受控源和电路的图和基尔霍夫电流定律

1、受控源

1） 定义：受控源又称为非独立电源，受控源本身并不象独立电源一样，能够给外界电路提供能量。受控源表达的主要是电路中一部分电路对另外一部分电路的控制作用

2）受控源的分类：根据受控源在电路中呈现的是电压还是电流的特性，以及这个电压或电流是受另一部分的电压或电流的控制作用，受控源可分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。如图1所示。

              (a)   电压控制电压源(VCVS)                           (b)   电压控制电流源(VCCS)

              (c)   电流控制电压源(CCVS)                           (b)   电流控制电流源(CCCS)

图1 受控源的分类

2、电路的图

       电路的图是指把电路中每一条支路画成抽象的线段形成的结点和支路的集合。

       电路图和电路的图的不同：电路图的支路是实体，结点是支路的汇集点，移去支路，结点不存在；电路的图结点是一个实体，移去支路并不意味着同时把它的结点也移去，它允许有孤立的结点存在。

3、有向图

       电路的图的每一条支路指定一个方向，此方向即为该支路电压和电流的参考方向，这样的图称为有向图。当电路的图中支路没有方向时，这样的图为无向图。

4、平面图

电路在一个平面上，除电路本身的结点为交叉点之外，没有别的支路交叉的情况，这样的电路叫平面电路。否则，就叫非平面电路，如图2所示。平面电路网孔数就是电路独立回路数。

图2 非平面图

5、支路、结点和回路

       1）支路：在电路图中，每一个元件即为一条支路，或某些元件的组合（如电压源与电阻的组合或电流源与电阻的并联组合）看成一条支路。

       2）结点：支路与支路的连接点

       3）回路：从电路的一个结点出发，经过一系列支路与结点，又回到原来起始结点（中间经过的所有支路与结点只准通过一次），这个闭合路径称为回路。

6、基尔霍夫电流定律

1）定义：基尔霍夫电流定律（简称KCL）：在集总电路中，在任一时刻，流出任一结点的电流代数和恒等于零。

即对任一结点有： 

       注意：“流出”结点电流是相对于电流参考方向而言。“代数和”指电流参考方向，如果是流出结点，则该电流前面取“+”；相反，电流前面取“-”。

2）推广：在集总电路中，在任一时刻，流出任一闭合面的电流代数和恒等于零。“代数和”指电流参考方向如果是流出闭合面，则该电流前面取“+”；相反，电流前面取“─”。

       3）本质：是电流连续性的表现，即流入结点的电流等于流出结点的电流。

7、KCL的独立方程数

对于一个具有n个结点的电路，根据KCL只能列出(n-1)个独立数学方程。与这些独立方程对应的结点叫独立结点。