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本章要求本章要求:1.1.1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2.2.理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；3.3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；理解电功率和额定值的意义；4.4.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。1标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容前言点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容 第1章 电路的基本概念与基本定律1.11.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.21.2 电路模型电路模型1.31.3 电路的基本物理量电路的基本物理量1.41.4 欧姆定律欧姆定律1.51.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.61.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.71.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算31.1 电路的作用与组成部分 (1)(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)(2)实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.1.电路的作用电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉.输电线42.2.电路的电路的组成部分组成部分电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的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5电源负载中间环节开关实际电路 电路模型电路：电流的通路.1.2 电路模型6（1）电源：供给电能的设备。（2）负载：（3）中间环节（又称传输控制环节）：把其它形式的能量转换为电能。把电能转换为其它形式的能量 各种控制电器和导线，起传输、分配、控制电能的作用。电阻热能电容电场能电感磁场能71 1、电流 电流强度（简称电流）：电荷有规律的定向运动即形成电流 单位时间流过某一截面积 的电荷量。定义式为：单位定义安培A，毫安mA1.3 电路的基本物理量8方向a.实际正方向即物理学中规定的方向正电荷移动的方向电流方向电流方向 9电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR10b.参考正方向:1.任意假定;2.若实际方向与参考正方向相同,则I为正值;3.若实际方向与参考正方向相反,则I为负值;I=1AI=-1A11IR箭 头双下标baIab 电流：c.表示方法 在分析电路时,首先要假定电流的参考正方向,并以此为准去分析计算,最后从答案的正负来判定电流的实际方向.=-Iba122 2、电压：+Uab -ba定义：电路中两点间的电位差单位：伏特 V,kV,mVV,kV,mV方向：a.a.实际方向:b.b.参考正方向:；若实际方向与参考正方向相同,则U U为正值；否则U U为负值任意假定从高电位点指向低电位点，即 电压降的方向。13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。实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系注意：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，则电压的实际方向从 a 指向 b；若 U=5V，则电压的实际方向从 b 指向 a。14c.表示方法u_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）双下标箭 头uab电压d.d.关联参考方向:元件的电压和电流取一致的参考方向.即满足“水”往低处流的方向.15 IRURab假设:与 的方向一致例 假设:与 的方向相反 IRURabe.e.非关联参考方向:元件的电压和电流取相反的参考方向.16与电压相同,伏特 V VE=U+E-U3 3、电动势(E)(E)：单位负极指向正极.方向表示方法:电动势正负极性箭 头abab+E -E 用来衡量电源力对电荷做功的能力，即把其它形式的能量转换为电能的能力17小结:物理量的实际正方向在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程 计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.18例已知：E=2V,R=1问：当Uab分别为 3V 和 1V 时，IR=?E IRRURabUab解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；+-c=Uac+Ucb(2)列电路方程：19(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 IRRURabU204 4、电 功 率aIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为 U,流入此 部分电路的电流为 I，则这部分电路消耗的功率为:功率有无正负？如果U I方向不一致结果如何？2122IRUab或IRUab“吸收功率”（负载）“发出功率”（电源）若 P 0若 P 0IUab+-根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）U、I均为负U、I均为正U、I均为正U、I 一正一负23例:在下图中,方框代表电源或负载.已知U=220V,I=-1A,U=220V,I=-1A,试问那些方框是电源,哪些是负载?+U-U+U-U+II II电源电源负载负载24例某电路中的一段支路含有电源,如图,支路电阻R R=0.6,=0.6,测得该有源支路的端电压为230V,230V,电路中的电流I=5A,I=5A,试求:(1):(1)此有源支路的电动势;(2);(2)此有源支路在电路中属于电源性质还是负载性质?解:R+E_+U_I(1)U=-IR+EE=U+RI=233V(2)此支路向外电路提供电能,属于电源的性质.251.4 欧姆定律RUIRUI关联方向非关联方向261.5 电源有载工作、开路与短路272829讨论:(1)电源输出功率最大的条件：（假设US、RO一定时）RL=RO最大功率值：功率匹配30 各种电气设备均有一定过载能力，一般电流或功率过载能力为20%左右，而电压为10%左右。(2)(2)电气设备的额定值和额定工作状态：额定值电气设备长期工作（连续工作大于l l 小时)所允许的电压、电流、功率等的最大值，用符号UN N，IN N，PN N等表示。在额定值下工作称额定状态，或称满载工作状态。31 其次，电源实际输出功率的大小不是取决于其本身的额定值，而是取决于所加负载的大小。(3)(3)负载大小的概念:电源的负载有两个意义具体意义是指耗用电能的设备抽象意义是指电源输出的功率或电流,(负载大是指输出功率大或电流大)对于通常使用的电压源来说，负载是并联的，若负载增大则负载电阻减小。321.6.11.6.1 欧姆定律1.6.21.6.2基尔霍夫定律 (一)基尔霍夫电流定律 (二)基尔霍夫电压定律1.6 基尔霍夫定律33RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在 图中标明正方向。