邱关源电路教案(3.4次课))

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1、电气与信息工程系教案课程名称电路院系电气与信息工程系班级、层次任课教师职务授课方式理论+实践学时2授课题目（章，节）§1-7受控电源§1-8基尔霍夫定律基本教材(或主要参考书)《电路》邱关源第五版教学目的与要求：1.知识与技能目标：了解受控源的概念及分类，掌握基尔霍夫电压、电流定律的概念和应用。2.过程与方法目标：培养学生的分析能力、动手能力、利用所学知识解决实际问题的能力。3.情感目标：激发学生对电气相关专业课程的学习热情。教学重点与难点：重点：1.基尔霍夫电压定律2.基尔霍夫电流定律3.受控源难点：1.基尔霍夫电压定律2.基尔霍夫电流定

2、律教学过程设计：1.知识回顾2.讲授新课3.小结与作业教学方法及手段：讲述法、演示法、发现法、讨论法、练习法等第3次课授课时间（教案续页）讲授与指导内容讲课、互动内容设计课时分配备注§1-7受控电源一、定义：其大小和方向不是给定的，而是受电路中某个电压或电流控制的元件。二、电路符号受控电压源受控电流源三、分类根据控制量是电压u或电流i，受控源可分四种类型：1、电压控制的电压源（VCVS）2、电流控制的电压源(CCVS)3、电压控制的电流源(VCCS)4、电流控制的电流源(CCCS)四、受控源与独立源的比较1、独立源的大小和方向由电源本身决定

3、，与电路中其它电压、电流无关，而受控源则由控制量决定。2、分析含受控源的电路时，可以把受控源作为独立源处理，但必须注意受控源的大小是取决于控制量的。例1：已知，，求电流i。解：，例2：已知，求解：，§1-8基尔霍夫定律一、基本概念1.支路：电路中的每一分支（通过同一电流的分支）。2.支路电流：一条支路流过一个电流。3.结点：电路中两条以上支路的连接点。4.回路：由支路组成的闭合路径。图1图2该电路：6条支路，4个节点,7个回路。二、基尔霍夫电流定律（KCL）1、定义：在集总参数电路中，任意时刻，通过任一结点的电流的代数和等于零。即流出任一结

4、点的支路电流等于流入该结点的支路电流。即：例：在图2中，则有（1）由（1）式得注：关键：“+”、“-”号的选取：若流出结点的电流前面取“+”号；则流入结点的电流前面取“-”号。例：若：。求解：=2+(-3)-5-(-2)=-4A对“1”（1）对“2”（2）对“3”（3）（1）+（2）+（3）得：2、推广的基尔霍夫定律：在任意时刻，通过一个闭合面的支路电流的代数和等于零。即：注意：（1）KCL是对支路电流间的约束，与支路上是什么元件无关。（2）KCL方程是按电流参考方向列写，与电流实际方向无关，故列写方程时应先选参考方向。三、基尔霍夫电压定律

5、（KVL）1、在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和等于零。即：关键：前“+”“-”的选取：若支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致，前取“+”；若支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反，前取“-”。例：图3图4图5对该回路，则有：，上式仍成立。列写KVL方程时，应先：（1）标定各元件电压参考方向（2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针.2、扩展的基尔霍夫电压定律KVL既可用于任何闭合回路，也可用于其它任何不闭合路径（广义回路）。注意：（1）KVL是对回路电压间的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关（2）KVL方程是按电压

6、参考方向列写，与电压实际方向无关。例1：图5任意元件构成的回路。已知，图5解：由KVL知：故：=-5-（-4）-（-3）=2V应用扩展的KVL知：故：例2：图6所示电路中，电阻。求。图6解：由KVL得：，由KCL得：解得：例3：图7电路中，已知，。求。图7解：对结点1列写KCL得：即：对回路列写KVL得：即：解得：例4：电路如图8所示，已知：，求U。图8解：对左回路由KVL知：且解得：对右回路由扩展的KVL知：1-11.电路如图所示，其中。求：（1）2A电流源和10V电压源的功率；（2）如果要求2A电流源的功率为零，在AB线段内应插入何种元

7、件？分析此时各元件的功率；（3）如果要求10V电压源的功率为零，则应在BC间并联何种元件？分析此时元件的功率。解：（1）（2）在AB段内串联一大小为10的电源。此时，两端的电压为0；（3）在BC段内并联一大小为2A的电流源或并联一大小为的电阻；此时，流过的电流为01-12(a).求图示电路中每个元件的功率。解：吸收功率吸收功率，发出功率1-14电路如图所示，试求：（1）电流和（2）电压（a）（b）解：（1）（2）对a点，由KCL知：1-15(2)：已知求。解：，1-22试求及。解：，，，（1）i=5A(2)u=-5-20+10=-15V(3

8、)i=3A(4)u=12V(5)I=-3A;(6)U=10V;(7)(8)u=4V，吸收功率(9)(10)U=-2V，=（11）求图示电路中的电压U和电流I，并求受控源吸收的功率