物理 电工 电子 大神来解答 如图所示 S闭合时 那个灯亮 答对加悬赏_百度知道
物理 电工 电子 大神来解答 如图所示 S闭合时 那个灯亮 答对加悬赏
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眼花了，你真6
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电工电子技术
WXH绪论日星期四WXH电工电子学是一门研究电能在技术领域中应用的 技术基础课，它包括：电工技术和电子技术两部分。 电路理论： 直流、交流、暂态、非正弦。 电工技术： 磁路和电机： 变压器、电磁铁、三相异步电动机及控制。半导体器件、分离件放大器、 模拟电子线路： 电子技术： 集成运放、电源 数字电路：各种门电路、组合电路、 时序电路及555的应用电路。1WXH一、电工电子学课程的作用和任务日星期四WXH电工电子学是研究电工技术和电子技术的理论 和应用的技术基础课程。作为技术基础课程，它应 具有基础性、应用性和先进性。 基础是指基本理论、基本知识和基本技能。 应用是指课程内容要理论联系实际，建立 系统概念，培养大家分析和解决问题的能力； 重视实验技能的训练。先进性是指电工学课程内容和体系随着电 工技术和电子技术的发展应不断更新。2WXH二、电工技术和电子技术发展概况日星期四WXH1785年库仑确定了电荷间的相互作用力， 电荷的概念开始有了定量的意义。 1826年欧姆发现了欧姆定律。 1831年法拉第发现了电磁感应定律。 1834年雅可比制造出第一台电动机。 1864年麦克斯韦提出了电磁波理论。 1888年赫兹通过实验获得了电磁波，证实了 麦克斯韦提出了电磁波理论。 1895年意大利和俄国分别进行了通信实验， 从而为无线电技术的发展开辟了道路。3日星期四WXHWXH1883年爱迪生发现了热电效应。1904年弗莱明发明了电子二极管。 1948年贝尔实验室发明了晶体管。 1958年生产出集成电路（到现在已经是超大 规模集成电路）。现在的集成电路线宽是0.3um， 可望达到0.01um（30个原子的宽度）。 未来的发展是《量子工学》4WXH三、课程的学习方法1、重点放在物理概念和基本分析法。日星期四WXH2、上课注意听讲，下课要看除教材外的 其它参考书及做适当的习题。解题前，要对所 学内容基本掌握；解题时，要看懂题意，注意 分析，用哪个理论和公式以及解题步骤也都要 清楚。习题做在本子上，要书写整洁，图要标 绘清楚，答数要注明单位。 3、要重视实践技能的培养。5第一部分 电路基础日星期四WXH WXH电路基础是研究电路基本规律的一门学科， 它是一门具有丰富内容的学科，它的理论和方 法，在其它领域也得到了广泛的应用。电路分析： 已知电路结构、元件参数， 求电路中的电流、电压和 功率。 电路基础： 电路综合：已知输出输入的条件， 求元件参数和电路结构。6日星期四WXHWXH下面我们看一个例题，US RILR2 RLIL ?? R+RUS -US1L不会求的原因是 电路中出现了两个回 US2 US1 路，我们对电路结构 的约束关系不了解， 求图示电路中的电流。 所以不会求。7WXH第一章1.1一、电路的组成直流电路电路模型开关 负 载日星期四WXH1．电路： 电流流通的路径称为电路。 电 池 （1）电源：提供能量。 2．组成： （2）负载：消耗能量。 （ 3）中间环节：连接电源和负载 的导线及控制元件。83．作用WXH WXH日星期四（1）电能的传输与转换。如：输配电电路。升压 变压器 降压 变压器 用户 负载发电机9日星期四WXHWXH（2）信息的传输与处理。如：各种信息处理电路等。话筒 放 大 器 E111A.EXE10扬声器二、 电路模型日星期四WXHE111BWXH实际电路都是由一些实际的元器件所组成。 在分析电路时，我们要对实际电路建立数学模型―电路模型。 所谓电路模型就是指一个实际元件在特定的 条件下，所表现的主要的电磁特性，而忽略其次 要因素，如R、L、C等。这种表示的参数，我 们称为集总参数。开关 电 池 负 载 + ER0 开关 + U -R111.2 电路的基本物理量日星期四WXH WXH一. 电流电流是由电荷的定向移动而形成的。当金属导体处于电场之内时，自由电子要受到电场力的作用，逆着电场的方向作定向移动，这就形成了电流。 其大小和方向均不随时间变化的电流叫恒定电 流，简称直流。 电流的强弱用电流强度来表示， 对 于恒定直流， 电流强度I用单位时间内通过导体截面的电量QQ I? t12日星期四WXHWXH电流的单位是A(安［培］)。 在1秒内通过导体横截 面的电荷为1C(库仑)时，其电流则为1A 。