第一章-电路的基本概念与基本定律课件

下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组本章要求本章要求本章要求本章要求: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；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；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，正确了解电路的有载工作、开路与短路状态，正确了解电路的有载工作、开路与短路状态，正确了解电路的有载工作、开路与短路状态，正确识别电源与负载；识别电源与负载；识别电源与负载；识别电源与负载；4.4.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。第第1章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.1 电路的作用与组成部分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实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒1.1.电路的作用电路的作用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。或电路元件按一定方式组合而成。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分电源电源:提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组负载：负载：接受信号接受信号信号源信号源:提供信号提供信号2.2.电路的电路的电路的电路的组成部分组成部分组成部分组成部分放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为电源或信号源的电压或电流称为激励激励，它推动电路，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为工作；由激励所产生的电压和电流称为响应响应。中间环节（信号处理）：中间环节（信号处理）：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等电路分析电路分析：已知电路结构和元件参数的条件下，讨论：已知电路结构和元件参数的条件下，讨论激励和响应之间的关系激励和响应之间的关系下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.2 电路模型电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。路相对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒例：手电筒例：手电筒 手电筒由干电池、手电筒由干电池、电珠、筒体和开关组成。电珠、筒体和开关组成。理想电路元件主要有理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。容元件和电源元件等。手电筒的电路模型手电筒的电路模型+R0R开关开关EI电珠电珠+U干电池干电池 筒体（导线）筒体（导线）下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 干电池干电池是电源元件，是电源元件，其参数为电动势其参数为电动势 E 和内和内阻阻Ro；电珠电珠主要具有消耗电能主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其的性质，是电阻元件，其参数为电阻参数为电阻R；筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通断。断。今后分析的都是指电今后分析的都是指电今后分析的都是指电今后分析的都是指电路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号表示。表示。表示。表示。手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型+R0R开关开关EI电珠电珠+U干电池干电池 筒体（导线）筒体（导线）下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向1.1.电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位升高的方向电位升高的方向)电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单 位位kA、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab 双下标双下标电压：电压：(1)(1)参考方向参考方向参考方向参考方向 在分析与计算电路时，对在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。电量任意假定的方向。Iab 双下标双下标2.2.电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向箭箭 标标abRI正负极性正负极性+abUI U+_+R0E下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。(3)(3)实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系注意：注意：在参考方向选定后，电流在参考方向选定后，电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。若若 I=5A，则电流的实际方向从，则电流的实际方向从 a 流向流向 b；例例1：若若 I=5A，则电流的实际方向从，则电流的实际方向从 b 流向流向 a。abRIabRU+若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 a 指向指向 b；若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 b 指向指向 a。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组I=0.28A I=0.28A 电动势电动势E=3V,则实际方向则实际方向与参考方向相同，方向由负与参考方向相同，方向由负极极-指向正极指向正极+；U+R0EU+例例2:电路如图所示。电路如图所示。电流电流I=0.28A，则，则实际方向与参考方实际方向与参考方向相同，电流流向向相同，电流流向向右向右,反之亦然。反之亦然。电压电压U=2.8V,因为其参考因为其参考方向与实际方向相反方向与实际方向相反;即即:U=U 电压电压U=2.8V,则实际方向则实际方向与参考方向相同，方向由正与参考方向相同，方向由正极极+指向指向-；2.8V 2.8V3V例例3、Uab=-5v，试问，试问a、b两点哪点电位高？两点哪点电位高？abR解：解：Uab=-5v0，故，故Uab实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反，相反，b点电位高。