1、電工技術(shù)（電工學電工技術(shù)（電工學I I）第1章 電路的基本概念和基本定律Basic conception and Laws of circuit 江蘇大學電氣信息工程學院電氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律1.1 電路的作用與組成電路的作用與組成 1.2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向 1.3 電路的基本元件電路的基本元件 1.4 電路的基本定律電路的基本定律 1.5 電路中的電位及其計算電路中的電位及其計

2、算 內(nèi)容內(nèi)容 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律功率的分析計算功率的分析計算 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向 電路元件特性電路元件特性電源的等效變換電源的等效變換基爾霍夫定律基爾霍夫定律 重重點點 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律一、電路的組成：一、電路的組成：負載：消耗、傳輸、分配電能負載：消耗、傳輸、分配電能 電源（信號源）：提供電能電源（信號源）：提供電能中間環(huán)節(jié)：其繁簡決定了電路的復雜程度中間環(huán)節(jié)：其繁簡決定了電路的復雜程度舉例舉例1.1 1.1 電路的作用與組成電路的作用與組成電池（電池（電源電源）燈泡（燈泡（負載負載）導線、開關導線、開關（中間環(huán)

3、節(jié)中間環(huán)節(jié)） 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律二、電路的作用：二、電路的作用： 能量（電能）的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換，如電力系統(tǒng)（強電）能量（電能）的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換，如電力系統(tǒng)（強電）電燈電動機等升壓升壓變壓器變壓器發(fā)電機發(fā)電機降壓降壓變壓器變壓器輸電線輸電線為何要升壓高壓傳輸？ 信號的采集、傳遞和處理，如半導體擴音器電路（弱電）信號的采集、傳遞和處理，如半導體擴音器電路（弱電）聲音（弱）聲音（弱）電（弱）電（弱）電（強）電（強）聲音（強）聲音（強）放大放大電路電路話筒揚聲器 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律1.2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向?qū)嶋H電路實際電

4、路理想元件理想元件電路模型電路模型理想電路元件理想電路元件：根據(jù)實際電路元件所具備的物理性質(zhì)根據(jù)實際電路元件所具備的物理性質(zhì)設想的具有某種單一物理性質(zhì)的元件。設想的具有某種單一物理性質(zhì)的元件。電路模型電路模型（circuit model） ：由：由理想電路元件理想電路元件及其組合構(gòu)成的及其組合構(gòu)成的電路，稱為實際電路的電路模型，它與實際電路具有基本電路，稱為實際電路的電路模型，它與實際電路具有基本相同的物理性質(zhì)。相同的物理性質(zhì)。實際電路實際電路：由變壓器：由變壓器、晶體管晶體管、運算放大器運算放大器、電池電池、發(fā)電發(fā)電機和信號發(fā)生器等電氣元件和設備連接而成的電路。機和信號發(fā)生器等電氣元件和設備

5、連接而成的電路。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律五種理想電路元件：包括無源元件和有源元件兩類五種理想電路元件：包括無源元件和有源元件兩類 電阻電阻（電能（電能 其他）其他）Riu 電感電感（電能（電能 磁場能）磁場能）uL Li 電容電容（電能（電能 電場能）電場能）uiC有源（電源）有源（電源）（其他（其他 電能）電能）兩種模型：兩種模型：US+_電壓源電壓源IS電流源電流源無無 源源 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律電池電池燈泡燈泡R+_US鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器L R 日光燈管日光燈管R日光燈電路日光燈電路白熾燈電路白熾燈電路舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本

6、概念和基本定律UI RE+_ab一、實際方向：物理中對電量規(guī)定的方向一、實際方向：物理中對電量規(guī)定的方向電流電流：正電荷移動的方向。：正電荷移動的方向。電壓電壓：由高電位指向低電位，即：由高電位指向低電位，即電位降低電位降低的方向。的方向。電動勢電動勢：電源內(nèi)部由低電位指向高電位即：電源內(nèi)部由低電位指向高電位即電位升高電位升高的方向。的方向。電源電源燈泡燈泡舉例舉例白熾燈電路白熾燈電路 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律 ( (1) )復雜電路：復雜電路：事先無法確定某電壓、電流的實際方向。為事先無法確定某電壓、電流的實際方向。為分析方便，只能先任意假設一種方向（即參考方向）。分析

