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影像电子学基础PPT课件

1、 一一. 电路和模型电路电路和模型电路 电路:电路: 就是电流所通过的路径。它是由电路元件按就是电流所通过的路径。它是由电路元件按 一定方式组合而成的。一定方式组合而成的。 电路电路的作用的作用: 实现电能的实现电能的传输传输和和转换转换,信号的,信号的传递传递和和处理处理。 电路的组成:电路的组成: 包括电源、负载、和中间环节包括电源、负载、和中间环节三个三个组成部分。组成部分。 1. 电路的组成和作用电路的组成和作用 第一节第一节 电路的基本概念电路的基本概念 第二节第二节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 第三节第三节 电路的等效变换电路的等效变换 电路的基本定律与分析方法电路的基本定律与分析方

2、法 第一章第一章 第四节第四节 电路的基本定理电路的基本定理 第五节第五节 电容器及其充放电电路电容器及其充放电电路 电源:电源:将非电能转换成电能的装置。将非电能转换成电能的装置。 例如:发电机、干电池例如:发电机、干电池 负载:负载:将电能转换成非电能的装置。将电能转换成非电能的装置。 例如:电动机、电炉、电灯例如:电动机、电炉、电灯 中间环节:中间环节:连接电源和负载的部分,起传输和分配电连接电源和负载的部分,起传输和分配电 能的作用。能的作用。 例如:输电线路例如:输电线路 发电机发电机 电灯电灯 电动机电动机 电炉电炉 升压升压 变压器变压器 降压降压 变压器变压器 输电线输电线 电

3、源电源中间环节中间环节 负载负载 电子电路,即信号处理电路电子电路,即信号处理电路 它的作用主要为传递和处理信号。它的作用主要为传递和处理信号。 放放 大大 器器 中间环中间环 节节 信信 号号 源源 问题讨论问题讨论 负载负载 电源电源 干电池干电池 灯灯 泡泡 开关开关 导线导线 电源电源 中间环中间环 节节 负载负载 2 . 电路模型电路模型 2 . 电路模型电路模型 负载负载 电源电源 理想电路元件:理想电路元件: 在一定条件下,突出其主要电磁性能,忽略次要因在一定条件下,突出其主要电磁性能,忽略次要因 素,将实际电路元件理想化(模型化)。素,将实际电路元件理想化(模型化)。 主要有电

4、阻、电感、电容元件。主要有电阻、电感、电容元件。 电路模型:电路模型: 由理想电路元件所组成的电路,就是实由理想电路元件所组成的电路,就是实 际电路的电际电路的电 路模型。路模型。 E + _ R0 R 电池电池 灯泡灯泡 + _ + _ + _ + 部分元件的图形符号部分元件的图形符号 二、电路的基本参量二、电路的基本参量 电路的基本参量电路的基本参量 电流电流 电压电压 电位电位 功率功率 电动势电动势 E I U R + _ + _ 物理量的物理量的方向:方向: 实际方向实际方向 参考方向参考方向 实际方向实际方向: 物理中对电量物理中对电量规定规定的方向。的方向。 参考方向:参考方向:

5、(正方向):(正方向): 在分析计算时,对电量人为在分析计算时,对电量人为任意设定任意设定的方向。的方向。 I 正值正值 I 负值负值 1. 电流电流 电流:电流:电荷的定向移动形成了电流电荷的定向移动形成了电流(电流的电流的 实际方向实际方向规定规定为:正电荷的运动方向为:正电荷的运动方向) 正负号正负号 u _ + a b 双下标双下标 箭箭 头头 u ab电压电压 + - I R 电流电流:从高电位:从高电位 指向低电位。指向低电位。 电压:电压:电场力把单位正电荷从电场力把单位正电荷从a点移动到点移动到b所所 做的功称为做的功称为ab两点间的电压两点间的电压 (电压的实际方电压的实际方

