第一章-直流电路B课件

教 材（新版）任立红等，电工与电子技术.东华大学出版社参考书秦曾煌，电工学（下册）（第七版）.高等教育出版社邱关源.电路（第五版）.高等教育出版社，2006华成英.模拟电子技术基础（第四版）.清华大学出版社，2006吴霞，李敏.电路与电子技术仿真与实践.北京：中国水利水电出版社，2010作业要求l准备两本作业本，准备两本作业本，每周五每周五交交/发作业发作业l作业助教批，有A、B、C、D等级l上课有考勤：签到上课有考勤：签到or练习练习 第第一一章章 电路的基本概念与基本定电路的基本概念与基本定律律1.11.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.21.2 电路模型电路模型电路模型电路模型1.31.3 电路的基本物理量电路的基本物理量电路的基本物理量电路的基本物理量1.41.4 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.51.5 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算1.61.6 电阻串并联联接的等效变换电阻串并联联接的等效变换电阻串并联联接的等效变换电阻串并联联接的等效变换1.7 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换本章要求本章要求:1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2.2.理解电路的基本物理量并能正确应用；理解电路的基本物理量并能正确应用；理解电路的基本物理量并能正确应用；理解电路的基本物理量并能正确应用；3.3.了解电路的有载工作、开路与短路状态了解电路的有载工作、开路与短路状态了解电路的有载工作、开路与短路状态了解电路的有载工作、开路与短路状态;4.4.掌握电功率的计算并判断物理作用；掌握电功率的计算并判断物理作用；掌握电功率的计算并判断物理作用；掌握电功率的计算并判断物理作用；5.5.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。6.6.了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。了解实际电源的两种模型及其等效变换。第第一一章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律基本词汇resistance（电阻），inductance（电感），capacitance（电容）circuit（电路），source（电源），voltage（电压），current（电流），Work（功），power（功率），专业词汇电能：电能：energy electric电场：电场：electric field 电位电位：electric potential电位差：电位差：electric potential difference电动势：电动势：electromotive force电压源：电压源：voltage source 电流源：电流源：current source 电路元件：电路元件：circuit element 电路模型：电路模型：circuit model结点结点：node 参考点参考点：reference point 电阻器：电阻器：resistor 电感器：电感器：inductor电容器：电容器：capacitor回路：回路：loop 支路：支路：branch开路（断路）：开路（断路）：open circuit 短路：短路：short circuit直流：直流：direct current（DC)交流交流：alternating current（AC）专业词汇参考电位：reference potential参考方向：reference direction参考电压：reference voltage伏安特性：voltampere characteristic负载：load欧姆定律：Ohms law基尔霍夫电流定律：Kirchhoffs current law基尔霍夫电流定律：Kirchhoffs voltage law戴维宁定理：Thevenins theorem等效电路：equivalent circuit 等效电阻：equivalent resistance等效变换：equivalent transform of circuit 1.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分 (1)(1)实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转换换换换 (2)(2)实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒1.1.电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用电路电路是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定的方式组合而成的，它是电流的通路。的方式组合而成的，它是电流的通路。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分:电源、负载、中间环节电源、负载、中间环节电源、负载、中间环节电源、负载、中间环节电源电源:提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分配和控制电能的作用传递、分配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源直流电源:提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源:提供信息提供信息2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒电源电源/信号源的电压或电流称为信号源的电压或电流称为激励，激励，它推动电路工作；它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为由激励所产生的电压和电流称为响应响应。