7、方便，只能先任意假設一種方向（即參考方向）。為什么要引入?yún)⒖挤较?？為什么要引入?yún)⒖挤较颍?2)交流電路：交流電路：電壓、電流是交變的，無法標出實際方向。為電壓、電流是交變的，無法標出實際方向。為分析方便也要事先假設電壓或電流的方向分析方便也要事先假設電壓或電流的方向（即參考方向）（即參考方向）。電流方向電流方向AB？ BA？根據(jù)計算結(jié)果，才能最終確定電壓、電流的實際方向。根據(jù)計算結(jié)果，才能最終確定電壓、電流的實際方向。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律二、參考方向二、參考方向1.1.電路分析中的電路分析中的假設假設正方向正方向，是，是人為假定的方向人為假定的方向。（不管實際方向如

8、何）（不管實際方向如何）2.2.參考方向的參考方向的表示方法（標注）：表示方法（標注）：電流參考方向電流參考方向有兩種表示方法：有兩種表示方法： 用箭頭表示：箭頭的指向為用箭頭表示：箭頭的指向為電流的參考方向。電流的參考方向。 用雙下標表示：如用雙下標表示：如iAB，電流的參考方向由電流的參考方向由A點指向點指向B點。點。IABiABiABAB 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律電壓參考方向電壓參考方向有三種表示方式有三種表示方式： 用箭頭表示：箭頭指向為電壓（降）的參考方向。用箭頭表示：箭頭指向為電壓（降）的參考方向。 用正負極性表示：由正極指向負極的方向為電壓用正負極性表示：由

9、正極指向負極的方向為電壓的參考方向。的參考方向。 用雙下標表示：如用雙下標表示：如UAB , ,由由A指向指向B的方向為電壓的方向為電壓 ( (降降) )的參考方向。的參考方向。ABUABUABU+AB 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律3.3.參考方向與實際方向的關系參考方向與實際方向的關系： 參考方向參考方向?qū)嶋H方向?qū)嶋H方向 ABi 0 0 i 0 若：若：U1=5V，U2=10V，則，則URU1U2=5V I=UR/5=1 A0 舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律幾點說明：幾點說明： 電壓和電流的參考方向是任意假定的。電壓和電流的參考方向是任意假定的。

10、分析電路前必須先假定參考方向，而且分析電路前必須先假定參考方向，而且必須在圖中相應位必須在圖中相應位 置標注置標注( (包括方向和包括方向和符號符號）。 參考方向標注方向不同，計算結(jié)果的符號不同，但數(shù)值大小參考方向標注方向不同，計算結(jié)果的符號不同，但數(shù)值大小不變，實際方向也不變。不變，實際方向也不變。 參考方向一旦確定，在計算過程中不得再改變。參考方向一旦確定，在計算過程中不得再改變。 以后分析討論均在參考方向下進行，一般不考慮實際方向。以后分析討論均在參考方向下進行，一般不考慮實際方向。 為了避免列方程時出錯，習慣上把為了避免列方程時出錯，習慣上把 I I 與與 U U 的方向按相同的方向按

11、相同方向假設，稱之為方向假設，稱之為關聯(lián)關聯(lián)參考方向。參考方向。 +5 IURU1U2 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律4.4.關聯(lián)與非關聯(lián)參考方向關聯(lián)與非關聯(lián)參考方向 IUab關聯(lián)：關聯(lián)： 與與 的參考方向一致的參考方向一致IU IUab對任一元件或一段電路對任一元件或一段電路非關聯(lián)：非關聯(lián)： 與與 的參考方向相的參考方向相反反IU 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律RUI說明：說明：歐姆定律在不同參考方向下形式不同，因此在分析電歐姆定律在不同參考方向下形式不同，因此在分析電路時，一定要先在圖中標明電流、電壓的參考方向，一般為路時，一定要先在圖中標明電流、電壓的參考

