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1、會計學(xué)1電工電子電工電子 電路的基本概念電路的基本概念 第第1 1章章 電路的基本概念電路的基本概念1.1 1.1 電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分1.2 1.2 電路的基本物理量電路的基本物理量電路的基本物理量電路的基本物理量1.3 1.3 電阻電容和電感元件電阻電容和電感元件電阻電容和電感元件電阻電容和電感元件后一頁后一頁1.4 1.4 電源元件電源元件電源元件電源元件1.5 1.5 電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)1.6 1.6 電路的基本定律電路的基本定律電路的基本定律電路的基本定律1.7 1.7 電路中電位的概念

2、及計算電路中電位的概念及計算電路中電位的概念及計算電路中電位的概念及計算返回返回前一頁前一頁第1頁/共83頁后一頁后一頁本章要求本章要求:一、理解電壓與電流參考方向的意義一、理解電壓與電流參考方向的意義二、能正確應(yīng)用電路的基本定律二、能正確應(yīng)用電路的基本定律三、了解電路的三種狀態(tài)及額定值的意義三、了解電路的三種狀態(tài)及額定值的意義四、會計算電路中某點(diǎn)的電位四、會計算電路中某點(diǎn)的電位前一頁前一頁第第1 1章章 電路的基本概念電路的基本概念返回返回第2頁/共83頁 1.1 電路的作用與組成電路的作用與組成P1 1.1.1.1.實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電能的傳輸、分配與

3、轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 電電池池?zé)魺襞菖?.2.實現(xiàn)信號的傳遞與處理實現(xiàn)信號的傳遞與處理實現(xiàn)信號的傳遞與處理實現(xiàn)信號的傳遞與處理后一頁后一頁前一頁前一頁放放放放大大大大器器器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒話筒話筒一、電路的作用一、電路的作用返回返回第3頁/共83頁二、電路的二、電路的組成部分組成部分前一頁前一頁 后一頁后一頁電源電源:提供提供電能的裝置電能的裝置負(fù)載負(fù)載:取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用返回返回電電池池?zé)魺襞菖莸?頁/共83頁前一頁前一頁 后一頁后一頁放放放放大大大大器器器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器

4、話筒話筒話筒話筒直流電直流電直流電直流電源源源源直流電源直流電源:提供能源提供能源信號處理：信號處理：放大、檢波等放大、檢波等負(fù)載負(fù)載信號源信號源:提供信息提供信息二、電路的二、電路的組成部分組成部分負(fù)載大小的概念負(fù)載大小的概念:負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加。負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加。返回返回第5頁/共83頁電路模型電路模型R+RoE-手電筒的電路模型手電筒的電路模型燈燈泡泡開關(guān)開關(guān)電電池池導(dǎo)線導(dǎo)線S 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實際一般要將實際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬

5、實際電路中的器件，從路元件或其組合來模擬實際電路中的器件，從而構(gòu)成與實際電路相對應(yīng)的電路模型。而構(gòu)成與實際電路相對應(yīng)的電路模型。前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第6頁/共83頁 電電路路中中的的主主要要物物理理量量有有電電壓壓、電電流流、電電荷荷、磁磁鏈鏈、能能量量、電電功功率率等等。在在線線性性電電路路分分析析中中人人們們主主要要關(guān)關(guān)心心的的物物理理量量是電流、電壓和功率。是電流、電壓和功率。一一.電流的參考方向電流的參考方向(current reference direction)l電流電流l電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動帶電粒子有規(guī)則的定向運(yùn)動單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量

6、單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量1.2 電路的基本物理量電路的基本物理量電路的基本物理量電路的基本物理量電流（安培）電流（安培）電荷（庫侖）電荷（庫侖）時間（秒）時間（秒）第7頁/共83頁l 方向方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動方向為電流的實際方向規(guī)定正電荷的運(yùn)動方向為電流的實際方向l 單位單位1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6AA（安培）、（安培）、kA、mA、A元件元件(導(dǎo)線導(dǎo)線)中電流流動的實際方向。只有兩種可能中電流流動的實際方向。只有兩種可能:實際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向 AABB問題問題復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，復(fù)雜電路或電路中的電流隨時間變化時，電流的實際方向往

