电路第16章
第16章 电压 电阻：16.1 电压 电压表
L1
V
L2
L2两端电压
练习 下列各图中电压表分别测量的是哪两端电压？
L2两端电压
L2两端电压
L1两端电压、L2两端电压
L1、L2 两端总电压
练习 下列各图中电压表分别测量的是哪两端电压？
L2两端的电压
L1两端的电压
练习 下列各图中电压表分别测量的是哪两端电压？
L2两端的电压
L2两端的电压
练习 连接电路，使小灯泡发光并且用电压表测量小灯泡两端的电压。 并画出对应的电路图。
答案：D
练习 导体两端的压是导体中自由电荷做 定向 移动的原因，物理学家 规定电流从电源的 正 极流出，用电器工作时要消耗 电 能。
题型2：电压表的使用和读数
例2 如图所示为用电压表测量灯泡两端电压的电路图，其中正确的是
【解析】电压表应与被测的用电器并联，且电流必须“＋”进“－”出。
答案：D
练习 下列关于电压表使用的说法错误的是 A．电压表必须和被测用电器并联 B．电流从电压表的“+”接线柱流入，“－”接线柱流出 C．被测电压不能超过电压表所选的量程 D．电压表两接线柱不能与电源两极直接相连接
与用电器串联
0～0.6A 0～3A
不能与电源直接相连
并联在用电器/电源两端
0～3V 0～15V
可以与电源直接相连
题型1：电压的概念
例1 有关电路中电压和电流关系的说法中，不正确的是 A. 电路中有电压，一定形成电流 B. 电路中有电流，必须要有电压 C. 电路中没有电压，一定没有电流形成 D. 电路中没有电流，可能有电压
电压表的使用
1. 调零 使用前检查指针是否指在零刻度线，否则需要调零。
调节点
电压表的使用
新人教-九年级物理-第16章-电压和电阻-知识点
第16章 《电压和电阻》 知识点第1节 电压1．电压的作用和符号(1) 电压是形成电流的原因。
(电压使电路中自由电荷发生定向移动形成电流)电源的作用就是给用电器提供电压。
(电池的正极的聚集正电荷，负极聚集负电荷)(2) 电压符号：“U ”2．电路中获得持续电流的条件：(缺一不可)⎧⎨⎩电路中有电源电路两端有电压；电路是连通的闭合（即）（即）回路。
表达：“”“”⎧⎨⎩在表达电压时，要说某用电器两端的电压；在表达电流时，要说通过某用电器的电流。
(通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们理解电流、电压的概念，这种方法是“类比法”)3．电压的国际单位：V (“伏特”，简称“伏”)电压的常用单位还有：k V (千伏) ；mV (毫伏) 换算关系：33110001010.00110kV V V mV V V⎧⎪⎨⎪⎩＝＝＝＝45．电压的测量 (1) 测量电压：电压表(也叫伏特表) 电压表有0～3V 和0～15V 两个量程，读数时，要看清选择的量程，才能准确读数。
认清各量程的分度值。
甲电压表读数为：2.5V 乙电压表读数为：12V(2) 电压表的使用规则① 电压表要并联在被测电路两端；② 电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出，否则指针会反偏；(“＋”入“－”出：标有“－”号的接线柱靠近电池的负极；另一个接线柱靠近电池的正极) ③ 被测电压不能超过电压表的最大量程；(被测电压超过电压表的最大量程时，测不出电压值，且会烧坏电压表)01531530315V V V V V V ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩测量时，先选～量程，用开关试触，若被测电压在间可测量；量程的选择：若被测电压小于则换用～的量程；若被测电压大于则换用更大量程的电压表。
(备注：电压表可以直接连在电源两端，此时电压表测得是电源电压；)7．利用电流表、电压表判断电路故障① 电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：电压表损坏；或 电压表接触不良；或 与电压表并联的用电器短路。
电路第十六章（二端口网络）习题
电路第⼗六章（⼆端⼝⽹络）习题第⼗六章(⼆端⼝⽹络)习题⼀、选择题
1．图16—3（a ）所⽰⼆端⼝电路的Y 参数矩阵为Y = ，图16—3（b ）所⽰⼆端⼝的Z 参数矩阵为Z = 。
2．图16—4所⽰⼆端⼝⽹络的Y 参数矩阵是Y = 。
3．图16—5所⽰回转器的T 参数矩阵为。
4．图16—6所⽰的⼆端⼝⽹络中，设⼦⼆端⼝⽹络1N 的传输参数矩阵为??