12、方向，一般為方便分析計算，常設電壓、電流為方便分析計算，常設電壓、電流為關聯(lián)參考方向關聯(lián)參考方向。IRU IRURUI參考方向下的參考方向下的歐姆定律歐姆定律 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律四、四、 電路的功率電路的功率1、功率的概念、功率的概念 設電路任意兩點間的電壓為設電路任意兩點間的電壓為U U ，流入此部分電路的電流為，流入此部分電路的電流為I I，則這部分電路的功率為則這部分電路的功率為: :aIRUb如果如果U U 、I I方向方向不一致該如何？不一致該如何？IUP功率有無正負？功率有無正負？ 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律 P = UI或或 pui

13、2 2、功率的計算、功率的計算 P = UI或或 puiU、 I 為關聯(lián)參考方向時：為關聯(lián)參考方向時：+iuU、 I 為非關聯(lián)參考方向時：為非關聯(lián)參考方向時：+iuP P（p p） 0 0 釋放功率釋放功率 作為作為 電源電源 P（p） 0 吸收功率吸收功率 作為作為負載負載3、功率的含義、功率的含義 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律5 5、功率平衡、功率平衡依據(jù)能量守衡，有功率平衡關系：依據(jù)能量守衡，有功率平衡關系： P吸收吸收= = P P發(fā)出發(fā)出 P=0 或或U1I11234I4I2U2U3已知：電路如圖所示，已知：電路如圖所示，U1=14V, I1=2A，U2=10V，I

14、2=1A， U3=-4V,I4=-1A，試求：各方框電路中的功率，試求：各方框電路中的功率， 說明是負載還是電源，并說明是負載還是電源，并 驗證功率平衡。驗證功率平衡。4、功率的單位、功率的單位 瓦（瓦（W）、千瓦（）、千瓦（kW）等）等舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律U1I11234I4I2U2U3解：解： U1=14V，I1=2A， U2=10V，I2=1A，U3=-4V，I4=-1A2W 0222=10P = U I = 1012W 033( 4)= 8P =U I = 210W044()=10P = U I = 4428 1=110+8+100kkP = PP

15、功率平衡功率平衡本例目的：本例目的：熟悉功率的計算方法，體會功率的含義熟悉功率的計算方法，體會功率的含義 并驗證功率平衡。并驗證功率平衡。 釋放功率釋放功率 電源電源吸收功率吸收功率 負載負載吸收功率吸收功率 負載負載吸收功率吸收功率 負載負載 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律如圖所示，當電路中有多個電源元件時，如圖所示，當電路中有多個電源元件時，究竟哪個電源元件起電源作用？究竟哪個電源元件起電源作用？問題討論問題討論提示：提示：一定要通過計算各電源元件功率一定要通過計算各電源元件功率P 來確定其工作狀態(tài)！來確定其工作狀態(tài)！+5 IURU1U2(1)當當U1=10V，U2=5V時

16、：時：I(U1U2)/5= 1A (2)當當U1=5V，U2=10V時：時：221W 0P =U I = 5= 51W 0 11P = U I = 5 22( 1)W 00時，吸收能量，電能時，吸收能量，電能000時，吸收能量，電能時，吸收能量，電能02s時時，u0v，21()( 2 )00 .52titidA解：由圖可知，解：由圖可知，u u為為分段函數(shù)，求分段函數(shù)，求i應分段積分應分段積分0t 1s時時，u1v，011( )( 0 )122ti tidt1t 2s時時，u-2v，11( )(1)20 .511 .52ti tidtt則則 i（1）0.5A如圖所示為如圖所示為2H2H電感上的

17、電壓波形，電感上的電壓波形， 求：電流求：電流 i 并畫出其波形。并畫出其波形。i（0）0i/At/s02-0.5本例目的：本例目的：熟悉元件的伏安關系，體會元件的記憶功能。熟悉元件的伏安關系，體會元件的記憶功能。 舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律無源元件特性小結(jié)無源元件特性小結(jié) 電感 L電容 C電阻 RuR idiuLdtduiCdtu u，i i均可躍變均可躍變i不能躍變不能躍變u不能躍變不能躍變元件元件電壓電電壓電流關系流關系 參數(shù)參數(shù)定義定義能量能量uqC LNiuRi耗能元件耗能元件20tR i dt 儲能元件儲能元件212C u儲能元件儲能元件212L i其

