1、電工與電子技術(shù)電工與電子技術(shù)主講人：王主講人：王 旭旭教育科學(xué)教育科學(xué)“十五十五”國(guó)家規(guī)劃課題研究成果國(guó)家規(guī)劃課題研究成果 主要教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)環(huán)節(jié)注意解題方法和技巧，書(shū)寫(xiě)整潔。獨(dú)立完注意解題方法和技巧，書(shū)寫(xiě)整潔。獨(dú)立完成作業(yè)，按時(shí)交作業(yè)。成作業(yè)，按時(shí)交作業(yè)。習(xí)題習(xí)題緊跟老師講課思路，積極思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)。緊跟老師講課思路，積極思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)。抓住基本概念、基本理論、基本原理和分抓住基本概念、基本理論、基本原理和分析方法。析方法。課堂教學(xué)課堂教學(xué)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。注訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。注意理論聯(lián)系實(shí)際，掌握常用儀器、儀表的意理論聯(lián)系實(shí)際，掌握常用儀器、儀表的使用方法

2、，驗(yàn)證與探索相結(jié)合。使用方法，驗(yàn)證與探索相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)返回返回 教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本次課掌握直流電路基教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本次課掌握直流電路基本概念，組成，物理量，電阻電路。本概念，組成，物理量，電阻電路。 本節(jié)重點(diǎn)：電路基本概念，物理量，電本節(jié)重點(diǎn)：電路基本概念，物理量，電阻電路。阻電路。 本節(jié)難點(diǎn)：本節(jié)難點(diǎn)：電阻電路。電阻電路。 課下活動(dòng)：練習(xí)直流電路變換，及其分課下活動(dòng)：練習(xí)直流電路變換，及其分析方法。析方法。第一章第一章 直流電路直流電路一、一、第一章第一章 直流電路直流電路電路的作用電路的作用: : 電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)：信號(hào)處理系統(tǒng)：信號(hào)處理系統(tǒng)：電路：電路： 指為了某種需要由若干電氣器件按

3、一定方式聯(lián)接起來(lái)的電指為了某種需要由若干電氣器件按一定方式聯(lián)接起來(lái)的電流的通路流的通路電路與電路模型電路與電路模型例如：例如： 實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞、變換與處理。實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞、變換與處理。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器用電用電設(shè)備設(shè)備輸電線輸電線揚(yáng)揚(yáng)聲聲器器麥麥克克風(fēng)風(fēng)放大器放大器第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 電源：將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為電能。 負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換為非電形態(tài)的能量。 導(dǎo)線等：起溝通電路和 輸送電能的作用。 電電 源源 中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)負(fù) 載載 非電能非電能電能電能 導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)

4、保護(hù)裝置保護(hù)裝置 電能電能非電能非電能 電路模型電路模型 電路模型：由一個(gè)或多個(gè)理想元件代替實(shí)際電氣器件，由電路模型：由一個(gè)或多個(gè)理想元件代替實(shí)際電氣器件，由此組成的電路叫電路模型此組成的電路叫電路模型, ,電路是根據(jù)電路模型來(lái)進(jìn)行分析的。電路是根據(jù)電路模型來(lái)進(jìn)行分析的。 實(shí)際電路是由一定的電工電子器件按照一定的方式相互聯(lián)實(shí)際電路是由一定的電工電子器件按照一定的方式相互聯(lián)接起來(lái)，構(gòu)成電流通路，并具有一定功能的整體。接起來(lái)，構(gòu)成電流通路，并具有一定功能的整體。 理想化：理想化：保留所發(fā)生的電磁過(guò)程的主要方面保留所發(fā)生的電磁過(guò)程的主要方面 電路理論中所說(shuō)的電路是指由各種理想電路元件按一定電路理論中

5、所說(shuō)的電路是指由各種理想電路元件按一定方式連接組成的總體。方式連接組成的總體。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 電路模型是實(shí)際電路的理想化和模型化，抓住其主要的物電路模型是實(shí)際電路的理想化和模型化，抓住其主要的物理特征，并用一定的數(shù)學(xué)方程來(lái)描述。其特點(diǎn)如下：理特征，并用一定的數(shù)學(xué)方程來(lái)描述。其特點(diǎn)如下： 模型化：模型化：用一種抽象的電路元件來(lái)表征所發(fā)生的某一電磁用一種抽象的電路元件來(lái)表征所發(fā)生的某一電磁過(guò)程過(guò)程實(shí)際器件實(shí)際器件理想元件理想元件符號(hào)符號(hào)圖形圖形反映特性反映特性電阻器電阻器電阻元件電阻元件 R 消耗電能消耗電能電容器電容器電容元件電容元件 C貯存電場(chǎng)能貯存電場(chǎng)能電感器電感器