计算微小电流时, 电流的单位用mA(毫安)、μA(微安）或nA(1mA=10-3A，1μA=10-6A，1nA = 10-9A习惯上，规定正电荷的移动方向表示电流的实际方向。 在外电路，电流由正极流向负极；在内电路，电流由负极流向正极。13二. 电压日星期四WXH WXH电场力把单位正电荷从电场中点A移到点B所做的 功WAB称为A、B间的电压,用UAB表示，即 UAB=WAB QV (伏［特］)。 如果电场力把1C 电量从点A移到点B所作的功是1J(焦耳)， 则A与B两点 间的电压就是1V。 kV (千伏）， 计算较小的电压时用mV(14日星期四WXHWXH1kV=103V，1mV=10-3V 电压的实际方向规定为从高电位点指向低电位点， 即由“+”极指向“－”极，因此，在电压的方向上电 位是逐渐降低的。电压总是相对两点之间的电位而言的， 所以用双下标表示，一个下标(如A)代表起点，后一个下标(如B) 代表终点。电压的方向则由起点指向终点， 有时用箭 头在图上标明。15三. 电动势日星期四WXH WXH为了维持电路中有持续不断的电流，必须有一种外力， 把正电荷从低电位处（如负极B）移到高 电位处（如正极A）。在电源内部就存在着这种外 力。 如图 1 .4所示，外力克服电场力把单位正电荷 由低电位B端移到高电位A端，所做的功称为电动势， 用E表示。 电动势的单位也是V。如果外力把1C的 电量从点B移到点A， 所做的功是1J，则电动势就等 于1V 。16电动势的方向规定为从低电位指向高电位，即由WXH WXH日星期四“－”极指向“+”极。IA E B U RL图1.4图 1 - 4电动势171.3日星期四WXH电压和电流的参考方向WXH一.电流的参考方向 电流的实际方向为正电荷的运动方向。 I I + + E1 E2 + E+ R U R R1 R2 R0 （1）为什么要引入参考方向？ 参考方向的表示方法：a）箭头； a）复杂电路很难确定电流的实际方向。 b）双下标。 b）交流电路中，电流本身就是交变的。 电流正负的意义：E112AE112D（2）参考方向的选择：原则上是任意的，实际和 正――表示参考方向和实际方向一致。 电压的参考方向一起选。 负――表示参考方向和实际方向相反。18二.电压和电动势的参考方向日星期四WXH WXH1A a)箭头； 5V 1Ω -4VIL + 4Ω -a 4VUb)双下标；c)正负号。-1Ab那么，在一个电路中，电流和电压的参考方 向应该怎样选择呢？E112B19WXH1.4功率及电源工作状态日星期四WXH主要讨论电路中电流、电压和功率方面的内容。 1.3.1 电源有载工作 所谓有载工作状态，是指电源与负载 相连通，构成一个电流的回路。 c E―电动势 a I + + U―端电压 E R0―电源内阻 U R R0 R―负载 b dE114A20一、电压与电流日星期四WXH WXHE I? R0 ? Ra + E R0 I + U -U ? RIcU=E-R0IU 理想电源的外特性曲线REU=Ebd电源的伏安特性是指电源对 0 外供电时，其端电压U和流过其 电源的外特性曲线 中电流I的关系。此种关系也称 21 电源的外特性。I1.5日星期四WXH电阻元件WXH欧姆定律是德国物理学家乔治? 欧姆在1826年发现的 （1787年―1854年） 流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，这 就是欧姆定律。 U=RI，它是电阻元件的约束方程，也是 我们分析电路的主要的理论依据。使用时应注意： 1）U=RI为关联方向得出的； 2）U= - RI为非关联方向； 3）伏安特性曲线。 线性电阻为一直线。E113BI+ IE113AUUI（A） + 022U（V）E112E二．功率及功率平衡日星期四WXH WXH因为：U=E-R0I 所以各项同乘电流后可得功率平衡式： U I =EI -R0I I I + U R d cP=PE-△PPE = P +△P式中：P为电源输出功率； PE为电源产生功率； △P为内阻损耗的功率。a + E R0 b可以看出电源产生的功率和电路中所有消耗 的功率是平衡的。 功率的单位是瓦特（W）或千瓦（KW）。23三、电源与负载的判别方法日星期四WXH WXHP=UI＜0电源＞0负载I关联方向 元件 +U-P ? ?UI＜0电源＞0负载I非关联方向 元件 -U+24WXH例题试求电路中各元件的功率，并验证功率平衡。1A I 解： a 4V U日星期四WXHE R05V 1Ω U0+4Ω R -P ? UI ? 4 ?1 ? 4W (吸收） P0 ? U 0 I ? 1?1 ? 