18、他其他電阻電阻R R短路（短路（u0 0）開路（開路（i0 0）直流特性直流特性 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律一、電壓源：為外電路提供穩(wěn)定電壓一、電壓源：為外電路提供穩(wěn)定電壓伏安特性伏安特性: :（外特性）（外特性）模型：模型：電動勢電動勢E串聯(lián)內(nèi)阻串聯(lián)內(nèi)阻Rouo uUEIRU UI IR Rouou+ +- -E E1.3.2 1.3.2 有源電路元件有源電路元件工作工作情況情況分析分析: :（2）RL L，電壓源開路，電壓源開路，即空載，即空載，I I=0,=0,U U=E=ERLIUE伏安特性曲線伏安特性曲線:（1）0RL,UIN電壓源電壓源短路，短路， 江蘇大學電工

19、電子教研室電路的基本概念和基本定律E理想理想特點特點：輸出電輸出電壓壓U不變，其值恒等于電動勢。不變，其值恒等于電動勢。 即即 U E； 電源電流電源電流I由外電路決定。由外電路決定。IE E+ +_ _UouUEIRRou越小越小,斜率越小斜率越小Rou= 0，特性曲線與橫軸，特性曲線與橫軸I平行平行此時的電壓源為此時的電壓源為理想電壓源理想電壓源 或或恒壓源恒壓源，模型為：，模型為：實際電壓源由實際電壓源由恒壓源與內(nèi)阻串聯(lián)恒壓源與內(nèi)阻串聯(lián)而成。而成。I IUOUIRou+ +- -E 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律當當R1 R2 同時接入時：同時接入時： I=10AIE+_

20、abUab設設: : E=10V，求外電路改變時的電流求外電路改變時的電流I和電壓和電壓Uab 當當R1接入時接入時 ： I=5A當當IS=1A的電流源接入時：的電流源接入時：I=-1A電壓電壓UabE不變不變2 R1R22 Is本例目的：本例目的：熟悉并體會恒壓源的特點熟悉并體會恒壓源的特點 。 舉例舉例電源電流電源電流I由外由外電路決定。電路決定。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律ISROiUISoiUIIR二、電流源：二、電流源：為外電路提供穩(wěn)定電流為外電路提供穩(wěn)定電流模型：模型：電激流電激流IS并聯(lián)內(nèi)阻并聯(lián)內(nèi)阻Roi。伏安特性：伏安特性：（外特性）（外特性）工作情況分析：

21、工作情況分析：（1）RL0，短路，短路，IIS, U=0RL伏安特性曲線伏安特性曲線:（3）RL，空載，空載，（2）0RL, IUN不允許不允許UocUIO 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律IsSoiUIIR特點特點：輸出電流輸出電流I不變，不變， 其值恒等于其值恒等于電激流。電激流。 即即 I I Is ； 輸出電壓輸出電壓U由外電路決定。由外電路決定。Roi越大越大,曲線越陡曲線越陡Roi= ，特性曲線與縱軸平行，特性曲線與縱軸平行此時的電流源為此時的電流源為理想電流源理想電流源 或或恒流源恒流源，模型為：，模型為：實際電流源由實際電流源由恒流源與內(nèi)阻并聯(lián)恒流源與內(nèi)阻并聯(lián)而成

22、。而成。理想理想UIOabIUabIsISROiUI 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律 R=10 時，時， U =10 V 當當R=1 時時， U =1 V設設: :IS=1 A 求：當外電路情況變化時，電流源兩端電壓求：當外電路情況變化時，電流源兩端電壓U。IUIsR當又有當又有E=5V的電壓源接入時，的電壓源接入時，U=E=5V電流電流IIS不變不變E本例目的：本例目的：熟悉并體會恒流源的特點熟悉并體會恒流源的特點 。 舉例舉例 輸出電壓輸出電壓U 由外電路決由外電路決 定。定。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律開關開關S S閉合后圖示各電壓、電流有無變化，如何