7、往很難事先判斷電流的實際方向往往很難事先判斷第8頁/共83頁l參考方向參考方向i 參考方向參考方向大小大小方向方向電流電流(代數(shù)量代數(shù)量)任意假定一個正電荷運(yùn)動的方向即為任意假定一個正電荷運(yùn)動的方向即為電流的參考方向。電流的參考方向。ABi 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i 0i 0實際方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：AABB第9頁/共83頁電流參考方向的兩種表示：電流參考方向的兩種表示：用箭頭表示：箭頭的指向為用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向。電流的參考方向。用雙下標(biāo)表示：如用雙下標(biāo)表示：如 iAB,電流的參考方向由電流

8、的參考方向由A指向指向B。abIR箭標(biāo)箭標(biāo)Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)第10頁/共83頁l電電 壓壓Ul 單位：單位：V(伏伏)、kV、mV、V二二.電壓的參考方向電壓的參考方向(voltage reference direction)單單位位正正電電荷荷q 從從電電路路中中一一點(diǎn)點(diǎn)移移至至另另一一點(diǎn)點(diǎn)時時電場力做功（電場力做功（W）的大小）的大小l 實際電壓方向?qū)嶋H電壓方向 電位真正降低的方向電位真正降低的方向電壓（伏特）電壓（伏特）功（焦耳）功（焦耳）電荷（庫侖）電荷（庫侖）第11頁/共83頁問題問題復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實際方向往往復(fù)雜電路或交變電路中，兩點(diǎn)間電壓的實際方向往往不易判

9、別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。不易判別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。l 電壓電壓(降降)的參考方向的參考方向U 0參考方向參考方向U+實際方向?qū)嶋H方向+實際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向U+U假設(shè)的電壓降低方向假設(shè)的電壓降低方向第12頁/共83頁電壓參考方向的三種表示方式電壓參考方向的三種表示方式：(1)用箭頭表示用箭頭表示(2)用正負(fù)極性表示用正負(fù)極性表示(3)用雙下標(biāo)表示用雙下標(biāo)表示UU+ABUAB第13頁/共83頁元件或支路的元件或支路的u，i 采用相同的參考方向稱之為采用相同的參考方向稱之為關(guān)聯(lián)參考關(guān)聯(lián)參考方向方向。反之，稱為反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)聯(lián)參考

10、方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向一一二二.關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向i+-+-iUU第14頁/共83頁注注(1)分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。(2)參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注(包包括方向和括方向和符號符號），），在計算過程中不得任意改變。在計算過程中不得任意改變。（3）參考方向不同時，其表達(dá)式相差一負(fù)號，但實際參考方向不同時，其表達(dá)式相差一負(fù)號，但實際 方向不變。方向不變。例例ABABiU電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問：對A、B兩部分電路電壓電流參考

11、方向關(guān)聯(lián)否兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？答：答：A 電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；B 電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。第15頁/共83頁三三.電路元件的功率電路元件的功率(power)1.電功率電功率功率的單位：功率的單位：W(瓦瓦)(Watt，瓦特，瓦特)能量的單位：能量的單位：J (焦焦)(Joule，焦耳，焦耳)單位時間內(nèi)電場力所做的功。單位時間內(nèi)電場力所做的功。第16頁/共83頁2.電路吸收或發(fā)出功率的判斷電路吸收或發(fā)出功率的判斷l(xiāng) u,i 取取關(guān)聯(lián)參考方關(guān)聯(lián)參考方向向P=ui 表表示元件吸收的功率示元件吸收的功率P0 吸收正功率吸收正功率 (

12、實際吸收實際吸收)P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 (實際發(fā)出實際發(fā)出)P0，du/dt0，則，則i0，q ，p0,電容吸收功率。電容吸收功率。(2)當(dāng)電容放電，當(dāng)電容放電，u0，d u/d t0，則，則i0，q ，p0，di/dt0，則，則u0，p0,電感吸收功率。電感吸收功率。(2)當(dāng)電流減小，當(dāng)電流減小，i0，d i/d t0，則，則u0，p0,電感發(fā)出功率。電感發(fā)出功率。l 功率功率表明表明 電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感