1.2 电路模型电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型为了便于用数学方法分析电路，一般要将实际电路模为了便于用数学方法分析电路，一般要将实际电路模型化，用足以型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组反映其电磁性质的理想电路元件或其组合合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒例：手电筒例：手电筒R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关手电筒由电池、灯泡、手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。开关和筒体组成。理想电路元件主要有电阻理想电路元件主要有电阻元件元件R、电感元件、电感元件L、电容、电容元件元件C和电源元件和电源元件ES、IS等等电路元件电阻电阻电感电感电容电容恒恒压压源源恒恒流流源源电电压压源源电电流流源源与恒压源与恒压源并联并联的元件，其两端电压均等于恒压源的电压；的元件，其两端电压均等于恒压源的电压；与恒流源与恒流源串联串联的元件，其电流均等于恒流源的电流。的元件，其电流均等于恒流源的电流。恒压源输出电压、恒流源恒压源输出电压、恒流源输出电流输出电流由其本身决定；由其本身决定；手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关电池电池是电源元件，其参数是电源元件，其参数为电动势为电动势 E 和内阻和内阻Ro；灯泡灯泡主要具有消耗电能的主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参性质，是电阻元件，其参数为电阻数为电阻R；筒体筒体用来连接电池和灯泡，用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。无电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通断。用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，今后分析的都是指电路模型，今后分析的都是指电路模型，今后分析的都是指电路模型，简称简称简称简称电路电路电路电路。在电路图中，各种电路元件在电路图中，各种电路元件在电路图中，各种电路元件在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。都用规定的图形符号表示。都用规定的图形符号表示。都用规定的图形符号表示。几种常用的电路元件及其符号 1.3 电路基本物理量电路基本物理量物理中物理中物理中物理中对基本物理量规定的方向对基本物理量规定的方向对基本物理量规定的方向对基本物理量规定的方向1.1.电路基本物理量的规定方向电路基本物理量的规定方向电路基本物理量的规定方向电路基本物理量的规定方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位电位升高的方向升高的方向)电压电压 U(电位电位降低的方向降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单 位位A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、VI、U、E之间联系之间联系电荷有规则的运动，形成电流。大小用电流强度表示，单位：A电荷在电场力作用下移动形成电流，电场力推动电荷运动做功。用“电压”来衡量电场力对电荷做功能力的大小。单位是V,在数值上等于电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从低电位点移动到高电位点所做的功，单位是V恒压源的U 与E的关系EUEUEUEUE=U=4VE=-U=4V-E=U=4V-E=-U=4V4V(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab双下标双下标电压电压（通常用（通常用+，-表示极性）表示极性）(1)(1)参考方向参考方向参考方向参考方向IE+_在分析与计算电路时，对电量在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向，称正方向任意假定的方向，称正方向Iab 双下标双下标2.2.电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向aRb箭箭 标标abRI U箭箭 标标abRU例：图中红色标识的都是假定方向（为了分析问题而标定的方向，即参考方向）+-+-选定参考方向；选定参考方向；电流电流(或电压或电压)值为值为正值，正值，实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致（关联一一致（关联一致）致）；电流电流(或电压或电压)值为值为负值，负值，实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反。3 3.实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系注意：注意：在参考方向选定后在参考方向选定后，电流，电流(或电压或电压)值才有正负之分值才有正负之分 若若 I=5A，则电流从则电流从 a 流向流向 b；例：例：若若 I=5A，则电流从则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU若若 U=5V，则电压的实际方向从则电压的实际方向从 a 指向指向 b；若若 U=5V，则电压的实际方向从则电压的实际方向从 b 指向指向 a。