23、變化？閉合后圖示各電壓、電流有無變化，如何變化？Is不變不變, ,則則I1不變不變，U1不變不變R1abU3R2U2U1SR3I1E+_IsS閉合后：閉合后：R2與與R3并聯(lián)，其等效電阻減小，并聯(lián)，其等效電阻減小， I Is s不變不變, ,故故U2 減小減小U3U1+U2 也也減小減小各量如何變化各量如何變化?舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律伏安特性伏安特性E IR實實際際電電源源U+_I(A)U(V)0 IS電壓源模型電壓源模型IRou+-EUUISI Roi電流源模型電流源模型電壓源與電流源是實際電源的兩種模型，可以等效互換電壓源與電流源是實際電源的兩種模型，可以

24、等效互換 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律三、電壓源與電流源的等效互換三、電壓源與電流源的等效互換 （2.22.2節(jié)）節(jié)）等效互換的條件等效互換的條件：對外的電壓電流相等。對外的電壓電流相等。I = I Uab = Uab即：即：IRou+ +- -EbaUabISabUab I Roi等效含義等效含義：變換前后，（外電路）負載特性不變。變換前后，（外電路）負載特性不變。 特性特性：電壓、電流大小、方向及功率。電壓、電流大小、方向及功率。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律等效互換公式：等效互換公式：abouUEIRabsoisoioiUIIRIRI RI = I U

25、ab = Uab且方向不變且方向不變?nèi)羧魟t則soiEIRouoiRR且極性保持一致且極性保持一致IRou+ +- -EbaUabISabUab I Roi 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律souoiouEIRRRsoiouoiEIRRR電流源電流源UabROiIsabI 注意：注意：極性一致！極性一致！aE+-bIUabRou電壓源電壓源電流源的電流源的電流電流從從電壓源的電壓源的正極性正極性端端流出流出。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律a10V+-bI5 12V+-bI3 a2Aa5 bIa4A3 bI熟悉互換公式及極性一致熟悉互換公式及極性一致舉例舉例 江蘇大

26、學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律1 1、“等效等效”是指對是指對外電路等效外電路等效，而，而電源內(nèi)部不等效電源內(nèi)部不等效。IsaRoibUabI RLaE+-bIUabRouRLRou中不消耗能量中不消耗能量 Roi中則消耗能量中則消耗能量0IIEUUabab內(nèi)電路不等效內(nèi)電路不等效外電路等效外電路等效時時例如：例如：LR 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律2 2、恒壓源和恒流源不能等效變換。、恒壓源和恒流源不能等效變換。abIUabIsaE+-bI0EREIoS不存在無窮大的電源不存在無窮大的電源或或 E=ISRO=IS= 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律1

27、0V+-2 IUIs2 IU3、與恒壓源并聯(lián)的元件對外電路而言可作開路處理。、與恒壓源并聯(lián)的元件對外電路而言可作開路處理。 與恒流源串聯(lián)的元件對外電路而言可作短路處理。與恒流源串聯(lián)的元件對外電路而言可作短路處理。但會但會影響電源內(nèi)部影響電源內(nèi)部的電壓或電流的值。的電壓或電流的值。電阻電阻R的存在與否不影響外電路（的存在與否不影響外電路（ 2 支路）的電流和電壓的支路）的電流和電壓的值值I=10/2=5AU=10VI=ISU=IS2RR舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律電源等效變換的應用電源等效變換的應用化簡電路化簡電路12V6V3 6 ba+_+_ba2A3 +_ba4A

28、 2 +_2A+2A=4A3 /6 =2 6/3=2A12/6=2A6 2A+_ 多電源并聯(lián)多電源并聯(lián)8V2 +_ba6V3 +_ 多電源串聯(lián)多電源串聯(lián)ba2V1 +_ba+_2 2A1 8V舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律(a)(c)(b)(d)舉例舉例化簡下列電路：化簡下列電路： 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律利用電源等效互換方法求圖中電流利用電源等效互換方法求圖中電流I I。電源等效變換的應用電源等效變換的應用分析計算分析計算12V6V3 6 + + 1 2A1 I2 2V8V2 2 + +2 II = 1AUsRS+ 2A3 2A6 + + 2