6、 向规定为:电压降低的方向向规定为:电压降低的方向) a b 2.电压和电位电压和电位 电路的基本参量电路的基本参量 Uab(高电位在前,高电位在前, 低电位在后)低电位在后) 电路的基本参量电路的基本参量 电位:即电场中某点的电势。电位:即电场中某点的电势。 数值上等于数值上等于电场力把单位正电荷从某点移动电场力把单位正电荷从某点移动 到无限远处所做的功。到无限远处所做的功。 电路中两点的电压就是该两电路中两点的电压就是该两 点间的电势差。点间的电势差。 a b baab UUU 在电路中任选一结点,设其电位为零在电路中任选一结点,设其电位为零0(用(用 此点称为参考点。其它各结点对参考点的

7、电压,便是此点称为参考点。其它各结点对参考点的电压,便是 该结点的电位。该结点的电位。 标记),标记), Va = 5V a 点电位:点电位: a b 1 5A a b 1 5A Vb = -5V b 点电位:点电位: 参考点不同,各点电位即不同,但任意两点电位差参考点不同,各点电位即不同,但任意两点电位差 (即电压值)不变。(即电压值)不变。 UabVaVb500(5)5V 例例 在电路中任选一结点,设其电位为零在电路中任选一结点,设其电位为零0(用(用 此点称为参考点。其它各结点对参考点的电压,便是此点称为参考点。其它各结点对参考点的电压,便是 该结点的电位。该结点的电位。 标记),标记)

8、, Uab=6 10=60V Uca=20 4=80V Uda=5 6=30V Ucb=140V Udb=90V 以以a点为参考点点为参考点 Vb-Va=Uba Vb=Uba=-60V Vc-Va=Uca Vc=Uca=+80V Vd-Va=Uda Vd=Uda=+30V 例例 以以b点为参考点点为参考点 Va=Uab=+60V Vc=Ucb=+140V Vd=Udb=+90V E1=140V + _ E2=90V + _ 20 5 6 4A6A 10A c b d a (1)电路中某一点的电位等于该点与参)电路中某一点的电位等于该点与参 考点(电位为零)之间的电压;考点(电位为零)之间的电压

9、; (2)参考点选的不同,电路中各点的)参考点选的不同,电路中各点的 电位值随着改变,但是任意两点间的电压值电位值随着改变,但是任意两点间的电压值 是不变的。所以各点电位的高低是相对的,是不变的。所以各点电位的高低是相对的, 而两点间的电压是绝对的。而两点间的电压是绝对的。 小结小结 电位在电路中的表示法:电位在电路中的表示法: E1 + _ E2 + _ R1 R2 R3 R1 R2 R3 +E1 -E2 R1 R2 R3 E1 E2 电位在电路中的表示法:电位在电路中的表示法: R1 R2 +15V -15V 参考电位在哪里参考电位在哪里? R1 R2 15V + - 15V + - 电路

10、分析中的电路分析中的参考方向参考方向(正方向)(正方向) 问题的提出问题的提出:在复杂电路中难于判断元件中物理量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?的实际方向,电路如何求解? 电流方向电流方向 AB? 电流方向电流方向 BA? E1 AB R E2 IR + _ + _ (1) 在解题前先设定一个方向,作为参考方向;在解题前先设定一个方向,作为参考方向; 解决方法解决方法 (3) 根据计算结果确定实际方向:根据计算结果确定实际方向: 若计算结果为若计算结果为正正,则实际方向与假设方向,则实际方向与假设方向一致一致; 若计算结果为若计算结果为负负,则实际方向与假设方向,则

11、实际方向与假设方向相反相反。 (2) 根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关 系的代数表达式;系的代数表达式; 例例 已知:已知:E=2V, R=1 问:问: 当当U分别为分别为 3V 和和 1V 时,时,IR=? 解:解:(1) 假定电路中物理量的正方向如图所示;假定电路中物理量的正方向如图所示; (2) 列电路方程:列电路方程: EUU R R EU R U I R R EUUR IR UR U+ _ + _ E R a b + _ (3) 数值计算数值计算 A1 1 21 V1 A1 1 2-3 3V R R IU IU (实际方向与假设方向一致