13、元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。感元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。u、i 取關(guān)取關(guān)聯(lián)參考方向聯(lián)參考方向第37頁/共83頁（1）電感的儲能只與當(dāng)時的電流值有關(guān)，電感）電感的儲能只與當(dāng)時的電流值有關(guān)，電感 電流不能躍變，反映了儲能不能躍變；電流不能躍變，反映了儲能不能躍變；（2）電感儲存的能量一定大于或等于零。）電感儲存的能量一定大于或等于零。從從t0到到 t 電感儲能的變化量：電感儲能的變化量：l 電感的儲能電感的儲能表表明明第38頁/共83頁電容元件與電感元件的比較：電容元件與電感元件的比較：電容電容 C電感電感 L變量變量電流電流 i磁鏈磁鏈 關(guān)系式關(guān)系式電壓電壓

14、 u 電荷電荷 q(1)元件方程的形式是相似的；元件方程的形式是相似的；(2)若若把把 u-i，q-，C-L，i-u互互換換,可可由由電電容容元元件件的方程得到電感元件的方程；的方程得到電感元件的方程；(3)C 和和 L稱為對偶元件稱為對偶元件,、q等稱為對偶元素。等稱為對偶元素。*顯然，顯然，R、G也是一對對偶元素也是一對對偶元素:I=U/R U=I/GU=RI I=GU結(jié)結(jié)論論第39頁/共83頁 1.4 電源元件電源元件(independent source)其兩端電壓總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其其兩端電壓總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其值與流過它的電流值與流過它的電流 i 無關(guān)的元件

15、叫理想電壓源。無關(guān)的元件叫理想電壓源。l 電路符號電路符號1.理想電壓源理想電壓源l 定義定義i+_一.理想電源I.獨(dú)立電源獨(dú)立電源+-第40頁/共83頁(1)電源兩端電壓由電源本身決定，電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方 向、大小無關(guān)。向、大小無關(guān)。(2)通過電壓源的電流由電源及外通過電壓源的電流由電源及外 電路共同決定。電路共同決定。l 理想電壓源的電壓、電流關(guān)系理想電壓源的電壓、電流關(guān)系ui伏安關(guān)系伏安關(guān)系例例Ri-+外外電電路路電壓源不能短路！電壓源不能短路！第41頁/共83頁l電壓源的功率電壓源的功率電場力做功電場力做功，電源吸收

16、功率。電源吸收功率。（1）電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義：+_iu+_+_iu+_電流（正電荷電流（正電荷）由低電位）由低電位向向 高電位移動，外力高電位移動，外力克服電場力作功電源發(fā)出功克服電場力作功電源發(fā)出功率。率。發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用（2）電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義：吸收功率，充當(dāng)負(fù)吸收功率，充當(dāng)負(fù)載載或：或：發(fā)出負(fù)功發(fā)出負(fù)功第42頁/共83頁例例+_i+_+_10V5V計算圖示電路各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解發(fā)出發(fā)出發(fā)出發(fā)出吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）

17、（吸）第43頁/共83頁 其輸出電流總能保持定值或一定其輸出電流總能保持定值或一定的時間函數(shù)，其值與它的兩端電壓的時間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u 無關(guān)的元件叫理想電流源。無關(guān)的元件叫理想電流源。l 電路符號電路符號2.理想電流源理想電流源l 定義定義u+_(1)電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)電路無關(guān)；與它兩端電壓方向、大小無關(guān)(2)電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定l 理想電流源的電壓、電流關(guān)系理想電流源的電壓、電流關(guān)系ui伏安伏安關(guān)系關(guān)系第44頁/共83頁例例外外電電路路電