29、2V2 +4A2 + 2 2V2 +2 I舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律注意保留被注意保留被求支路求支路10V+-2A2 I討論題討論題?IA32410A72210A5210III哪哪個個答答案案對對+-10V+-4V2 3A 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3注意保留被注意保留被求支路求支路 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3+RdEd+R4E4R5I-454RRREEIdd 江蘇大學電工

30、電子教研室電路的基本概念和基本定律1.4 電路的基本定律例例歐姆定律歐姆定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律1.4 電路的基本定律例例基爾霍夫定律是電路分析的基本定律，包括：基爾霍夫定律是電路分析的基本定律，包括：基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（Kirchhoffs Current LawKCL），），反映電路中反映電路中支路電流間支路電流間的約束關系。的約束關系?；鶢柣舴螂妷憾苫鶢柣舴螂妷憾桑↘irchhoffs Voltage LawKVL），），反映電路中反映電路中某回路中電壓間某回路中電壓間的約束關系。的約束關系。 江蘇大學電工電子教研室電

31、路的基本概念和基本定律基本概念：基本概念：節(jié)點（節(jié)點（node）：）：三條或三條以上支路的聯(lián)結(jié)點。三條或三條以上支路的聯(lián)結(jié)點。支路（支路（branch）：）：電路中每一條分支電路。電路中每一條分支電路?；芈罚ɑ芈罚╨oop）：）：電路中任一閉合路徑。電路中任一閉合路徑。網(wǎng)孔（網(wǎng)孔（Net）：未被支路分割的單孔回路。未被支路分割的單孔回路。4Aba+_26 V2cacb ，ab，adba，b2dabacba，adba，acbdaacba，adba網(wǎng)孔均屬于回路，而回路不一定是網(wǎng)孔。網(wǎng)孔均屬于回路，而回路不一定是網(wǎng)孔。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律I3E4E3_+R3R6+R4R

32、5R1R2abcdI1I2I5I6I4-支路：支路：abab、adad、bd 、bcbc、cdcd、acac （共（共6 6條）條）回路：回路：abdaabda、 bcdbbcdb、 . . （共（共7 7 個）個）節(jié)點：節(jié)點：a a、b b、c c、d d ( (共共4 4個）個）網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：abdaabda、 bcdbbcdb、adca.adca. （共（共3 3 個）個）舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律1.4.1 1.4.1 基爾霍夫基爾霍夫電流定律電流定律（KCL） 內(nèi)容：內(nèi)容： 對任一節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電流之和等于對任一節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電

33、流之和等于流出該節(jié)點的電流之和?；蛘哒f，在任一瞬間，流入任意一個流出該節(jié)點的電流之和?；蛘哒f，在任一瞬間，流入任意一個節(jié)點的電流的代數(shù)和為節(jié)點的電流的代數(shù)和為 0 0。 4231IIII依據(jù)：依據(jù)：電流的連續(xù)性，電荷守恒。電流的連續(xù)性，電荷守恒。I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4或：或：04231IIII i =0ioii或或列寫列寫KCL方程時，方程時， 各支路電流的方向均為各支路電流的方向均為參考方向參考方向。!舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律ICCIBABIA4A3A1A=?-5A8A-7A4 + 3 +(-7) =0IA + IB +IC =0KC

34、L的推廣：的推廣：節(jié)點節(jié)點 封閉面（廣義節(jié)點）封閉面（廣義節(jié)點） 任一瞬間，流入任一封閉面的電流的代數(shù)任一瞬間，流入任一封閉面的電流的代數(shù)和等于零和等于零。AB+_1111113+_2 I= ？I1？?I1I?KCL的普適性：的普適性：非線性電路非線性電路I0AI11A舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律首先首先選定選定回路繞行方向回路繞行方向： 順時針或逆時針。順時針或逆時針。 若選順時針方向繞行時：若選順時針方向繞行時： 內(nèi)容：內(nèi)容：任何時刻，任何時刻，沿任一回路繞行一周，各部分電壓的代沿任一回路繞行一周，各部分電壓的代數(shù)和恒等于零數(shù)和恒等于零。即。即US1R1I1+I