6、電感元件電感元件 L貯存磁能貯存磁能互感器互感器*互感元件互感元件 M貯存磁能貯存磁能幾種典型元器件的電路模型幾種典型元器件的電路模型例：手電筒電路例：手電筒電路實(shí)際元件實(shí)際元件主要電磁過(guò)程主要電磁過(guò)程理想電路元件理想電路元件燈泡燈泡電能電能熱能、光能熱能、光能 電阻電阻電池電池化學(xué)能化學(xué)能電能電能 電源電源聯(lián)接導(dǎo)線聯(lián)接導(dǎo)線引導(dǎo)電流通過(guò)引導(dǎo)電流通過(guò) 理想導(dǎo)線（電阻為零）理想導(dǎo)線（電阻為零）第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 實(shí)際器件與理想元件的區(qū)別：實(shí)際器件與理想元件的區(qū)別：實(shí)際器件實(shí)際器件有大小、尺寸，代表多種電磁現(xiàn)象；有大小、尺寸，代表多種電磁現(xiàn)象；電路模型在一定條件下建立電路模型在

7、一定條件下建立 當(dāng)電路中的實(shí)際器件都用理想元件或理想元件的組合表示當(dāng)電路中的實(shí)際器件都用理想元件或理想元件的組合表示后，由理想元件構(gòu)成的電路圖就稱為實(shí)際電路的電路模型后，由理想元件構(gòu)成的電路圖就稱為實(shí)際電路的電路模型條件變化條件變化模型修正模型修正例：燈泡通過(guò)高頻電流時(shí)，就應(yīng)該考慮其電感性能。例：燈泡通過(guò)高頻電流時(shí)，就應(yīng)該考慮其電感性能。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念理想元件理想元件是一種假想元件，沒(méi)有大小和尺寸，表現(xiàn)在空間上是一種假想元件，沒(méi)有大小和尺寸，表現(xiàn)在空間上 為一個(gè)點(diǎn)，僅代表一種電磁現(xiàn)象。為一個(gè)點(diǎn)，僅代表一種電磁現(xiàn)象。(a) 實(shí)際電路實(shí)際電路 (b) 電路原理圖電路原理圖

8、(c) 電路模型電路模型實(shí)際電路與電路模型的比較實(shí)際電路與電路模型的比較第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律二二 電路中的基本物理量電路中的基本物理量 描述電路工作狀態(tài)或元件工作特性的物理量稱為電路中的描述電路工作狀態(tài)或元件工作特性的物理量稱為電路中的基本物理量。電路中的基本物理量有電流、電壓及功率?；疚锢砹俊ｋ娐分械幕疚锢砹坑须娏鳌㈦妷杭肮β?。電流電流電流及其參考方向電流及其參考方向 電荷在導(dǎo)體中的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)電荷在導(dǎo)體中的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度表示，其定義為：?jiǎn)挝粫r(shí)間里通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，簡(jiǎn)度表示，其定義為：?jiǎn)挝粫r(shí)間里

9、通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，簡(jiǎn)稱電流，用符號(hào)稱電流，用符號(hào)i表示。表示。dtdqi 如果電流不隨時(shí)間變化，則表達(dá)式為：如果電流不隨時(shí)間變化，則表達(dá)式為：tQI 第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念電流的單位：電流的單位：電流的參考方向電流的參考方向預(yù)先任意假定的電流方向，但一經(jīng)設(shè)定便不再改變。預(yù)先任意假定的電流方向，但一經(jīng)設(shè)定便不再改變。參考方向的兩種表示方法：參考方向的兩種表示方法：a babi1、在圖上標(biāo)箭頭、在圖上標(biāo)箭頭2、用雙下標(biāo)表示。、用雙下標(biāo)表示。 在參考方向下，若計(jì)算值為正，表明電流真實(shí)方向與參考在參考方向下，若計(jì)算值為正，表明電流真實(shí)方向與參考方向一致；方向一致； 在參考方向下

10、，在參考方向下， 若計(jì)算值為負(fù)，表明電流真實(shí)方向與參考若計(jì)算值為負(fù)，表明電流真實(shí)方向與參考方向相反。方向相反。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念電流的方向：電流的方向：直流電流直流電流大小、方向恒定，用大寫(xiě)字母大小、方向恒定，用大寫(xiě)字母I表示。表示。安培安培(A)，1安安 = 1庫(kù)庫(kù)/秒，輔助單位有秒，輔助單位有mA、A。正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。正電荷移?dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。電流的測(cè)量電流的測(cè)量其中，其中，E=6VE=6V，Ro=5Ro=5，R=1KR=1K 測(cè)試試驗(yàn)電路圖中流過(guò)電阻測(cè)試試驗(yàn)電路圖中流過(guò)電阻R的電流大小。的電流大小。 （1）斷開(kāi)電路，選擇直流電流檔的相應(yīng)量程，用萬(wàn)用表紅

