1章 直流电路 电路与电子技术

发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
话筒 放 扬声器 大 器
电灯 电动机 电炉
...
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2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
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实际电路
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中间环 节
负载 电路模型
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3. 理想电源元件
(1) 理想电压源 （恒压源）
Ia
Uab 伏安特性
+
Us _
Uab
Us
b
I
特点：(1）无论负载如何变化，输出电 压不变
（2）电源中的电流由外电路决定
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例 恒压源中的电流由外电路决定
Ia
Us
+ _
Uab
b
R1
I
R0
+
U
- Us
电压源模型
RL •
• •
U = Us – IR0
两边同除以R0
有U／R0 =Us／R0 －IR0 ／R0 IS= U／R0 +I
aI
• 空载时：I=O；U0=ISR0
IS
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U R0
b
• 短路时：U=O；IS= Us ／R0
RL
电流源模型
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当R0=∞时的电流源，称为理想电流源 （恒流源)
R0越大 斜率越大
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理想电压源 （恒压源）
当R0 = 0 时，电压源模型就变成恒压源模型
Ia
Uab 伏安特性
+
E_
Uab
E
b
I
特点：(1）无论负载电阻如何变化，输出电 压不变
（2）电源中的电流由外电路决定
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2 . 实际电流源
由实际电压源模型可导出实际电流源模型：
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例 恒流源两端电压由外电路决定
I
Is
UR
设: IS=1 A
则: R=1 时， U =1 V
R=10 时， U =10 V
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恒压源与恒流源特性比较
不变量
恒压源
恒流源
I
a
_+Us Uab
Uab = Us
（常数）
Is
b
Ia
Uab b
I = Is （常数）
Uab的大小、方向均为恒定， I 的大小、方向均为恒定， 外电路负载对 Uab 无影响。 外电路负载对 I 无影响。
222
–
2 2V
2 +
2
I
8V –
(d)
+ +
– 2 2V 2 2 I 4A
(c)
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例3、利用电源等效变换求电路中ａｂ 两点间的电流I。
输出电流 I 可变 -----
端电压Uab 可变 -----
变化量
I 的大小、方向均 由外电路决定
Uab 的大小、方向 均由外电路决定
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例
5Ω
(1)
＋ U1 －
(2) 1 A电流源两端的电压及功率。 ＋
＋
解
1A U
2V
(1)由于5Ω电阻与1A电流源相串， －
－
因此流过5Ω电阻的电流就是1A
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2.电路的组成部分
信号处理：
信号源:
放大、调谐、检波等
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
负载
提供能源
直流电源
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。
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1.2 电路元件与电路模型
1. 2.1 理想电路元件 1. 为了便于对实际电路进行分析和用数
学描述，将实际元件理想化（或称模型化 ），即在一定条件下突出其主要的电磁性 质，忽略其次要因素，把它近似地看作理 想元件。
由一些理想电路元件所组成的电路， 就是实际电路的电路模型。
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2. 理想无源元件主要有：电阻元件、电感 元件、电容元件等。
I
+ _E R U
灯泡 电池
电源
R0
I
a
Uab
伏
Is
Uab
b
安
I
特 性
IS
特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流 IS；
（2）输出电压由外电路决定。
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3. 两种实际电源模型的等效变换
等效是对外电路而言的：
等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。 即当接有同样的负载时， 负载的电压电流相等。
I
+
Us _
• 二、分析简单的电路： 计算电压 、电流、功率：用
A、等效变换法；
B、支路电流法；
C、结点电压法；
D、叠加定理；
E202、0/11/2戴1 维宁定理 。
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1.1 电路的作用及组成
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
+
U
R0
_
I
IS
+
R0 U_
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U = Us – R0 I
I＝ Us /R0-U /R0= IS –U /R0
等效的条件: IS= Us / R0 , R0相同
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例1: 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
而与2V电压源无关，即
Ｕ１=5×1=5V
(2)1A电流源两端的电压包括5Ω
电阻上的电压和2V电压源，因此
U1=U+2=5+2=7V P=1×7=7W (提供)
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1.2.2 实际电源及其等效变换
1.实际电压源
I
伏安特性
U
R0
Us
+
U
RL
Us
-
I
R0称为电源的内阻或输出电阻
U = Us – IR0
第1章 直 流 电 路
1.1 电路的作用与组成
1.2 电路元件和电路模型
1.3 简单电路的分析和及物理量介绍
1.4 电气设备的额定值和电路的工作状态
1.5 基尔霍夫定律
1.6 支路电流法
1.7 叠加定理
1.8 等效电源定理
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简捷版 第1章 直流电路
• 一、记住基本概念：
a、电流、电压的参考方向； b、功率的 计算及判断元件的作用；c、基尔霍夫定律—列 方程; d、电位的计算。
+a
2 +
3 U
+ 5V- U
2Vb
(b)
(c) b
a + 3 U
b (b)
+a + 5V U –
b (c)
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例2: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2电阻中的电流。
+
1
2A 解:
– 1 1 2V
3 6
1
++
6Hale Waihona Puke Baidu–
12V –
2
I
3
6
2A
2A
2 I
(a)
(b)
由图(d)可得 I 8 2 A 1A
R2
2 2
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设: Us =10V
则： 当R1接入时 ： I=5A 当R1 、R2 同时接入时： I=10A
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(2) 理想电流源 （恒流源)
I
a
Uab
伏
Is
Uab
b
安
I
特 性
IS
特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流 IS；
（2）输出电压由外电路决定。
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