D C B A ，则复
合⼆端⼝⽹络的传输参数矩阵为。
5．图16—7所⽰⼆端⼝⽹络的Y 参数矩阵为。
三、计算题
1．图16—8所⽰⼆端⼝⽹络的Z 参数是Ω=1011Z 、Ω=1512Z 、Ω=521Z ，Ω=2022Z 。
试求s U U 2。
2．求图16—11所⽰⼆端⼝⽹络的T 参数。
3.图⽰电路中，⼆端⼝⽹络N 的传输参数矩阵为 2.560.5 1.6T S
Ω??
=
，求（1）L R 等于多少时其吸收功率最⼤？
（2）若9V S U =，求L R 所吸收的最⼤功率max P ，以及此时⽹络N 吸收的功率N P
4.图⽰电路中，直流电源U S =10 V ,⽹络N 的传输参数矩阵为??
=11.0102][T ，t ＜0时电路处于稳态，t =0时开关S 由a 打向b 。
求t >0时的响应u (t )。
7.已知图⽰电路中，⼆端⼝⽹络N的传输参数矩阵为
1.5
2.5
0.5 1.5
T
S
Ω
=??
，t=0时闭合
开关k。
求零状态响应()
C
i t
本章作业：计算题的3、4、7、8⼩题。
清华考研_电路原理课件_第16章__二端口网络
清华大学电路原理电子课件江辑光版参考教材：《电路原理》（第2版）清华大学出版社，2007年3月江辑光刘秀成《电路原理》清华大学出版社，2007年3月于歆杰朱桂萍陆文娟《电路》（第5版）高等教育出版社，2006年5月邱关源罗先觉本章重点 16.1二端口概述 16.2二端口的参数和方程 16.3二端口的等效电路 16.4二端口的联接二端口的特性阻抗和传播常数 16.5 二端口的特性阻抗和传播常数 16.6二端口的转移函数 16.7回转器和负阻抗变换器第16章二端口网络本章重点16.1二端口概述16.2二端口的参数和方程16.3二端口的等效电路16.4二端口的联接 16.516.6二端口的转移函数16.7回转器和负阻抗变换器本章重点.16.1二端口概述二端网络（two-terminal network ）+u S _PAR四端网络（four-terminal network ）n :1R理想变压器CC滤波器电路iii1i1 线性RLCM受控源i2i2三、二端口与四端网络i1 i2 i1 i2i1二端口i2 i1i2具有公共端的二端口i2i1 i3i4四端网络例+ u1 –112i1i1332ii12Ri22442i2i2222+u2-1-12，2-2 2是二端口。
3-3 2，4-4 2不是二端口，是四端网络。
因为i12 = i1 i ⎺ i1i22 = i2 + i ⎺ i2不满足端口条件i1i 线性RLCM受控源i2i216.2 二端口的参数和方程I1I 1 2I II1♠♥I 2=Y 21U 1+Y 22U 2+Y 12=U 1=0= Y b=Y b +Y c例1求图示二端口的Y 参数。
I 1Y bI 2解♣♠ I 1 = Y 11U 1 + Y 12U 2 ♦+ U 1 -Y aY c+ U 2 -I 1+U 1-U 1 = 0Y b Y a Y cI 1 Y bY a Y cY 12 = Y 21 = Y bI 2Y 11 = U 2=0 = Y a + Yb U 2 = 0I 2互易二端口U1U2U 2 = 0I1I例I12& 10& I2思路1:+U15& 10& +电阻网络，互易Y12 = Y21-电路结构左右不对称-Y11 =12 + 5 // 10=316S思路2:Y– 等效变换Y22 =110 //(10 + 2 // 5)=316SI1 2& I2对称二端口（电气对称）+ U1 - 2& 4&2&+-电路结构左右对称♠♥I 2=Y 21U 1+Y 22U 2♠例2求所示电路的Y 参数。
电子线路第16章
16.2.2 其他类型的 其他类型的TTL门电路 门电路
1．集电极开路门（ OC门） ．集电极开路门（ 门
在工程实践中，有时需要将几个门的输出端并联使用， 在工程实践中，有时需要将几个门的输出端并联使用，以实现与 逻辑，称为线与 普通的TTL门电路不能进行线与。 线与。 门电路不能进行线与。 逻辑，称为线与。普通的 门电路不能进行线与 为此，专门生产了一种可以进行线与的门电路 集电极开路门。 为此，专门生产了一种可以进行线与的门电路——集电极开路门。 集电极开路门
第16章 逻辑门电路 16章
16.1 最简单的门电路 16. 16.2 集成TTL门电路 16. 集成TTL门电路 TTL CMOS逻辑门电路 16.3 CMOS逻辑门电路 16.4门电路的应用与实验 16.4门电路的应用与实验
16.1.1 二极管与门
输 入 输出
VA（V） VB（V） ） ）
+VCC +5V R 3kΩ Y D2 B
集电极开路门
OC门主要有以下几方面的应用： 门主要有以下几方面的应用： 门主要有以下几方面的应用
（1）实现线与。 实现线与。 逻辑关系为: 逻辑关系为:
+VCC RP A B C D
+5V