11、）斷開(kāi)電路，選擇直流電流檔的相應(yīng)量程，用萬(wàn)用表紅表筆接開(kāi)關(guān)靠近電源的一端，黑表筆接開(kāi)關(guān)的另一端，測(cè)試表筆接開(kāi)關(guān)靠近電源的一端，黑表筆接開(kāi)關(guān)的另一端，測(cè)試 I，將結(jié)果記入試驗(yàn)表中將結(jié)果記入試驗(yàn)表中（2）將萬(wàn)用表的紅黑表筆互換插孔，仍按步驟（）將萬(wàn)用表的紅黑表筆互換插孔，仍按步驟（1），測(cè)試），測(cè)試 I，將結(jié)果記入試驗(yàn)表中。將結(jié)果記入試驗(yàn)表中。電壓和電位電壓和電位1、電壓及其方向、電壓及其方向電壓：?jiǎn)挝徽姾桑妷海簡(jiǎn)挝徽姾桑≦），在電場(chǎng)力作用下，沿外電路從一點(diǎn)），在電場(chǎng)力作用下，沿外電路從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所做的功。即兩點(diǎn)間的電位差。移到另一點(diǎn)所做的功。即兩點(diǎn)間的電位差。a、b間的電壓，間的電壓，

12、數(shù)值上為單位正電荷從數(shù)值上為單位正電荷從a到到b移動(dòng)時(shí)所獲得或失去的能量。其移動(dòng)時(shí)所獲得或失去的能量。其大小為大小為dqdwu 如果電壓大小不隨時(shí)間變化，則表達(dá)式為：如果電壓大小不隨時(shí)間變化，則表達(dá)式為：QWU 第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念從測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，直流電路中電阻兩端的電壓值有正、從測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，直流電路中電阻兩端的電壓值有正、負(fù)之分，說(shuō)明直流電壓也是有方向的。而電源插座負(fù)之分，說(shuō)明直流電壓也是有方向的。而電源插座 兩端測(cè)得兩端測(cè)得的值卻無(wú)正、負(fù)之分，說(shuō)明交流電壓是無(wú)的值卻無(wú)正、負(fù)之分，說(shuō)明交流電壓是無(wú) 正、負(fù)之分的正、負(fù)之分的直流電壓直流電壓大小、方向恒定，用大寫(xiě)字

13、母大小、方向恒定，用大寫(xiě)字母U表示。表示。方向：電壓降落的方向?yàn)殡妷悍较?；高電位端?biāo)方向：電壓降落的方向?yàn)殡妷悍较?；高電位端?biāo)“+”+”，低，低電位端標(biāo)電位端標(biāo)“”。單位：伏特（單位：伏特（V），），1伏伏=1焦焦/庫(kù)庫(kù)其他還有其他還有KV，mV等。等。 1mV=10-3V=10-6KV第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念a.在圖上標(biāo)正負(fù)號(hào)；在圖上標(biāo)正負(fù)號(hào)；b.用雙下標(biāo)表示；用雙下標(biāo)表示；+ u -a bc.用箭頭方向表示用箭頭方向表示 在參考方向（極性）下，若計(jì)算值為正，表明電壓真實(shí)方在參考方向（極性）下，若計(jì)算值為正，表明電壓真實(shí)方向與參考方向一致；向與參考方向一致；注意：計(jì)算前，一定

14、要標(biāo)明電壓極性；注意：計(jì)算前，一定要標(biāo)明電壓極性；參考方向可任意選定，但一旦選定，便不再改變。參考方向可任意選定，但一旦選定，便不再改變。2、電壓參考方向：也稱參考極性，預(yù)先任意假定的電壓方向。、電壓參考方向：也稱參考極性，預(yù)先任意假定的電壓方向。 在參考方向（極性）下，若計(jì)算值為負(fù)，表明電壓真實(shí)方在參考方向（極性）下，若計(jì)算值為負(fù)，表明電壓真實(shí)方向與參考方向相反。向與參考方向相反。Uab第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律但一經(jīng)設(shè)定便不再改變。三種表示方法：但一經(jīng)設(shè)定便不再改變。三種表示方法：aba小結(jié)小結(jié)基本物理量及其基本物理量及其 物理中對(duì)電量規(guī)定的實(shí)際正方向。物

15、理中對(duì)電量規(guī)定的實(shí)際正方向。物理量物理量單單 位位實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 I正電荷移動(dòng)的方向正電荷移動(dòng)的方向電壓電壓 U 電位降落的方向電位降落的方向 ( (從高電位指向低電位從高電位指向低電位) ) A、mA、AkV、V、mV、V在分析計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量人為任意假定的方向。在分析計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量人為任意假定的方向。IUab參考方向的表示方法：參考方向的表示方法：電流電流電壓電壓第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律3、參考正方向與實(shí)際正方向的關(guān)系、參考正方向與實(shí)際正方向的關(guān)系1）在解題前給出參考方向，然后再列方程計(jì)算。）在解題前給出參考方向，然后再列方程計(jì)算。

