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第1章电路基本概念与基本定律1.1电路作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位概念及计算第1页1.了解电路作用与组成部分；2.了解电路建模思想；3.了解电压与电流参考方向意义及其与实际方向关系；4.掌握KCL、KVL内容并能正确应用；5.了解电源有载工作、开路与短路状态中，电压、电流与功率特征；了解电功率和额定值意义；6.会计算电路中各点电位,熟悉电位特点。本章教学要求:第2页第1章电路基本概念与基本定律本节要求：了解电路作用及组成第3页电源电路：电流流通路径。返回下一页上一页下一节＋－US第4页

作用之一：实现电能传输、分配与转换1.电路作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线请观赏例子强电电路作用第5页上一页下一页电能输送和分配发电厂主传输线500kV升压降压电压分配10kV降压变电站三相单相主设备(380V)插座(220V)仪表控制盘仪表单相返回第6页架空输电线上一页下一页返回第7页作用之二：实现信号传递与处理放大器扬声器话筒1.电路作用请观赏例子弱电电路作用第8页各种检测仪器上一页下一页返回第9页2.电路组成部分电源:

提供电能装置负载:取用电能装置中间步骤：传递、分配和控制电能作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线第10页直流电源直流电源:

提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:

提供信息2.电路组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源电压或电流称为激励，它推进电路工作；由激励所产生电压和电流称为响应。第11页

电源、负载和中间步骤电路组成是什么？第12页最简单电路组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态能量转化为电能供电设备。负载：将电能转化为非电形态能量用电设备。连结导线：沟通电路、输送电能。

简单照明电路第13页第14页1.2电路模型本节要求：

了解几个理想电路元件；了解实际电路建模思想第15页

电路模型：实际电路数学模型怎样建模？由理想元件串、并联组成，近似地描述实际电路电气特征。有哪些理想元件？第16页电阻元件：描述消耗电能特征，把电能转变为热能、光能、声能、机械能等符号：电感元件：描述存贮磁场能特征符号：LR第17页电容元件：描述存贮电场能量特征符号：理想电压源：描述提供一定电压特征符号：+-Us第18页理想电流源：描述提供一定电流特征符号：IS还有许多其它理想元件，以后慢慢学吧！第19页建模思想是科研中一个很主要思维方法请观赏实际电路建模例！第20页手电筒电路模型(a)实际电路(b)电路模型(b)第21页干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热能第22页晶体管放大电路(a)实际电路(b)电路模型(b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器电阻器第23页

依据实际电路不一样工作条件以及对模型准确度不一样要求，应该用不一样电路模型描述同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。线圈几个电路模型(a)线圈图形符号(b)线圈经过低频交流模型(c)线圈经过高频交流模型记住啰，很有用啰！第24页线圈内阻存贮磁场能匝间电容效应第25页郑重申明：本课程介绍

电路模型（简称电路）分析计算第26页请观赏一些元器件实物！第27页

低频信号发生器内部结构第28页

惯用干电池和可充电电池第29页第30页第31页第32页第33页第34页第35页1.3电压和电流参考方向本节要求：了解电压与电流参考方向意义及其与实际方向关系本节很重要，别打瞌睡啰！第36页电路中对基本物理量要求方向1.电路基本物理量实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动方向电动势E

(电位升高方向)

电压U(电位降低方向)高电位

低电位

单位kA、A、mA、μA低电位

高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV第37页(2)参考方向表示方法电流：Uab

双下标电压：(1)参考方向IE+_

在分析与计算电路时，对电压、电流任意假定方向。Iab

双下标2.电路基本物理量参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_第38页实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向关系务必集中2分钟精力第39页注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压实际方向从b指向a。第40页每个二端元件，电压、电流参考方向应怎样取？理论上，爱咋样取，就咋样取。不过，有大家习惯取法。FOLLOWME第41页

对于二端元件而言，电压参考极性和电流参考方向选择有四种可能方式，如图下所表示。习惯取法：取关联参考方向第42页技巧：求解电路时，若事先并不知某元件上电流、电压实际方向时，就取参考方向，经过计算结果就知啦！你知吗？第43页第44页1.4欧姆定律本节要求：复习欧姆定律内容；注意欧姆定律公式表示。

第45页欧姆定律：流过电阻元件电流与

其两端电压成正比，

与其阻值成反比。初中就学过啦，无须烦琐了！第46页U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时，RU+–IRU+–I

表示式中有两套正负号：①式前正负号由U、I参考方向关系确定；

②U、I值本身正负则说明实际方向与参考方向之间关系。

通常取U、I参考方向相同。U=IR

U=–IR公式表示：请集中3分钟精神！第47页解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下列图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A第48页二端元件或单口网络端电压与电流关系称为伏安特征。I/AU/Vo线性电阻伏安特征线性电阻、非线性电阻概念：线性电阻伏安特征是一条过原点直线。第49页第50页1.5电源有载工作、开路与短路本节要求：了解电源有载工作、开路与短路状态中，电压、电流与功率特征；了解电功率和额定值意义。第51页状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U=IR

特征:1.电源有载工作IR0R+

-EU+

-电流大小由负载决定。或U=E–IR0电流特征电压特征第52页电源端电压：IR0R+

-EU+

-在电源有内阻时，I

U

。U=E–IR0电源外特征EUI0当R0<<R时，则U

E，表明当负载改变时，电源端电压改变不大，即带负载能力强。电源端电压特征第53页UI=EI–I²RoP=PE

–

P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率负载大小概念:

负载增加指负载取用电流和功率增加(电压一定)，等效电阻减小。IR0R+

-EU+

-U=E–IR0电路功率特征为何？负载并联也！第54页电源与负载判别①依据U、I实际方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+”端流出