Y = L1 ⋅ L2 = AB ⋅ CD
（2）实现电平转换。 实现电平转换。 如图示，可使输出高电平变为10 10V。 如图示，可使输出高电平变为10 。
0V 0V 5V 5V 0V 5V 0V 5V 与逻辑真值表 输 A
A B & Y=A·B
VY（V） ）
0V 0V 0V 5V
D1 A
入 B 0 1 0 1
输出 Y 0 0 0 1
0 0 1 1
电路 第四版 第16章 电路的矩阵方程
第16章 电路的矩阵方程
任一元素ajk的定义如下: (1)ajk=+1,表示节点j 与支路k 关联,且支路方向 背离节点j。 (2)ajk=-1,表示节点j 与支路k 关联,支路方向指 向节点j。 (3)ajk=0,表示节点j与支路k 不关联。
B 矩阵的建立方法与A 矩阵相似。回路矩阵的行和独立 回路相对应,列和支路相对应。则回路j与支路k 的关联关系 可用路的矩阵方程
bjk取值的具体意义如下: (1)bjk=+1,表示回路j与支路k 关联,且方向一致。 (2)bjk=-1,表示回路j与支路k 关联,但方向相反。 (3)bjk=0,表示回路j与支路k 不关联。 仍以图16-1为例,选支路2、4、6为树支,支路1、3、5为 连支,则图16-1就变为图16-2。图中,独立回路数为3,设分别为 l1、l2 和l3(单连支回路)。
第16章 电路的矩阵方程 于是得图16-2的回路矩阵为
第16章 电路的矩阵方程
图16-2 支路与回路的关联关系
第16章 电路的矩阵方程
由第3章可知,单连支回路是独立回路,称为基本回路。如 果使回路矩阵的列序(支路顺序)和连支所对应的基本回路的 排序一致,则这样的回路矩阵称为基本回路矩阵,用Bf表示。 若连支的方向和对应回路的绕行方向一致,则Bf中将出现一 个l阶的单位子矩阵,即
对于一个具有n 个节点、b 条支路的电路,设各支路电压 的列向量为
第16章 电路的矩阵方程 再设n-1个节点电压的列向量为
利用关联矩阵A,由节点电压可以表示各支路上的电压,即
16电路
S
R
S
CP R (a) 逻辑电路
CP＝0时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。
CP＝1时，工作情况与基本RS触发器相同。
第16章 触发器及其应用
**************************************************************
CP 0
R × 0 0 0 0 1 1 1 1
基本RS触发器的特点
（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触 发器的现态有关。 （2）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时， 电路将保持原状态不变。 （3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现 置0或置1。 （4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系， 即有约束条件。
信号输出端，Q=0、Q=1的状态称0 状态，Q=1、Q=0的状态称1状态，
信号输入端，低电平有效。
第16章 触发器及其应用
**************************************************************
工作原理 0 Q
1 Q
S
R
Q 0
1
& &
0
1
S
0
R
①R=0、S=1时：由于R=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由S=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成0状态，这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发 器的置0端或复位端。
第16章 触发器及其应用
**************************************************************
Q
1 0
0 1
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移点法
例2 在如图甲所示的电路中，当闭合开关S后，两个电 压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压 分别为（ A ）
A.5.6V B.7V C.1.4V D.1.4V
1.4V 1.4V 7V 5.6V
解析：电压表 V1测的是电源电压， 0~15V； 7V 电压表 V2测的是电阻 R2 两端的电压，0 ~3V；1.4V 在串联电路中 U＝ U1＋ U2，则 U1 ＝ U － U2 ＝7V －1.4V ＝5.6V. 故本题应选 A.