16、3) 實(shí)際方向是物理中規(guī)定的，而參考正方向?qū)嶋H方向是物理中規(guī)定的，而參考正方向 則是在進(jìn)行電路則是在進(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí)，任意假設(shè)的。分析計(jì)算時(shí)，任意假設(shè)的。2) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向： 1) 若把若把U 與與I 的參考方向按相同方向假設(shè)，則稱為關(guān)聯(lián)方向的參考方向按相同方向假設(shè)，則稱為關(guān)聯(lián)方向4、關(guān)聯(lián)方向：、關(guān)聯(lián)方向：2) 若把若把U 與與I 的參考方向按相反方向假設(shè)，則稱為非關(guān)聯(lián)方向的參考方向按相反方向假設(shè)，則稱為非關(guān)聯(lián)方向若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與參考方向相反。若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，

17、則實(shí)際方向與參考方向相反。4)給定了參考方向之后給定了參考方向之后U與與I才有正負(fù)之分才有正負(fù)之分 ( Uab= - - Uba )關(guān)聯(lián)：電壓與電流的參考方向選為一致。即電流的參考方向關(guān)聯(lián)：電壓與電流的參考方向選為一致。即電流的參考方向?yàn)閺碾妷簠⒖紭O性的正極性端為從電壓參考極性的正極性端“+”流入。流入。第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律電位的概念及計(jì)算電位的概念及計(jì)算第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律 電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；的電位也將隨之改變；注意：電

18、位和電壓的區(qū)別注意：電位和電壓的區(qū)別一動(dòng)一靜一動(dòng)一靜 電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。同而改變。第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律舉例舉例 求圖示電路中各求圖示電路中各點(diǎn)的電位點(diǎn)的電位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：設(shè)設(shè) a為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)， 即即Va=0V設(shè)設(shè) b為參考點(diǎn)，即為參考點(diǎn)，即Vb=0V第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律電位在電路中的表示法電位在電路中的表示法二者等效二者等效AI1I2I3A第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律圖示電

19、路，計(jì)算開(kāi)關(guān)圖示電路，計(jì)算開(kāi)關(guān)S 斷開(kāi)和閉合時(shí)斷開(kāi)和閉合時(shí)A點(diǎn)的電位點(diǎn)的電位VA解解: (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí)(2) 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電路電路 如圖（如圖（b）電流電流 I2 = 0，電位電位 VA = 0V 。電流電流 I1 = I2 = 0，電位電位 VA = 6V 。電流在閉合電流在閉合路徑中流通路徑中流通第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律I第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念1、電動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)勢(shì):電源力將單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所作的電源力將單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所作的功。功。 E= W/q 符號(hào)符號(hào)E，單位，單位V2、電動(dòng)

20、勢(shì)的方向：規(guī)定為電源力推動(dòng)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，即、電動(dòng)勢(shì)的方向：規(guī)定為電源力推動(dòng)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，即從負(fù)極指向正極的方向，也就是電位升高的方向。從負(fù)極指向正極的方向，也就是電位升高的方向。3、常用電壓源：、常用電壓源： （1）電池）電池 （2）太陽(yáng)能電池）太陽(yáng)能電池 （3）發(fā)電機(jī)）發(fā)電機(jī) （4）電子電源）電子電源4、電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)和方向表示、電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)和方向表示第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)5、電動(dòng)勢(shì)和電壓的區(qū)別、電動(dòng)勢(shì)和電壓的區(qū)別 電動(dòng)勢(shì)描述的是電源內(nèi)部電源力克服電場(chǎng)力把正電荷從低電動(dòng)勢(shì)描述的是電源內(nèi)部電源力克服電場(chǎng)力把正電荷從低電位推到高電位的正極所做的功，是其他形式

21、能量轉(zhuǎn)換為電位推到高電位的正極所做的功，是其他形式能量轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。電能的過(guò)程。 電壓描述的是電源外部的負(fù)載電路中（外電路）電場(chǎng)力推電壓描述的是電源外部的負(fù)載電路中（外電路）電場(chǎng)力推動(dòng)正電荷從高電位移到低電位，同時(shí)克服負(fù)載中的阻力所動(dòng)正電荷從高電位移到低電位，同時(shí)克服負(fù)載中的阻力所做的功，是電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的過(guò)程。做的功，是電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的過(guò)程。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念電功率和電能電功率和電能功率：能量隨時(shí)間的變化率功率：能量隨時(shí)間的變化率dtdw)t (piudtdqdqdw)t (p直流時(shí)，直流時(shí)， P = UI單位：瓦特（單位：瓦特（W），），1W =