12、)(实际方向与假设方向一致) (实际方向与假设方向相反)(实际方向与假设方向相反) R EU I R E IRR UR a b U+ _ + _ + _ A1 1 21 V1 A1 1 2-3 3V R R IU IU (4) 为了避免列方程时出错,为了避免列方程时出错,习惯上习惯上把把 I 与与 U 的方向的方向 按相同方向假设。按相同方向假设。 (1) 方程式方程式U/I=R 仅适用于正方向一致的情况。仅适用于正方向一致的情况。 (2) “实际方向实际方向”是物理中规定的,而是物理中规定的,而“参考方向参考方向”则则 是人们在进行电路分析计算时是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。任意假

13、设的。 (3) 在以后的解题过程中,注意一定要在以后的解题过程中,注意一定要先假定先假定“一个方向一个方向” (即在图中表明物理量的参考方向即在图中表明物理量的参考方向),然后再列方程然后再列方程 计算计算。缺少。缺少“参考方向参考方向”的物理量是无意义的的物理量是无意义的. 提示提示 (1)电功)电功 电功 电场力推动自由电荷发生定向移动所做的功。 qUW t R U RtIW 2 2 Itq IUtqUW 在纯电阻电路中,电功的公式也可可写成 电流做功的过程实际上就是电能转化成其它形式的能 的过程。电能作了多少功,就有多少其它形式的能转 换成其它形式的能。 3.电功率电功率 (2)电功率)

14、电功率 电功 率 电流所做的功跟完成这些功所用的时间的 比值。 t W P 电功率的单位是瓦特,代号W。 R U RIP 2 2 IUtW IUP 在纯电阻电路中,电功的公式也可写成 J 6 106 .33600100011秒瓦千瓦小时度 3.电功率电功率 电动势电动势:从电源内部由低电位指向高电位。从电源内部由低电位指向高电位。 E I U R + _ + _ 4.电动势电动势 物理量实际方向的表示方法物理量实际方向的表示方法 正负号正负号 u _ + a b Uab(高电位在前,高电位在前, 低电位在后)低电位在后) 双下标双下标 箭箭 头头 u ab电压电压 + - I R 电流电流:从

15、高电位:从高电位 指向低电位。指向低电位。 I R Uab E + _ a b + _ 电池电池 灯泡灯泡 + _ 电动势电动势: 从电源内从电源内 部由低电部由低电 位指向高位指向高 电位。电位。 物理量的实际方向物理量的实际方向 物物理理量量单单位位实实际际正正方方向向 电电流流 IA、kA、mA、 A 正正电电荷荷移移动动的的方方向向 电电动动势势 E V、kV、mV、 V 电电源源驱驱动动正正电电荷荷的的 方方向向 (低低电电位位 高高电电位位) 电电压压 UV、kV、mV、 V 电电位位降降落落的的方方向向 (高高电电位位 低低电电位位) 3.3.支路、节点和回路支路、节点和回路 节

16、点:节点:三个或三个以上支路的连接点三个或三个以上支路的连接点 支路:支路:没有分支的部分电路没有分支的部分电路 回路:回路:电路中任一个闭合路径电路中任一个闭合路径 网孔:网孔:内部不含支路的回路内部不含支路的回路 名词注释:名词注释: 节点:节点:2个个 a c 支路:支路:3个个 abc adc ac 回路:回路:3个个 abcda acda abca 网孔:网孔:2 个个 acda abca不含支路的回路不含支路的回路 用来描述电路中各部分电压或各部分电用来描述电路中各部分电压或各部分电 流间的关系流间的关系,其中包括基尔霍夫电流定律和基其中包括基尔霍夫电流定律和基 尔霍夫电压定律。尔

17、霍夫电压定律。 第二节第二节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 一、电路的概念一、电路的概念 节点:节点:三个或三个以上支路的连接点三个或三个以上支路的连接点 支路:支路:没有分支的部分电路没有分支的部分电路 回路:回路:电路中任一个闭合路径电路中任一个闭合路径 网孔:网孔:内部不含支路的回路内部不含支路的回路 名词注释:名词注释: 节点:节点:2个个 a c 支路:支路:3个个 abc adc ac 回路:回路:3个个 abcda acda abca 网孔:网孔:2 个个 acda abca不含支路的回路不含支路的回路 例例例例 对任何节点,在任一瞬间,流入结点的电流等对任何节点,在任一瞬间,流入结