欧姆定律欧姆定律U=IR(U和和I的关系的关系)U、I 参考方向相同时，参考方向相同时，U U、I I 参考方向相反时，参考方向相反时，参考方向相反时，参考方向相反时，RUIRUI 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号：式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定；U、I 值本身的正负则说明值本身的正负则说明U、I的实际方向与参的实际方向与参 考方向之间的关系。考方向之间的关系。通常取通常取 U、I 参考方向相同（关联一致）。参考方向相同（关联一致）。U=I R U U=IRIR解：解：对图对图(a)有有,U=IR例：例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图对图(b)有有,U=IRRU6V2ARU6V I(a)(b)I2A（电路端电压与电流的关系称为伏安特性）（电路端电压与电流的关系称为伏安特性）（电路端电压与电流的关系称为伏安特性）（电路端电压与电流的关系称为伏安特性）遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是线性电阻的伏安特性是线性电阻的伏安特性是线性电阻的伏安特性是一条一条一条一条过原点过原点过原点过原点的直线。的直线。的直线。的直线。4.功率功率定义：单位时间内电场力所做的功，为电功率。用P来表示，单位W。P=W/T=UI 当电压、电流的正方向关联一致时，当电压、电流的正方向关联一致时，P=+UI；当电压、电流的正方向不一致时，P=-UI电源与负载的判别（元件作用）电源与负载的判别（元件作用）电源与负载的判别（元件作用）电源与负载的判别（元件作用）U、I 参考方向不同，参考方向不同，P=-UI 0，负载，消耗功率负载，消耗功率；P=-UI 0，电源，发出功率电源，发出功率。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P=UI 0，负载，消耗功率负载，消耗功率；P=UI 0，电源，发出功率电源，发出功率。1.1.根据根据根据根据U U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别实际方向判别实际方向判别2.2.根据根据根据根据P P值值值值判别（常用）判别（常用）判别（常用）判别（常用）电源：电源：U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”端流出端流出 （发出功率）（发出功率）负载：负载：U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“-”端流出端流出 （吸收功率）（吸收功率）8V4V14A-32w16w16w5.简单电路分析方法简单电路分析方法(基本概念、基本物理量）基本概念、基本物理量）基尔霍夫定律：KCL、KVLI=0，U=0（电路图中标定参考方向后，方程书写才有意义）欧姆定律例题6.电位电位定义定义电场中或电路中某一点电场中或电路中某一点到参考点到参考点的电压，称为的电压，称为这一点的电位。它是表示电场中或电路中某一这一点的电位。它是表示电场中或电路中某一点的性质的物理量。点的性质的物理量。参考点很重要，参考点不同，电路中某一点的参考点很重要，参考点不同，电路中某一点的电位就不同。在同一电路中，参考点只能选定电位就不同。在同一电路中，参考点只能选定一个。一个。VO=0V选法：电工工程：大地选法：电工工程：大地 电子电路：导线的交汇点电子电路：导线的交汇点计算计算:选一路径，由选一路径，由a到参考点到参考点o的压降的压降举例：举例：选选c c点为参考点点为参考点 选选b b点为参考点点为参考点结论：电压：绝对，与参考点的选取无关结论：电压：绝对，与参考点的选取无关 电位：相对，与参考点的选取有关电位：相对，与参考点的选取有关 1k1kVaVaVbVbVcVc仿真演示EWB1-5参考方向与电量正负1.4 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路开关闭合，接通电源开关闭合，接通电源与负载与负载负载端电压负载端电压U=IR 特征特征:一、电源有载工作一、电源有载工作IR0R UsUI 电流的大小由负载决定电流的大小由负载决定 在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 或或 U=Us IR0电源的外特性电源的外特性Us UI0恒压源，恒压源，恒压源，恒压源，R R0 0=0=0，负载变化时，负载变化时，负载变化时，负载变化时，有有有有U U Us Us ，即带负载能力强。，即带负载能力强。，即带负载能力强。，即带负载能力强。电压源内阻越小越好，带负载能电压源内阻越小越好，带负载能电压源内阻越小越好，带负载能电压源内阻越小越好，带负载能力越强力越强力越强力越强开关闭合，接通电源与负载开关闭合，接通电源与负载负载端电压负载端电压负载端电压负载端电压U=IR 特征特征特征特征:电源有载工作电源有载工作 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=Us IRoUI=UsI IRoP=PUs P负负载载取取用用功功率率电电源源产产生生功功率率内内阻阻消消耗耗功功率率 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。负载大小的概念负载大小的概念:负载增加指负载取用的电流和功率增负载增加指负载取用的电流和功率增加加(电压一定电压一定)。IR0R UsU I功率P=0，总功率代数和等于零。P1=-3W电源电源PIS=-3W，电源，电源P2=2W，负载，负载P=4W，负载，负载I1=-2AI=-1A电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值 额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定工作状态：I=IN，P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)1.