《汽车电子电工基础》-电路分析 第1章 电路的基本概念和基本定律

绪论电工电子技术电工技术电子技术模拟电子技术数字电子技术三相交流电路半导体器件

基本放大电路

直流稳压电源集成运算放大器的应用晶闸管及可控整流电路数字电路基础逻辑门电路与组合逻辑电路时序逻辑电路和555定时器数/模和模/数转换器电路的基本概念、基本定律（以直流电路为例）交流电路及分析方法电路的分析方法第1章电路的基本概念和基本定律

§1.1电路的基本物理量及其正方向

§1.2电路的组成和作用

§1.3电路的基本定律

§1.4电路的三种工作状态【知识拓展】

电路中电位的计算教学要求1、理解电压、电流及功、功率的概念2、理解电压、电流参考方向的概念3、掌握基尔霍夫定律及其应用方法4、理解电路中电位的计算方法§1.1电路的基本物理量及其正方向一、电流二、电压和电动势

三、电路的功和功率一、电流2、表达式3、单位1、定义1A=103mA=106µA

电荷在电场作用下作有规则的定向移动物理中把单位时间内通过导体横截面的电量定义为电流强度。随时间变化的电流不随时间变化的电流5、参考方向4、方向（规定）正电荷的运动方向为正方向1、电位二、电压和电动势

电场中某点的电势，它在数值上等于电场力把单位正电荷从电场中某点移到无限远处所做的功。电位零点:大地公共点

接“地”，用“丄”表示。电路中a点电位记作VA。2、电压二、电压和电动势(1)定义：电场力把单位正电荷从电场中a点移到b点所做的功，记作下标A、B表明电压方向，由A—>B。1V=103mV=106μV=10-3kV(2)方向：(3)单位：(4)、电压参考方向（1）电压的方向为电位降低的方向。（2）电路中各点电位值与参考点的选择有关，但两点间的电压值与参考点无关。（3）电位值和电压值的计算都与选择的路径无关。结论

3、电动势是衡量电源内局外力克服电场力移动电荷时电动势用e(E)表示。方向：电位升高的方向。作功的物理量。4、关联参考方向在参考方向下，电压、电流都是代数量。电压、电流的参考方向与实际方向相同时解得的电压、电流为正值，相反时为负值。

三、电路的功和功率1、电路的功负载消耗或吸收的电能，即电场力移动电荷所做的功，用w（W）表示。

2、功率单位时间内消耗的电能W=Uq或W=UIt

P=UIP:瓦(W)、kW、mW1W=10-3kW=103mW1J=1W×1s=1W•sW:焦耳（J）、kJ、mJ“度”：1度=1kW•h=1000W×3600s=3.6×106J3、单位4、在电压、电流参考方向下，功和功率也是代数量方向相同时，P=UI

P>0耗能的是负载方向相反时，P=-UIP<0产生电能是电源例1.1已知：一只60瓦、220伏的灯泡，一个月消耗多少千瓦小时电能？每月30天，每天4小时计算。第二节电路的组成和作用一、电路的组成1.电源2.中间环节3.负载二、电路的作用1.实现电能的传输和转换2.传递和处理信号定义:激励、响应第三节电路的基本定律

支路：电路中含有电路元件的每个分支称为支路。

结点：电路中，三条或三条以上支路的联结点称为结点。

回路：电路中的闭合路径称为回路。

网孔：在回路内部不含有支路的回路称为网孔。一、欧姆定律

流过电阻的电流与电阻两端的电压呈正比，与电阻成反比I=U/RU=IR单位：欧姆P=UI=RI2=U2/RI=-U/R例1.2二、基尔霍夫定律（一）基尔霍夫电流定律（KCL）1、内容或在任一时刻，汇集于任一结点的电流代数和等于零。(流入电流为“+”,流出电流为“-”，或反之。）在任一时刻，流入电路中任一结点的电流总和等于流出该结点的电流总和。即2、例3、有关正负号的讨论：（1）方程中各项前的正、负号，取决于电流参考方向是流入结点还是流出结点;（2）电流数值的正负，取决于电流的参考方向是否与实际方向一致。I1+I2=I3+I4或I1+I2-I3-I4=0对此，应特别注意！如果I1=1A，I2=2A，I3=-3A代入方程得I4=I1+I2-I3=1+2-（-3）=6A4、KCL的推广应用将封闭面看作是一个广义结点。（二）基尔霍夫电压定律（KVL）

1、内容：在任一时刻，沿任一闭合回路循行一周，回路中各部分电压的代数和等于零，即：∑u=0

2、有关正负号的讨论：（1）式中的各项的正负号取决于各部分电压的方向与循行方向是否一致；一致时为“+”，不一致时为“-”；（2）电压值的正、负取决于电压的参考方向与实际方向是否一致。3.举例4.推广应用：应用于不闭合电路对BCFEB回路中C、F间无支路闭合，但设定电压UCF，

有UCF-US2+R2I2=0或UCF=US2-R2I2

例：例1.4电路的基本状态：（2）电源端电压与负载端电压相等有载工作状态（通路）、开路、短路一．有载工作状态（1）电源向负载提供电流（3）功率平衡方程第四节电路的三种工作状态二．开路：三．短路：（1）电路中电流I=0（1）电源的端电压即负载电压为零（2）电源端电压最大（3）功率为零（2）流过电源的电流最大（3）短路是一种事故，应避免——线路中加熔断器；注意区别于短接。四、电气设备的额定值2．电源设备的额定功率:标志电源的供电能力1．电气设备的额定值主要有：满载过载欠载3．负载设备的通常工作于额定状态。额定电压、额定电流、额定功率等。例1.7已知电源的额定功率PN=11kW，额定电压UN=220V，内电阻R0=0.4Ω，R为可调负载电阻，求：（1）电源的额定电流IN；（2）电源的开路电压UOC；（3）电源满载时的负载电阻RN；（4）负载发生短路时的短路电流ISC。【知识拓展】电路中电位的计算电路中零电位点（参考点）的确定：实际工程：大地电子仪器设备：较多元件汇集的公共点“

⊥”引入电位概念后电路的简便画法例1.8分析图中开关断开和接通时A点电位开关断开时：支路电流

A点电位VA=UAB=-8x(0.25)=-2V开关闭合时：KCL方程：

（8+16）I-（-6）=0

I=0.25mAA点电位例1.9

注意：1.参考点一旦确定后，电路中各点电位就确定