22、1 J/S = 1VA第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律參考方向的情況下電功率的寫(xiě)法參考方向的情況下電功率的寫(xiě)法 設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為 U ,流入此部分電路的電流入此部分電路的電流為流為 I， 則這部分電路消耗的功率為則這部分電路消耗的功率為:如果如果U ，I參考參考方向方向不一致寫(xiě)法如何？不一致寫(xiě)法如何？電壓電流電壓電流參考參考方向一致方向一致關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律UIp 電壓電流參考方向相反電壓電流參考方向相反功率有正負(fù)功率有正負(fù)非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向 設(shè)電路任意兩點(diǎn)間

23、的電壓為設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為 U ,流入此部分電路的電流入此部分電路的電流為流為 I， 則這部分電路消耗的功率為則這部分電路消耗的功率為:第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律UIP 電源的功率：電源的功率：PE = - -E I 0 電源電源吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）若若 P 0輸出功率輸出功率(起電源作用起電源作用)若若 P 0電阻消耗功率肯定為正電阻消耗功率肯定為正電源元件的功率可能為正（吸收功率），也可能為負(fù)（輸電源元件的功率可能為正（吸收功率），也可能為負(fù)（輸出功率）出功率）所以，從所以，從 P 的的 + 或或 - 可以

24、區(qū)分器件的性質(zhì)，可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源，或是負(fù)載。或是電源，或是負(fù)載。注意：注意：u 與與 i 關(guān)聯(lián)時(shí)關(guān)聯(lián)時(shí) ， p = u i P=UIu 與與 i 非非關(guān)聯(lián)時(shí)關(guān)聯(lián)時(shí) ， p =u i P=UI第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律例例 已知已知i1= i2= 2A，i3=3A， i4=1Au1=3V, u2=5Vu3=u4=8V求：各段電路的功率，求：各段電路的功率，并說(shuō)明是吸收還是產(chǎn)并說(shuō)明是吸收還是產(chǎn)生功率。生功率。第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律U、I 參考方向不同，參考方向不同， P =UI 0， 負(fù)載。負(fù)載。（即取非關(guān)聯(lián)方向）

25、（即取非關(guān)聯(lián)方向） P =UI 0， 電源；電源；U、I 參考方向相同，參考方向相同， P =UI 0， 負(fù)載；負(fù)載；（即取關(guān)聯(lián)方向）（即取關(guān)聯(lián)方向） P = UI 0， 電源。電源。 電源：電源： 電流從電壓的低電位電流從電壓的低電位“”端流入，從高電位端流入，從高電位“+”+”端端流出，即是電源。流出，即是電源。 （發(fā)出功率）；（發(fā)出功率）； 負(fù)載：負(fù)載： 電流從電壓的高電位電流從電壓的高電位“+”+”端流入，從低電位端流入，從低電位“” 端流出，即是電源。端流出，即是電源。 （吸收功率）（吸收功率）。第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律電阻元件是無(wú)源元件電阻元件是

26、無(wú)源元件 當(dāng)元件上的電壓與電流由代數(shù)關(guān)系聯(lián)系時(shí)，這種元件當(dāng)元件上的電壓與電流由代數(shù)關(guān)系聯(lián)系時(shí)，這種元件稱為電阻元件。電阻元件的電壓電流關(guān)系在稱為電阻元件。電阻元件的電壓電流關(guān)系在ui平面上是平面上是一條曲線，這條曲線稱為電阻元件的伏安特性曲線。一條曲線，這條曲線稱為電阻元件的伏安特性曲線。電阻元件電阻元件電路中的電阻通常指線性電阻電路中的電阻通常指線性電阻線性電阻符合歐姆定律線性電阻符合歐姆定律RG1Gui RuRiuip22對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)：對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)：三三 電阻電阻電導(dǎo)電導(dǎo)功率功率第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律參考方向參考方向的情況下歐姆定律的寫(xiě)法的情況下歐姆定

27、律的寫(xiě)法I與與U的的參考參考方向一致方向一致aIRUbI與與U的的參考參考方向相反方向相反aIRUb關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律IRU IRU 例：應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子，并求電阻例：應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子，并求電阻R。第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律 對(duì)于對(duì)于(a)圖圖IUR 326 對(duì)于對(duì)于(b)圖圖IUR 326第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律 對(duì)于對(duì)于(c)圖圖IUR 對(duì)于對(duì)于(d)圖圖IUR 326 326第第1章章 電路的基本概

