《电工电子学》电路及其分析方法
合集下载
电路及其分析方法PPT课件
E2 -
回路：共3个 网孔：共2个
b
b
例例3 1.7 I1
I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：共 ？条 6条 节点：共 ？个 4个
回路：共 ？个 7 个
网孔：共？个 3个
IR
R
R
+ E 2R 2R 2R 2R
-
节点：共 ？个 4个
1.5.1 基尔霍夫电流定律 KCL（Kirchhoff’s current law）——应用于节点 对任何节点，在任一瞬间，
E
1.7 支路电流法
支路电流法：是以支路电流为求解对象，
直接应用KCL和KVL列出所需方程组而后 解出各支路电流(电压)。它是计算复杂 电路最基本的方法。
关于独立方程式的讨论
问题的提出：在用克氏电流定律或电压定律列方 程时，究竟可以列出多少个独立的方程？
I1
a
I2
E1
+R1 #1
-
I3
R2 #2 R3
根据 U = 0
UA = UAB + UB
注意：1．列方程前标注回路循行方向；
2．应用 U = 0列方程时，项前符号的确定：
如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。
3. 对部分回路也可列写KVL方程
++
E1–
E2 –
B +
1 UBE
R1
R2
I2
_
对回路1： 电位升 = 电位降 E2 =UBE + I2R2
U3 +
d
点出发，以顺时针（或逆时针） 方向循行一周，则在这个方向上 电位升之和等于电位降之和。
电工电子技术全套精品课件电路及其分析方法
镇流器L 电容器C
日光灯管R
日光灯实际电路
问题：实际电路如何表示？
问题：如何让别人明白实际电路？ 问题：怎样与他人交流电路的知识？
具备一个交流基础——共识。 也可以说是约定。
电路分析
实际电路的 分析方法
用仪器仪表对实际电路进行测量，把 实际电路抽象为电路模型，用电路理 论进行分析、计算。
设想1：用参数、符号表示电路元件
• 我们可以假设。
• 如果实际方向与假设方向一致。+
• 如果实际方向与假设方向相反。—
电路分析中的假设正方向（参考方向）
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？
E1
A IR B R
电流方向 BA？
E2
解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
专用名词 基尔霍夫定律
1. 支路：
电路中流过同一 电流的几个元件互相 连接起来的分支称为 一条支路。
2. 节点：
三条或三条以上
例: R1 ① R4 ②
+
R2
R3
U－s1
+
Us－2
+
U－s3
R5
③
支路的连接点叫做节 点。
3. 回路：
由支路组成的闭 合路径称为回路。
本本本图本本图本图中图图中图中有中中有中有?有5有36有个条3个??个?网条支个节回个网孔支路节点路回孔路(点(路bn==53))
4.网孔：
将电路画在平面图上，
内部不含支路的回路称为 网孔。
基尔霍夫电流定律（KCL)
( Kirchhoff’s Current Law )
电工电子学
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精选课件ppt
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0
或
i入i出
k 1
式中ik(t) 为任意时刻流出（或流入）该节点的第 k 条支路的电流，K 为连接
该节点的支路数
10
电流参考方向的两种表示方式：
• 用箭头表示 —— 箭头的指向为电流的参考方向
i
A
B
• 用双下标表示 —— 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B
iAB
A
B
③ 为什么要引入参考方向 ？
(a) 复杂电路的某些支路事先无法确定实际方向
？
中间支路电流的实际方向无法确定，为分析方便， 只能先任意标一方向（参考方向），根据计算结果 ，才能确定电流的实际方向。
基尔霍夫电压定律 Kirchhoff’s Voltage Law — KVL
• 基尔霍夫定律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（元件VCR）构成了电路分析的 基础。
精选课件ppt
21
1. 几个名词
支路（branch）: 电路中每一个两端元件就叫一条支路
在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率
1. 电流（Current）
① 电流 带电粒子的定向运动形成电流
电流的大小用电流强度表示
i(t)def limqdq t0 t dt
单位：安培
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精选课件ppt
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0
或
i入i出
k 1
式中ik(t) 为任意时刻流出（或流入）该节点的第 k 条支路的电流，K 为连接
该节点的支路数
10
电流参考方向的两种表示方式：
• 用箭头表示 —— 箭头的指向为电流的参考方向
i
A
B
• 用双下标表示 —— 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B
iAB
A
B
③ 为什么要引入参考方向 ？
(a) 复杂电路的某些支路事先无法确定实际方向
？
中间支路电流的实际方向无法确定，为分析方便， 只能先任意标一方向（参考方向），根据计算结果 ，才能确定电流的实际方向。
基尔霍夫电压定律 Kirchhoff’s Voltage Law — KVL
• 基尔霍夫定律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（元件VCR）构成了电路分析的 基础。
精选课件ppt
21
1. 几个名词
支路（branch）: 电路中每一个两端元件就叫一条支路
在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率
1. 电流（Current）
① 电流 带电粒子的定向运动形成电流
电流的大小用电流强度表示
i(t)def limqdq t0 t dt
单位：安培
大学电工电子技术电路的分析方法
I + _E U R0
U=E-IR0 I U
U 伏安特性
E
I E/R0
10
2.3.2 电流源
1. 理想电流源 :
定义：通过的电流与两端的电压大小无关的 理想元件。
特点 （1）元件中的电流是固定的，不会因为 外电路的不同而不同。
（2）电源两端的电压由外电路决定。
电路模型：
Ia
Is
Uab
b
11
恒流源：若理想电流源的电流恒等于常数
I3
I1
I2
R1
R2
R3 U ab
若结点电压Uab已知， 则各支路电流：
b
I1= (Uab–E1)/R1
列KCL方程： 代入
I2= (Uab–E2)/R2 I3= Uab/R3
I1+I2+I3 =0
Uab E1 Uab E2 Uab 0
R1
R2
R3
结点电压：
Uab
E1 1
R1 E2 1
R2 1
4
2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.3.1电压源 1.理想电压源 : 定义：电压总是保持某个给定的时间函数，
与通过它的电流无关。 特点：(1）输出电 压是固定的，不会因为外电路的
不同而不同。
（2）电源中的电流由外电路决定。
5
电路模型:
Ia
Ia
+
E_
Uab
或者
E
+ _
Uab
b
b
恒压源：如果理想电压源的电压u(t)恒等于常 数U（u(t)=U），则称为恒压源。
是否能少列 一个方程?
