1.9 Tellgen定理 i1 i2 即 [u1 u2````` ub ] = 0 ib uk ik = 0 在任何集中参数电路中,若其 支路电压为 U = [u1 u2````` ub ]T 支路电流为 I = [i1 i2````` ib ]T 则: U T I = 0 i1 i2 即 [u1 u2````` ub ] = 0 • i • ib uk ik = 0
例: i1 i1 i2 i2 i2 i3 2 1 3 i6 i4 i5 i6 i4 i5
例: i1 设:独立节点电压U1 U2 U3 i2 i3 有: u1 = U1 – U3 i5 u2 = U2 – U1 i6 i4 u6 = U3 ui ik =u1 i1 + u2 i2 +u3 i3 + u4 i4 +u5 i5 + u6 i6 =(U1 – U3 ) i1 + (U2 – U1) i2 +(U2 – U3) i3 +U1 i4 +U2 i5 + U3 i6 =U1 (i1 - i2 + i4 ) +U2 (i2 + i3 + i5 ) + U3 (– i1 –i3 + i6 ) = 0
例: ĵ1 ĵ1 ĵ2 ĵ2 ĵ2 ĵ3 2 1 3 ĵ6 ĵ4 ĵ5 ĵ6 ĵ4 ĵ5 ûk ĵk = 0
uk ik = 0 ûk ĵk = 0 i1 ĵ1 i2 i3 ĵ2 ĵ3 i5 ĵ5 i6 ĵ6 i4 ĵ4 2 2 3 3 uk ik = 0 ûk ĵk = 0 U1 (i1 - i2 + i4 ) +U2 (i2 + i3 + i5 ) + U3 (– i1 –i3 + i6 ) = 0 Û1 (ĵ1 - ĵ2 + ĵ4 ) + Û2 (ĵ2 + ĵ3 + ĵ5 ) + Û3 (– ĵ1 –ĵ3 + ĵ6 ) = 0
Tellgen定理推论 •若两个电路N和Ń的结构相同 ,(各支路建立相同的参考方向),有 û k ik = 0 uk ĵk = 0
第2章 电路元件 2.3 电阻元件 2.4 多端电阻和二端口电阻
2.3 电阻元件 1、二端线性电阻 (1) 如果u、i 关系在u—i 平面上是过原点的直线,则称其为线性电阻。 i i + u - (2)参数 R=1/G u (3)伏安关系式 u=Ri
1、二端线性电阻 (4) 消耗功率: p = u i = R i2 = G u2 1)若 p 0 消耗功率 2)若 p 0 产生功率 称为负电阻 负电阻产生功率
2、二端非线性电阻 i i u
2.1 电压源和电流源 1、电压源 i i u + u - us u = us 电路符号 i + us - us
电压源的电压 us 与端电流 i 无关,但可以与除电压、电流以外的其他物理量有关,例如,时间 t。 • 在非关联参考方向下,电压源产生的功率为 p = u i 1)若 p 0 产生功率 2)若 p 0 消耗功率
2.1电压源和电流源 2、电流源 i is i u + u - i = is 电路符号 is + u -
电流源的电流 is与端电压 u无关,但可以与除电压、电流以外的其他物理量有关,例如,时间 t。 • 在非关联参考方向下,电压源产生的功率为 p = u i 1)若 p 0 产生功率 2)若 p 0 消耗功率
2.1电压源和电流源 ? 电压源的端电流 电流源的端电压 等于多少? is i + u - + us -
短路和开路 1、短路 2、开路 i i u u + - iS = 0 uS = 0 R=0 R=
实际电源(1) 1、伏安特性 i i i u u u u= Us-Ri u=Us u=-Ri i 2、电路模型 -- 电压源模型 u - + Is u u u Us Us u= Us-Ri u=Us u=-Ri i 2、电路模型 -- 电压源模型 +- + Us u R -
实际电源(2) 1、伏安特性 i i i u u u i= Is-Gu i=Is i=-Gu 2、电路模型 --电流源模型 + u - Is Us i= Is-Gu i=Is i=-Gu 2、电路模型 --电流源模型 i + Is u G -
实际电源(3) 2、 1、比较两种模型,有 R=1/G US=R IS + u - i + u - 理想电压源是内阻很小的实际电源的近似模型 A + Is u G 1、比较两种模型,有 R=1/G US=R IS IS=G US - B i A + +- Us u R - B 2、 理想电压源是内阻很小的实际电源的近似模型 i Is 理想电流源是内阻很大的实际电源的近似模型 u Us
电路端口 i N + u — i (1)通过两个端子与电路其他部分连接 (2)两个端子上电流相同 最简单的单口网络是二端元件。
双端口电路 i1 i2 N + u1 — + u2 — 通过两个端口与电路其他部分连接
2.2 受控电源(1) 受控电源:是一种双口元件。有4种形式: i2 i2 i1 i1 u1 g u1 VCCS i2 i1 i2 i1 + u1 - + u2 - + u1 - + u2 - +- u1 g u1 VCVS VCCS i2 i1 i2 i1 + u1 - + u2 - + u1 - + u2 - +- i1 Ri1 CCCS CCVS
2.2 受控电源(2) 由两条支路构成,其中, 一条支路是开路或短路;另一条支路是电压源或电流源 i1 i1 i2 + u1 - + u2 - + u1 - + u2 - +- u1 i1 VCVS CCCS 由两条支路构成,其中, 一条支路是开路或短路;另一条支路是电压源或电流源 •电压源或电流源的大小受另一条支路电压 或电流的控制
2.2 受控电源(3) i1 i2 + u1 - + u2 - i1 CCCS i2 = β i1 β = i2 / i1
2.2 受控电源(4) i1 + u1 - + u2 - +- u1 VCVS u2 = u1 = u2 /u1
2.2 受控电源(5) i2 i1 + u1 - + u2 - g u1 VCCS i2 = g u1 g = i2 /u1
2.2 受控电源(6) 几个控制系数 = u2 / u1 电压比,无量纲 , = i2/ i1 电流比,无量纲 g = i2/ u1 转移电导,量纲为 电导 r = u2/ i1 转移电阻,量纲为 电阻 、 、g、r均为常数时,是线性受控电源
2.2.6 受控电源(7) 例: R1 i A + u - + - u R2 B KCL: i= ( u / R2) + ( u - u ) / R1=[ (1- ) / R1 + 1/ R2 ] u u 1 R= = i (1- ) / R1 + 1/ R2
2.2.6 受控电源(8) 受控电源反映了一种物理现象:电路内部某支路的电压或电流能控制另一支路的电压或电流。 控制端口的功率为零 受控电源代表电路中某两条支路之间的相互作用