掌握电阻星形和三角形连接特点和变换条件重点：1. 电阻星形和三角形连接特点2等效变换关系难点： 等效变换关系。一：电阻星形和三角形连接的等效变换： http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛1 、电阻星形和三角形连接的特点： 星形联接或 T 形联接，用符号 Y 表示。特点：三个电阻的一端联接在一个结点上，成放射状。三角形联接或 形联接，用符号 表示。2 、电阻星形和三角形变换图：星形变换成三角形如图 2-4(a) 所示，三角形连接变换成星形如图 2-4(b) 所示。图 2-4(a) 图 2-4(b)3 、等效变换的条件：
10、要求变换前后，对于外部电路而言，流入（出）对应端子的电流以及各端子之间的电压必须完全相同。 4 、等效变换关系： 已知星形连接的电阻 R A 、 R B 、 R C ，求等效三角形电阻 R AB 、 R BC 、 R CA 。 ， 公式特征：看下角标，两相关电阻的和再加上两相关电阻的积除以另一电阻的商。 已知三角形连接的电阻 R AB 、 R BC 、 R CA ，求等效星形电阻 R A 、 R B 、 R C 。 ， ， http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛公式特征：看下角标，分子为两相关电阻的积，分母为三个电阻的和。 特殊：当三角形（星形）连接的三个电阻阻值都相等时，变换后
11、的三个阻值也应相等。 ， 。 例 2-4： 如图 2-2-2(a) 所示直流单臂电桥电路， ， ， ， ， ， ， ，求 。 解：先进行 ，如图 2-2-2 (b) 所示。 ， =15+ （ 6+294 ） / （ 10+290 ） =15+150=165 ， ， 令 ， ， 或 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛第三节 电源模型的连接及等效变换第三章 线性网络的一般分析方法第一节 支路电流法学习目标：1 掌握支路电流法的概念 2 掌握运用支路电流法解题方法 重点： 支路电流法解题方法 难点： 1 列独立的 KCL 方程独立的 KVL 方程 2 支路电流法解题方法 一、定义：
12、 利用 KCL 、 KVL 列方程组求解各支路电流的方法。 二、解题步骤： 标出所求各支路电流的参考方向（可以任意选定）和网孔绕行方向； 确定方程数，若有 b 条支路，则有 b 个 方程； 列独立的 KCL 方程（结点电流方程），若有 n 个 结点，则可列 (n-1) 个 独立的结点电流方程； 不足的方程由独立的 KVL 方程补足（回路电压方程），若有 m 个 网孔，就可列 m 个 独立的回路电压方程，且 m+(n-1)=b ； 联立方程组，求解未知量。 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛概念：独立回路：如果每一回路至少含有一条为其他已取的回路所没有包含的回路称为独立回路；网
13、孔：中间不含任何其他支路的回路。独立回路不一定是网孔。 例 3-1 ： 如图所示电路，列出用支路电流法求解各支路电流的方程组。 解： 支路数为 6 条 方程数为 6 个，结点数为 4 个 独立的结点电流方程数为 3 个，网孔数为 3 个 独立的 KVL 方程数为 3 个。 则方程组可联立为： 例 3-1 图例 3-2 ： 如图所示电路，两个实际电压源并联后给负载 供电，已知 ， ， ， ， ，求各支路电流、各元件的功率以及结点间电压。 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛解： （ 1 ）此电路有 2 个结点， 3 条支路， 2 个网孔，因此可以列 3 个方程，其中 1 个为独立
14、的节点电流方程， 2 个为独立的回路电压方程。 或者用行列式法： 同理 195 ， ， 。 （ 2 ）结点间电压为 （ 3 ）功率为： （供能） （耗能） （耗能）， （耗能） （耗能） 作业：p47 3-1、3-2（要求用两种方法做） 第二节 回路电流法学习目标：1 掌握网孔和回路的区别 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2 掌握运用网孔电流法解题方法 重点： 1 自电阻和互电阻的概念 2 网孔电流法解题方法 难点： 网孔电流法解题方法 一、网孔电流法： 1 、与支路电流法比较：支路电流法对于支路数较多的电路，计算不方便，而网孔数少于支路数，因此当支路数较多时，网孔电流法相
15、对而言就显得方便简单些。 2 、定义：以假想的网孔电流为未知量，只用 KVL 列出独立网孔方程求解的方法。 图 3-23 、验证：以下图电路为例 对于三个结点列节点电流方程得： 对于三个网孔，列回路电压方程得： http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛代入，得： 若假想每个网孔中有一个假想电流在流动，且是沿着网孔边界流动的电流，设为 、 和 ，则 ， ， ，则上式变为 则 假想的网孔电流 各支路电流。 根据已标的电流方向，可得 ， ， ， ， ， 二、解题中注意事项： 标准式： 自电阻和互电阻： 、 、 为该网孔的自电阻； 、 、 为两网孔之间公共支路上的电阻，称为互电阻。 自 阻
16、永远选 “ + ”，互阻的“ + ”、“”由两网孔电流通过公共电阻的绕向是否一致来决定， 若一致取 “ + ”，若相反取“”。 3 、 、 、 ：分别为网孔 、 、中电源引起的电压升的代数和。 4 、网孔电流仅适用于平面电路。 http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5 、解题步骤： (a) 选定网孔电流方向，同时也标出各支路电流方向 ( 注意两者不要用同一符号表示 ) (b) 列出独立的网孔电压方程，注意互阻为负值。 (c) 求解出假想的网孔电流。 (d) 根据网孔电流和各支路电流的关系，求解出各支路电流。 例 3-3 ： 如下图所示电路，已知 ， ， ， ， ，用网孔电流法求解
17、各支路电流。 图 3-3解： ， ， ， 课外作业：p48: 3-3、3-4、3-7、3-8 第三节 节点点压法学习目标：http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛1 掌握参考节点的概念 2 掌握运用节点电压法解题方法 重点：1 自电导和互电导的概念 2 节点电压法解题方法 3 弥尔曼定理 难点：节点电压法解题方法 一、定义及应用范围： 定义：以电路中各个节点对参考点电压 ( 节点电压 ) 为未知量，根据 KCL 对节点列节点电流方程，根据求解出各节点电压，从而求出各元件上的电压、电流。 适用范围： 电路中的独立节点数少于独立回路数时，用节点电压法比较方便、方程个数较少。 验证：如下图所示电路 图 3-4。选定一个参考节点，记为 0 ，则各节点参考点之间的电压 、 、 为未知量。 列节点电流方程：