RUIRUI欧姆定律1.6.11.6.134 广义欧姆定律 (支路中含有电动势时的欧姆定律)当 UabE 时，I 0 表明方向与图中假设方向一致当 UabE 时，I 0 表明方向与图中假设方向相反E+_baIUabRC35解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A361.6.2基尔霍夫定律（克氏定律）用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系,其中包括克氏电流和克氏电压两个定律。名词注释：结点：三个或三个以上支路的联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1例37支路：ab、ad、.（共6条）回路：abda、bcdb、.（共7 个）结点：a、b、.（结点）(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-38(一)基尔霍夫电流定律（KCL）对任何结点，在任一瞬间，流入结点的电流等于由结点流出的电流,I1I2I3I4基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性 I=0即：例或：或者说，在任一瞬间，一个结点上电流的代数和为 0。I 入=I 出即：39I=0 在任一瞬时，一个结点上电流的代数和为零。正负号约定：若规定正方向流进结点的电流取正号，则流出结点的电流取负号。40电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0基尔霍夫电流定律的扩展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R41例：图中(1)已知S闭合时I=1A，求I ；(2)S断开时，求I 。42(二)基尔霍夫电压定律（KVL）对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等于电位降。或各电压的代数和为 0。例如：回路#3电位升电位降即：=电阻电压降电动势=aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE143E=(IR)A.在任一回路循行方向上，回路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。B.E凡电动势的参考方向与所选回路绕行方向相同者取正,否则取负.C.(IR)凡电流参考方向与所选回路绕行方向相同者取正,否则取负.注意：44电动势电压E+_RabUabI基尔霍夫电压定律也适合开口电路。例45例：例：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 E=0对回路 adbca，沿逆时针方向循行：I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用 U=0列方程对回路 cadc，沿逆时针方向循行：I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I46 1.1.基尔霍夫电流定律或电压定律具有普遍适用性.2.2.在应用KCLKCL、KVLKVL列式子时，要先在电路图中标明电压、电流和电动势的正方向.注意:因此，式中有两套正负号。3.3.在列KVLKVL式子时,还要标明回路绕行方向47关于独立方程式的讨论 问题的提出：在用基尔霍夫电流定律或电压定律列方程时，究竟可以列出多少个独立的方程？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？48基尔霍夫电流方程：结点a：结点b：独立方程只有 1 个基尔霍夫电压方程：#1#2#3独立方程只有 2 个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE149设：电路中有N个结点，M个网孔N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小 结独立的结点电流方程有 (N-1)个独立的回路电压方程有 M个则：（即为网孔个数）独立电流方程：个独立电压方程：个50讨论题求：I1、I2、I3 能否很快说出结果？1+-3V4V1 1+-5VI1I2I351电位的概念：Va=5V a 点电位：ab1 5Aab1 5AVb=-5V b 点电位：在电路中任选一结点，设其电位为零（用此点称为参考点。其它各点对参考点的电压，便是该点的电位。记为：“VX”（注意：电位为单下标）。标记），1.7 电路中电位的概念及计算52532.举例 求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：设 a为参考点，即Va=0VV Vb b=U=Ubaba=106=106=60V60VV Vc c=U=Ucaca =420=80 V=420=80 VV Vd d =U Udada=65=30 V=65=30 V设 b为参考点，即Vb=0VV Va a =U Uabab=106=60 V=106=60 VV Vc c =U Ucbcb=E E1 1=140 V=140 VV Vd d =U Udbdb=E E2 2=90 V=90 Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 VU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 V54电位在电路中的表示法E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2a选a点为参考点55R1R2+15V-15V 参考电位在哪里？R1R215V+-15V+-5657R1R2US1+-US2+-aIVa58例例1:1:图示电路，计算开关S S 断开和闭合时A点 的电位VA解:(1)当开关S S断开时(2)当开关闭合时,电路 如图（b）电流 I2=0，电位 VA=0V 。电流 I1=I2=0，电位 VA=6V 。电流在闭合路径中流通2K A+I I1 12k I I2 26V(b)2k+6VA2k SI I2 2I I1 1(a)59例例2 2：电路如下图所示，电路如下图所示，(1)(1)零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。画电路图表示出来。(2)(2)当电位器当电位器R RP P的滑动触点向的滑动触点向下滑动时，下滑动时，A A、B B两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？A+12V12VBRPR1R212V 12V BARPR2R1I解：（解：（1 1）电路如左图，）电路如左图，零电位参考点为零电位参考点为+12V+12V电源的电源的“”端与端与12V12V电源的电源的“+”+”端的联接端的联接处。处。当电位器当电位器R RP P的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电流流 I I 减小，所以减小，所以A A电位增高、电位增高、B B点电位降低。点电位降低。（2 2）由）由KVLKVL：-12=-12=-IRIR1-V VA V VA A =I IR R1 1 +12+12-1212=-IRIR2+V+VB V VB B =I IR R2 2 12 1260Q&A问答环节敏而好学，不耻下问。学问学问，边学边问。Heisquickandeagertolearn.Learningislearningandasking.添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本.您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整
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