点电位高。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例4、U1=-6v，U2=4v，试问，试问Uab？解：已知解：已知U1=-6v，U2=4v，而而Uab=-U2-U1 故故Uab=2V注意：注意：当同一个电流当同一个电流(或电压或电压)的的参考方向取相反时参考方向取相反时，则最终，则最终的电流的电流(或电压或电压)值值相差一个负号相差一个负号。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.4 欧姆定律欧姆定律U、I 参考方向相同时参考方向相同时U U、I I 参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时RU+IRU+I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号：(1)式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定；(2)U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向值本身的正负则说明实际方向与参考方向 之间的关系。之间的关系。通常取通常取 U、I 参考方向相同参考方向相同(关联参考方向）：关联参考方向）：电压的电位降即电流的流向，或电流的流向电压的电位降即电流的流向，或电流的流向即电压的电位降即电压的电位降U=I R U U=IRIR下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 解解:对图对图(a)有有,U=IR 例例:应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图对图(b)有有,U=IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A电流的参考方向电流的参考方向与实际方向相反与实际方向相反电压与电流参电压与电流参考方向相反考方向相反下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。是一条过原点的直线。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路开关闭合开关闭合,接通电源与负载接通电源与负载电源端电压电源端电压U=IR 1.电压电流关系电压电流关系1.5.1 电源有载工作电源有载工作(1)电源输出电流的大小由负载决定。电源输出电流的大小由负载决定。(2)在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E IR0电源的外特性电源的外特性EUI0 当当当当 R R0 00，吸收，吸收10W功率，负载。功率，负载。（b）参考方向一致，参考方向一致，P=UI=5(2)=10W，P0，吸收，吸收10W功率，负载。功率，负载。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例2 求图示电路中各方框所求图示电路中各方框所代表的元件消耗或提供的代表的元件消耗或提供的功率。已知：功率。已知：U1=1V,U2=-3V,U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3VI1=2A,I2=1A,I3=-1A 解：解：注注:对一完整的电路，提供的功率消耗的功率对一完整的电路，提供的功率消耗的功率I1564123I2I3+-U6U5U4U3U2U1-下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例3:已知已知:电路中电路中U=220V，I=5A，内阻，内阻R01=R02=0.6。求求:(1)电源的电动势电源的电动势E1和负载的反电动势和负载的反电动势E2；(2)说明功率的平衡关系。说明功率的平衡关系。R01E1UI+R02E2+解：解：(1)对于电源对于电源 U=E1-U1=E1-IR01 即即 E1=U+IR01=220+5 0.6=223V 对于负载对于负载 U=E2+U2=E2+IR02 即即 E2=U-IR01=220-5 0.6=217V(2)由上面可得，由上面可得，E1=E2+IR01+IR02 等号两边同时乘以等号两边同时乘以 I，则得，则得 E1 I=E2 I+I2R01+I2R02代入数据有代入数据有 223 5=217 5+52 0.6+52 0.6 1115W=1085W+15W+15W。电源提供功率电源提供功率=负载消耗功率负载消耗功率下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值额定值额定值:电气设备在正常运行时而规定的正常容许值电气设备在正常运行时而规定的正常容许值1.额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：UN=220V，PN =60W电阻：电阻：RN=100 ，PN =1 W 电气设备的三种运行状态：电气设备的三种运行状态：电气设备的三种运行状态：电气设备的三种运行状态：欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定工作状态：I=IN，P=PN(经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其电气设备工作时的实际值不一定都等于其额定值，要能够加以区别。额定值，要能够加以区别。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组在在220V电压下工作时的电阻电压下工作时的电阻一个月用电一个月用电:W=Pt=60W(3 30)h=0.06kW 90h =5.4kW.h 例例1：一只一只220V,60W的白炽灯的白炽灯,接在接在220V的电的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工电压下工作时的电阻。如果每晚工作作时的电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，问一个月消，问一个月消耗多少电能耗多少电能?解解:通过电灯的电流为通过电灯的电流为下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例2、有人打算将有人打算将110V、100W的和的和110V、40W的两只的两只灯泡串联后接在灯泡串联后接在220V的电源上，是否可以？为什么？的电源上，是否可以？为什么？解：解：由灯泡的额定功率与其电阻的关系：由灯泡的额定功率与其电阻的关系：PN=UN2/R，可得，可得110V、100W的灯泡：的灯泡：R1=UN12/PN1=1102/100=121110V、40W的灯泡：的灯泡：R2=UN22/PN2=1102/40=302.5若将两只灯泡串联后接在若将两只灯泡串联后接在220V的电源上，则两只的电源上，则两只灯泡的工作电压为：灯泡的工作电压为：100W的灯泡：的灯泡：U1=220R1/（R1+R2）=62.86V40W的灯泡：的灯泡：U2=220R2/（R1+R2）=157.14V由此可知，由此可知，100W的灯泡工作电压将低于额定电压，的灯泡工作电压将低于额定电压，40W的灯泡工作电压将高于额定电压，则会烧毁。