第1章 电路的基本概念和定律ppt2教材

1、情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量1电路与电工技术电路与电工技术 情境情境1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量 电路的基本概念与基本元件电路的基本概念与基本元件知识和能力目标：知识和能力目标：1、能识别和测量电阻的主要参数、能识别和测量电阻的主要参数2、能分析和测量直流电路电压、电流、能分析和测量直流电路电压、电流子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量2 电路是电流的通路，是为了某种需要由电器设电路是电流的通路，是为了某种需要由电器设

2、备或电路元件按一定方式组合而成。备或电路元件按一定方式组合而成。 1.1 电路及电路模型电路及电路模型发发电电机机升压升压变压变压器器降压降压变压变压器器电灯电灯电炉电炉电扇电扇输电线输电线例例1 1：电力系统：电力系统实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换一、电路一、电路1 1、定义、定义子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量3放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒例例2 2：扩音器：扩音器子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路

3、的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量4（1）实现电能的传输、分配与转换）实现电能的传输、分配与转换（2）传送或处理信号。传送或处理信号。（3）测量电路。测量电路。例如，万用表电路。例如，万用表电路。（4）存贮信息。存贮信息。例如，计算机的存贮器电路，存放数例如，计算机的存贮器电路，存放数据、程序。据、程序。子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量5电流电流磁场磁场储存磁场能量储存磁场能量（可逆）（可逆）L实际的电路元件或器件其电磁性质实际的电路元件或器件其电磁性质是很复杂的是很复杂的例：一个

4、白炽灯在有电流通过时例：一个白炽灯在有电流通过时灯丝电阻会消耗电能而发热、发灯丝电阻会消耗电能而发热、发光。表现为电阻性。但是：光。表现为电阻性。但是：C+ u电压电压电场电场储存电场能量（可逆）储存电场能量（可逆）Ci子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量6R LCiiR为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成性质，把它看成理想电路元件理想电路元件。子情境子情境

5、: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量7电路实体电路实体SER电路模型电路模型用用理想理想电路元件电路元件组成的电路，组成的电路，称为实际电路的称为实际电路的电路模型电路模型。电源负载连接导线开关开关子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量8理想理想电路元件电路元件理想理想电源元件电源元件理想理想无源元件无源元件理理想想电电压压源源理理想想电电流流源源电电阻阻R电电感感L电电容容C子情境子情境: :电流电流/

6、/电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量 为表示电流的强弱，引入电流强度这个物为表示电流的强弱，引入电流强度这个物理量，用符号理量，用符号i(t)表示。电流强度的定义是单位表示。电流强度的定义是单位时间内通过导体横截面的电量。时间内通过导体横截面的电量。 1.2 电电 路路 的基本物理量的基本物理量 dtdqti)(1.2.1 电流电流（1）电流概念）电流概念电流电流在电场作用下，电荷有规则的移动形成在电场作用下，电荷有规则的移动形成 电流，电流，子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：

7、指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量102.2.变动电流，其大小和方向均随时间而变化，变动电流，其大小和方向均随时间而变化，其中，一个周期内电流的平均值为零的变动电流其中，一个周期内电流的平均值为零的变动电流称为称为交流电流交流电流(alternating current)，常简写作常简写作ac或或AC，其强度也用符号其强度也用符号i表示。表示。 注意注意：一般大写字母表示直流，小写字母表示交流：一般大写字母表示直流，小写字母表示交流（2 2）电流主要分为两类：）电流主要分为两类：1.1.为恒定电流，其大小和方向均不随时间而化，为恒定电流，其大小和方向均不随时间而化，简称

8、为简称为直流直流(direct current)，常简写作常简写作dc或或DC，其强度用符号其强度用符号I表示。表示。子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量11下图给出了几种常见电流，下图给出了几种常见电流，it(a)直流直流it（b）为正弦交流电流为正弦交流电流ti（c）为锯齿波电流为锯齿波电流(b)、(c)均为交流电均为交流电tQI dtdqi 子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量 实际电路

9、中往往实际电路中往往, ,电流的实际方向很难立电流的实际方向很难立即判断出来即判断出来, ,为了分析方便，我们引入电流的为了分析方便，我们引入电流的“参考方向参考方向”概念。概念。 （3 3）电流的单位）电流的单位电流的单位是电流的单位是安培安培(A)。千安（千安（kA）、）、毫（毫（mA）或或微安（微安（A）等，其关系如下：等，其关系如下： 1 kA=103 A ，1 mA=10-3 A ，1 A=10-6 A（4 4）电流的）电流的实际方向和参考方向实际方向和参考方向情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量13 在一段电路或一个电路元件中，事先在一段电路或