18、流源不能開路！電流源不能開路！Ru-+實際電流源的產(chǎn)生實際電流源的產(chǎn)生可可由由穩(wěn)穩(wěn)流流電電子子設(shè)設(shè)備備產(chǎn)產(chǎn)生生，如如晶晶體體管管的的集集電電極極電電流流與與負(fù)負(fù)載載無無關(guān)關(guān)；光光電電池池在在一一定定光光線線照照射射下下光光電電池池被被激激發(fā)發(fā)產(chǎn)產(chǎn)生生一一定定值的電流等。值的電流等。第45頁/共83頁l電流源的功率電流源的功率（1）電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)；發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用（2）電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)；吸收功率，充當(dāng)負(fù)吸收功率，充當(dāng)負(fù)載載或：或：發(fā)出負(fù)功發(fā)出負(fù)功u+_u+_第46頁/共83頁例例計算圖示電路各元件的

19、功率。計算圖示電路各元件的功率。解解發(fā)出發(fā)出消耗消耗滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）+_u+_2A5V第47頁/共83頁 實實際際電電壓壓源源也也不不允允許許短短路路。因因其其內(nèi)內(nèi)阻阻小小，若若短路，電流很大，可能燒毀電源。短路，電流很大，可能燒毀電源。i+_u+_考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安特性伏安特性一個好的電壓源要求一個好的電壓源要求:Rs01.實際電壓源實際電壓源二.實際電源usuiOus/Rs第48頁/共83頁 實實際際電電流流源源也也不不允允許許開開路路。因因其其內(nèi)內(nèi)阻阻大大，若若開路，電壓很高，可能燒毀電源。開路，電壓很高，可能燒毀電源。2.實際電實際電流流源源考慮內(nèi)阻考慮內(nèi)阻伏安

20、特性伏安特性一個好的電流源要求一個好的電流源要求:Rsu+_iisuiOisRs第49頁/共83頁 電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是電壓或電流的大小和方向不是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某個地方的電壓受電路中某個地方的電壓(或電流或電流)控制的電源，稱受控源控制的電源，稱受控源l 電路符號電路符號+受控電壓源受控電壓源1.定義定義受控電流源受控電流源II.受控電源受控電源第50頁/共83頁 根據(jù)控制量和被控制量是電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u u 或電流或電流i i ，受控源可分，受控源可分四種類型：四種類型：當(dāng)被控制量是電壓時，用受控電壓源表示；當(dāng)被當(dāng)被控制量是電壓時，用受控

21、電壓源表示；當(dāng)被控制量是電流時，用受控電流源表示?？刂屏渴请娏鲿r，用受控電流源表示。2.分類分類(a)(a)電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 (VCVS)u1+_u2i2_u1i1+-:電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 控源 受控電壓 電壓電流 電流四種組合第51頁/共83頁ru1+_u2i2_u1i1+-(b)(b)電流控制的電壓源電流控制的電壓源 (CCVS)r:轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 g:轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo)(c)(c)電壓控制的電流源電壓控制的電流源 (VCCS)u1gu u1 1+_u2i2_i1+第52頁/共83頁(d)(d)電流控制的電流源電流控制的電流源 (CCCS):電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)四

22、端元件四端元件b bi1+_u2i2_u1i1+輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：控制部分輸入：控制部分例例電電路路模模型型第53頁/共83頁3.3.受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較(1)(1)獨(dú)獨(dú)立立源源電電壓壓(或或電電流流)由由電電源源本本身身決決定定，與與電電路路中中其其它它電電壓壓、電流無關(guān)，而受控源電壓電流無關(guān)，而受控源電壓(或電流或電流)由控制量決定。由控制量決定。(2)(2)獨(dú)獨(dú)立立源源在在電電路路中中起起“激激勵勵”作作用用，在在電電路路中中產(chǎn)產(chǎn)生生電電壓壓、電電流流，而而受受控控源源只只是是反反映映輸輸出出端端與與輸輸入入端端的的受受控控關(guān)關(guān)系系，在在電電路中不能作

23、為路中不能作為“激勵激勵”。例例求：電壓求：電壓u2。解解5i1+_u2_u1=6Vi1+-3 第54頁/共83頁R0EUabRI=IsR0EU0abRI=01.5 1.5 電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)電源有載：電源有載：開路（下左）：開路（下左）：I=0短路（下右）：短路（下右）：Is=E/R0bR0EUaRI第55頁/共83頁RoR EUI 開關(guān)閉合開關(guān)閉合負(fù)載電流負(fù)載電流電源產(chǎn)生電源產(chǎn)生的功率的功率 電源內(nèi)部電源內(nèi)部消耗的功率消耗的功率負(fù)載端電壓負(fù)載端電壓U=IR 特征特征:負(fù)載功率負(fù)載功率1.5 1.5 電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)一、電源有載工作一、電源有載工作電源外特性電源外特性I

24、UE前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第56頁/共83頁元件性質(zhì)的判別：元件性質(zhì)的判別：U、I參考方向不同參考方向不同 P=UI 0，電源；，電源；P=UI 0，負(fù)載。，負(fù)載。U、I參考方向相同參考方向相同 P=UI 0，負(fù)載；，負(fù)載；P=UI 0，電源。，電源。1.1.根據(jù)根據(jù)U U、I I參考方向判別參考方向判別2.2.根據(jù)根據(jù)U U、I I實際方向判別實際方向判別U U、I I實際方向相反，電流從正端流出，電源。實際方向相反，電流從正端流出，電源。（發(fā)出功率）（發(fā)出功率）U U、I I實際方向相同，電流從正端流入，實際方向相同，電流從正端流入，負(fù)載負(fù)載。（吸收功率）（吸收功率）前一頁前一

25、頁 后一頁后一頁返回返回第57頁/共83頁額定值與實際值額定值與實際值額定值額定值:電器設(shè)備的安全使用值電器設(shè)備的安全使用值電器設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)電器設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)欠載欠載（輕載）：（輕載）：（不經(jīng)濟(jì)）（不經(jīng)濟(jì)）過載過載（超載）：（超載）：（設(shè)備易損壞）（設(shè)備易損壞）額定工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)：（經(jīng)濟(jì)合理（經(jīng)濟(jì)合理安全可靠）安全可靠）1.額定值是電氣設(shè)備額定的工作條件。額定值是電氣設(shè)備額定的工作條件。2.額定值是電氣設(shè)備的工作能力。額定值是電氣設(shè)備的工作能力。如：如：燈泡：燈泡：電阻：電阻：注意注意:前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第58頁/共83頁特征特征:RoR EUI 開關(guān)斷開開關(guān)

26、斷開二、二、電源開路電源開路前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回電源端電壓電源端電壓(開路電壓開路電壓)負(fù)載功率負(fù)載功率第59頁/共83頁RoR EUI 三、電源短路三、電源短路前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回 特征特征:電源端電壓電源端電壓負(fù)載功率負(fù)載功率電源功率電源功率短路電流短路電流第60頁/共83頁U、I 參考方向一致時，參考方向一致時，U=I RU、I參考方向相反時，參考方向相反時，U=IRIRU+IRU線性電阻的伏安特性線性電阻的伏安特性IUo前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回1.6.1 歐姆定律歐姆定律1.6 電路的基本定律電路的基本定律第61頁/共83頁+U=10VI=-2AR

27、-U=-10VI=-2AR例例1-2+R=-U/I=-（10/-2）=5R=U/I=-10/-2=5U、I 參考方向一致時，參考方向一致時，U=I RU、I參考方向相反時，參考方向相反時，U=IR第62頁/共83頁+b bU Us2s2R R2 2+-+-a aU Us1s1R R1 1例例1-3 U1-3 Uabab=5V,U=5V,Us1s1=6v,U=6v,Us2s2=14,R=14,R1 1=2=2，R R2 2=3=3。U UababU Uabab=R=R1 1*I+U*I+Us1s1+R+R2 2*I-U*I-Us2s2I=I=（U Uabab-U-Us1s1+U+Us2s2）/（

28、R R1 1+R+R2 2）=（5-6+145-6+14）/（2+32+3）=3.6=3.6I I第63頁/共83頁例例:根據(jù)圖中所標(biāo)電流根據(jù)圖中所標(biāo)電流I、電壓、電壓U和電動勢和電動勢E的的 參考方向，寫出求解電流參考方向，寫出求解電流I的表達(dá)式。的表達(dá)式。IR EU （a）IR EU （b）IR EU （c）解：解：（b）（c）（a）一段含源電路求一段含源電路求電流時正負(fù)號的電流時正負(fù)號的選擇選擇:當(dāng)當(dāng)E、U與電與電 流流 I 參考方向相同參考方向相同取正，取正，反之取負(fù)。反之取負(fù)。一段含源電路求一段含源電路求電流時正負(fù)號的電流時正負(fù)號的選擇選擇:當(dāng)當(dāng)E、U與電與電 流流 I 參考方向相同

29、參考方向相同取正，取正，反之取負(fù)。反之取負(fù)。返回返回（a）IR EU 第64頁/共83頁第65頁/共83頁 1.6.2 基爾霍夫定律基爾霍夫定律支路支路：電路中的每一個分支。：電路中的每一個分支。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)?；芈坊芈罚河芍方M成的閉合回路。：由支路組成的閉合回路。網(wǎng)孔網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。：內(nèi)部不含支路的回路。ba E2R2 R3R1E1I1I3I2dc前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回術(shù)術(shù)語語第66頁/共83頁例：例：支路：支路：ab、bc、ca （共（共6條）條）回路：回路：abd、abcd （共（共7 個）個）結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：a、b、

30、c、d (共共4個）個）bI6E5E6_+R6R3+R5R4R1R2acdI1I2I4I3I5-網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：abd、bcd （共（共3 個）個）前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第67頁/共83頁一、基爾霍夫電流定律（一、基爾霍夫電流定律（KCL定律定律）u1定律定律u 即：即：入入=出出 或或:=0I1I2I3I4例例:在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流。流出該結(jié)點(diǎn)的電流?；颍夯颍禾D(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ):電荷守恒，電流連續(xù)性。電荷守恒，電流連續(xù)性。第68頁/共83頁廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn) 電流定律可以擴(kuò)展到電路的

31、任意封閉面。電流定律可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。I=?2推廣推廣I=0_RE2E3E1+_RR1R+_+I例例例例:前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回P12第69頁/共83頁 在任一瞬間，回路中沿任意回路循行在任一瞬間，回路中沿任意回路循行 方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。二、基爾霍夫電壓定律（二、基爾霍夫電壓定律（KVL定律定律)1 1定律定律即即 U=0或：或：E=I R跳轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回ba E2R2 R3R1E1I1I3I2dc第70頁/共83頁ba E2R2 R1E1I1I2dcU3U4U1U2按所示回路:-U1+U

32、2+U3-U4=0或E1和E2代替U1和U2:-E1+E2+I1*R1-I2*R2=0E1-E2=I1*R1-I2*R2即即 U=0或：或：E=I R第71頁/共83頁 ERIURU例例1-4按按 U=0，UE-UR-U=0E-IR-U=0得：得：U=E-IR（歐姆定理）（歐姆定理）UE第72頁/共83頁1例方程前標(biāo)注回路循行方向例方程前標(biāo)注回路循行方向 E2=UBE +I2R2 UBE=E2 I2R2E1+B+-R1+-E2R2EUBEI2_2正負(fù)號選擇：正負(fù)號選擇：（I R=E）當(dāng)當(dāng) E、I 的參考方向與回路繞向相同取正，的參考方向與回路繞向相同取正，當(dāng)當(dāng) E、I 的參考方向與回路繞向相反

33、取負(fù)。的參考方向與回路繞向相反取負(fù)。3.開口電壓可按回路處理開口電壓可按回路處理 注意：注意：前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第73頁/共83頁例：例：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-回路回路1：I1R1+I2R2+I3R3=E3 回路回路2：I4R4+I1R1-I6R6=E4回路回路3：I2R2+I5R5+I6R6=0前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第74頁/共83頁 例：例：例：例：有一個閉合回路如圖所示，各支路的元件是任意的，但有一個閉合回路如圖所示，各支路的元件是任意的，但有一個閉合回路如圖所示，各支路的元件是任意的，但有一個閉合回路如圖所示