28、念電路的基本概念電路等效變換的概念電路等效變換的概念二端網(wǎng)絡(luò)二端網(wǎng)絡(luò)N1、N2等效：等效：N1、N2端口端口的的VCR完全相同。完全相同。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念等效變換：等效變換： 網(wǎng)絡(luò)的一部分用網(wǎng)絡(luò)的一部分用VCR完全相同的另一部分來(lái)代替。用等完全相同的另一部分來(lái)代替。用等效的概念可化簡(jiǎn)電路。效的概念可化簡(jiǎn)電路。 等效只是相對(duì)外電路等效只是相對(duì)外電路而言的。而言的?！皩?duì)外等效，對(duì)對(duì)外等效，對(duì)內(nèi)不等效內(nèi)不等效” 如果還需要計(jì)算其內(nèi)如果還需要計(jì)算其內(nèi)部電路的電壓或電流，則部電路的電壓或電流，則需要返回原電路。需要返回原電路。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念電阻的等效變換

29、電阻的等效變換1、電阻的串聯(lián)、電阻的串聯(lián) 電路中若干個(gè)電阻首尾相接，并且這些電阻中電路中若干個(gè)電阻首尾相接，并且這些電阻中通過(guò)同一電流，這樣的連接法稱為電阻的串聯(lián)通過(guò)同一電流，這樣的連接法稱為電阻的串聯(lián)特點(diǎn)特點(diǎn): : 各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)；各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)； 各電阻中通過(guò)同一電流；各電阻中通過(guò)同一電流；R =R1+R2電壓分配關(guān)系：電壓分配關(guān)系：串聯(lián)電阻上的電壓與電阻大小串聯(lián)電阻上的電壓與電阻大小成正比。成正比。分壓公式：分壓公式：URRRU2111URRRU2122ijjRRUU 電阻等效關(guān)系：電阻等效關(guān)系：n個(gè)電阻分壓個(gè)電阻分壓只有兩個(gè)電阻只有兩個(gè)電阻第第1章章 電路的基本

30、概念電路的基本概念電感串聯(lián)：電感串聯(lián)：nkknLLLLL121電容串聯(lián)：電容串聯(lián)：nkknCCCCC12111111功率功率nnppppiRiRiRiRp3212232221第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 串聯(lián)電路應(yīng)用舉例（一）串聯(lián)電路應(yīng)用舉例（一）例例1 有一伏特計(jì)，其量程為有一伏特計(jì)，其量程為50V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為2000 。今欲使其量程。今欲使其量程擴(kuò)大到擴(kuò)大到 300V，問(wèn)還需串聯(lián)多大電阻的分壓器？，問(wèn)還需串聯(lián)多大電阻的分壓器？第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 串聯(lián)電路應(yīng)用舉例（二）串聯(lián)電路應(yīng)用舉例（二） 開(kāi)路電路開(kāi)路電路閉合的串聯(lián)電路有電流閉合的串聯(lián)電路有電流開(kāi)路的

31、串聯(lián)電路無(wú)電流，燈全開(kāi)路的串聯(lián)電路無(wú)電流，燈全不亮不亮第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念短路電路短路電路PC板上短路的例子板上短路的例子 短路對(duì)串聯(lián)電路的影響短路對(duì)串聯(lián)電路的影響第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念2、電阻的并聯(lián)、電阻的并聯(lián) 電路中電阻首端和首端聯(lián)在一起，尾端和尾電路中電阻首端和首端聯(lián)在一起，尾端和尾端聯(lián)在一起，各電阻兩端的電壓相同；這樣的連端聯(lián)在一起，各電阻兩端的電壓相同；這樣的連接法稱為電阻的并聯(lián)接法稱為電阻的并聯(lián)特點(diǎn)特點(diǎn): :等效：等效：電流分配關(guān)系：電流分配關(guān)系：兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式： 各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間；各電阻聯(lián)接在兩個(gè)

32、公共的結(jié)點(diǎn)之間； 各電阻兩端的電壓相同；各電阻兩端的電壓相同；21111 RRR 并聯(lián)電阻上電流與電阻大小成反比。并聯(lián)電阻上電流與電阻大小成反比。IRRRI2121IRRRI211221GGG 或：或：G為電導(dǎo)，單位為電導(dǎo)，單位S第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念21GGG 或：或：功率功率nnppppuGuGuGuGp3212232221電感并聯(lián)：電感并聯(lián)：nkknLLLLL12111111電容并聯(lián)：電容并聯(lián)：nknnCCCCC121第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念并聯(lián)電路應(yīng)用舉例（一）并聯(lián)電路應(yīng)用舉例（一）電流的測(cè)量電流的測(cè)量 例例 有一磁電式安培計(jì)，當(dāng)使用分流器時(shí)，表頭的滿

33、標(biāo)值電流有一磁電式安培計(jì)，當(dāng)使用分流器時(shí)，表頭的滿標(biāo)值電流為為5mA。表頭電。表頭電 阻為阻為20 。今欲使其量程（滿標(biāo)值）為。今欲使其量程（滿標(biāo)值）為1A，問(wèn)，問(wèn)分流的電阻應(yīng)為多大？分流的電阻應(yīng)為多大？第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念并聯(lián)電路應(yīng)用舉例（二）并聯(lián)電路應(yīng)用舉例（二）當(dāng)一盞燈開(kāi)路時(shí)，總電流減少，但通過(guò)其他支路的電流不變當(dāng)一盞燈開(kāi)路時(shí)，總電流減少，但通過(guò)其他支路的電流不變第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例例 Ig = 50uA , Rg =2k。欲把量。欲把量程擴(kuò)大為程擴(kuò)大為 5mA和和 50mA，求求R1和和R2。解：解：5mA檔分流檔分流50mA檔檔代入?yún)?shù)，得代