例1 下列说法正确的是（ C ）
电路中有电压，但是不构 成通路，就不会有电流。
A.电路中只要有电压，就会有电流 ×
B.电压一定会使物体中的电子不断移动 ×
C.电路中有电流，电路两端一定有电压√
电路中有电压，但 是不构成通路，就
D.电流使导体中不断形成电压 ×
不会使电子运动。
电压是形成电流的原因，而 电流不是形成电压的原因。
结论 串联电路总电压等于各部分两端电压之和。
L1
L2
U1
U2
U
U=U1+U2
例1 （多选）如图甲所示，电源电压是 8V且 保持不变，开关 S闭合后，电压表的示数是 2V，则（ CD ） A.L1 两端的电压是2V B.L2两端的电压是6V C.L1两端的电压是6V D.L2两端的电压是2V
当S闭合时， 等效电路图如图乙所示， 电压表测的是L2两端的电压.
想想做做 把几节电池串联起来组成电池组，用电压表分别测
量每节电池两端的电压，然后测量这个电池组两端的电 压。它们之间有什么关系？
电池串并联的电压规律：
点击图片 观看视频
结论： 1.串联电池组的总电压等于各个电池电压之和。 2.并联电池组的总电压等于一个电池的电压。
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1 I Y11 1 U 2 I Y21 1 U
2 0 U
输入导纳
2 0 U
U 11 U 转移导纳
+ +
II11
I 2I 2
N N
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+ U2
下 页
U1
+
I 1I 1
II2 2
N N
++ U U 2 2
1 I Y12 2 U 2 I Y22 2 U
k 1
1 2 11 22 d1 d d 2 d u1 N1 u2 N2
dt dt
dt
dt
u1 N1 n u2 N 2
注意 若
n:1 + u1 _ * * + u2 _
n:1 + u1 _
*
*
+ u2 _
理想变压器模型
u1 N1 n u2 N2
C
放大器
放大器
滤波器
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晶体管 n:1
传输线
变压器
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1. 端口
+
i1 i1
u1
N
端口由一对端钮构成，且 满足如下端口条件：从一 个端钮流入的电流等于从 另一个端钮流出的电流。
2. 二端口
当一个电路与外部电路通过两个端口连接时 称此电路为二端口网络。 i1 i2 + + u1 i1 i2 u 2
L1 , L1 L2 N1 N 2 n
M L2 1 L1 L1 n
1 i1 (t ) i2 (t ) n
注意 若i1、i2一个从同名端流入，一个从同名
端流出，则有
1 i1 (t ) i2 (t ) n
+ i1 u1 _
n:1
* *
i2
+ u2 _
理想变压器模型
③变阻抗关系
1 2 I I Y12 Y21 0 U 2 1 U U 1 U 2 时, I 1 I 2 当 U
1
2 0 U
Y12 Y21
上例中有
Y12 Y21 Yb
注意 互易二端口四个参数中只有三个是独立的。
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④对称二端口 对称二端口 除 Y12 Y21外, 还满足Y11 Y22 , 上例中，Ya=Yc=Y 时， Y11=Y22=Y+ Yb
Z11 Z Z 21
1 U Z11 0 I I1 2 U Z 21 0 I I1 1 U Z12 0 I I2 2 U Z 22 0 I I
2 2
Z12 Z 22
Z 参数矩阵
Z =Y
1
② Z 参数的物理意义及计算和测定 输入阻抗 转移阻抗 转移阻抗
N
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注意 ①二端口网络与四端网络的关系
+ u1 i1
i1 i2
N
i2 i3
i2
+ u2
二端口
i1
N
i4
四端网络
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② 二端口的两个端口间若有外部连接，则会破坏 原二端口的端口条件。 i i1 1 1' i1 3' R
3 i1
N
4 i2 i2 i2 4'
2 2'
即
Y22 Y12 Z I U I I Z I 2 11 1 12 2 1 1 U Y21 I Y11 I Z I Z I 2 1 2 21 1 22 2
I Y U Y U 2 21 1 22 2
Y Yb bYb
1 I Y11 1 U
I2 Y21 U 1
2 0 U
Ya Yb
Yb
0 U 2
1 I Y12 2 U 2 I Y22 2 U
1 0 U
Yb Yb Yc
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2 0 U
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③互易二端口(满足互易定理)