故不能将它的灯泡工作电压将高于额定电压，则会烧毁。故不能将它们串联后接在们串联后接在220V的电源上的电源上下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 开关开关 断开（空载）断开（空载）1.5.2 电源开路电源开路特征特征:I=0电源端电压电源端电压(开路电压或空载电压开路电压或空载电压)负载功率负载功率U=U0=EP=01.开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I =02.开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I+U有有源源电电路路IRoR EU0 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组电源外部端子被短接电源外部端子被短接1.5.3 电源短路电源短路 特征特征:电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压负载功率负载功率负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IR0P=01.短路处的电压等于零；短路处的电压等于零；U =02.短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征:I+U有有源源电电路路IRRo E+U下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例1、有一直流电源，其额定输出功率有一直流电源，其额定输出功率PN=200W，其额定，其额定输出电压输出电压UN=50V，内阻，内阻RO=0.5,负载电阻负载电阻R可调节，其电可调节，其电路如图示。路如图示。R0ER+I+U试求试求：（1）额定工作状态下的电流）额定工作状态下的电流及负载电阻；（及负载电阻；（2）开路状态下的电）开路状态下的电源端电压；（源端电压；（3）电源短路状态下的）电源短路状态下的电流电流解：解：（1）(2)(3)下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。结点：结点：结点：结点：三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路：回路：回路：回路：由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。网孔：网孔：网孔：网孔：内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。I1I2I31 12 23 3ba E2R2 R3R1E1下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.6.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL定律定律)1 1定律定律定律定律 即即即即:入入入入=出出出出 在任一瞬间，流入某一结点的电流等于流出该结在任一瞬间，流入某一结点的电流等于流出该结点的电流。点的电流。实质实质:电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。或或:=0对结点对结点 a：I1+I2=I3或或 I1+I2I3=0 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCLKCL）反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。结点处各支路电流间相互制约的关系。ba E2R2 R3R1E1I1I2I3 在任一瞬间，一个结点上电流的代数和在任一瞬间，一个结点上电流的代数和在任一瞬间，一个结点上电流的代数和在任一瞬间，一个结点上电流的代数和 （一般可以规定流入为正，流出为负）恒等于零。（一般可以规定流入为正，流出为负）恒等于零。（一般可以规定流入为正，流出为负）恒等于零。（一般可以规定流入为正，流出为负）恒等于零。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面（广义结点）。电路的任一假设的闭合面（广义结点）。电路的任一假设的闭合面（广义结点）。电路的任一假设的闭合面（广义结点）。2 2推广推广推广推广I=?例例1:I=0IA+IB+IC=02+_+_I5 1 1 5 6V12VIAIBICAIBCIABACBIC广义结点广义结点例例2:下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组解解I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4由由基尔霍夫基尔霍夫电流定律电流定律可列出可列出I1I2I3I402 2（3 3）（）（2 2）I I4 40 0可得可得I43A例例3 3：如图所示，如图所示，I12A，I23A，I32A，试求试求I4。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和（可以规定绕向上的电位降为正，电电压的代数和（可以规定绕向上的电位降为正，电电压的代数和（可以规定绕向上的电位降为正，电电压的代数和（可以规定绕向上的电位降为正，电位升为负）恒等于零。位升为负）恒等于零。位升为负）恒等于零。位升为负）恒等于零。1.6.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL定律定律)1 1定律定律定律定律 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行在任一瞬间，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。一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路对回路1：对回路对回路2：E1=I1 R1+I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或或 I1 R1+I3 R3 E1=0 或或 I2 R2+I3 R3 E2=0 1 12 2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVLKVL）反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。回路中各段电压间相互制约的关系。I1I2I3ba E2R2 R3R1E1 即即即即:U U升升升升=U U降降降降或或:U=0下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组2 2推广推广推广推广 基尔霍夫电压定律可以推广应用于回路中的部分基尔霍夫电压定律可以推广应用于回路中的部分基尔霍夫电压定律可以推广应用于回路中的部分基尔霍夫电压定律可以推广应用于回路中的部分电路（广义回路）。电路（广义回路）。电路（广义回路）。电路（广义回路）。UUAB+UB-UA=0则则UABUAUB U U+RI E 0则则UERI(b)(a)O推论：任意两点的电压等于这两点电压电位降方向上所推论：任意两点的电压等于这两点电压电位降方向上所有电位降（电位降为有电位降（电位降为“+”，电位升为，电位升为“-”）的和。）