34、入?yún)?shù)，得12121IRgRRRRIg2212IRgRRRIg 21821R,R第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念電阻的混聯(lián)電阻的混聯(lián)3 電阻的混聯(lián)電阻的混聯(lián)定義：串并聯(lián)電路是包含串聯(lián)連接和并聯(lián)連接元件的定義：串并聯(lián)電路是包含串聯(lián)連接和并聯(lián)連接元件的組合，既有連續(xù)組合，既有連續(xù) 的串聯(lián)電流通道，又有的串聯(lián)電流通道，又有“支路型支路型”并并聯(lián)電流通道聯(lián)電流通道第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例例 右圖中，求電路中總電阻右圖中，求電路中總電阻RAB。解：由電路可見(jiàn)，解：由電路可見(jiàn)，R1、R2串聯(lián)，串聯(lián)，R12= R1+R2；R3、R4串聯(lián)，串聯(lián)，R34= R3+R4；而而R12和和

35、R34并聯(lián)，并聯(lián)，故故RAB= R12R34 =（R1+R2）（R3+R4） =（R1+R2）（）（R3+R4）/（R1+R2+R3+R4） =4/4=1 第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念求等效電阻求等效電阻第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念求開(kāi)關(guān)開(kāi)、閉時(shí)求開(kāi)關(guān)開(kāi)、閉時(shí)ab間的等效電阻間的等效電阻求求ab間的等效電阻間的等效電阻第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念求開(kāi)關(guān)開(kāi)、閉時(shí)求開(kāi)關(guān)開(kāi)、閉時(shí)ab間的等效電阻間的等效電阻第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念如上圖中兩個(gè)三端網(wǎng)絡(luò)：如上圖中兩個(gè)三端網(wǎng)絡(luò)： 若若N1與與N2相應(yīng)的相應(yīng)的的的

36、i1 ，i2，i3 ； u12 ，u23 , u13間的關(guān)間的關(guān)系完全相同，則系完全相同，則N1與與N2等效等效三端網(wǎng)絡(luò)的等效：三端網(wǎng)絡(luò)的等效：123i1i2i3N1123i1i2i3N24 電阻電阻Y型聯(lián)結(jié)和型聯(lián)結(jié)和型聯(lián)結(jié)的等效變換型聯(lián)結(jié)的等效變換第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 Y 互換互換開(kāi)路測(cè)量：開(kāi)路測(cè)量：12：2123131213121223132312RRRRRRRRR)RR/R（第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念3223131213231223131223RRRRRRRRR)RR/R（3123131213231213122313RRRRRRRRR)RR/R（第第1章

37、章 電路的基本概念電路的基本概念)(RRRRRRRRR)RR/R12123131213121223132312（)(RRRRRRRRR)RR/R23223131213231223131223（)(RRRRRRRRR)RR/R33123131213231213122313（)(RRRRRRRRRRRR4321231312132312132312三式相加，除三式相加，除2第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念式（式（4）-（1），得），得同理同理31231231121RRRRRR31231212232RRRRRR反過(guò)來(lái)，從反過(guò)來(lái)，從Y型聯(lián)結(jié)到型聯(lián)結(jié)到聯(lián)結(jié)的等效變換公式為聯(lián)結(jié)的等效變換公式為313

38、322112RRRRRRRR113322123RRRRRRRR213322131RRRRRRRR23131213233RRRRRR第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念為發(fā)便于記憶，上述公式可寫(xiě)成如下形式。為發(fā)便于記憶，上述公式可寫(xiě)成如下形式。形不相鄰電阻形電阻兩兩乘積和電阻YY 形電阻之和形相鄰電阻之積電阻 Y第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念特別地：特別地：若若Y形連接形連接 R1=R2=R3=RY；則則R12=R23=R31= 3RY有有 形連接形連接 R12=R23=R31=R 則：則： R1=R2=R3= R/3第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念解：解： Y 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換

39、42510023131213121RRRRRR例：例：求電流求電流I第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 22513232RRR 22512233RRR 46464343242114./)RR/()RR(RRARRUISS114第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念特征特征: 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) 斷開(kāi)斷開(kāi)I = 0電源一側(cè)：電源端電壓電源一側(cè)：電源端電壓= 開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓負(fù)載功率負(fù)載功率U = USP = 01. 開(kāi)路處的電流等于零；開(kāi)路處的電流等于零； I = 02. 開(kāi)路處的電壓開(kāi)路處的電壓 U 視電路情況而定。視電路情況而定。電路中某處斷開(kāi)時(shí)的特征電

