电路模型及电路定律1

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1、1.3.4独立电压源independentvoltagesource独立源（independentsource），意味着电压源的电压（电流源的电流）一定，与流过的电流（两端的电压）无关，也与其他支路的电流电压无关。1.定义一个二端元件，若接入电路后，端电压u(t)始终为定值或者一给定的时间函数，与流过的电流无关；则称此二端元件为理想电压源。其两端的电压由其本身确定，流过它的电流则是任意的。2.元件符号与图形Usus(t)13．伏安特性曲线独立电压源的伏安特性曲线见下图。24．说明1)电压源为一种理想模型。2)与电压

2、源并联的元件，其端电压为电压源的值。3)电压源不允许短路；4)电压源的功率从理论上来说可以为无穷大。35.实际电压源模型常见实际电压源的工作机理比较接近，其电路模型是电压源和电阻的串联组合，如发电机、蓄电池。u=us-iRs+-+-Rsusuiusui0说明：实际电压源内阻Rs越小越好；越接近理想特性。41.3.5独立电流源independentcurrentsource1.定义流过的电流为定值或者是一定的时间函数，与其两端的电压无关；即其电流由其本身确定，其两端的电压则是任意的。2．元件符号与图形ISis(t)5

3、3．伏安特性曲线独立电流源的伏安特性曲线见下图64．说明1)电流源为一种理想模型。2)与电流源串联的元件，流过其的电流为电流源的值；3)理想电流源不允许开路。4)电路中所含的电源均为直流电源时，电路称为直流电路。直流电路中的电量用大写字母表示。75.实际电流源模型如光电池一类器件，与常见实际电流源的工作机理比较接近，其电路模型是电流源和电阻的并联组合。i=Is-iR=Is-u/Rs说明：实际电流源内阻Rs越大越好；越接近理想特性。u+-RsIsiiRIsui08实际受控电源模型是从晶体管、电子电路中总结出来的一种双

4、口元件模型。如：变压器，三极管等。它反映的是电路量之间的控制和耦合关系，单独的受控源不能对电路产生激励作用，属无源元件，区别于独立源作为电路的输入，即电路中的电压和电流是由独立源引起的“激励”作用产生的。1.定义若电压源（电流源）的电压（电流）与同一电路的其他支路的电压或电流成函数关系，则称之为受控源。通俗地讲：表示了电压源电压或电流源电流受电路中某支路电压或电流的控制。1.3.5受控源dependentcurrentsource9类似地，还有其他3类受控源，分别为：CCVS：u1=0u2=ri1r为转移电阻VCC

5、S：i1=0i2=gu1g为转移电导CCCS：u1=0i2=i1为转移电流比如果控制量是电压，而被控制量为电压，则我们称这种受控源为电压控制电压源，缩写VCVS;即：VCVS：i1=0u2=u1为转移电压比2.分类在定义中，我们称电压源电压或电流源的电流为受控量，某支路的电压或电流为控制量，如果将控制量和受控量组合可以得到4种类型的受控源。102．元件符号与图形：11电路是由电路元件按照一定的方式组成的系统，因此整个电路的表现既取决于电路中各个元件的特性，也取决于电路中的元件的连接方式。实际上，电路的基本规律，

6、就包含两个方面的意义。一是电路作为一个整体来讲，应该服从什么规律；另一个是电路的各个组成部分各满足什么样的规律，也就是各电路部分（电路元件）的特性怎样。这两个方面即表现为电路的元件约束和拓扑约束。元件约束指元件应满足的伏安关系VCR（VoltageCurrentRelation），拓扑约束是指取决于互联方式的约束（即KCL、KVL约束），它们是电路分析中解决集总问题的基本依据。1-4基尔霍夫定律（Kirchhoff’slaw）121.4.1几个名词1．节点(node)：三条或三条以上电路的连接点。2．支路(bran

7、ch)：电路中两个节点之间的直接通路，3．回路(loop)：电路中的任一闭合路径4．网孔(mesh)：对于平面电路，内部不另含支路的回路注：这些定义实际上区别于图论中的定义，由于是在电路分析中使用，因此又并非严格的图论定义，此处为分析方便，而引入。回路与网孔的关系：回路不一定是网孔，网孔一定是回路13例：下图中，共七条支路，即4和8为同一条支路。共4个节点，即4和8之间的联接点不算作节点。141.4.2KCL定律（Kirchhoff’sCurrentLaw）1．定律内容对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流

8、进（或流出）该节点的所有支路电流的代数和为零；或流进该节点的所有支路电流的和等于流出该节点的所有支路电流的和。即，如果表示流入（或流出）节点的电流，K为节点处的支路数，有下面的式子成立或152．定律的来源：电荷守恒法则3．关于定律的推广KCL定律可推广到任意闭合面（广义节点、高斯面）例如在上图的（a）中，或；在图（b）中，。164.KCL定律的应用1)适于任