10、一个电路元件中，事先任意任意假设假设的一个电流方向称为电流的参考方向的一个电流方向称为电流的参考方向电流的实际方向电流的实际方向电流的实际方向电流的实际方向电流的参考方向电流的参考方向电流的实际方向与假设电流的实际方向与假设的参考方向一致的参考方向一致i0电流的参考方向电流的参考方向电流的实际方向与假设电流的实际方向与假设的参考方向相反的参考方向相反 i0表明电流表明电流I1的实际方向与参考方向一的实际方向与参考方向一致，由致，由a流向流向b，大小为大小为10A。 I2=-5A0电电压压的参考方向的参考方向电电压压的实际方向与假设的实际方向与假设的参考方向相反的参考方向相反 u0，表明电表明电

11、压压U1的实际方向与参的实际方向与参考方向一致，由考方向一致，由a指指向向b，即即Va高高Vb。解解： （b） U2=-10V0表示元件消耗功率，表示元件消耗功率，p0表示元件向外提供功率表示元件向外提供功率。2. 电功率的计算：电功率的计算： 当电流与电压为当电流与电压为关联参考方向关联参考方向时，一段电路时，一段电路（或元件）的功率为：（或元件）的功率为： p=ui ui 或或 P= UI(直流直流)当电流与电压为当电流与电压为非关联参考方向时非关联参考方向时 p=-ui ui 或或 P= -UI (直流直流)子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：

12、指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量25功率功率单位为瓦特简称瓦符号单位为瓦特简称瓦符号(W)， 还有毫瓦还有毫瓦(mW)，千瓦千瓦(KW)1W=1000mW 1KW=1000W3、功率功率单位单位工程上常用度（千瓦小时）是电功即电能单位工程上常用度（千瓦小时）是电功即电能单位1度度=1千瓦小时千瓦小时=1KW.H=3600000焦耳焦耳子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量26图（图（c）为非关联参考方向，为非关联参考方向，P=-UI=-（-2V2A)=4W（P0，元件消

13、耗电能，即吸收功率）元件消耗电能，即吸收功率）例例1试求下图中元件的功率试求下图中元件的功率i+_6V2A（a）i_+-2V2A（c）解：图（解：图（a）为关联参考方向为关联参考方向P=UI=6V2A=12W （P0，元件消耗电能，即吸收功率）；元件消耗电能，即吸收功率）；图（图（b）为非关联参考方向，为非关联参考方向，P=-UI=-6V2A=-12W（P0，元件提供电能，即输出功率）；元件提供电能，即输出功率）；+_6V2A（b）i子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量272电能电能从从t0到

14、到t的时间内，元件吸收的电能可根据电压的的时间内，元件吸收的电能可根据电压的定义（定义（a、b两点的电压在量值上等于电场力将单两点的电压在量值上等于电场力将单位正电荷由位正电荷由a点移动到点移动到b点时所做的功）求得，点时所做的功）求得，即即: :在在直流电路直流电路中，电流、电压均为恒定量，中，电流、电压均为恒定量，在在0t段时间内电路消耗的电能为段时间内电路消耗的电能为 WUItPt 若功率的单位为若功率的单位为W, ,时间的单位为时间的单位为s，则电能单位是则电能单位是焦耳焦耳, , 符号为符号为J。 dttiiuWtt)()(0子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析

15、与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量281.3 电电 阻阻 元元 件及伏安特件及伏安特性性1.3.1 电阻与电阻元件电阻与电阻元件iuR1、电阻、电阻-物质对电流的阻碍作用，物质对电流的阻碍作用，用用R表示表示，R=L/S， L导线长度（单位米），导线长度（单位米），S导线截面积（单位平方米），导线截面积（单位平方米），材料电阻率材料电阻率(单位单位m m2/m)2. 电阻元件电阻元件是一种对电流呈阻碍作用的是一种对电流呈阻碍作用的耗能元件，习性上电阻元件称电阻耗能元件，习性上电阻元件称电阻子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与

16、测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量294. 电导电导电阻的倒数称为电导电阻的倒数称为电导，用符号用符号G表示，表示，即即 电导是反映材料导电能力的一个参数。电导是反映材料导电能力的一个参数。电导的电导的单位单位是西门子是西门子，用用S表示表示。RG13.电阻单位电阻单位欧姆欧姆、千千欧欧K 、兆、兆欧姆欧姆 1k =1000，1M=1000k 子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量305、电阻的标称值、电阻的标称值 电阻的阻值 两种表示方法：两种表示方

