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第一章电路基本概念与基本定律1/44§1.1电路组成与作用

一电路

电路：电流通路二组成

由电气设备和元件或电子器件按一定方式连接而成2/44电路组成电池灯泡EIRU+_负载电源3/44组成部分:电源+中间步骤+负载电源--供给电能，如发电机、电池等中间步骤--传输和分配电能，如电力线、变压器等负载---耗电能或转换电能，如日光灯、电脑等4/44三作用作用：信号传递和处理实现电能传输和转换5/44所谓电路分析，就是在已知电路结构和元件参数条件下，讨论电路激励与响应之间关系。响应：因为激励在电路各部分产生电压和电流术语：“激励”、“响应”激励：电源或信号源电压或电流，推进电路工作。6/44电路模型实际电路元件其电磁特征可能很复杂，不利于电路分析。将实际元件理想化(或称模型化)，把它近似看作理想电路元件由一些理想电路元件所组成电路,即为实际电路模型.理想电路元件:电阻、电容、电感、电源等以后把电路模型简称为“电路”7/44§1.2电路基本物理量及参考方向一电流二电压三电动势8/44电流电流实际方向正电荷运动方向或负电荷运动相反方向电流是电荷（带电粒子）定向移动。Sab电流大小用电流强度表示：等于单位时间内经过导体其一横截面电荷量。毫安（mA）和微安（μA）

电流单位：安培A、1（A）=103(mA)=106（μA）9/44a、b两点间电压在数值上等于电场力把单位正电荷从a点移到b点所做功。电位差：在电场内两点间电压也常称为两点间电位差。电压方向由高电位端指向低电位端，即电位下降方向二电压IE+_aRbU+_惯用单位：伏（V）、毫伏（mv）和微伏（μv）1kv=103V1V=103mv=106μv10/44电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所做功。ab三电动势实际方向：在电源内部低电位端指向高电位端，电动势单位与电压单位一致。电位升高方向。11/44电路中物理量方向物理量方向：实际方向假设方向实际方向：物理中对电量要求方向。假设方向（参考方向或正方向）：在分析计算时，对电量人为要求方向。12/44物理量实际正方向13/44物理量正方向表示方法电池灯泡IRUabE+_abu_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头uab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。14/44电路分析中假设正方向（参考方向）问题提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量实际方向，电路怎样求解？电流方向A

B？电流方向B

A？E1ABRE2IR15/44(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；处理方法(3)依据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)依据电路定律、定理，列出物理量间相互关系代数表示式；16/44例已知：E=2V,R=1Ω问：当U分别为3V和1V时，IR=?E

IRRURabU解：(1)假定电路中物理量正方向如图所表示；(2)列电路方程：17/44(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）E

IRRURabU18/44(4)为了防止列方程时犯错，习惯上把I与U方向按相同方向假设。(1)方程式U/I=R仅适合用于假设正方向一致情况。(2)“实际方向”是物理中要求，而“假设正方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设。(3)在以后解题过程中，注意一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量参考方向)，然后再列方程计算。缺乏“参考方向”物理量是无意义.提醒19/44RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RUIRUI§1.3欧姆定律20/44§1.4电路状态一开路二短路三有载工作四应用中要注意问题21/44一、有载工作状态K闭合后电源端电压=负载电阻两端电压即电源外特征电源端电压与输出电流I之间关系对应曲线称为外特征曲线当时，+—22/44即：电源产生功率是电源内阻上损耗掉功率电源输出功率功率单位：功率平衡式+-23/44二开路（断路）状态RL+_UIR0E开路电压24/44三短路状态RL+_UIR0E短路电流25/44额定值：电器设备能够长久工作，不损坏，既安全又经济可靠数值。电器设备、电路元件电压、电流、功率都要求有额定值，用N下标表示。

四应用中要注意问题负载概念：通常所说负载大小，是指负载上所消耗功率大小。26/44注意：1、电气设备在使用时，其实际值不一定等于额定值2、如电机、变压器这类电气设备，在选取时应使其工作在额定状态，这不但充分利用电气设备，也不易损坏设备。27/44电功率aIRUb功率概念：设电路任意两点间电压为

U,流入此部分电路电流为I，则这部分电路消耗功率为:功率有没有正负？假如UI方向不一致结果怎样？28/44在U、I正方向选择一致前提下，

IRUab或IRUabIUab+-依据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）当U和I二者参考方向选得一致时，P＝UI＜0是电源，

P＝UI＞0是负载当U和I二者参考方向选得相反时，P＝UI＜0是负载，

P＝UI＞0是电源29/44由实际电压、电流方向判断是电源还是负载方法：电路中实际电流从该元件电位高一端流入，表示该元件取用电能，是负载。电路中实际电流从该元件电位高一端流出，表示该元件发出电能，是电源。30/44§1.5克希荷夫定律（克氏定律）(基尔霍夫定律)用来描述电路中各部分电压或各部分电流间关系,其中包含克氏电流和克氏电压两个定律。名词注释：节点：三个或三个以上支路联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径31/44支路：ab、ad、…...（共6条）回路：abda、bcdb、…...（共7个）节点：a、b、…...(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-32/44(一)克氏电流定律对任何节点，在任一瞬间，流入节点电流等于由节点流出电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流代数和为0。I1I2I3I4克氏电流定律依据：电流连续性

I=0即：例或：33/44电流定律还能够扩展到电路任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0克氏电流定律扩展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R34/44(二)克氏电压定律

对电路中任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等于电位降。或，电压代数和为0。比如：回路a-d-c-a电位升电位降即：或：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-35/44电位升电位降E+_RabUabI克氏电压定律也适合开口电路。例36/44§1.6电阻串、并联一串联二并联37/44电位概念：Va=5V

a点电位：ab1

5Aab1

5AVb=-5V

b点电位：在电路中任选一点，设其电位为零（用此点称为参考点。其它各点对参考点电压，便是该点电位。记为：“VX”（注意：电位为单下标）。标识），§1.7电位计算38/44电位在电路中表示法E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E239/44R1R2+15V-15V参考电位在哪里？R1R215V+-15V+-40/44电位值是相正确,参考点选得不一样，电路中其它各点电位也将随之改