的和。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1列方程前列方程前标注标注回路绕行方向；回路绕行方向；电位升电位升=电位降电位降 E2=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=02应用应用 U=0列方程时，各列方程时，各列方程时，各列方程时，各项前符号的确定：项前符号的确定：如果规定绕向上的电位降取正号，则电位升取负号。如果规定绕向上的电位降取正号，则电位升取负号。如果规定绕向上的电位降取正号，则电位升取负号。如果规定绕向上的电位降取正号，则电位升取负号。3.基尔霍夫电压定律仍然适用于回路中的部分电路。基尔霍夫电压定律仍然适用于回路中的部分电路。KVL注意：注意：1 1UBE求解求解：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_故回路中部分电路的故回路中部分电路的开口电压开口电压或或任意两点的电压任意两点的电压，计算步骤：计算步骤：（1）选广义回路）选广义回路（2）标绕向）标绕向（3）列）列KVL方程求解。方程求解。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例例例1 1：对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4 E+I3 R3=0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用应用 U=0列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I注意：电路仅标流注意：电路仅标流向时，向时，在在 U=0中，流向与绕向一中，流向与绕向一致为致为“+”，不一致，不一致为为“-”。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组解解由由基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律可得可得（1 1）UAB+UBC +UCD+UDA=0 即即 UCD2V（2 2）UABUBCUCA0 即即 UCACA1V1V例例2 2：已知下图为一闭合电路，各支路的元件是任意已知下图为一闭合电路，各支路的元件是任意的，但知的，但知UAB5V，UBC4V，UDA3V试求：（试求：（1 1）UCD：（：（2 2）UCA。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组2 2、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律的适用范围：的适用范围：的适用范围：的适用范围：普遍性。普遍性。普遍性。普遍性。3 3、应用基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压的注意点：、应用基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压的注意点：、应用基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压的注意点：、应用基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压的注意点：首先标出电压、电流的参考方向及回路的绕行方向；首先标出电压、电流的参考方向及回路的绕行方向；首先标出电压、电流的参考方向及回路的绕行方向；首先标出电压、电流的参考方向及回路的绕行方向；代数式恒等于零的表达式中规定正、负号。代数式恒等于零的表达式中规定正、负号。代数式恒等于零的表达式中规定正、负号。代数式恒等于零的表达式中规定正、负号。1、基尔霍夫、基尔霍夫电流电流定律应用于定律应用于结点结点 基尔霍夫基尔霍夫电压电压定律应用于定律应用于回路。回路。基尔霍夫定律基尔霍夫定律注意：注意：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组解解应用基尔霍夫电压定律应用基尔霍夫电压定律列出列出 RB BI2 2+UB B UBEBE 0 0得得 I2 20.315mA0.315mAR1I1 RBI2+UB US 0得得I10.57mA应用应用基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律列出列出 I2I1IB0 得得 IB B0.255mA0.255mA例例1 1：如图如图RB B20K20K ，R1 110K10K ，UB B6V6VUS S6V6V，UBEBE0.3V0.3V 试求电流试求电流IB ，I2 2及及I1 1。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例2、试求图中电路的电流、试求图中电路的电流I、I1和电阻和电阻R。设。设Uab=0解：（解：（1）对对acbd的正方形闭合的正方形闭合面由基尔霍夫电流定律得面由基尔霍夫电流定律得I=6A（2）由由Uab=2+2I1=0，得，得I1=-1A（3）由由Uab=0，得，得I4、I5平均分流，故平均分流，故I4=I5=3A对对b点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I3=I1+I5，得，得I3=-1+3=2A对对a点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I4=I1+I2，得，得I2=3-(-1)=4A对对R由欧姆定律得由欧姆定律得R=Uad/I2=Ubd/I2=（1I3）/I2=2/4=0.5(3)对对c点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I4+I5=6A对回路对回路abca基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律Uab-4I5+4I4=0对对a点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I4=I1+I2，得，得I2=3-(-1)=4A对对b点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I3=I1+I5，得，得I3=-1+3=2A对回路对回路abda基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律Uab+I3-RI2=0下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，记为记为记为记为“V VX X”。通常设参考点的电位为零通常设参考点的电位为零通常设参考点的电位为零通常设参考点的电位为零,符号为符号为符号为符号为“”。1.1.电位的概念电位的概念电位的概念电位的概念 电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤:(1)(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)(2)标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；(3)(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；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。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组2.举例举例 求图示电路中求图示电路中各点的电位各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点，即即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设设 b为参考点，即为参考点，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 V下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组 结论：结论：结论：结论：(1)(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；(2)(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5+140V6 cd简化法：采用恒压源非参考简化法：采用恒压源非参考点极性端的电位值来简化点极性端的电位值来简化还原法：电位值的正、负表明还原后该点上恒压源的参考极性，电位值还原法：电位值的正、负表明还原后该点上恒压源的参考极性，电位值的绝对值也就是恒压源的电动势的绝对值也就是恒压源的电动势E，恒压源另一个极性端接参考点。，恒压源另一个极性端接参考点。电路特点：恒压源的一个极性端接参考点电路特点：恒压源的一个极性端接参考点下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组2k A+I I1 12k I I2 26V(c)例例例例1:1:图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开断开 和闭合时和闭合时A点的电位点的电位VA(1)当开关当开关S S断开时，断开时，电路如图（电路如图（a a）(2)当开关闭合时当开关闭合时,电路如图（电路如图（c）电流电流 I2=0，电位电位 VA=0V 。电流电流 I1=I2=0，电位电位 VA=6V 。2k+6VA2k SI I2 2I I1 1电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通2k A+I I1 12k I I2 26V(a)解：解：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组例例例例2 2：电路如下图所示，电路如下图所示，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？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。画电路图表示出来。画电路图表示出来。(2)(2)当电位器当电位器当电位器当电位器R RP P的滑动触点向的滑动触点向的滑动触点向的滑动触点向下滑动时，下滑动时，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？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？I解：（解：（解：（解：（1 1）电路如左图，）电路如左图，）电路如左图，）电路如左图，零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为+12V+12V电源的电源的电源的电源的“”“”端与端与端与端与12V12V电电电电源的源的源的源的“+”“+”端的联接处。端的联接处。端的联接处。端的联接处。当电位器当电位器当电位器当电位器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，回路中的电流流流流 I I 减小，所以减小，所以减小，所以减小，所以A A电位增高、电位增高、电位增高、电位增高、B B点电位降低。点电位降低。点电位降低。点电位降低。（2 2）V VA A =I IR R1 1 +12+12 V VB B =I IR R2 2 12 12A+12V 12VBRPR1R212V 12V BARPR2R1下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组解解I1I2E1（R1R2）6（42）1AI30VA R3I3E2R2I2 042 1 2V或或 VAR3I3E2R1I1E1 044 162V例例3 3：如图已知：如图已知：E16V E24V R14 R2R32 2 。求。求A点电位点电位VA A。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组第一章第一章 习题习题1、在图中所示电路中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消、在图中所示电路中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。耗的功率。解：解：对对a点由点由KCL得：得：I1+I3=I2故故I3=I2-I1=2-1=1A则理想电流源则理想电流源I1的端电压、功率为：的端电压、功率为：R210I22AI11AR120-+U1I3U2ab-+U1=I3RR1=1=120=20VP1=U1II1=20=201=20W0 (吸收功率，负载）吸收功率，负载）则理想电流源则理想电流源I2的端电压、功率为：的端电压、功率为：U2=I3RR1+I2R2=1=120+210=40VP2=-U2II2=-40=-402=-80W0 (发出功率，电源）发出功率，电源）各电阻消耗的功率为：各电阻消耗的功率为：PR1=R1II32=20=2012=20W PR2=R2II22=10=1022=40W 发出功率发出功率=吸收功率，功率平衡吸收功率，功率平衡下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组2、图中向外输出能量是图中向外输出能量是a.恒流源恒流源 b.恒压源恒压源 c.恒流源和恒压源恒流源和恒压源2?3、图中恒压源的作用图中恒压源的作用a.电源电源 b.负载负载 c.既不是电源也不是负载既不是电源也不是负载4、若将若将R=2，则恒流源恒流源为 ，恒恒压源为压源为a.电源电源 b.负载负载 c.既不是电源也不是负载既不是电源也不是负载（a）（b）（a）（a）IUEIS方法方法1：实际方向判断：实际方向判断恒流源图中的参考方向即为实际方向，电流从实际恒流源图中的参考方向即为实际方向，电流从实际“+”流出，故恒流源为电源。流出，故恒流源为电源。恒流源：恒流源：恒压源：恒压源：恒压源图中的电流的参考方向与实际方向相反，电流从实际恒压源图中的电流的参考方向与实际方向相反，电流从实际“+”流入，故恒压源流入，故恒压源为负载。为负载。方法方法2：功率判断：功率判断恒流源为电源恒流源为电源恒压源为负载恒压源为负载下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出盐城工学院电工电子课程组盐城工学院电工电子课程组1。2。+-4V5Vi=?3.3.+-4V5V1A+-u=?4.4.3 3 谢谢！