34、，各支路的元件是任意的，但已知：已知：已知：已知：U UAB AB 5V5V，U UDADA 3V3V，U UBCBC 4V4V。試求試求試求試求：（：（：（：（1 1）U UCDCD；（；（；（；（2 2）U UCACA。解：解：(1)(1)由基本的由基本的KVL定律可得定律可得:UAB UBC UCD UDA 0即：即：5（4）UCD（3）0則則 UCD 2V第75頁/共83頁(2)ABCA不是閉合回路，也可以應(yīng)用不是閉合回路，也可以應(yīng)用KVL定律得到定律得到:UAB UBC+UCA 0即即:5+（4）UCA 0則則 UCA 1V第76頁/共83頁1.7 1.7 電路中電位的概念及計算電路

35、中電位的概念及計算 電位：某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。電位：某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。注意：注意：電位為單下標(biāo)，記為：電位為單下標(biāo)，記為：“UX”。一、電位的概念一、電位的概念計算步驟計算步驟:1.1.任選參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零任選參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零 。2.2.標(biāo)出各電流參考方向并計算。標(biāo)出各電流參考方向并計算。3.3.以零電位參考點(diǎn)為準(zhǔn)，逐點(diǎn)計算各點(diǎn)電位。以零電位參考點(diǎn)為準(zhǔn)，逐點(diǎn)計算各點(diǎn)電位。前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回l 電電 位位U單位正電荷單位正電荷q 從電路中一點(diǎn)移至參考從電路中一點(diǎn)移至參考點(diǎn)（點(diǎn)（U00）時電場力做功的大小時電場力做功的大小第77頁/共83頁例例已知：已知：4C正電荷由正電

36、荷由a點(diǎn)均勻移動至點(diǎn)均勻移動至b點(diǎn)點(diǎn)電場力做功電場力做功8J，由，由b點(diǎn)移動到點(diǎn)移動到c點(diǎn)電場點(diǎn)電場力做功為力做功為12J，(1)若以若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)點(diǎn)的電位和電壓的電位和電壓Uabab、U U bc bc;(2)(2)若以若以若以若以c c點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值點(diǎn)為參考點(diǎn)，再求以上各值ac解解b(1)以以b點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)第78頁/共83頁abc解解(2)電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時

37、，各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時，電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。結(jié)論結(jié)論以以c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)第79頁/共83頁舉例舉例 求圖示電路求圖示電路中中各點(diǎn)的電位各點(diǎn)的電位Ua、Ub、Uc、Ud。解：解：設(shè)設(shè) Ua=0 0 VUb=106=106=6060 VUc=420=80420=80 VUd=65=3065=30 V設(shè) Ub=0 0 Vca20 4A6 10A E290V E1db5 6A140VUa=106=60=106=60 VUc=E1=140140 VUd=E2=9090 V前一頁前一頁

38、 后一頁后一頁返回返回第80頁/共83頁 結(jié)論：結(jié)論：1.1.電位值是相對的，參考點(diǎn)選取的不同，電路電位值是相對的，參考點(diǎn)選取的不同，電路 中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；2.電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會因參電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會因參 考點(diǎn)的不同而改變，考點(diǎn)的不同而改變，即與零電位參考點(diǎn)的即與零電位參考點(diǎn)的 選取無關(guān)。選取無關(guān)。u簡化電路圖簡化電路圖20 5+140V+90V6 cdca20 4A6 10A E290V E1db5 6A140V前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第81頁/共83頁例：例：圖示電路，計算開關(guān)圖示電路，計算開關(guān)S S斷開和閉合時斷開和閉合時A A點(diǎn)點(diǎn) 的電位的電位U UA A解解:（1）當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S斷開時斷開時（2）當(dāng)開關(guān)閉合時當(dāng)開關(guān)閉合時 2K+6VA2K SI I2 2I I1 1（a）+6VI I1 12K A2K I I2 2電流在閉合電流在閉合路徑中流通路徑中流通電流電流I I2 2=0=0，電位電位U UA A=0V=0V 。電流電流I I1 1=I=I2 2=0 0，電位電位U UA A=6V=6V 。前一頁前一頁 后一頁后一頁返回返回第82頁/共83頁