额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：电阻：RN=100 ，PN =1 W 特征特征:开关开关 断开断开二二、电源开路、电源开路I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=U0=UsP=01.开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I =0电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:IU有有源源电电路路IRoR UsU0 电源外部端子被短接电源外部端子被短接三三、电源短路、电源短路 特征特征:电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压 负载功率负载功率负载功率负载功率 电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PUs=P=IR0P=01.1.短路处的电压等于零；短路处的电压等于零；U =02.2.短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。电源电压全部降在内阻上，产生很大的短路电流，容易损电源电压全部降在内阻上，产生很大的短路电流，容易损 坏电器设备，加入熔断器或短路电流保护器等保护措施，坏电器设备，加入熔断器或短路电流保护器等保护措施，发生事故时自动切断。发生事故时自动切断。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征:IU有有源源电电路路IR0R UsU0 电路的三种工作状态电路状态通路有正常电流开路电路中没有电流短路电路中存在危险，要损坏导线和电源电气设备的额定值包括：额定电流、额定电压、额定功率、额定工作状态、轻载状态、过载状态演示(EWB1-6）电路的三种工作状态断路短路+-+-四简单电路、复杂电路四简单电路、复杂电路(网络网络)中基本概念中基本概念结点结点N N：电路中三个或三个以上元件的连接点支路B：电路中两结点之间的每一个分支回路回路：电路中任一闭合的路径网孔：电路中未被任何支路分割的最简单的回路B-（N-1）等效电阻：两点间经串、并联等效计算得出的电阻等效变换：不改变电路中外电路的电量，等效表示原电路；等效电路：经过等效变换的电路简单回路：经串、并联等效变换可化简为单一回路的复杂电路：不能等效变换为单一回路的有分支的电路有源两端网络：含有两个端口并有电源的部分电路无源两端网络：含有两个端口并不含有电源的部分电路两结点两结点ab四支路四支路三网孔，六回路三网孔，六回路三结点三结点五支路（五个不同的电流）五支路（五个不同的电流）c123451.5 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电位：电路中某点电位：电路中某点电位：电路中某点电位：电路中某点A A A A至参考点至参考点至参考点至参考点O O O O的电压，的电压，的电压，的电压，记为记为记为记为“V VA A”。通常设参考点通常设参考点通常设参考点通常设参考点O O O O的电位为零。的电位为零。的电位为零。的电位为零。V V V VA A A A=U=U=U=UAOAOAOAO1.1.电位的概念电位的概念电位的概念电位的概念 电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤:(1)(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)(2)标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；(3)(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电位电位2.举例举例求图示电路中各求图示电路中各点的电位点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点，即即Va=0VV Vb b=U Ubaba=106=106=60V60VV Vc c=U Ucaca =420=80 V=420=80 VV Vd d =U Udada=65=30 V=65=30 V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0VV Va a =U Uabab=106=60 V=106=60 VV Vc c =U Ucbcb=E E1 1=140 V=140 VV Vd d =U Udbdb=E E2 2=90 V=90 Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 VU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 V结论：结论：(1)(1)电位值是相对的，电位值是相对的，电位值是相对的，电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中各参考点选取的不同，电路中各参考点选取的不同，电路中各参考点选取的不同，电路中各 点的电位也将随之改变。点的电位也将随之改变。点的电位也将随之改变。点的电位也将随之改变。(2)(2)两点间的电压值是两点间的电压值是两点间的电压值是两点间的电压值是绝对绝对绝对绝对的的的的，不会因参考点的不同，不会因参考点的不同，不会因参考点的不同，不会因参考点的不同 而变，而变，而变，而变，即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图，选择合适的借助电位的概念可以简化电路作图，选择合适的借助电位的概念可以简化电路作图，选择合适的借助电位的概念可以简化电路作图，选择合适的参考点。参考点。参考点。参考点。bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5+140V6 cd例例例例1:1:图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S断开和闭合时断开和闭合时A点的电位点的电位VA解解:(1)当开关当开关S S断开时断开时(2)当开关闭合时当开关闭合时,电路如图电路如图(b)电流电流 I2=0，电位电位 VA=0V 。