（发出功率）；

负载：U、I实际方向相同，即电流从“-”端流出（吸收功率）。请集中4分钟精神！IR+

-USU+

-I都是实际方向由此可得：第55页电源与负载判别U、I参考方向不一样，P=UI

0，电源；P=UI

0，负载。U、I参考方向相同，P=UI0，负载；

P=UI

0，电源。

②依据U、I参考方向判别还有2分钟！UI能够证实：第56页例1-1在图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,

U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,

I5=-3A。

试求：(1)各二端元件吸收功率；

(2)整个电路吸收功率。例1－1第57页

例1-1在图图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,

U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。整个电路吸收功率为解：各二端元件吸收功率为第58页电气设备额定值额定值:电气设备在正常运行时要求使用值电气设备三种运行状态欠载(轻载)：I<IN

，P<PN(不经济)

过载(超载)：I>IN

，P>PN(设备易损坏)额定工作状态：I=IN

，P=PN

(经济合理安全可靠)

1.额定值反应电气设备使用安全性；2.额定值表示电气设备使用能力。例：灯泡：UN=220V

，PN=60W电阻：RN=100

，PN=1W

第59页特征:

状态：开关断开2.电源开路I=0电源端电压(开路电压)U

=U0=EP

=PE=△P=0①开路处电流等于零，I

=0②开路处电压U视电路情况而定。电路中某处断开时特征:I+–U有源电路IRoR+

-EU0+

-功率特征电压特征电流特征第60页状态：电源外部端子被短接3.电源短路

特征:电源端电压负载功率电源产生能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）U

=0

PE=

P=I²R0P

=0①短路处电压等于零，U

=0②

短路处电流I视电路情况而定。电路中某处短路时特征:I+–U有源电路IR0R+

-EU0+

-电流特征电压特征功率特征第61页第62页1.6基尔霍夫定律本节要求：掌握KCL、KVL内容；

能熟练地列写KCL、KVL方程本节是本章重点！第63页支路：电路中每一个分支。一条支路流过同一个电流，称为支路电流。结点：三条或三条以上支路联接点。回路：由支路组成闭合路径。网孔：内部不含支路（中空）回路。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1123介绍几个名词第64页支路：ab、bc、ca、…（共6条）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I下面可是一个很好例子，莫错过啰！几条支路？几个结点？结点：a、b、c、d

(共4个）第65页回路：abda、abca、adbca…

（共7个）网孔：abd、abc、bcd（共3个）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I几个回路？几个回路？第66页数一数图示电路支路、结点、回路和网孔数。第67页重点开始啦！第68页1.基尔霍夫电流定律(KCL)定律内容：即:

Ｉ入=

Ｉ出

叙述法之一：在任一瞬间，流进任一结点电流等于流出该结点电流。普通地:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1例：对于结点a，有：I1+I2=I3或：I1+I2–I3=0第69页1.基尔霍夫电流定律(KCL)定律内容：普通地:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1

叙述法之二：在任一瞬间，流进（或流出）任一结点电流代数和为零。普通地：流进结点：+流出结点：－均为：参考方向第70页1.基尔霍夫电流定律(KCL)KCL实质:电流连续性表达。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1KCL：约束了电路中任一结点各支路间电流第71页电流定律能够推广应用于包围部分电路任一假设闭合面。KCL推广应用：I=?例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2

+_+_I5

1

1

5

6V12V这些电流：有为正；有为负第72页2.基尔霍夫电压定律（KVL)定律内容：即：

U=0叙述法之一：

在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2：

E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0

或I2R2+I3R3–E2=0

I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112

即:

电位升=

电位降即：

U=0第73页叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压代数和恒等于零。2.基尔霍夫电压定律（KVL)定律内容

U=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112普通地：电位降：+电位升：－KVL：约束了电路中任一回路各元件间电压第74页

电位升=电位降E2=UBE+I2R2

U=0

I2R2–E2+

UBE

=0开口电压可按回路处理1对回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_KCL推广应用本重点讲解大约需要0.9分钟！坚持就是胜利！第75页重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！第76页请观赏例题第77页例1：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I6R6–I3R3+I1R1=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I4R4+I3R3–E=0对回路adbca，沿逆时针方向循行：–I1R1+I3R3+I4R4–I2R2=0应用

U=0列方程对回路cadc，沿逆时针方向循行：–I2R2–I1R1+E

=0adbcE–+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第78页

例2：如对图示电路三个回路，沿顺时针方向绕行回路一周，写出KVL方程。

123第79页第80页1.7电路中电位概念及计算本节要求：熟悉电位概念；

会进行电位计算；

熟悉电位特点；

熟悉电路简化画法第81页电位：电路中某点至参考点电压，记为“VX”

。

通常设参考点电位为零。1.电位概念某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电压与电位关系：a、b之间电压a点电位b点电位你们师兄、师姐经常在此犯错误！第82页注意：①说某点电位大小，一定要指明参考点；②某点有电位，但一点没有电压，两点之间才有电压

你可记住了？第83页

电位计算步骤:

(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；

(2)标出各电流、电压参考方向并计算；

(3)计算各点至参考点间电压即为各点电位请观赏例子，并注意归纳总结下面重点内容讲解大约需要3分钟第84页例1：求图示电路中各点电位:Va、Vb、Vc、Vd

。解：设a为参考点，即Va=0VVb=Uba=–10×6=

60VVc=Uca

=4×20=80VVd

=Uda=6×5=30V设b为参考点，即Vb=0VVa

=Uab=10×6=60VVc

=Ucb=E1=140VVd

=Udb=E2=90Vbac20

4A6

10AE290V

E1140V5

6A

dUab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E