17、法： 直接用数字标出直接用数字标出 色标表示阻值色标表示阻值 色标表示阻值色标表示阻值: :允许偏差有效数后0的个数标称值第二位有效数字标称值第一位有效数字子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量31颜色与数字对颜色与数字对应关系见实验应关系见实验教材教材757 520 0 误差为误差为%5%5子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量32子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量

18、情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量33子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量流过电阻元件的电流与两端电压成正比流过电阻元件的电流与两端电压成正比u=Ri，即欧姆定律即欧姆定律1.3.2电阻元件的伏安特性电阻元件的伏安特性-欧姆定律欧姆定律注意注意: :1 1.u=Ri ， i=Gu,电压电压u与电流与电流i为关联参考方向为关联参考方向2. u= - Ri ， i= - Gu, u、i为非关联参考方向为非关联参考方向，u、i关联参考方向，关联参考方向，iuR

19、u、i非关联参考方向，非关联参考方向，iuR1.欧姆定律欧姆定律子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量35iiRu+_例例1 如图所示，已知如图所示，已知R10k，u 20 V, 求电流求电流i和和i，并标出电压并标出电压u及电流及电流i、 i的实际方向。的实际方向。解：解：1.因为电压因为电压u和电流和电流i为关联参考为关联参考方向，方向，所以所以 2.电压电压u和电流和电流i为非关联参考方向为非关联参考方向， 所以所以 或或i= i= 0.2 mA, 电流电流i0，表示其实际方向与参考方向表

20、示其实际方向与参考方向相同这说明相同这说明电流实际方向电流实际方向是客观存在的，是客观存在的，与参考方与参考方向的选取无关。向的选取无关。 子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量36(1)当当R=0时，时，根据欧姆定律根据欧姆定律uR i，无论电流无论电流i为何有限值，为何有限值，电压电压u都恒等于零，电阻的这种工作状态称为都恒等于零，电阻的这种工作状态称为短路短路。2.电路中有两种特殊工作状态：电路中有两种特殊工作状态：(2) 当当R=时，时，根据根据uR i ，无论电压，无论电压u为何有限值

21、，为何有限值，电流电流i都恒等于零，电阻的这种工作状态称为都恒等于零，电阻的这种工作状态称为 开路开路子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量373、电阻元件的伏安特性、电阻元件的伏安特性u(V)0i(mA)当电阻当电阻R为常数时为常数时ui关系是关系是一条曲线，称为非线性元件一条曲线，称为非线性元件非非线性电阻元件线性电阻元件伏安特性曲线伏安特性曲线当电阻当电阻R为常数时为常数时ui关系是关系是一条直线，称为线性元件一条直线，称为线性元件u(V)0i(A)线性电阻元件线性电阻元件伏安特性曲线伏安

22、特性曲线子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量381.3.3 电阻元件上消耗的功率与能量电阻元件上消耗的功率与能量1. 电阻元件的功率电阻元件的功率(1)(1)当电阻元件上当电阻元件上电压电压u与电流与电流i为关联参考方向为关联参考方向时，由欧姆定律时，由欧姆定律uRi，得元件得元件吸收吸收的功率为的功率为 222GuRuRiuip电阻元件电阻元件P0P0是是耗能元件耗能元件 (2)若电阻元件上若电阻元件上电压电压u与电流与电流i为非关联参考方向为非关联参考方向，这时欧姆定律这时欧姆定律u Ri

23、，元件元件吸收吸收的功率为的功率为 222GuRuRiuip子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量392电阻元件消耗的电能电阻元件消耗的电能电阻元件从电阻元件从t0到到t这段时间内接受的电能这段时间内接受的电能W为为dtRipdtWtttt002若电阻通过直流电流时，上式化为若电阻通过直流电流时，上式化为WP（t t0）I2R（t t0）例例: : 有有220V，100 W灯泡一个，每天用灯泡一个，每天用5小时，小时，一个月（按一个月（按30天计算）消耗的电能是多少度？天计算）消耗的电能是多少度

