电路基本定律及元件连接等效简化

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1、电工电子技术谭甜源办公地点：3教3301手机：15927256854E-Mail:tty@whu.edu.cnQQ:82383235QQ群：213738876第一章电路模型与电路定律§1–1电路的基本概念一、电路和电路模型电路、作用、组成、三种负载R、L、C理想模型、集总参数、线性、时不变1.电流I——单位时间内的电荷量2.电压U——电场力移动单位正电荷所做的功3.电动势E——非电场力移动单位正电荷所做的功4.功率P=UI(发出、吸收)二、电路的基本物理量（定义、表示、单位）回顾§1–2参考方向一、问题的提出二、参考方向—

2、—正方向三、关联参考方向E3abI1I3I2IIIIIIR3R1R2E1RUI关联的RUI非关联回顾§1–3无源元件一、电阻元件R1u–i关系2伏安特性3电导G4单位Riuu/Vi/AOαu=Ri，i=u/R=Gu电阻R的单位：Ω电导G的单位：S回顾二、电容元件C1.q–u关系2.C的单位3.u–i关系4.电场能WCCiuu/Vq/QOαq=Cui=dq/dt=Cdu/dtdu/dt>0时，i>0，充电du/dt<0时，i<0，放电du/dt=0时，i=0，隔直WC=(1/2)Cu2回顾三、电感元件L1.Ψ–i关系2.L的

3、单位3.u–i关系4.磁场能WLLiuΨieui/AΨ/WOαΨ=Liu=dΨ/dt=Ldi/dtdi/dt>0时，u>0，充电di/dt<0时，u<0，放电di/dt=0时，u=0，短路WL=(1/2)Li2回顾四、R、L、C的u–i关系小结Ru=RiLu=Ldi/dtCi=Cdu/dt回顾特别提示以上各元件的伏安关系是在关联参考方向下得到的形式。1.2.6受控电源在实际应用中，还有存在着电源的输出电压或电流的大小和变化规律受所在电路的其它某支路的电流或电压控制，当控制量消失或为零时，受控电源的电压或电流也将为零，具有这

4、种特性的电源称为受控源。前面定义的电源其输出电压(或电流)的大小和变化规律仅取决于局外力的作功，而与所在电路中其他部分的电流或电压无关，具有这种特性的电源，称独立电源。1.受控源类型及电路符号受控源的电路模型是由两条（控制与被控制）支路组成的四端元件。被控制支路为电源符号。guku+-VCCSu++uk--VCVSiku+-CCCSu+-+-rikCCVS其电路符号分别表示为根据控制与被控制支路物理量的不同受控源分为：电压控制电压源（VCVS）电压控制电流源（VCCS）电流控制电压源（CCVS）电流控制电流源（CC

5、CS）2.理想受控源模型所谓理想受控电源，控制端消耗的功率为零，即电压控制的受控源输入电阻无穷大（Ii=0），电流控制的受控源输入电阻为零（Ui=0）），其输出为恒定电压或电流。CCVSiku+-+-rikVCCSuk+-guku+-CCCSiku+-ikVCVSu+-+-ukuk+-其模型分别为3.受控源的特点控制系数（为常数的，叫线性受控源）受控源只能单向控制1.3电路基本定律基尔霍夫定律有电压（Kirchhoff`sVoltageLaws）、电流（Kirchhoff`sCurrentLaws）两定律。分别缩写为

6、KVL和KCL。在电路中，各元件上的电压和电流在任何时候都必须遵循各自的伏安关系，当若干元件按一定的组合构成电路后，而各元件的电压或电流之间还必须受到相互制约的约束，这个约束与电路的结构有关，故称之为结构约束。这类约束是用基尔霍夫定律来描述的。通过同一电流的一段电路称为支路，三条及其以上支路的汇聚点，称结点。从网络的一个结点出发，经过若干支路和结点，重回到出发点（所经支路和结点只能经过一次），这样形成的闭合路径，称为回路。不包围任何支路的回路，称网孔。+-dabcR2R3+-R1E1R4R6E6R51.3.1电路结构术语和

7、网络变量1.结点与支路（node、branch）4.支路电流与支路电压2.回路（loop）3.网孔（mesh）UadUcdUbdUabUbcUacI6I3I2I1I4I5支路结点1.3.2基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电流定律是用来确定连接在同一结点上的各支路电流之间的关系。在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。表述一表述二假定流出节点的电流为正，流入节点的电流为负；也可以作相反的假定。（1）KCL举例对结点a：对结点d：对结点b：对结点c：I

8、6I3I2I1I4I5+-dabcR2R3+-R1E1R4R6E6R5-I1+I2-I6=0-I2+I3+I4=0-I3+I5+I6=0I1-I4-I5=0（2）KCL的独立性若对前面三个方程进行[（1）+（2）+（3）]×（－1）的运算可得到，对结点a：-I1+I2-I6=0（1）对结点d：I1-I4