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I1
+
Za Zb
Zc
I2
+
U1
解法2 列KVL方程。
U2
Z I Z (I I ) (Z Z ) I Z I U 1 a 1 b 1 2 a b 1 b 2 Z I Z (I I )Z I (Z Z ) I U 2 c 2 b 1 2 b 1 b c 2
1 0 U
转移导纳 输入导纳
1 0 U
Y → 短路导纳参数
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例2-1 求图示二端口的Y 参数。
解
I2 I1 I1 I1 I2 I2 + + + + Ya Yc U 0 Y 2 2 Y U U Y 1 Y a a c U 2 c U U 0 11
+ i1 u1 _
n:1 * *
i2 + u2 _
1 p u1i1 u2i2 u1i1 u1 (ni1 ) 0 n
表明 ①理想变压器既不储能，也不耗能，在
电路中只起传递信号和能量的作用。 ②理想变压器的特性方程为代数关系，因 此它是无记忆的多端元件。
已知电源内阻RS=1k，负载电阻RL=10。为 例5-1 使RL获得最大功率，求理想变压器的变比n。 RS RS n:1 + + * * uS RL uS n2RL _ –
解 应用变阻抗性质 当 n2RL=RS 时匹配，即
10n2=1 000
n2=100， n=10
16-2 二端口的方程和参数
约定 1.讨论范围：
线性 R、L、C、M与线性受控源， 不含独立源。 2. 端口电压、电流的参考方向如图所示。 + u1 – i1 i1 i2 线性R、L、 C、M、受控源 i2 + u2 –
注意 对称二端口只有两个参数是独立的。
对称二端口是指两个端口电气特性上对称。 电路结构左右对称的一般为对称二端口。结构不 对称的二端口，其电气特性可能是对称的，这样 的二端口也是对称二端口。
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2. Z 参数和方程
① Z 参数方程
I1 I1
+ U1
N
I2 + U2
I2
,U 。式为
=Y11Y22 –Y12Y21
Z11 U 1 U 2 Z 21
Z12 I I 1 1 Z Z 22 I 2 I2
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+ 1 U _
1 I
*
n:1
2 I
+ * U 2 Z _
1 2 U nU U 2 2 2 n ( ) n Z 1 1/ nI 2 2 I I
+ 1 U – 大小，不改变阻抗的性质。 n2Z
注意 理想变压器的阻抗变换只改变阻抗的
④功率性质
u1 nu 2 i1 1 i2 n
将两个端口各施加一电流源，则端口电压 可视为电流源单独作用时产生的电压之和。
即
1 Z11I 1 Z12 I 2 U U Z I Z I 2 21 1 22 2
Z 参数方程
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1 Y11U 1 Y12U 2 也可由Y 参数方程 I
+ U1
I1
I2
N
A T C B D
+ U2
注意负号 之间的关系。
T 参数矩阵
注意 T 参数也称为传输参数，反映输入和输出
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② T 参数的物理意义及计算和测定
1 U A 2 U 1 I C 2 U
2 0 I
转移电压比 开路参数
+
Za
Zb
Zc
I2
+
U1
解法1
U2
U Z11 1 I 1
0 I 2
Za Zb
U Z 21 2 I 1
0 I 2
Zb
U Z12 1 I 2 U Z 22 2 I 2
0 I 1
Zb
0 I 1
Zb Zc
4. 分析方法
①分析前提：讨论初始条件为零的线性无源二端口 网络。 ②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程， 这些方程通过一些参数来表示。
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16.1(2)
理想变压器
理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互 感元件的理想科学抽象，是极限情况下的耦合电感。
1.理想变压器的三个理想化条件
②变流关系
di1 di2 u1 L1 M dt dt 0 M 1 t i1 (t ) 0 u1 ( )d i2 (t ) L1 L1
i2i2 + + * * u u2 + 1 + * * _ _ u1 u L1 L2 2 _ _ 理想变压器模型
i1 i1
n:1 M
考虑理想化条件： k 1 M L L 1 2
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