24、？解：解：WPt10010353015kWh15度度子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量1、4电压源与电流源电压源与电流源1、理想电压源、理想电压源USIU0恒压源伏安特性恒压源伏安特性电池电池US (1)端电压端电压US 是定值，或具有一定幅度是定值，或具有一定幅度的时间函数的时间函数 u（t）。）。 (2)输出电流及输出功率随它所连接外输出电流及输出功率随它所连接外电路的不同而改变。电路的不同而改变。特点：特点：端电压不变，电流、功率可变端电压不变，电流、功率可变1.4.1 电压源电压源

25、恒压源恒压源一般符号一般符号+_US子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量412.实际电压源实际电压源用一个用一个理想电压源理想电压源US与内阻与内阻R0的串联的串联组合来表示组合来表示实际电压源实际电压源, ,这个模型称为实际电源的电压源模型这个模型称为实际电源的电压源模型, , IUS+ROabUab Uab=US IR0 IU0USIR0子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量42含实际电压源

26、的电路有含实际电压源的电路有三种工作状态：三种工作状态： 加载加载(1). 加载加载 此时此时Uab =USIR0US+ROIabUab (2). 开路开路 此时此时I=0。这时实际电压源的端电压这时实际电压源的端电压 Uab =US，称为开路电压称为开路电压UOC。开路开路US+ROIabUOC (3). 短路短路 此时此时Uab =0。这时实际电压源的电流这时实际电压源的电流I=US/R0，称为短路电流称为短路电流ISC。短路短路US+ROISCabUab子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测

27、量 (1) 恒流源的电流是定值，或具有一定恒流源的电流是定值，或具有一定幅度的时间函数幅度的时间函数 i（t）。）。 (2) 恒流源的输出电压及输出功率随它恒流源的输出电压及输出功率随它所连接外负载的不同而改变。所连接外负载的不同而改变。Isui0IS直流直流一般恒流源一般恒流源恒流源伏安特性恒流源伏安特性is1.4.2 电流源电流源1、理想电流源、理想电流源(恒流源恒流源)特点：特点：电流不变，端电压、功率可变电流不变，端电压、功率可变子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量442实际电流源实际

28、电流源用一个用一个理想电流源理想电流源IS与内阻与内阻RS的并联的并联组合来表示组合来表示实际电流源实际电流源, ,这个模型称为实际电流源模型这个模型称为实际电流源模型, , SsRUIIIU0IS电流源直流伏安特性电流源直流伏安特性电流源模型电流源模型IS+RSUI子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量45含实际电流源的电路有三种工作状态：含实际电流源的电路有三种工作状态： SsRUII(1).加载加载 此时此时加载加载UI+ISRS短路短路 (2).短路短路 此时此时U=0。这时实际电流源的

29、端电这时实际电流源的端电流流I=IS ，称为短路电流称为短路电流ISC。ISRSUI= ISC+ (3).开路开路 此时此时I=0。这时实际电流源的端电压这时实际电流源的端电压U =IS RS ，称为开路电压称为开路电压UOC。ISRSU= UOCI+开路开路子情境子情境: :电流电流/ /电压的分析与测量电压的分析与测量情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量I2R2R3R1cbadI3I1Us2Us11.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.5.1 电路的几个名词电路的几个名词支路支路1、支路：一个完整电路的一段无分支电路。、支路：一个完整电路的一段无分支电路。

30、节点节点2、节点：三条或三条以上支路的联接点。、节点：三条或三条以上支路的联接点。回路回路3、回路：电路中任意闭合路径。、回路：电路中任意闭合路径。网孔网孔4、网孔：回路内部不含跨接支路的回路。、网孔：回路内部不含跨接支路的回路。子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量47I1I2I3I4 任何时刻，流入电路中任一节点的电流之和任何时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，恒等于流出该节点的电流之和，i流入流入=i流出流出或或流入节点电流的代数和等于零流入节点电流的代数和等于零i

31、=0，I1I2+ I3 + I4=0I1+ I3 + I4=I21.5.2基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量48例：若例：若I1=9A， I2= 2A， I4=8A。求：求： I309I382（）I319AI1I2I3I4I1I2+ I3 + I4=0解：解：子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量49I =?例例:I = 0I1 + I2 + I3 = 02 +_+_I

32、5 1 1 5 6V12VI1I3IABIBCICAACBI2广义结点广义结点2.KCL定律推广定律推广KCL的虽然是应用于节点的，但推广应用到的虽然是应用于节点的，但推广应用到电路中任一假设的电路中任一假设的闭合面闭合面时仍是正确的。时仍是正确的。 子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量501.5.3 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律Us2R1Us1R3R2IUs30332211IRUIRUUIRsss321321sssUUUIRIRIRsURI 得：得：KVL定律：在任何时刻，沿电路中任一闭合回