例8
支路电流未知数少一个：
电工学-电路及其分析方法
[解] 设电阻 R4 两端电压的极性及流过它的电流 I 的参考方向如图示。
沿顺时针方向列写回路
b + U2 – U1 –
a+
c 的 KVL 方程式，有
–
U3
I+
U1 + U2 – U3 – U4 + U5 = 0 代入数据，有
– U5
+
+R4 U4 – d
(–2)+ 8 – 5 – U4+(–3)= 0 U4 = – 2 V U4 = – IR4
R
–
–
+
图 (a)
图 (b)
图 (c)
欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。
U 、I 参考方向相同
表达式
U =R I
U、 I 参考方向相反 U = –RI
图 (b) 中若 I = –2 A，R = 3 ，则 U = – 3 ( –2 ) = 6 V
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电起路不，同在作一用定的条元件件下或常器忽 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而压突器出、其电主动要机电、磁电性池质、，电把阻它器看 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
R=
R1 R2
R1 + R2
[例 1] 图示为变阻器调节负载电阻 RL 两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变阻器， 其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，在图上用 a,b,c,d,e 点标出。求滑动点分别在 a,c,d,e 时，负载和变 阻器各段所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的
沿顺时针方向列写回路
b + U2 – U1 –
a+
c 的 KVL 方程式，有
–
U3
I+
U1 + U2 – U3 – U4 + U5 = 0 代入数据，有
– U5
+
+R4 U4 – d
(–2)+ 8 – 5 – U4+(–3)= 0 U4 = – 2 V U4 = – IR4
R
–
–
+
图 (a)
图 (b)
图 (c)
欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。
U 、I 参考方向相同
表达式
U =R I
U、 I 参考方向相反 U = –RI
图 (b) 中若 I = –2 A，R = 3 ，则 U = – 3 ( –2 ) = 6 V
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电起路不，同在作一用定的条元件件下或常器忽 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而压突器出、其电主动要机电、磁电性池质、，电把阻它器看 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
R=
R1 R2
R1 + R2
[例 1] 图示为变阻器调节负载电阻 RL 两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变阻器， 其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，在图上用 a,b,c,d,e 点标出。求滑动点分别在 a,c,d,e 时，负载和变 阻器各段所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的
《电工电子学》知识点
《电工电子学》知识点《电工电子学》是一门介绍电子技术与电工技术的课程，是许多工程类专业的基础课程之一。
下面将分别介绍一下《电工电子学》的主要知识点。
一、电路的基本概念1、电流：电荷在导体中流动的现象称为电流。
2、电压：电场力做功与电荷量的比值称为电压。
3、电阻：电流通过导体时，导体对电流的阻碍作用称为电阻。
4、欧姆定律：电流与电压成正比，与电阻成反比。
5、电源：提供电能并控制电流的装置称为电源。
二、电路的分析方法1、支路电流法：以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列方程求解。
2、节点电压法：以节点电压为未知量，根据基尔霍夫定律列方程求解。
3、叠加定理：当多个激励同时作用时，响应等于各激励单独作用时响应的叠加。
4、戴维南定理：任何一个线性有源二端网络都可以等效成一个电压源和一个电阻串联的形式。
三、正弦交流电路1、正弦交流电的三要素：最大值、角频率和初相位。
2、相量表示法：将正弦量用相量表示，便于进行分析和计算。
3、交流电路中的功率：有功功率、无功功率和视在功率。
4、交流电路的稳定性：当外界条件变化时，交流电路能够保持稳定的状态。
四、三相交流电路1、三相交流电的产生：三相交流发电机产生的三相交流电。
2、三相交流电路的连接方式：星形连接和三角形连接。
3、三相交流电路的功率：三相有功功率和三相无功功率。
五、磁路与电机1、磁场的基本概念：磁力线、磁通、磁场强度等。
2、磁路的基本概念：磁阻、磁动势等。
3、电动机的基本概念：电动机的工作原理、结构、特性等。
4、发电机的的基本概念：发电机的工作原理、结构、特性等。
六、电子技术基础1、基本电子元件：电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
2、放大电路：共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。
3、滤波电路：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
4、反馈电路：正反馈和负反馈。