1W (吸收）PE ? ? EI ? ?1? 5 ? ?5W (发出）bPE ? P0 ? P ? 0即： ?P ? 025几点注意事项：日星期四WXH WXH（1）功率与电压的平方成比，即电压增大 1倍， P增大4倍。（2）P=UI为关联方向的关系式。（3）在关联方向下功率大于0为耗能，小 于0为放能（电源与负载的判别）。（4）对于独立电路来说 ∑P≡0。（5）当R=RO时，电源输出功率为最大（最 大功率传输）。26四．额定值与实际值日星期四WXH WXH通常负载都是并联运行的。当负载增加时，电源 输出的功率也相应增加。即电源输出的功率和电流 决定于负载的大小。 既然电源输出的功率和电流决定于负载的大小， 是可大可小的，那么，有没有一个最合适的数值呢？ 回答是肯定的，这个合适的值就是额定值。 各种电气设备的电压、电流及功率都有一个额定 值，额定值是标明设备在给定条件下能正常工作而规 定的正常允许值。 UN―额定电压 IN―额定电流 PN―额定功率E114A271.4.2电源开路（引伸为支路电流为零）WXH WXH日星期四I=0特征 P=0a + E R0 bI + U d RcU=E=U0（开路电压）E114B28WXH1.4.3 电源短路a + E R0b I + U d R c日星期四WXH短路通常是一种 严重事故，应该 尽力预防。U=0特征 I=IS=E/R0PE=△P=R0I2，P=0291.7 电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH例题:求图示电路的电流I。2? + 4V 4? I 1?3?+6?-6VI=？下面我们讲解求解电路的另 外一种解题方法。30电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH1.7.1、电压源 1．定义： 如果一个二端元件在任一时刻，在任何 电 路中，其端电压总能保持为某一给定的时间函数， 而与通过它的电流无关。 2．符号： + E US e + uS3．性质：（1）us与外电路无关； （2）流过us的电流与外电路有关。31电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH4．电源的外特性（1）理想电压源的外特性 （2）有内阻时的外特性 5．功率 0uSip=ui=＞0吸收功率 ＜0释放功率注意式中u与i为关联方向32电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH1.7.2、电流源1．定义： 如果一个二端元件在任一时刻，任何电路中，其流过元件的电流总能保持 为某一 给定的时间函数而与其两端的电压无关。 IS 2．符号：3．性质：Is称为电流源的电激流（1）Is与外电路无关； （2）u与外电路有关。33电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH4．外特性：（1）理想电流源的外特性 （2）有内阻时的外特性 5．功率： p=ui= ＞0吸收功率 ＜0释放功率 0uSi注意式中u与i为关联方向34电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH1.7.3、理想电压源与电流源的串并联 1．电压源的串联 US1 US2 + I US3 + I US -- + - - ++U-+U-US=US1＋ US2－ US3注意电源的极性35电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH2．电压源的并联只有电压源的电压相等时才成立。US1+-US2 -+3．电流源的串联只有电流源的电流相等时才成立。 US + -IS1IS2IS36电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH4．电流源的并联+U-IIS1IS2+U―IISIS=IS1+IS2注意电流源的极性37电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH5．电流源和电压源的串联US1 US2 + I + 网络 U IS3 + - + - - +IS3U -I+IS3- + U -等效为电流源I+38电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH6．