电流电流 I1=I2=0，电位电位 VA=6V 。电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通2k A+I I1 12k I I2 26V(b)2k+6VA2k SI I2 2I I1 1(a)例例例例2 2：电路如下图所示，电路如下图所示，电路如下图所示，电路如下图所示，(1)(1)零电位参考点在哪里？画电路零电位参考点在哪里？画电路零电位参考点在哪里？画电路零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。图表示出来。图表示出来。图表示出来。(2)(2)当电位器当电位器当电位器当电位器R RP P的滑动触点向下滑动时，的滑动触点向下滑动时，的滑动触点向下滑动时，的滑动触点向下滑动时，A A、B B两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？A+12V12VBRPR1R212V 12V BARPR2R1I解：解：解：解：（1 1）电路如左图，零电）电路如左图，零电）电路如左图，零电）电路如左图，零电位参考点为位参考点为位参考点为位参考点为+12V+12V电源的电源的电源的电源的“”端与端与端与端与12V12V电源的电源的电源的电源的“+”端的联接处。端的联接处。端的联接处。端的联接处。当电位器当电位器当电位器当电位器R RP P的滑动触点向下滑动时，回路中的电流的滑动触点向下滑动时，回路中的电流的滑动触点向下滑动时，回路中的电流的滑动触点向下滑动时，回路中的电流 I I 减小，所以减小，所以减小，所以减小，所以A A电位增高、电位增高、电位增高、电位增高、B B点电位降低。点电位降低。点电位降低。点电位降低。（2 2）V VA A =I IR R1 1 +12+12 V VB B =I IR R2 2 12 121.6 电阻串并联联接的等效变换电阻串并联联接的等效变换1.电阻的串联电阻的串联特点特点特点特点:1)1)各电阻一个接一个地顺序相联；各电阻一个接一个地顺序相联；各电阻一个接一个地顺序相联；各电阻一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：R R=R R1 1+R R2 23)3)等效电阻等于各电阻之和；等效电阻等于各电阻之和；等效电阻等于各电阻之和；等效电阻等于各电阻之和；4)4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。2)2)各电阻中通过电流相同；各电阻中通过电流相同；各电阻中通过电流相同；各电阻中通过电流相同；应用：应用：应用：应用：降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。R R1 1U U1 1U UR R2 2U U2 2I IR RU UI I2.电阻的并联电阻的并联：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：(3)(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；(4)(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。特点特点特点特点:(1)(1)各电阻连接在两个公共的结点之间；各电阻连接在两个公共的结点之间；各电阻连接在两个公共的结点之间；各电阻连接在两个公共的结点之间；(2)(2)各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；应用：应用：应用：应用：分流、调节电流等。分流、调节电流等。分流、调节电流等。分流、调节电流等。I I1 1I I2 2R R1 1U UR R2 2I IR RU UI I例：US输出功率R1R2/R3+-USR6R4/R5（R1+R2/R3）/（R4/R5）等效电阻等效电阻886384244710102571.7 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换一、一、电压源电压源 电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得由上图电路可得:U U=U U0 0 IR IR0 0 若若若若 R R0 0=0=0理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源 :U U E EU U0 0=E E 电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性电压源的外特性I IU UI IR RL LR R0 0+-E EU U电压源是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势电压源是由电动势 E E和内阻和内阻和内阻和内阻 R R0 0 串联串联串联串联的电源的电路模型。的电源的电路模型。的电源的电路模型。的电源的电路模型。若若若若 R R0 0 R RL L，I I I IS S ，可近似认为是理想电流源可近似认为是理想电流源可近似认为是理想电流源可近似认为是理想电流源。电流源电流源电流源模型电流源模型电流源模型电流源模型R R0 0U UR R0 0U UI IS SI I理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源理想电流源（恒流源)例例例例1 1：(2)(2)输出电输出电输出电输出电流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流流是一定值，恒等于电流 I IS S ；(3)(3)恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压恒流源两端的电压 U U 由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。由外电路决定。