33、路定律：在任何时刻，沿电路中任一闭合回路绕行一周，该回路中所有元件电压的代数和恒等零即绕行一周，该回路中所有元件电压的代数和恒等零即 u=0或或U=0 （直流电路用）（直流电路用）+-_+_+子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量51例：例：求：求：U2=？U3 = - 5V，电压的参考极性电压的参考极性与实际极性是否相同与实际极性是否相同U5 = 3VU4 =8V，U1 = 2V，KVLU4U1U2abced+U5U3+解：解：U1 +U2-U3-U4+U5= 2+U2 - ( - )5 - 8+

34、3=0子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量52例例1:已知电路中各参数如图已知电路中各参数如图,求电路图中的电流求电路图中的电流I、UAB。解解：设回路的绕行方向：设回路的绕行方向与电流方向相同，根据与电流方向相同，根据KVL定理列出电路电压定理列出电路电压方程；方程；I（R1+ R2+ R3）-Us1+ Us2=0ARRRUUISS121631232121子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 Us2R1Us1R3R2IBA12V2 1 6 3 V情境情境1 1：指针式万用表

35、电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量53-1A表示电流实际方向与参考方向相反表示电流实际方向与参考方向相反。UAB = -I R2 - Us2 = 12 -12=-10V， UAB =I（ R1+ R3 ）-US2= -17 - 3= -10V 两点之间的电压与所选择的路径无关两点之间的电压与所选择的路径无关ARRRUUISS121631232121子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 Us2R1Us1R3R2IBA12V2 1 6 3 VI（R1+ R2+ R3）-Us1+ Us2=0情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量5

36、4列出电路电压方程步骤：列出电路电压方程步骤：1、选取一个回路绕行方、选取一个回路绕行方向一般与向一般与I方向相同方向相同2、电压源方向（先、电压源方向（先+后后-）与回路绕行方向一致）与回路绕行方向一致US前面为前面为+，反之相反，反之相反Us2R1Us1R3R2IBA12V2 1 6 3 V子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 I（R1+ R2+ R3）-Us1+ Us2=0情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量55例题例题2:已知电路中各参数如图已知电路中各参数如图,求电路图中的电流求电路图中的电流I、UAB。(学生做学生做)子情

37、境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 6VUs2R1Us1R3R2IBA2V2 1 6 3 V+ - Us3R41 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量56解：解：设回路的绕行方向与电流方向相同，设回路的绕行方向与电流方向相同，根据根据KVL定理列出电路电压方程；定理列出电路电压方程；I（ R1+ R2+ R3 + R4）- Us1+ Us2 Us3=0I = 7/10 = 0.7A, UAB= -0.7 X 2 +( - 2) = -3.4V子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 6VUs2R1Us1R3R2IBA2

38、V2 1 6 3 V+ - Us3R41 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量57KVL定律也适用不闭合回路定律也适用不闭合回路,但是但是,必须将其开口必须将其开口处的电压也列入方程处的电压也列入方程 I（R1+R3+ R4）-US1- US3 -UAB =0 I（R1+R3+ R4）- US1- US3=UAB+ - 6VR1Us1R3IBA1 6 3 VUs3R41 子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 UAB= 0.7 X 8 - 9 = -3.4V情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量581

39、.5.4 基尔霍夫定律的应用举例基尔霍夫定律的应用举例例例1 如图所示的电路中，已知如图所示的电路中，已知R110 k，R220 k，US16 V，US26 V, UAB0.3 V。试求电流试求电流I1、I2和和I3。解：对回路解：对回路应用基尔霍夫电压定律得应用基尔霍夫电压定律得UAB + US1R1I1=0即即 0.3610I10故故 I10.57 mA子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量59对回路对回路应用基尔霍夫电压定律得应用基尔霍夫电压定律得UAB US2+ I2R2=0即即 0.362

40、0I20故故 I20.315 mA对节点对节点1应用基尔霍夫电流定律得应用基尔霍夫电流定律得I1+I2I3=0 即即 0.570.315I30故故 I30.255 mA子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量60例例3 电路如图所示。已知：电路如图所示。已知：Uab=6V, US1=4V, US2=10V, R1=2 和和R2=8 。求电流求电流I和各电压源的功率。和各电压源的功率。A2 .1)82(V)1046(212S1Sab RRUUUIW12A2 . 1V10W8 . 4A2 . 1V42S2