35、4_+US4R4I3R3R2I2_abcdef1.4.2 1.4.2 基爾霍夫基爾霍夫電壓定律電壓定律（KVL）0u依據(jù)：依據(jù)：電位是單值的。電位是單值的。Uab +Ubc + Ucd Ude Uef Ufa = 0Uab +UbcUdcUed Ufe Uaf = 0或或 舉例舉例 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律根據(jù)各元件的電壓根據(jù)各元件的電壓 u 和電流和電流 i 的約束關系的約束關系改寫（改寫（1）式：）式：Uab +Ubc + Ucd Ude Uef Ufa = 0 （1）US1R1I1+I4_+US4R4I3R3R2I2_abcdefKVL定律的第二種形式定律的第二種形

36、式 （常用形式）（常用形式） R2I2 R3I3+R4I4 +US4 R1I1 US1=0 0)(suRi（2） 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律幾點說明：幾點說明：US1R1I1+I4_+US4R4I3R3R2I2_abcdef1.1.正、負號規(guī)定：正、負號規(guī)定： 電阻電流參考方向與回路繞行方向電阻電流參考方向與回路繞行方向一致一致時，時，Rkik前面取前面取“”， 反之反之, ,取取“- -”號；號； 電壓源電壓參考方向與回路繞行方向電壓源電壓參考方向與回路繞行方向一致一致時，時，usk前面前面取取“”， 反之，取反之，取“- -”號。號。KVL定律的第二種形式定律的第二種形

37、式R2I2 R3I3+R4I4 +US4 R1I1 US1=0 3.3.根據(jù)繞行方向根據(jù)繞行方向按順序列寫按順序列寫各元件電壓以各元件電壓以避免遺漏！避免遺漏！2. 繞行方向可以繞行方向可以任意選定任意選定，不影響最終的方程！，不影響最終的方程！0)(suRi()Rie 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔abdaabda：對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔acbaacba：對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔bcdbbcdb：I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I3 R3 +I4 R4E = 0對回路對回路 adbcaadbca，沿逆時針方向繞行：，沿逆時針方向繞行

38、： I1 R1 I2 R2 + I3 R3 + I4 R4 = 0應用應用KVLKVL列寫方程列寫方程對回路對回路 cadccadc，沿逆時針方向循行：，沿逆時針方向循行： I1 R1 I2 R2 + E = 0舉例舉例adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3IR6 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律KVL的推廣：的推廣：推論推論：電路中任意兩點間的電壓等于這兩點間任一條路徑電路中任意兩點間的電壓等于這兩點間任一條路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。 各元件電壓方向與路徑繞行各元件電壓方向與路徑繞行方向一致方向一致時取時取正號正號，方方向相反向相反時取時

39、取負號負號。 I3R3bcUS1R1I1+I4_+US4R4R2I2_adef回路回路 開路（假想閉合路徑）開路（假想閉合路徑）UbcUab +Ubc + Ucd Ude Uef Ufa = 0R2I2 R3I3+R4I4 R1I1 US1=0 +US4 +UbcUbc R2I2 R4I4 US4 +R1I1 +US1 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律KCL、KVL小結(jié)：小結(jié)： KCL：約束的是約束的是結(jié)點結(jié)點上各上各支路支路電流電流之間的關系之間的關系；KVL：約束的是：約束的是回路回路中中各段各段電電壓壓之間的之間的關系關系。 KCL、KVL與組成支路的與組成支路的各各元件性質(zhì)及參數(shù)無關。元件性質(zhì)及參數(shù)無關。 應用應用KCL或或KVL定律前都必須先假設支路電流及相關定律前都必須先假設支路電流及相關電壓的電壓的參考方向參考方向。 注意各表達式中的注意各表達式中的正正、負負號號。 江蘇大學電工電子教研室電路的基本概念和基本定律A11433I求：求：I1、I2 、I3 能否很快說出結(jié)果能否很快說出結(jié)果？A615432IA7321III1 +-3V4V1 1 +-5VI1I2I3關鍵：關鍵：尋找所含未知量最少的合適的回路尋找所含未知量最少的合適的回路。 再應用再應用KVL、KCL方程及歐姆定律求解。方程及歐姆定律求