18、点的电流等 于流出结点的电流。或者说,在任一瞬间,一个结于流出结点的电流。或者说,在任一瞬间,一个结 点上电流的代数和为点上电流的代数和为 0。 I1 I2 I3 I4 4231 IIII I =0即:即: 例例 或或: 0 4231 IIII 二、基尔霍夫电流定律二、基尔霍夫电流定律 I入 入 = I出 出即:即: 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。 例例 I1+I2=I3 例例 I=0 基尔霍夫定律的扩展定律的扩展 I=? I1 I2 I3 E2E3E1 + _ R R1 R + _ + _ R C A B IA IB IC Iac Iba Icb

19、 IA+IB+IC=0 例例 对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周,对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周, 其电位升等于电位降。或:电压的代数和为其电位升等于电位降。或:电压的代数和为 0。 例如:例如: 回路回路 a-d-c-a 33435544 RIEERIRI 电位升电位升电位降电位降 即:即: 0U 或:或: 0 33435544 RIEERIRI I3 E4 E3_ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 - 三、基尔霍夫电压定律三、基尔霍夫电压定律 U4E2E1U1 R1 U2 U1 R2I1I2 R3 a b c d 应用

20、应用基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律前,先确定回路电压的参考前,先确定回路电压的参考 方向,和饶行方向方向,和饶行方向 电阻上电流的方向和饶行方向一致,取正号电阻上电流的方向和饶行方向一致,取正号 电源上沿饶行方向,先看到正号,取正;先看到负号,电源上沿饶行方向,先看到正号,取正;先看到负号, 取负取负 饶行方向饶行方向abcda: 回路方程为:回路方程为:+I1R1+-I2R2+E2-E1=0 例例 RIUE ab E + _ R a b Uab I 基尔霍夫电压定律也适合开口电路。基尔霍夫电压定律也适合开口电路。 例例 + _ 电位升电位升电位降电位降 或:或: 0ERIU ab UAB

21、+ UBC UCD UDA AB C D + + + _ _ _ _ 例例 已知:已知:UAB=5V UBC= -4V UDA= -3V 解:解:(1) 5 +(-4)+ UCD + (-3) = 0 UAB+ UBC+ UCD +UDA= 0 UCD = -5 + 4 + 3 = 2 (V) (2)ABCA不是闭合回路,也可应用基尔霍夫电压定律不是闭合回路,也可应用基尔霍夫电压定律 求:求: (1)UCD; (2)UCA UAB+ UBC+ UCA = 0 5 + (- 4)+ UCA = 0 UCA = - 5 + 4 = - 1 (V) 四、全电路欧姆定律四、全电路欧姆定律 ( (支路中

22、含有电动势时的欧姆定律支路中含有电动势时的欧姆定律) ) E + _ R0 R I U 0 RR E I 或或 0 IRUE 0 IREU 外电路外电路U 内电路内电路UO 0 IRU O IRU )( 000 RRIIRIRUUE E + _ R0 R I U 已知:已知:E = 3V, U = 2.9V, R=8.7 求:求: RO 和和 I。 解:解: 0.3 33. 0 9 . 23 0 0 I UE I U R 例例 AA R U I33. 0 7 . 8 9 . 2 作业:作业:P17、18 复习思考题复习思考题 1-10 1-11 退 出第 一帮 助回 退 前 进开 始最 后 返

23、 回 一、电阻的串并联及其等效变换一、电阻的串并联及其等效变换 1. 串联电阻的等效变换串联电阻的等效变换 定义定义: 若干个电阻一个接一个顺序相连若干个电阻一个接一个顺序相连, 并且流过同并且流过同 一个电流。一个电流。 2. 等效电阻等效电阻: R=R1+R2+Rn= n R U R _ + U U1 U2 R1 R2 + _ + + _ _ II 第三节第三节 电路的等效变换电路的等效变换 21 UUU 3. 分压公式分压公式: 各段电压降与阻值成正比。各段电压降与阻值成正比。 ,U R R U 1 1 ,U R R U 2 2 2121 :RRUU并且:并且: U R _ + U U1