41、S1S1S IUpIUp吸收功率吸收功率提供功率提供功率电源并不电源并不一定是提一定是提供功率供功率子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 IRUIRUUUUUU22S11S22S11Sab 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量61？例例4：求图中电压：求图中电压U和电流和电流I。U UI IKCL：-3-1+2-I=0 I= -2AU1=3I=3(-2)= -6VKVL：U+U1+3-2=0 U=5V3A3A3V3V2V2V3 3 U U1 11A1A2A2A子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：

42、指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量62解：解：例例5求：求：uab对回路对回路ABCD应用应用KVL：2I+ 4I + 6 = 0 I = - 1 (A)对回路对回路ABCD应用应用KVL：UAB 4 - (-1*2) = 0UAB = 2 (V)Us2R1Us1R3R2BA6V4 2 3 4 VIDC情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量63用欧姆定律和用欧姆定律和KVL求得电流求得电流i5 A4236501121225R5 UI对节点和应对节点和应用用 KCL分别求分别求得：得： A143A341512546 IIIIIIV242

43、6)3(436112 U解：已知解：已知I1=3A和和I3=2A， 根据节点的根据节点的 KCL求得求得 A1A2A3314 III例例6： 已知已知I1=3A。试求各支路电流和电流源电压试求各支路电流和电流源电压U。 子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量1.6.1电位电位电位通常用字母电位通常用字母V表示，如表示，如A点电位用点电位用VA表示，表示，电位与电压单位相同。参考点常用电位与电压单位相同。参考点常用“ ” 表示表示定义定义：电场力把单位正电荷从电路中某点移到：电场力把单位正电荷从电路中

44、某点移到参考点参考点所做的功称为该点的电位所做的功称为该点的电位 VA=uAO，VB=uBO ，A、B两点之间电压（电位差）为两点之间电压（电位差）为 uAB = VA VB= uAO uBO = uAO + uOBOAB注意：注意：1、各点电位与参考点有关、各点电位与参考点有关 2、不指定参考点讨论电位没有意义、不指定参考点讨论电位没有意义 3、参考点本身的电位为零，、参考点本身的电位为零，VO=O，零电位点零电位点情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量651.6.2 电路中各点电位的分析电路中各点电位的分析计算电位的方法和步骤如下：计算电位的方法和步骤如

45、下：1）选择一个参考点，假设参考点为）选择一个参考点，假设参考点为O。2）求求A点的电位时，选定一条从点的电位时，选定一条从A点到参考点点到参考点O的的路径，标出各电压的参考方向。路径，标出各电压的参考方向。3）从）从A点出发沿此路径点出发沿此路径“走走”到参考点到参考点O，不论经不论经过的是电源，还是负载，只要是从正极到负极，过的是电源，还是负载，只要是从正极到负极，就取该电压为正，反之就取负值，然后，求各电压就取该电压为正，反之就取负值，然后，求各电压的代数和。的代数和。子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电

46、路的分析与测量66 举例举例 1.1.求图示电路求图示电路中各点的电位中各点的电位: :Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点， 即即Va=0V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0Vbac20 4A6 10AUs290V Us1140V5 6A dUs1 Us2 Us1 Us2 子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量67ac20 4A6 10AUs290V Us1140V5 6A db子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电

47、路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量682K A+I I1 12k I I2 26V(b)图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开和闭合时断开和闭合时A点点 的电位的电位VA解解: (1)当开关当开关S S断开时断开时(2) 当开关闭合时当开关闭合时, ,电路电路 如图（如图（b）电流电流 I2 = 0，电位电位 VA = 0V 。电流电流 I1 = I2 = 0，电位电位 VA = 6V 。2k +6VA2k SI I2 2I I1 1(a)电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通子情境子情境: :桥式电路的分析与测量桥式电路的分析与测量 情境情境1 1：指针式万用表电路的分析与测量：指针式万用表电路的分析与测量69例例1.11 如图所示的电路，设节点如图所示的电路，设节点b为参考点，为参考点，求电位求电位Va、Vc、Vd及及Uca解：在节点解：在节点a上应用上应用KCL得得I4610 A Va=Uab=6I=610=60 V Uca= 204=80V Vc=Uca+Va=204+60=140 V Vd=Uda+Va=56+60=90 V 如果如果节点节点d为参考点为参考点Va=Uad= 65= 30 V Uca= 204=80VVc=Uca+Va=204 30V =50V Vd=0140V90V140V90V子情境子情境: