5 1 直流电路和暂态过程

1、第五章n 电磁学电路n 场： 对象：电场、磁场 研究场的通量、环流n 路： 由元件和电源构成 研究电荷在场的作用下的迁移传导规律场的规律在电路中的具体实现北京大学物理学院王稼军编2005.5电路的分类定 直流电路：态电路 交流电路：暂态电路：北京大学物理学院王稼军编2005.5恒定电路n 直流电路的基本方程依据rr元件最简单的联结方式为串联和并联；简单电路：能够通过运用元件串、并联的计算法将电路化为一个单回路复杂电路：不能将元件的联结方式归并为串、并联的电路北京大学物理学院王稼军编2005.5 j dS = 0, E dl= 0SL简单电路p389 5-2、10U = U1= U 2 = LU

2、nI = I1 + I2 = +L+ In1111=+LRR1R2RnU 211RPi =RIi;高阻起主要作用R低阻起主要作用iii北京大学物理学院王稼军编2005.5I = I1 = I2 = L = InU = U1 + U 2 +LUnR = R1 + R2 +L Rn U R ;P = I 2Riiii平衡电桥等效简单电路电势差计补偿电路北京大学物理学院王稼军编2005.5复杂电路p 5-15 、18、19、20n 由多个电源和多个电阻复杂联接而成的电路，在一般情况下，这类电路不能用电阻串并联等效变换化简的电路n 解复杂电路的方法：n 基尔霍夫电路定律；P316n 等效电源定理（即戴

3、维南定理和诺顿定理）；p321n 叠加定理；n 等效变换等老书 p301老书 p302n 其它解电路的方法可参看电工学教材。北京大学物理学院王稼军编2005.5名词解释n 支路：电路中由电源、电阻串联而成的通路，支路中电流强度处处相等n 节点或分支点：三条或更多条支路的联接点。n 回路：几条支路构成的闭合通路北京大学物理学院王稼军编2005.5电路的典型问题：n 已知全部电源的电动势、内阻和全部负载电阻，求每一条支路的电流；n 已知某些支路的电流，求某些电阻或电动势。n 基尔霍夫电路定理给出了把这些物理量联系起来的完备方程组，从而普遍地解决了电路的计算问题。北京大学物理学院王稼军编2005.5

4、基尔霍夫第一定律n 规定流向节点的电流为负， 从节点流出的电流为正n 汇于节点的各支路电流强度的代数和为零 (I ) = 0若一个完整电路共有n个节点，则可以写出n-1个独立的节点方程基尔霍夫第一方程组北京大学物理学院王稼军编2005.5- I1 - I2 + I3 j dS = 0S基尔霍夫第二定律基尔霍夫第二方程组，又叫回路电压方程n 沿回路环绕一周回到出发点，电势数值不变 (e ) + (IR) = 0 E dl = 0写方程的约定规定其绕行方向（可以任意规定）标定一个电流方向解出 I0，实际电流与标定一致解出 I 1显然阻尼度与R、L、C取值, 过阻尼,临界阻尼,阻尼振荡有关，电感、电

5、容是储能元件，电阻是耗散性元件，其大小反映电路中电磁能耗散的情况l = 1 1北京大学物理学院王稼军编2005.5应用:灵敏电流计n 特点：测量小电流10-7-10-11 An 灵敏度高n 结构: 磁场径向分布 系统受三个力矩 磁力矩 弹性力矩 电磁阻尼力矩负号表示电磁阻尼力矩方向永远和角速度的方= NISB= -DjL磁L弹L 阻 = -NiSB = -= -P电流Rdtdt北京大学物理学院王稼军编2005.5感应电流 in 设线圈以角速度w转动n 电流计线圈本身的电阻Rgn 与之相联的外电路电阻 R外R= Rg + R 外n 总电阻i = e= NSB djRRdt北京大学物理学院王稼军编2005.5L阻 = -NiSB= - (NSB)dj = -dj2PRdtdt运动方程d 2jdj+ L阻 = NSBI - Dj - P= L磁 + L弹Jdt 2dtPl =2JDn 由l决定三种阻尼状态n 测量时，一般希望指针快点达到平衡， 取临界阻尼北京大学物理学院王稼军编2005.5J 为线圈的转动惯量冲击电流计n 用途：测短时间内脉冲电流所迁移的电量，以及 与此有关的量如B 、高阻、电容等n 结构类似与灵敏电流计，但线圈的转动惯量大n 自由振荡周期较长，T20sn