电流源和电压源的并联+ U I IS1 + US + U I US +-―-等效为电压源+U I网络+ -US39电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH1.7.4、电压源与电流源的等效变换+ U I + + R0 U I R0 IS-US-使用注意事项：US=R0ISIS=US /R0（1）理想电源不能变换。 （2）注意参考方向。 （3）串联时变为电压源，并联时变为电流源。 （4）只对外部等效，对内不等效。40电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH例：求图示电路中的I。 2? I 3? 3? + 4V + 6? 1? 2A 4? - 6V 2?+ 3? 2A 6? -解：3?2? +I 4V 1?+- 6V I 2A6? 4?2A4?4V 1?41电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH2?+ 3? 2A 6? 4V 1?I 4A2?+ 2? 4V 1?I2A4?4?2?I + 8V + -I + 4V 1?42+4V 1? -8V 2?4?4?4?WXH解题规则：并联变为电流源；串联变为电压源。 I I + 8V 4?电压源与电流源及其等效变换WXH日星期四+4?4V 1?2A4? 4?1?1AII+ 6V 2? 1?3A2?1?I=2A43电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH例：求图示电路中的U。5V 5V+ 5? 10V 1?+4? + 15V -+ + 5A4?-U44电压源与电流源及其等效变换日星期四WXH WXH5V - + --5V5? 5A 10V +1?+ 4? 5A U + 2? U 15V 4? ++ 5A++-5V+ + U4? + U=0V 5A 15V 4? -+4? 5A5AU4?4? 5A + 20V 4? -U- 45-日星期四WXHWXH例：求图示电路中的U。 + 5V 5V+ 5? 10V 1?+4? + 15V -+ + 5A4? -U461.8基尔霍夫定律WXH（德国物理学家）WXH日星期四除了欧姆定律外，分析与计算电路的基本定律， 还有基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。基 尔霍夫电流定律应用于结点 ，基尔霍夫电压定律应 用于回路 。I1 c E1 a I2+ R1I3 b R3R2 +-d E2471.8.1 名词解释WXH WXH日星期四1．支路：电路中的每一分支称为支路（流过同 一电流）。流过支路的电流称为支路电流。 2．结点：支路的交叉称为结点。 3．回路：一条或多条支路所组成的闭合电路。 4．网孔：不含支路的回路。 5．网络：指较多元件组成的电路。 I1 a I2 c d R2 + + R1 E1 I3 b R3-E2E115A481.8.2 KCL（电流定律）日星期四WXH WXH1．定义：在任一时刻，任一结点上的所有支 路电流的代数和恒为零。 即∑I=0；或 ∑I入= ∑I出 I1+ I2-I3=0 或 -I1- I2+I3=0I1c + R1 I3a R2 +I2d也可写成：I1+ I2 = I3 （入） （出）E1R3b-E22．注意正负号的取法（两套符号）493．推广到广义结点上使用，任一闭合面。WXH WXH日星期四IA+IB+IC=0【证明】 IA= IAB- ICA IB= IBC- IAB IC= ICA- IBC 将三式相加得： IA+IB+IC=0 或 ∑I=0IAIABA ICAIB ICBIBCC50例题日星期四WXH WXH图示电路中，已知I1=11mA，I4=12mA，I5=6mA。 求I2，I3和I6。解：I3=I1－I5=11－6=5（mA)I2=I3－I4=5－12=－7（mA) I1 I6=I1－I2=11－(－7)=18（mA)I6 R1 R2I2R3I4I3 I551I6=I4+I5=12+6=18（mA)日星期四WXHWXH4．物理意义：KCL是电流的连续 性的体现，也是能量守衡的体现。 5．KCL对各支路电流施加了约束， 而与支路元件的性质无关。q q2 q1521.8.3 KVL（电压定律）WXH WXH日星期四1．定义：在任一时刻，沿任一回路内所有支路或 元件电压降的代数和恒为零。2．表达式 ∑U=0∑E= ∑UE1=I1R1+ I3R3 E2=I2R2+ I3R3 E1=I1R1－I2R2+E2I1cE1 + R1a R2 +I2 d E2-I3bR3-53例题：日星期四WXH WXH电路如图所示，已知UAB=5V，UBC=－4V， UDA=－3V。试求：（1）UCD；（2）UCA 解： （1） UAB+UBC+UCD+UDA=0 5+（－4）+UCD+（－3）=0A UDA + DUAB - B +UCA + UBC + C54UCD=2V（2）ABCA不是闭合回 路，也可应用KVL求解。 UAB+UBC+UCA=0 UCA=－1V+UCD3．讨论日星期四WXH WXH（1）列KVL前，要首先选定回路绕行方向， 然后再列方程，电压降和回路绕行方向一致取 正，否则取负。 （2）KVL的另一种表达式。 ∑U=∑E 此时注意正负号的取法。（3）KVL对闭合回路中各支路电压施加了 约束，它与元件性质无关。 4．绕行方向的选择：原则上是任意。55日星期四WXHWXHKCL和KVL是在实验的基础上 得出的，是分析电路的理论基础， 它和欧姆定律一起构成了电路分 析的两个基本依据。局部约束方程：U=RI 整体约束方程：KCL和KVL561.8.4 电阻的串并联等效变换WXH WXH日星期四一、电阻的串联流过同一电流的电阻称为串联。+ U1 I R2 R3 -IR1R+ U -+UR1 注意分压公式的使用： U1 ? U R1 ? R 2 ? R 357R=R1+R2+R3=∑R电阻的串并联等效变换日星期四WXH WXH二、电阻的并联+ I I2 R2电阻两端为同一电压。+ I-I1 U R 1U-RR 1R 2 R? ? R 1 // R 2 R1 ? R 2注意分流公式的使用G=G1+G2R2 I1 ? I R1 ? R 258电阻的串并联等效变换日星期四WXH WXH例题I+I求图示电路的电流I。R12ΩR121ΩII+ R3 4Ω UR121Ω+3VR22ΩR7 R73Ω 3Ω R44Ω+R7U3V-3V - 3Ω -3VR5 6ΩR R 34 1.5Ω 2ΩR56Ω R34562Ω R61ΩR61Ω I=3/1.5=2A59电阻的串并联等效变换日星期四WXH WXH例题求图示电路的电流I。I R1 R5 R3 解：ER2E I? (R 1 ? R 2 )( R 3 ? R 4 ) R4 R1 ? R 2 ? R 3 ? R 460电阻的串并联等效变换日星期四WXH WXH例题求图示电路的电流I。I I R5 R3 R1 ER1 ER5R3R2R4R2R461电阻的串并联等效变换日星期四WXH WXH例题求图示电路的电流I。I I R5 R3 R1 E R5 R3R1 ER2R4R2R4621.9支路电流法（1b法、2b法)WXH WXH日星期四支路电流法就是以支路电流为未知 量列方程进行求解。 R6 +US6下面我们就来讨论之 I4 US4 US5 R5 电路如图所示 I6 - + + 如果电路中有 I5 I R4 2 R1 R3 b条支路 （6）； + + R n个结点 （4）； 2 US1 US3 L个网孔 （3）。I1 I363在该电路中共有I1~I6六个未知 支路电流，如何列这六个方程呢？支路电流法日星期四WXH WXHb个方程的列法为：据KCL列（n-1）个 设电流流进为正；流出为负 I6 R6US6 + -I1 ? I 4 ? I6 ? 0??(1) I 4 ? I 2 ? I5 ? 0??(2) I5 ? I6 ? I3 ? 0??(3) I 2 ? I3 ? I1 ? 0??(4)I4 US4 US5 R5 + - + I5 I R4 2 R1 R3 + + R 2 US1 US3 -I164I3上述4个方程只有3个是独立的；即 n个结点只能列（ n-1）个独立方程。支路电流法WXHR6另外3个独立方程，可 据KVL列出。该方程数正 I6 好等于电路的网孔数。 据KVL列 b-（n-1）=L个 R1列方程时要选 择回路的方向 网孔1： R6I6US6 + -日星期四WXHI4 US4 Ⅰ US5 R5 + - + I5 I R4 2 R3 + + Ⅱ Ⅲ R 2 US1 US3 I3I1 － R5I5 － R4I4 =US5+US4- US6网孔2：R4I4+ R2I2+ R1I1=US1-US4 网孔3：R5I5+ R3I3- R2I2=-US5-US365WXHR6 由上可知：US6 + -支路电流法WXH日星期四I4 US4 Ⅰ US5 R5 I6 + - + 据KCL列（n-1）个 I5 I I1 ? I 4 ? I6 ? 0??(1) R1 R4 2 R3 I 4 ? I 2 ? I5 ? 0??(2) US1 + Ⅱ R2 Ⅲ US3+ -I5 ? I6 ? I3 ? 0??(3)据KVL列 b-（n-1）=L个I1I3网孔1： R6I6- R5I5- R4I4=US5+US4- US6――（4） 网孔2：R4I4+ R2I2+ R1I1=US1-US4――（5） 网孔3：R5I5+ R3I3- R2I2=-US5-US3――（6）66支路电流法日星期四WXH WXH解题步骤：1．选取各支路电流的参考方向， 回路的绕行方向。2．据KCL列出（n-1）个独立方程。3．据KVL列b-（n-1）外独立方程， 一般为网孔数。 4．求解各支路电流及其它各量。67支路电流法日星期四WXH WXH注意： 电路中如有电流源时，则电流源所在支路的电流为已知，在列方程时可少列相应数 量的KVL方程，且回路方程应避免该电流源支 路。 R6 +US6I4 US4 US5 R5 I6 + - + I5 I R4 2 R1 R3 + + R 2 IS1 US3 -I1I3681.10 结点电压法日星期四WXH WXH1．支路电流法的缺点 如果支路数很大，解题就很麻烦。 2 ．简单方法，在列方程时，如能 自然满足 KCL 或 KVL ，则在列方程 时就可以少列一些方程，这就是网孔 电流法和结点电压法的由来。69结点电压法日星期四WXH WXH结点电压法就是以结点电位为未知量进 行求解，它适用于电流源的形式。电路如图所示 该电路有4 个结点，选其 中的一点为参 考点，据KCL 可列3个独立方 程它们分别是： G6 Un1 IS1 Un2 IS4 Un3 G5 IS6G3 G G2170结点电压法日星期四WXHIS6WXHUn1、 Un2、 Un3自 动满足KVL。I流出=I流进G6Un1IS1Un2 IS4 G3 G G21Un3 G5结点1： Un1G1+（ Un1-Un2）G3+（Un1-Un3）G6=IS1-IS6结点2： Un2G2+（ Un2-Un1）G3=-IS4 结点3： Un3G5+（ Un3-Un1）G6=IS4+IS671WXHIS622 2 3结点电压法WXH日星期四G11=G1+ G3+ G6 GG 6 =I -I U G + （ U -U ） G + （ U -U ） n1 1 n1 n2 3 n1 n3 6 S1 S6 G =G + G U U G + （ U -U ） G =-I n1S4 G = G + G n2 2 n2 n1 3 33 5 6 Un2 IS4 G5 Un3 G3 G =G =-G Un3 + （ U -U ） G =I +I 12G 21 3 5 n3 n1 6 S4 S6 IS1 G2 G G23=G32=0 1 整理得： IS11=IS1-IS6 （G1+G3+G6）Un1-G3Un2-G6Un3=IS1-IS6 （G2 +G3）Un2-G3Un1=-IS4 （G5 +G6）Un3-G6Un1=IS4+IS672结点电压法日星期四WXH WXH整理得：一般表达式： G11Un1+G12Un2+G13Un3=IS11 G21Un1+G22Un2+G23Un3=IS22G31Un1+G32Un2+G33Un3=IS33 式中：Gkk为结点k的自电导。它是与结点k相 连的所有电导之和，恒为正。 Gjk=Gkj为结点k与j之间公共支路的电 导之和，恒为负，称为互电导。Isjj为结点j的总电流源。流入为正，流 出为负。73结点电压法日星期四WXH WXH解题步骤：1．选参考点，确定各结点电压。 2．确定方程中各项的值。 3．列出方程求解结点电压。 4．求各物理量。74结点电压法日星期四WXH WXH讨论：1．本方法适用于电流源2．如有电压源时的处理方法如下： （1）电流源与电压源的等效变换。 （2）设流过电压源的电流为I，然后补充 一个方程。75结点电压法日星期四WXH WXH3．当电路中只有两个结点时，如图所示 a E1 + I1 E2 + E3 + I3R4I4E1 ? U I1 ? ; R1 E2 ? U I2 ? R2UR1R2I2 R3b U=E１－I1R1 由欧姆定律可得： ∵ I1＋I2＋I3－I4＝0 U=E2－I2R2 U=I4R4E3 ? U I3 ? ; R3 U I4 ? R4E1 ? U E 2 ? U E 3 ? U U 所以 : ? ? 3－I3R ?3 ? 0 U=E R1 R2 R3 R476结点电压法日星期四WXHa E1WXH+ I1E2+ -E3+ I3 R4 I4 UR1 整理得： E 1R2I2 R3E3 b E2 ? ? R1 R 2 R 3 U? ? 1 1 1 1 ? ? ? R1 R 2 R 3 R 4E ?R 1 ?R该式称为弥尔曼定理，它是弥尔曼在 1940 年提 出来的。 