电工基础知识点汇总一、电是什么？电是一种物理现象，它遵循物理规律。
电是由电荷的运动而产生的。
电是一种能量形式，它可以被转换和利用。
2电路的分析方法-电工电子学
（5） 成为简单电路，用欧姆定律或分流公式求解。
例 求下列各电路的等效电源
2 +
3 5V–
+a
U 2 5A
(a)
解:
2 + 5V –
(a)
a + U 5A b
+a 3 U
b
(b)
a + 3 U
b (b)
+a
2 +
+ 2V-
5V-
U b
(c)
+a + 5V U –
b (c)
例题
试用等效变换的方法计算图中1 电阻上 的电流I。
电路的基本分析方法。 2. 理解实际电源的两种模型及其等效变换。 3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、
动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路 的图解分析法。
2.1 电阻串并联联接的等效变换
在电路中，电阻的联接形式是多种 多样的，其中最简单和最常用的是串联 与并联。具有串、并联关系的电阻电路 总可以等等效效变化成一个电阻。
结点电压法适用于支路数较多，结点数较少的电路。
a
+ E
I2
– R2 R1 I1
IS
I3 在左图电路中只含
R3
有两个结点，若设 b 为参考结点，则电路
中只有一个未知的结
b
点电压Uab。
2个结点的结点电压方程的推导：
设：Vb = 0 V 结点电压为 U，参
考方向从 a 指向 b。
+ E1–
+ E–2
1. 用KCL对结点 a 列方程：I1 R1 I2
点电流方程，选a、 b d G
C
、 c三个节点
例 求下列各电路的等效电源
2 +
3 5V–
+a
U 2 5A
(a)
解:
2 + 5V –
(a)
a + U 5A b
+a 3 U
b
(b)
a + 3 U
b (b)
+a
2 +
+ 2V-
5V-
U b
(c)
+a + 5V U –
b (c)
例题
试用等效变换的方法计算图中1 电阻上 的电流I。
电路的基本分析方法。 2. 理解实际电源的两种模型及其等效变换。 3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、
动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路 的图解分析法。
2.1 电阻串并联联接的等效变换
在电路中，电阻的联接形式是多种 多样的，其中最简单和最常用的是串联 与并联。具有串、并联关系的电阻电路 总可以等等效效变化成一个电阻。
结点电压法适用于支路数较多，结点数较少的电路。
a
+ E
I2
– R2 R1 I1
IS
I3 在左图电路中只含
R3
有两个结点，若设 b 为参考结点，则电路
中只有一个未知的结
b
点电压Uab。
2个结点的结点电压方程的推导：
设：Vb = 0 V 结点电压为 U，参
考方向从 a 指向 b。
+ E1–
+ E–2
1. 用KCL对结点 a 列方程：I1 R1 I2
点电流方程，选a、 b d G
C
、 c三个节点
电工电子学课件_______第一章
uab
b
13
关联参考方向与非关联参考方向 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向 可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常 常将其取为一致，称关联参考方向；如不一致， 称非关联参考方向。 i
a
i u
b a
+
−
u
+
b
(a)关联参考方向
(b)非关联参考方向
如果采用关联参考方向，在标注时标出一种即可。 如果采用非关联参考方向，则必须全部标注。
b （b）
三、电路中的功率
定义： 单位时间内元件吸收（消耗）或发出（释 放）的电能。 dw 数学表达式： p dt 单位：瓦特 W 方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表 示的是该元件吸收（消耗）功率的大小。即为：
i i
w
+ u
w
+ u
p>0
18
p<0
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
34
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
实际电压源 I + − Rs Us
U Us
RL
0 理想电压源 实际电压源
U
I
电源内阻，表 示内部损耗 U = Us – IRs
Rs越小 特性曲线越平坦
当Rs = 0 时，实际电压源模型就变成电压源模型
35
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
2.电流源
Uab
15
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
Uab是否表示a端的电位高 于b端的电位？
a
Uab 元件
b
Uab只表示a、b两端电位的参考 方向为由a指向b。实际两点电 位哪点高，要看是Uab>0，还是 Uab<0。若Uab>0，则a端电位高 于b端电位。反之， b 端电位高 于a端电位。
电工电子学：第2章 电路的基本分析方法4
电压源取0+时刻值，其方向同原假定的电容电压； 电流源取0+时刻值，其方向同原假定电感电流方向。 4. 由0+电路求所需各变量的0+值。
例
+
i 10k
+
+ 10k
+
- 10V
40k
k iC
uC
-
40k
- 10V
uC
-
求 iC(0+) (1) 由0-电路求 uC(0-)或iL(0-)
uC(0-)=8V
换路
支路的接入、电路的突然断开；与接通、短路等 电路的参数发生变化
电路的过渡过程对电路的影响
优点：有的电路专门利用其过渡特性实现延时、波形产生等功能；
缺点：在电力系统中，过渡过程的出现过高的电压或电流，会损 坏电气设备，引起不良后果。
2、换路定则
1） 概述
1. “稳态”与 “暂态”的概念
S Ri
+
1 10V
4 + uL
2A -
例：已知：Us=12V，R1=2k， R2=4k，C=1F
S (t=0) R1 iC
+
+
求： uC(0+)， iC(0+)
Us −
R2 C uC −
解：t =0时电路处于稳定状态，则
uC (0 )
R2 R1 R2
U
s
4 12 8V 24
在t =0+时，电容
根据换路定则：
LiL2
电容储能 wC 换路定则：
1 2
CuC2
换路瞬间，能 量不能跃变
其中：
iL不能跃变 uC不能跃变
uC (0 ) uC (0 ) iL(0 ) iL(0 )
例
+
i 10k
+
+ 10k
+
- 10V
40k
k iC
uC
-
40k
- 10V
uC
-
求 iC(0+) (1) 由0-电路求 uC(0-)或iL(0-)
uC(0-)=8V
换路
支路的接入、电路的突然断开；与接通、短路等 电路的参数发生变化
电路的过渡过程对电路的影响
优点：有的电路专门利用其过渡特性实现延时、波形产生等功能；
缺点：在电力系统中，过渡过程的出现过高的电压或电流，会损 坏电气设备，引起不良后果。
2、换路定则
1） 概述
1. “稳态”与 “暂态”的概念
S Ri
+
1 10V
4 + uL
2A -
例：已知：Us=12V，R1=2k， R2=4k，C=1F
S (t=0) R1 iC
+
+
求： uC(0+)， iC(0+)
Us −
R2 C uC −
解：t =0时电路处于稳定状态，则
uC (0 )
R2 R1 R2
U
s
4 12 8V 24
在t =0+时，电容
根据换路定则：
LiL2
电容储能 wC 换路定则：
1 2
CuC2
换路瞬间，能 量不能跃变
其中：
iL不能跃变 uC不能跃变
uC (0 ) uC (0 ) iL(0 ) iL(0 )
《电工电子学》知识点
第一章、电路的基本概念和基本定律一、基本概念：1、电路：电流的通路。
作用：实现电能的转传输和转换；传递和处理信号。
2、电源：供应电能的设备。
将其它形式的能量转换成电能3、负载：取用电能的设备。
将电能转换为其它形式的能量。
4、中间环节：连接电源和负载的部分。
起传输和分配电能的作用。
5、电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。
6、激励：电源或信号源的电压或电流叫激励。
7、响应：由于激励在电路各部分产生的电压和电流叫响应。
8、电路模型：由一些理想电路元件所组成的电路，称电路模型，简称电路。
9、电压和电流的方向：（1）电流的方向：1实际方向：规定正电荷定向运动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流的实际方向。
2参考方向：在电路分析和计算时，可任意选定某一方向作为电流的方向，称为参考方向，或称为正方向。
在电流的参考方向选定后，凡实际电流（电压）的方向与参考方向相同时，为正值；凡实际电流（电压）的方向与参考方向相反时，为负值（2）电压的实际方向：规定由高电位（“+”极）端指向低电位（“-”极）端，即为电位降低的方向。
电源电动势的实际方向：规定在电源内部由低电位端指向高电位端，即电位升高的方向。
注：电路图上所标的电流、电压、电动势的方向，一般都是参考方向。
电流的参考方向通常用箭头表示；电压的参考方向除用“+”、“—”表示外，还常用双下标表示。
例：表示a 点的参考极性为“+”，b 点的参考极性为“-”。
故有：10、1V 的含义：表示当电场力把1C 的电荷从一点移动到另一点所做的功为1J 时，这两点间的电压为1V.11、电位：两点间的电压就是两点的电位差。
计算电位时，必须选定电路中某一点作为参考点，它的点位称为参考电位，通常设参考电位为零。
比参考电位高的为正，低点为负。
参考点在电路图上通常标上“接地”符号。
二、基本规律：1、Ⅰ.部分电路欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，即：式中R 为该段电路的电阻。
大学电子电工完整课件第1章电路分析方法
电路分析的重要性
在电子工程领域，电路分析是基础且核心的技能，对于理解 电子设备的工作原理、预测其性能以及优化设计至关重要。
电路分析的方法
常用的电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南 定理、诺顿定理等。
电路分析的基本概念
电流
电荷在导体中的流动形成电流， 其方向由正电荷的运动方向决定
。
电压
电场中电位差，表示电能的推动 力，其方向由高电位指向低电位
大学电子电工完整课件第1章电路分析方
法
$number {01}
目录
• 电路分析导论 • 电路分析方法 • 电路分析的实践应用 • 电路分析的实验与仿真 • 电路分析的习题与解答
01
电路分析导论
电路分析概述
1 2
3
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分析和优化的过程，目的是理 解电路的工作原理，预测其性能，并优化其设计。
的电路。
电路分析方法 支路电流法
总结词
通过已知的回路电流求解其他未知回路电流的方法
详细描述
回路电流法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法，通过已知的回路电流和 回路电压，求解其他未知回路电流。该方法适用于具有多个回路的电路。
03
电路分析的实践应用
电路分析在电子技术中的应用
模拟电路分析
模拟电路分析是电子技术中非常重要的一环，它涉及到放大 器、滤波器、振荡器等电路的分析和设计。通过电路分析， 可以确定电路的性能参数，优化电路设计，提高电子设备的 性能。
数字电路分析
数字电路分析主要针对数字逻辑门、触发器等数字逻辑元件 的电路进行分析。通过电路分析，可以理解数字逻辑元件的 工作原理和特性，优化数字电路的设计，提高数字电子设备 的可靠性和稳定性。
在电子工程领域，电路分析是基础且核心的技能，对于理解 电子设备的工作原理、预测其性能以及优化设计至关重要。
电路分析的方法
常用的电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南 定理、诺顿定理等。
电路分析的基本概念
电流
电荷在导体中的流动形成电流， 其方向由正电荷的运动方向决定
。
电压
电场中电位差，表示电能的推动 力，其方向由高电位指向低电位
大学电子电工完整课件第1章电路分析方
法
$number {01}
目录
• 电路分析导论 • 电路分析方法 • 电路分析的实践应用 • 电路分析的实验与仿真 • 电路分析的习题与解答
01
电路分析导论
电路分析概述
1 2
3
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分析和优化的过程，目的是理 解电路的工作原理，预测其性能，并优化其设计。
的电路。
电路分析方法 支路电流法
总结词
通过已知的回路电流求解其他未知回路电流的方法
详细描述
回路电流法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法，通过已知的回路电流和 回路电压，求解其他未知回路电流。该方法适用于具有多个回路的电路。
03
电路分析的实践应用
电路分析在电子技术中的应用
模拟电路分析
模拟电路分析是电子技术中非常重要的一环，它涉及到放大 器、滤波器、振荡器等电路的分析和设计。通过电路分析， 可以确定电路的性能参数，优化电路设计，提高电子设备的 性能。
数字电路分析
数字电路分析主要针对数字逻辑门、触发器等数字逻辑元件 的电路进行分析。通过电路分析，可以理解数字逻辑元件的 工作原理和特性，优化数字电路的设计，提高数字电子设备 的可靠性和稳定性。
《电工电子学》电路分析基础ppt
IS
＋
a I1
R2Ua－b US1
－
＋b
I4
结点：三个或三个以上电路
＋
＋
元件的连接点称为
Uac I3
d ＋ I2
结点。
IS
4
US2
支路：连接两个结点之间的 电路称为支路。
1 R1 2
－
e Ubc 3
R4
回路：电路中任一闭合路径
称为回路。
－
网孔：电路中最简单的单孔
回路。
R3
－
c
1. 基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law)
解之
回路U 1 U S 2 R1RI12I2 R3RI33I3U S1 UON 0
I1
U(6S11U 1ON.5 2 1.53)V
R11.4(41V )R3
6 0.7
I1
75I1(10.0530m) A2 0.03mA ＋
I3 I(311.5)3Im1 A51 0.03
US1 －
R1
＋7V
1
R3 1kΩ
6V
βI1 I3
2
I2
R2 1kΩ ＋ US2
1.53mA
6V －
2.2 叠加定理与等效电源定理
应用叠加定理与等效电源定理，均要求电路必须 是线性的。线性电路具有什么特点呢？
线性电路的特点:
⑴ 齐次性 设电路中电源的大小为x(激励)，因该激励 在电路某支路产生的电流或电压为y(响应)，则有: y=kx k为常数
⑵ 叠加性 设电路中多个激励的大小分别为x1、x2、 x3…，在电路某支路产生相应的电流或电压(响应) 为y1(=k1x1)、y2=(k2x2)、y3=(k3x3) …，则全响应为：
电工电子技术电路及其分析方法PPT学习教案
+
+
E1_
I3
R3
_ E2
以上支路连接的点 如a b
回路 由一条或多条支路
b
组成的闭合路径
如 abca adba adbca
第18页/共91页
1.5.1 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。 根据电流连续性原理，电荷在任何一点均不能堆积( 包括结点)。故有
S2 S3
行而规定的允许值。
–
电气设备不在额定 条件下运行的危害： P
电源输出的电流和功 率由负载的大小决定
不能充分利用设备的能力；
降低设备的使用寿命甚至损坏设备。
第14页/共91页
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.2 电源开路
当开关断开时，电源则处于开路(空载)状态。
a
++
E_
U
R0
0
_
b
并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接方法称
为电阻的串联。
I
++ U1 R1 –
U+ U2 R2
––
分压公式
I +
U1
R1 R1 R2
U
U –
R
U2
=
—R—2— R1 + R2
U
等效电阻
R = R1 + R2
第26页/共91页
1.6.2 电阻的并联 电路中两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之 间，则这样的连接法称为电阻的并联。在各个并联支路( 电阻)上受到同一电压。
B
[解] P = UI = (–2) 3 W = – 6 W
《电工电子学》第2章 电路分析基础
跳转到第一页
例：如图所示电路，用支路电流法求u、i。 解：该电路含有一个电压为4i1的受控源，在求解含有 受控源的电路时，可将受控源当作独立电源处理。
对节点a列KCL方程：
i2=5+i1 对图示回路列KVL方程：
5i1+i2+4i1－10 ＝0 由以上两式解得：
i1=0.5A i2=5.5A
a
5A +
i1
R1 +c us1 －
a i2
i3
R2
R3
+d
e
us2
－
b
图示电路有3条支 路，2个节点，3个 回路。
跳转到第一页
指出下图的支路、结点、回路和网孔。
支路：ab、bc、ca…（共6条）， 结点：a、b、c、d。（共4个） 回路：abcda、abdca…(共7个) ， 网孔：abd、abc、bcd。(共3个)
1．复数及其运算
复数A可用复平面上的有向线段 来表示。该有向线段的长度a称
+j a2
a
A
为复数A的模，模总是取正值。
θ
该有向线段与实轴正方向的夹 O
a1 +1
+ &
b=50,
Uon=0.7V,
计算
Us1 .
－
各支路的电流及受控
源两端的电压U。
R1
& I1
& I2
+
+
Uon －
U
a －bI&1
1
I3 2
R3
R2
+& －Us2
对节点a列KCL方程: I1+bI1=I3
对回路1列KVL方程： R1I1 UON R3I3 Us1 0
例：如图所示电路，用支路电流法求u、i。 解：该电路含有一个电压为4i1的受控源，在求解含有 受控源的电路时，可将受控源当作独立电源处理。
对节点a列KCL方程：
i2=5+i1 对图示回路列KVL方程：
5i1+i2+4i1－10 ＝0 由以上两式解得：
i1=0.5A i2=5.5A
a
5A +
i1
R1 +c us1 －
a i2
i3
R2
R3
+d
e
us2
－
b
图示电路有3条支 路，2个节点，3个 回路。
跳转到第一页
指出下图的支路、结点、回路和网孔。
支路：ab、bc、ca…（共6条）， 结点：a、b、c、d。（共4个） 回路：abcda、abdca…(共7个) ， 网孔：abd、abc、bcd。(共3个)
1．复数及其运算
复数A可用复平面上的有向线段 来表示。该有向线段的长度a称
+j a2
a
A
为复数A的模，模总是取正值。
θ
该有向线段与实轴正方向的夹 O
a1 +1
+ &
b=50,
Uon=0.7V,
计算
Us1 .
－
各支路的电流及受控
源两端的电压U。
R1
& I1
& I2
+
+
Uon －
U
a －bI&1
1
I3 2
R3
R2
+& －Us2
对节点a列KCL方程: I1+bI1=I3
对回路1列KVL方程： R1I1 UON R3I3 Us1 0
《电工电子学》电路及其分析方法
致的情况。即欧姆定律表达式含有正负号，
当U、I参考方向一致时为正，否则为负。
3.在解题前，一定先假定电压电流的“参考方
向 ”，然后再列方程求解。即 U、I为代数
量，也有正负之分。当参考方向与实际方 向一致时为正，否则为负。
4.为方便列电路方程，习惯假设I与U 的参
考方向一致（关联正方向）。
1.4 电源有载工作、开路与短路
电工电子学
课程名称：电工电子学
ELECTROTECHNICS AND
ELECTRONIC
教材名称： 《电工学简明教程》第二版
秦曾煌 主编 高等教育出版社 2007
参考教材：
下上《篇篇参电考工参：学考《》：电上《子、技电下术路册基》础》
第邱模关六拟源部版分编秦、著曾数煌字部主分 编 高等高教等育高出教康等版育华教社光出育1版9出编9社版著9 社2004
例1.4
A I
N
已知： UAB=3V
I = – 2A
B
求：N的功率，并说明它 是电源还是负载
因为此例中电压、电流的参考方向相同
解：P=UI = (–2)×3= – 6W
而P为负值，所以N发出功率是电源
如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6 例1.3 (1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2；
理想无源元件
理想 电压源
+
-
理想 电流源
电 电电 阻 感容
R LC
1.2.3 电路中的物理量 一、电流、电压、电动势
1.电流：单位时间内，通过某一导体横截面的电荷量。
i=dq/dt（交流） I=q/t（直流） 单位：安培（A）mkAA
实际方向：正电荷移动的方向
当U、I参考方向一致时为正，否则为负。
3.在解题前，一定先假定电压电流的“参考方
向 ”，然后再列方程求解。即 U、I为代数
量，也有正负之分。当参考方向与实际方 向一致时为正，否则为负。
4.为方便列电路方程，习惯假设I与U 的参
考方向一致（关联正方向）。
1.4 电源有载工作、开路与短路
电工电子学
课程名称：电工电子学
ELECTROTECHNICS AND
ELECTRONIC
教材名称： 《电工学简明教程》第二版
秦曾煌 主编 高等教育出版社 2007
参考教材：
下上《篇篇参电考工参：学考《》：电上《子、技电下术路册基》础》
第邱模关六拟源部版分编秦、著曾数煌字部主分 编 高等高教等育高出教康等版育华教社光出育1版9出编9社版著9 社2004
例1.4
A I
N
已知： UAB=3V
I = – 2A
B
求：N的功率，并说明它 是电源还是负载
因为此例中电压、电流的参考方向相同
解：P=UI = (–2)×3= – 6W
而P为负值，所以N发出功率是电源
如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6 例1.3 (1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2；
理想无源元件
理想 电压源
+
-
理想 电流源
电 电电 阻 感容
R LC
1.2.3 电路中的物理量 一、电流、电压、电动势
1.电流：单位时间内，通过某一导体横截面的电荷量。
i=dq/dt（交流） I=q/t（直流） 单位：安培（A）mkAA
实际方向：正电荷移动的方向
电工电子学课件讲解
Chapter 1
四、 电路中的功率
定义：元件吸收或释放能量的速率。
数学表达式： p dw
dt
在电路中为：p = ui
单位：瓦特 W
方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表
示的是该元件“消耗”（吸收）的电功率的大小。
即为：
i w+
u
i
w
+ u
p>0
p<0
15
Chapter 1
Chapter 1
i3
R2
R3
+d
e
us2
－
图示电路有 3 条支路， 2 个节点， 3 个回路，
2 个网孔。
b
34