特点特点特点特点:(1)(1)内阻内阻内阻内阻R R0 0 =；设设 IS=10 A，接上接上RL 后，恒流源对外输出电压。后，恒流源对外输出电压。RL当当当当 R RL L=1=1 时，时，时，时，I I=10A=10A，U U=10 V=10 V当当当当 R RL L=10 =10 时，时，时，时，I I=10A=10A，U U=100V=100V外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线 IUISOIISU电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。电流恒定，电压随负载变化。三、三、电压源与电流源的电压源与电流源的等效变换等效变换由图由图由图由图a a：U U=E E IRIR0 0由图由图由图由图b b：U U=I IS SR R0 0 IRIR0 0I IR RL LR R0 0+E EU U电压源电压源电压源电压源等效变换条件等效变换条件等效变换条件等效变换条件:E E =I IS SR R0 0R RL LR R0 0U UR R0 0U UI IS SI I电流源电流源电流源电流源E与与IS的极性一致的极性一致等效变换等效变换等效变换等效变换时，时，时，时，两电源的两电源的两电源的两电源的参考方向参考方向参考方向参考方向要一一对应要一一对应要一一对应要一一对应。E E、I IS S极性要一致；极性要一致；极性要一致；极性要一致；理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。理想电压源与理想电流源之间无等效关系。电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只电压源和电流源的等效关系只对对对对外外外外电路电路电路电路而言，而言，而言，而言，对电源对电源对电源对电源内部则是内部则是内部则是内部则是不等效的。不等效的。不等效的。不等效的。注意事项：注意事项：例：当例：当例：当例：当R RL L=时，时，时，时，电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻电压源的内阻 R R0 0 中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，中不损耗功率，而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻而电流源的内阻 R R0 0 中则损耗功率中则损耗功率中则损耗功率中则损耗功率。任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势任何一个电动势 E E 和某个电阻和某个电阻和某个电阻和某个电阻 R R 串联串联串联串联的电路，的电路，的电路，的电路，都可化为一个都可化为一个都可化为一个都可化为一个电流为电流为电流为电流为 I IS S 和这个电阻和这个电阻和这个电阻和这个电阻并联并联并联并联的电路。的电路。的电路。的电路。R R0 0+E Ea ab bI IS SR R0 0a ab bR R0 0+E Ea ab bI IS SR R0 0a ab b对对外电路外电路而言，进行等效变换时，可而言，进行等效变换时，可以以断开与恒压源并联断开与恒压源并联的支路或元件；的支路或元件；可以可以短接与恒流源串联短接与恒流源串联的支路或元件，的支路或元件，不影响外电路的电量计算，但对电源不影响外电路的电量计算，但对电源内部是有影响的。内部是有影响的。若进行电源内部的分析计算，应恢复若进行电源内部的分析计算，应恢复原电路。原电路。例例例例1:1:求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源求下列各电路的等效电源解解:+abUab2 5V(a)+abUab5V(c)a+-2V5VUab+-b2(c)(b)aUab 5A2 3 b(a)a+5V3 2 Uaba5AbUab3(b)注意注意恒流源、恒压源等效计算IS1IS2IS=IS1+IS2IS=IS1-IS2若若IS1IS2恒压源E1E2E=E1+E2若若E1E2E=E2-E1例例例例2:2:试用电压源与电流源等效变换的方法计算试用电压源与电流源等效变换的方法计算试用电压源与电流源等效变换的方法计算试用电压源与电流源等效变换的方法计算2 2 电阻电阻电阻电阻中的电流。中的电流。中的电流。中的电流。(并联部分转换成电流源；串联部分化成电压源并联部分转换成电流源；串联部分化成电压源并联部分转换成电流源；串联部分化成电压源并联部分转换成电流源；串联部分化成电压源）解解解解:8V8V+2 2 2 2V V+2 2 I I(d)(d)2 2 由图由图由图由图(d)(d)可得可得可得可得6V6V3 3 +12V12V2A2A6 6 1 1 1 1 2 2 I I(a)(a)2A2A3 3 1 1 2 2 2V2V+I I2A2A6 6 1 1 (b)(b)4A4A2 2 2 2 2 2 2V2V+I I(c)(c)并联并联串联串联例例3：解：解：统一电源形式统一电源形式统一电源形式统一电源形式试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中电路中电路中电路中1 1 电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。电阻中的电流。2 +-+-6V4VI2A 3 4 6 1 2A3 6 2AI4 2 1 1AI4 2 1 1A2 4A解：解：解：解：I4 2 1 1A2 4A1 I4 2 1A2 8V+-I4 1 1A4 2AI2 1 3A若改变求解问题本章难点本章难点l方向问题；方向问题；l电动势与电压的关系；电动势与电压的关系；l元件作用判别元件作用判别通过功率通过功率P判断；判断；l电路的识别；电路的识别；l基尔霍夫定律、欧姆定律使用。基尔霍夫定律、欧姆定律使用。计算电路中UAB（2V）例：例：US=30V，电，电 压压 源源 和和 电电 流流 源源 发发 出出 或或 吸吸 收收 的的 功功 率率 值，并值，并 说说 明明 哪哪 个个 是是 电电 源源，哪，哪 个个 是是 负负 载载