77WXH1.11 叠加原理R1 US + I IS R 解：用戴维宁定理求解 UOC=ISR1-US R0=R1 R0 I UOC R +日星期四WXH1、举例 电路如图所示，试求电路IU OC IS R 1 ? U S I? ? R ? R0 R ?R1R1 1 ? IS ? U S ? I? ? I?? R ?R1 R ?R178WXHR1 1 I? IS ? U S ? I? ? I?? R ?R1 R ?R1R1 US + R1 US + I IS R I/ IS R日星期四WXH=+R1 US +I//IS R79叠加原理日星期四WXH WXH2 定义：在线性电路中，任一支路的电流（或电 压）都是电路中各个电源单独作用时， 在该支路中产生的电流（或电压）之和。3讨论： 1．适用条件为线性电路，而且只能对电流和 电压叠加，功率不能叠加。2．所谓某个电源单独作用，就是令其余电 源 为零。即，电压源短路，电流源开路。3．注意参考方向 4．电阻不许更动。80叠加原理日星期四WXH WXH1?例：求图示的U1? 5? 3A 解：3A单独作用时 U/=5V 9V 6? + + U 6? -3A5?=6? 1? 9V 6?+ / U 6? -+5?+ + // U 6? -9V单独作用时 U//=3V U=U/+U//=5+3=8V可否用其它方法求解811.12 戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXHI + 8V 4? + 4V 1? I + 6V 2? 1? 2A 4? 4? 1?I4?1AI3A2?1?戴维宁定理诺顿定理82戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXHI + 8V 4? + 4V 1? + 6V 2? 1?I4?+-6V 2?UOC=6V2?Req=2?戴维宁定理83戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH1.12.1、戴维宁定理 （法国电报工程师，1883年发表的论著） 1．定义：任何一个含源单口网络，对外电路来 说总可以用一个电压源和一电阻的串联 支路来等效，这就是戴维宁定理。 IU有源二 端网络UI+R0 UOC-图中：Uoc为开路电压， R0为除源后的等效电阻。84戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH2．Uoc和R0的求法（1）Uoc的求法（开路电压）。2?3? 3? + - 6V 2A + 6? 4? 4V 1?I3? 3 ? + - 6V 2A2?+ 6? -I 4V +4?UOC -注意：必须去掉待求支路。85戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH除源的原则：电压源短路；（2）R0的求法：a）串并联 2? 3? 3? +WXHR=（6//3+2）//4=2Ω电流源开路；2? 3? 3? +电源内阻不变。I4V + UOC I 4V + UOC -+- 6V 2A6? 4?+- 6V 2A6? 4?除源86戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXHb）外设电压源求电流，然后求其U/I=R02? I UOC U +3? 3?6? 4?U R0 ? I87戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXHc）外设电流源求电压， 然后求其U/I=R02?3? 3? 6? 4? +U +UOC I - -U R0 ? I88戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXHd）求短路电流Isc则R0=Uoc/Isc2? 3? 3? + - 6V + 6? 4? I 4V + UOC ISC R0 UOC +ISC2A注意：a、b、c是除源后，再求等效电阻；d是不除源，求等效电阻。89戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电流I。 4? 18V + I 4? 18V + +2A 6?2AUOC -解： （1）求开路电压UOC=4×2－18=－10V （2）求等效电阻R0负载开路等效电路 除源后的等效电路R0= 4?90戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。 4? 18V + I 4? 10V + I 6?2A 6?解： （1）求开路电压UOC=4×2－18=－10V （2）求等效电阻R0 R0= 4? （3）画出等效电路等效电路I= -1A也可以用电源等效变 换法求得。91戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。 4? 18V + I 4? I 2A 6? 4.5A I 2.5A 4? I I=-1A 10v 6?922A 6?解：4?6?+戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。 解： + 4V 2Ω 2Ω UOC 2A 3Ω + + 4V 2Ω 2Ω 2Ω 3Ω + 2V -2V2AIUOC=－2＋２×３＋２＝６Ｖ93戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。 解： 2Ω 2Ω RO 3Ω + 4V 2Ω 2Ω 2Ω 3Ω + 2V -2AIＲ０＝２//2＋３＝４Ω94戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。 解： + 4V 2Ω I 2Ω 2Ω 3Ω + 2V -4?＋ ６v－２? 2AII=1A95戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH3．对外等效，对内不等效例 如4? 18V + 4? - 2A 18V +I2A 6?4? 10V + 4? 10V +I 6?96戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH解题步骤： 1、在求戴维宁等效电路之前，应先去掉待求支路。 2、求开路电压UOC。3、求等效电阻R0。4、画出戴维宁等效电路。 5、求出待求的物理量。R0 + UOC -IR注 意(1)对于复杂的电路可多次使用戴维宁定理。 (2)等效的电路图一定要画出来。97戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。2? 3? 3? + - 6V 2A + 6? 4? I 3? 3? 2? + 4V 6? - UOC 4?4V 1?+- 6V 2A解：按步骤先去掉待求支路，电路如图所示 在此电路中UOC并不好求；可先经电源 等效变换后再求UOC；也可多次使用戴维宁 定理。98戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，试求电路I。2? 3? 3? R01 R02 R03+ + + +6?+UOC1 U UOC3 2A OC2 - 6V - I 解： 第一次使用 第二次使用 1?4V4?第三次使用 UOC3=6V R03=2ΩUOC1=12V R01=3ΩUOC2=8VR02=4ΩI=2A99戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题： 电路如图所示，R为可变电阻，调节 R使 电流 表 A 的读数为零，求此时的R。+ 6V 2ΩA 2A R 5Ω+12V 6Ω100戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH例题：解： 应用戴维宁定理 UOC1=2×2+6=10V + 6V 2ΩA2A R+5ΩA12V 6ΩU OC2R ? ?12 ? 10V R ?6+ 10V 2Ω10VR02+ -解得：R=30Ω101戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH1.12.2、诺顿定理（美国科学家） 1．定义: 任何一个含源单口网络，对外电路来 说总可以用一个电流源和一电阻的并 联支路来等效，这就是诺顿定理。 IU有源二 端网络UI ISCR0图中：ISC为短路电流， R0为除源后的等效电阻。102戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH2．R0和Isc的求法 例题： 电路如图所示，试求电路I。4? 18V +4? 18V +I 2A 6?2AISC解： ISC=2-18/4=-2.5A R0= 4?4? 18V +2AR0103戴维宁定理与诺顿定理日星期四WXH WXH4? -2.5A6?I画出等效电路4 I? ? (?2.5) ? ?1A 4?63．注意事项 （1）去掉待求支路 （2）可多次使用 （3）可从戴维宁等效电路中求得104日星期四WXHWXH作业1：P181.2；1.8; 1.9作业2：P211.18；1.24; 1.26105
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