Chapter 1
Chapter 1
二、基尔霍夫电流定律KCL
基尔霍夫电流定律应用于结点处。 表述一 任一时刻，对任一结点，流入结点的电
流恒等于流出结点的电流。
表述二 任何时刻， 通i入 过 任i一出 节点电流的代数和恒 等于零。 i 0
R1
Us2 I −+
+ + UR1−
Us1 −
R2
+ Us3 −
− UR2 +
顺时针绕行
件电压的代数和恒等于零
UR1+Us3+UR2 =Us2+Us1
u 0
UR1−Us2+Us3+UR2 −Us1=0
38
Chapter 1
Chapter 1
KVL推广：基尔霍夫电压定律也适合开口电路。
3Ω − 10V+ I 5Ω
Chapter 1
主要学习内容
•电路的基本概念 •电路的基本元件 •基尔霍夫定律 •电路的分析方法
电工电子学全套430页PPT课件
电压与电流的正方向之间的关系
电压和电流是我们分析电路的最基本的物 理量，这是因为电源电动势可以用端电压完全 代替，而功率的大小和正负也完全取决于电压 和电流的大小和方向。
1.电压与电流的关联正方向 2.功率的正负
1.电压与电流的关联正方向
因为电压的方向就是电位降低的方向（即：电场 力移动正电荷作功的方向也就是电流流动的方向）， 所以，电压和电流的正方向都与正电荷移动的方向一 致。因此，我们称电压和电流的参考方向为关联参考 方向。
• 因为电动势的作用是使正电荷自低电 位点移动到高电位点，使正电荷的电 位能增加，所以规定电动势的真实方 向是电位升高的方向，刚好与电压的 真实方向相反。
• 和电压一样，电动势也有正方向。在 规定的正方向下，电动势也是一个代 数量。
• 电动势的真实方向与正方向相同为正， 反之，为负。
电动势的正方向及表示方法
1.1 电路的组成及作用
电路指的是由一些电气设备或器件组成 的．以备电流流过的通路。或者说：由若干电气 装置与器件为了某种需要按一定方式组合而成的 电流的通路称为电路。
电路的结构将依它所完成的任务不同而不同， 可以简单到由几个元件构成，也可以复杂到由上 千个甚至数万个元件构成。
1.1.1电路的组成
E
电动势的 真实方向
E 5V
E 5V
电动势的 正方向
电压与电动势的关系
• 电压与电动势是两个不同的概念， 但是都可以用来表示电源正、负极 之间的电位差。
• 当同一电源用电压表示和电动势表 示的数值量都为正（或负）时，称 电压与电动势正方向关联一致，简 称正方向一致。
A
E
U AB
B
电动势与 电压的关 系
在实际电路的任何一段导体中，电流的真实方向都有两种可能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
名词解释
激励与响应: 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动
电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电路分析： 已知电路的结构和元件参
数，讨论电路的激励与响应之 间的关系。
1.2 电路模型
1.2.1 电路模型 1.2.2 电路中的元件 1.2.3 电路中的物理量
1.2.1 电路模型
S
电
源
I=0
I
+ E
+
Ro
U0 -
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 )
P = 0 负载功率
有I
电路中某处断开时的特征:
源
1. 开路处的电流等于零；
电 路
I =0
2. 开路处的电压 U 视电路情况而定。
R
+ U –
1.4.3 电源短路
IS
R1
E
U
R2
R0
特 U=0
I=IS=E/ R0
征 P = 0 PE = P = R0IS2
－ (a)
－ (b)
＋ (c)
解
(a) R = U = 6 = 3
I
2
(b) R = - U I
= - 6 =3 -2
(c) R = - U = - - 6 = 3
I
2
小结
1.电压电流“实际方向”是客观存在的物理 现象，“参考方向” 是人为假设的方向。
2.方程U/I=R 只适用于R 中U、I参考方向一
学习重点提示
本章是电工技术全课程的基 础，应深入理解，熟练掌握。
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了实现某种应用目的, 由电工设备或电路元件按一定方式连接而成的。
1. 电路的组成
7Ω
2Ω
7Ω
10Ω
10Ω
b
5Ω b
例2 求图示电路中U=？
2
+ 41V
–
2
1 R" 1
2
+ 1 U
–
解： R"=(2+1)//1=3/4
例2 求图示电路中U=？
2
R"=3/4
R' =(2+3/4)//1
+ +
=11/15
41V
U1=
41 ×11/15 2+11/15
–
U1 –
=11V
U2=
11 2+3/4
+
U_ ab b
箭 头a
Uabb
电流： 箭标
a
双下标 Uab（高电位在前， 双下标
低电位在后）
I Rb Iab
1.3 电压和电流的参考方向
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？
U1
A IR B R
电流方向 BA？
U2
电路分析中的假设正方向（参考方向）
理想无源元件
理想 电压源
+
-
理想 电流源
电 电电 阻 感容
R LC
1.2.3 电路中的物理量 一、电流、电压、电动势
1.电流：单位时间内，通过某一导体横截面的电荷量。
i=dq/dt（交流） I=q/t（直流） 单位：安培（A）mkAA
实际方向：正电荷移动的方向
μA
2.电压：两点间的电位差