24、 U2 R1 R2 + _ + + _ _ 4. 作用作用: 分压、限流分压、限流 I I 21 RRR IRRRI)( 21 2121 :RRPP 2. 并联电阻的等效变换并联电阻的等效变换 1. 定义定义: 若干个电阻都连接到同一对节点上,并若干个电阻都连接到同一对节点上,并 联时各电阻承受同一电压。联时各电阻承受同一电压。 2. 等效电阻等效电阻: nn21 n21 R I U R U R U R U IIII n21 R 1 R 1 R 1 R 1 n21 GGGG R1R2Rn I1 I2 In I U + _ 3. 分流公式分流公式: I RR R R IR R U I 21 2

25、11 1 I RR R R IR R U I 21 1 22 2 即电流分配与电阻成反比。即电流分配与电阻成反比。 功率:功率: 4.应用:应用:分流分流 负载大多为并联运行。负载大多为并联运行。 1221 :RRII 1221 :RRPP 1.1.电压源电压源 伏安特性伏安特性 电压源模型电压源模型 o IREU I U E Ro越大越大 斜率越大斜率越大 主要讲有源元件中的两种电源:电压源和电流源。主要讲有源元件中的两种电源:电压源和电流源。 U I RO + - E + _ 二、电压源及电流源的等效变换二、电压源及电流源的等效变换 理想电压源理想电压源 (恒压源)(恒压源): : RO=

26、 0 时的电压源时的电压源. 特点特点:( (1)输出电)输出电 压不变,其值恒等于电动势。压不变,其值恒等于电动势。 即即 Uab E; (2)电源中的电流由外电路决定。)电源中的电流由外电路决定。 伏安特性伏安特性 I Uab E E I + _ a b Uab + _ 恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定 设设: E=10V 当当R1 R2 同时接入时:同时接入时: I=10A 例例 当当R1接入时接入时 : I=5A则:则: I E + _ a b Uab2 R1R2 2 + _ R E I 恒压源特性中不变的是:恒压源特性中不变的是:_ E 恒压源特性中变化的是:恒压

27、源特性中变化的是:_ I _ 会引起会引起 I 的变化。的变化。 外电路的改变外电路的改变 I 的变化可能是的变化可能是 _ 的变化,的变化, 或者是或者是_ 的变化。的变化。 大小大小 方向方向 + _ I 恒压源特性小结恒压源特性小结 EUab a b R + _ 2. 2. 电流源电流源 0 R U II ab S Is Uab I 外特性外特性 电流源模型电流源模型 RO RO越大越大 特性越陡特性越陡 IS RO a b Uab I + _ 理想电流源理想电流源 (恒流源(恒流源):): RO= 时的电流源时的电流源. 特点:特点:(1)输出电流不变,其值恒等于电)输出电流不变,其值

28、恒等于电 流源电流流源电流 IS; I Uab IS 伏伏 安安 特特 性性 (2)输出电压由外电路决定。)输出电压由外电路决定。 a b I Uab Is + _ 恒流源两端电压由外电路决定恒流源两端电压由外电路决定 设设: IS=1 A R=10 时,时, U =10 V R=1 时,时, U =1 V则则: 例例 I UIsR + _ 恒流源特性小结恒流源特性小结 恒流源特性中不变的是:恒流源特性中不变的是:_ Is 恒流源特性中变化的是:恒流源特性中变化的是:_ Uab _ 会引起会引起 Uab 的变化。的变化。 外电路的改变外电路的改变 Uab的变化可能是的变化可能是 _ 的变化,的

29、变化, 或者是或者是 _的变化。的变化。 大小大小 方向方向 RIU sab a b I UabIsR + _ 恒流源举例恒流源举例 Ic Ib Uce bc II 当当 I b 确定后,确定后,I c 就基本确定了。在就基本确定了。在 IC 基本恒定基本恒定 的范围内的范围内 ,I c 可视为恒流源可视为恒流源 (电路元件的抽象电路元件的抽象) 。 晶体三极管晶体三极管: c eb Ib + - E + - Uce Ic 电压源中的电流电压源中的电流 如何决定如何决定?电流电流 源两端的电压等源两端的电压等 于多少于多少? 例例I E R _ + a b Uab=? Is 原则原则:I Is

30、 s不能变,不能变,E E 不能变。不能变。 EIRU ab 电压源中的电流电压源中的电流 I= IS 恒流源两端的电压恒流源两端的电压 + _ 恒压源与恒流源特性比较恒压源与恒流源特性比较 恒压源恒压源恒流源恒流源 不不 变变 量量变变 化化 量量 Uab的大小、方向均为恒定,的大小、方向均为恒定, 外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。 I 的大小、方向均为恒定,的大小、方向均为恒定, 外电路负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。 输出电流输出电流 I 可变可变 - I 的大小、方向均的大小、方向均 由外电路决定由外电路决定 端电压端电压Uab 可变可变 - Uab 的大小、

31、方向的大小、方向 均由外电路决定均由外电路决定 E + _ a b I Uab Uab = E (常数)(常数) + _ a I b Uab Is I = Is (常数)(常数) + _ 3. 3. 电压源和电流源的等效互换电压源和电流源的等效互换 等效互换的条件:对外的电压电流相等。等效互换的条件:对外的电压电流相等。 I = I Uab = Uab 即:即: I RO + - E b a Uab + _ IS a b Uab I RO + _ 等效互换公式等效互换公式 oab RIEU I RO + - E b a Uab RIRI RIIU oos osab 则则 o RIERIRI o

32、os RIE os RR oo I = I Uab = Uab 若若 IS a b Uab I RO + _ + _ oo o s RR R E I RR RIE oo os 电压源电压源 a b 电流源电流源 Uab RO Is I + _ a E + - b I Uab RO _ + 等效变换的注意事项等效变换的注意事项 “等效等效”是指是指“对外对外”等效(等效互换前后对外伏等效(等效互换前后对外伏-安安 特性一致),特性一致),对内不等效。对内不等效。 (1) 时:时: 例如:例如: RO中不消耗能量中不消耗能量 RO中则消耗能量中则消耗能量 0 II EUU abab 对内不等效对内

33、不等效 对外等效对外等效 a E + - b I Uab RO RL + _ Is a RO b Uab I RL + _ L R 注意转换前后注意转换前后 E E 与与 I Is s 的方向的方向(2) a E + - b I RO E + - b I RO a Is a RO b I a Is RO b I (3) 恒压源和恒流源不能等效互换恒压源和恒流源不能等效互换 a E + - b I 0 E R E I o S (不存在不存在) a b I Uab Is + _ 进行电路计算时,恒压源串电阻和恒流进行电路计算时,恒压源串电阻和恒流 源并电阻两者之间均可等效变换。源并电阻两者之间均可

34、等效变换。RO和和 RO 不一定是电源内阻。不一定是电源内阻。 (4) 1 1 1 R E I 3 3 3 R E I R1 R3 Is R2 R5 R4 I3I1 I 应应 用用 举举 例例 - + Is R1 E1 + - R3 R2 R5 R4 I E3 I=? Is R5 R4 I R1/R2/R3 I1+I3 R1 R3 Is R2 R5 R4 I3I1 I 45 4 RRR EE I d d + Rd Ed + R4 E4 R5 I - IS R5 R4 I R1/R2/R3 I1+I3 44 321 32131 / / RIE RRRR RRRIIE S d d 在多个电源同时作

35、用的在多个电源同时作用的线性电路线性电路(电路参数不随电压、电路参数不随电压、 电流的变化而改变电流的变化而改变)中,任何支路的电流或任意两点间的中,任何支路的电流或任意两点间的 电压,都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。电压,都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。 + B I2 R1 I1 E1 R2 A E2 I3 R3 + _ + _ 原电路原电路 I2 R1 I1 R2 A B E2 I3 R3 + _ E2单独作用单独作用 一、叠加定理一、叠加定理 + _ A E1 B I2 R1 I1 R2 I3 R3 E1单独作用单独作用 第四节第四节 电路的基本定理电路的基本定理 I2I

36、1AI2I1 IIIIII I II 333222111 + B I2 R1 I1 E1 R2 A E2 I3 R3 + _ + _ E1 + B _ R1 R2 I3 R3 R1 R2 A B E2 I3 R3 + _ 应用迭加定理要注意的问题应用迭加定理要注意的问题 1. 迭加定理只适用于线性电路(电路参数不随电压、迭加定理只适用于线性电路(电路参数不随电压、 电流的变化而改变)。电流的变化而改变)。 2. 迭加时只将电源分别考虑,电路的结构和参数不变。迭加时只将电源分别考虑,电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路,即令暂时不予考虑的恒压源应予以短路,即令E=0; 暂时不予

37、考虑的恒流源应予以开路,即令暂时不予考虑的恒流源应予以开路,即令 Is=0。 3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。流的代数和。 =+ 4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算,不能用来迭加原理只能用于电压或电流的计算,不能用来 求功率。如:求功率。如: 5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解,每个分运用迭加定理时也可以把电源分组求解,每个分 电路的电源个数可能不止一个。电路的电源个数可能不止一个。 333 I II 设:设: 3 2 33 2

38、 3 3 2 333 2 33 )()( )( RIR I RI IRIP 则:则: I3 R3 =+ 例例 + - 10 I 4A 20V 10 10 用叠加原理求:用叠加原理求: I= ? I=2AI= -1A I = I+ I= 1A + 10 I 4A 10 10 + - 10 I 20V 10 10 解:解: 有源有源 二端网络二端网络 R Ed Rd + _ R 注意:注意:“等效等效”是指对端口外等效是指对端口外等效 概念概念:有源二端网络用电压源模型等效。 有源二端网络用电压源模型等效。 二、戴维南定理二、戴维南定理 二端网络:二端网络:若一个电路只通过两个输出端与外电若一个电

39、路只通过两个输出端与外电 路相联,则该电路称为路相联,则该电路称为“二端网络二端网络” 。 等效电压源的内阻等于有源等效电压源的内阻等于有源 二端网络相应的无源二端网二端网络相应的无源二端网 络的输入电阻。(有源网络络的输入电阻。(有源网络 变无源网络的原则是:电压变无源网络的原则是:电压 源短路,电流源断路)源短路,电流源断路) 等效电压源的电动势等效电压源的电动势 (Ed )等于有源二端)等于有源二端 网络的开端电压;网络的开端电压; ABd RR 有源有源 二端网络二端网络 R xd UE 相应的相应的 无源无源 二端网络二端网络 A B A BEd Rd + _ R A B 有源有源

40、二端网络二端网络 x U A B + _ P12 例例 1-4 一、电容器及电容一、电容器及电容 电容器是储存电荷的容器。电容器是储存电荷的容器。 电容器由两块金属板和极板间的绝缘介质电容器由两块金属板和极板间的绝缘介质 以及两根引线构成。以及两根引线构成。 + + - - - - +q -q u i + + - - (单位:(单位:F, F, pF) U Q C 1F=106 F=1012 pF 第五节第五节 电容器及其充放电路电容器及其充放电路 1、电容器、电容器 + 电容符号电容符号 有极性有极性无极性无极性 _ 2、电容器的串联和并联、电容器的串联和并联 (1 1)各个电容器的带电量都

41、相等)各个电容器的带电量都相等 Q = Q1= Q2 U = U1+ U2 (2 2)总电压等于各分电压之和)总电压等于各分电压之和 + U C1 +Q+Q U1 -Q-Q C2 U2 +Q+Q-Q-Q - (a) + U C +Q+Q-Q-Q - (b) (1)电容器的串联)电容器的串联 由于由于Q = CU 则则 U C C C Q U 11 1 U C C C Q U 22 2 两个电容串联时,各电容两端的电压与其电容量两个电容串联时,各电容两端的电压与其电容量 成反比,即:容量较小的电容,承受的电压较高成反比,即:容量较小的电容,承受的电压较高 (3 3)总电容的倒数等于各分电容之和)总电容的倒数等于各分电容之和 由于由于 C Q Q CCC Q C Q UUU 212

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