uab=va-vb（交流） Uab=Va-Vb（直流） 单位：伏（V） kV
U 、I参考方向相同
U＝－RI （b）
U＝－RI （c）
U、 I参考方向相反
图B中若I= –2A，R=3，则U=–– (–2)×3=6V
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
例1.2 应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R
＋
＋
－
UI
6V 2A R
UI
6V －2A R
UI R
－6V 2A
负载
E
R
连接导线
电源
负载
电路实体
电路模型
用理想电路元件组成的电路， 称为实际电路的电路模型。
电路元件的模型化(符号及参数)： 实际电路元件（复杂的电磁性质） 理想电路元件（单一的电或磁的性质）
1.2.2 电路中的元件
电阻
实际 电路
由理想 电感
电 件路组理元成想电路电元容件
电路 模型
电源
理想有源元件
考核方法
总成绩
=
平时 30%
+
期末 70%
❖平时成绩考核方法： ❖课后作业——20％（包括随机的课堂练习、
每章测试）
❖出勤记录（随机）——10％
课程的任务
❖ 课程任务：
➢使学生通过本课程的学习，获得电工电子技术 必要的基本理论，基本知识和基本技能，了解 电工技术的应用和电工事业的发展概况。
➢为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程 技术等工作打下一定的基础。因此，本课程在 非电专业的教学计划中占有重要地位和作用。
aI
流入此部分电路的电流为 I， 则 这部分电路消耗的功率为:
U
R
b
P = U I (W)
如果U I正方不一致 结果如何？
功率有无正负？
4、功率的正负——电源与负载的判别
aI
U
R
b
aI
U
R
b
直流：P=UI（关联） P= - UI（非关联）
p的正负反映元件不同工作状态： p>0 吸收能量 p<0 产生能量
结点：三条或三条以上支路的联接点。
回路：由支路组成的闭合路径。 网孔：内部不含支路的回路。
实际方向：电位降落的方向 高电位 低电位 mV 3.电动势：电源力把单位正电荷从电源的低电位端经电 μV
源内部移到高电位端所作的功。
e（交流）
E （直流） 单位：同电压
实际方向：电源驱动正电荷的方向 低电位 高电位
二、物理量正方向的表示方法
I
电 池
灯 泡
+ EU
_
a
R + Uab _
b
电压
a 正负号
实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
例： I aR
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； b 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。
若 U = 5V，则电压的实际方向
+ U – 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负
例1.4
A I
N
已知： UAB=3V
I = – 2A
B
求：N的功率，并说明它 是电源还是负载
因为此例中电压、电流的参考方向相同
解：P=UI = (–2)×3= – 6W
而P为负值，所以N发出功率是电源
如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6 例1.3 (1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2；
E
0
I
① 电流的大小由负载决定。
② 在电源有内阻时，I U 。
当 R0<<R 时，则U E ，表明 当负载变化时，电源的端电压变 化不大，即电源带负载能力强。
2、 电源有载工作特点
I
③ 电源输出的功率由负载决定。
+ E
+
-
U
R0
-
R I
将式U = E – IRo的两端同 时乘以电流I即得到下式
内容简介
电路分析（1、2、3） 电机拖动（4、5）
模拟电路（9、10、11） 数字电路（13、14）
学习方法及几点要求
❖ 保持良好的课堂秩序 ❖ 严格遵守上课纪律 （随机点名5次旷课
取消考试资格） ❖ 认真完成课后作业 （作业缺1/3取消考试
资格） ❖ 认真做好实验
第 1 章 电路及其分析方法
之分。
A +–
EU +–
I
例如：E=3V，若假定电压的参
考方向为上“+”下“–”，
R
则U=3V或UAB=3V
B
反之，若假定电压的参考方向为上“–” 下“+”，则U= –3V或UBA= –3V
参考方向 在分析计算时人为规定的方向。
1.3.1 在规定参考方向的情况下利用欧 姆定律写方程应注意的事项
U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时，
R0
R1
I
E
U R2
有 I 视电路而定
源
电
路
U=0
短接
电流过大，将烧毁电源
1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法
1.6 电阻的串联与并联
1.6.1 电阻的串联
电路中两个或更多个电阻一个接一个地顺序相
联，并且在这些电阻中通过同一电流。
I
分压公式
I
++
如：
U1
–
U1
=
R1 I
UI = EI – I²Ro
3、功率与功率平衡
P =PE – P
P = PE – P
电源输 电源产 内阻消
出功率 生功率 耗功率 功率的单位：瓦[特](W)
电源产 生功率
=
负载取 用功率
+
内阻消 耗功率
或千瓦(KW)
4、功率的正负——电源与负载的判别