40、路中某處斷開(kāi)時(shí)的特征:電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)U = 0負(fù)載一側(cè)負(fù)載一側(cè)第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律電源外部端子被短接電源外部端子被短接電源短路電源短路 特征特征:0SREII 電源端電壓電源端電壓負(fù)載功率負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流（很大）短路電流（很大）U = 0 PUS = P = IR0P = 01. 短路處的電壓等于零；短路處的電壓等于零； U = 02. 短路處的電流短路處的電流 I 視電路情況而定。視電路情況而定。電路中某處短路時(shí)的特征電路中某處短路時(shí)的特征:第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的

41、基本概念與基本定律 開(kāi)關(guān)閉合，接通電源與負(fù)載開(kāi)關(guān)閉合，接通電源與負(fù)載RREI0負(fù)載端電壓負(fù)載端電壓U = IR 特征特征:電源有載工作電源有載工作 電流的大小由負(fù)載決定。電流的大小由負(fù)載決定。 在電源有內(nèi)阻時(shí)，在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U ?；蚧?U = US IR0 當(dāng)當(dāng) R0R 時(shí)，則時(shí)，則U US ，表明當(dāng)負(fù)載，表明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電壓變化不大，即帶變化時(shí)，電源的端電壓變化不大，即帶負(fù)載能力強(qiáng)。負(fù)載能力強(qiáng)。P = PE P 電源輸出的功率由負(fù)載決定。電源輸出的功率由負(fù)載決定。負(fù)載負(fù)載取用取用功率功率電源電源產(chǎn)生產(chǎn)生功率功率內(nèi)阻內(nèi)阻消耗消耗功率功率第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的

42、基本概念與基本定律額定值額定值: 電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用值電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用值： I IN ，P IN ，P PN 額定工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)： I = IN ，P = PN 1. 額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；2. 額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。例：例：燈泡：燈泡：UN = 220V ，PN = 60W電阻：電阻： RN = 100 ，PN =1 W 第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律電壓源與電流源電壓源與電流源 一個(gè)元件如果其端電壓或流出的電流能保持為一恒定值或一個(gè)元件如果其端電壓

43、或流出的電流能保持為一恒定值或確定的時(shí)間函數(shù)，則稱為電源。電源分為電壓源和電流源兩種確定的時(shí)間函數(shù)，則稱為電源。電源分為電壓源和電流源兩種形式。形式。 + - -su特性：特性： 端電壓由元件本身確定，與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)。端電壓由元件本身確定，與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)。 流過(guò)的電流由外電路確定。流過(guò)的電流由外電路確定。 us = 0，相當(dāng)于一條短路線。，相當(dāng)于一條短路線。電路符號(hào)：電路符號(hào)：1.4.1 電壓源電壓源第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 如果電源的端電壓與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)，則稱這種電源為如果電源的端電壓與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)，則稱這種電源為理想電壓源。理想電壓源。Su i第第1章章 電路的基本

44、概念電路的基本概念 常取非關(guān)聯(lián)參考方向。常取非關(guān)聯(lián)參考方向。 注意不能短接（電流為無(wú)窮大）注意不能短接（電流為無(wú)窮大） us = Us 為常數(shù)時(shí)，稱為直流電壓源。為常數(shù)時(shí)，稱為直流電壓源。VCR曲線如下曲線如下 ： 電壓源模型電壓源模型 當(dāng)電壓源與外電路相連，電源的輸出當(dāng)電壓源與外電路相連，電源的輸出電壓是電壓是I I 時(shí)，電壓源對(duì)外輸出的電壓為時(shí)，電壓源對(duì)外輸出的電壓為當(dāng)當(dāng)R0 0時(shí)時(shí) 電源電動(dòng)勢(shì)：電源電動(dòng)勢(shì)：us內(nèi)阻內(nèi)阻：R0內(nèi)阻壓降內(nèi)阻壓降輸出輸出電壓電壓 組成：組成： 電壓源外特性：電壓源外特性：由特性方程由特性方程外特性曲線可見(jiàn)外特性曲線可見(jiàn)實(shí)際電壓源模型：實(shí)際電壓源模型：0IRUU

45、s輸出電壓不變，電流由外電路決定輸出電壓不變，電流由外電路決定。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念則：則： U = US I = US / RL 理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）：（恒壓源）：特性：特性：is s1.4.2 電流源電流源 電路符號(hào)：電路符號(hào)： 若從是源流出的電流與電源兩端的電壓大小無(wú)關(guān)，則稱這若從是源流出的電流與電源兩端的電壓大小無(wú)關(guān)，則稱這種電源為理想電流源。種電源為理想電流源。 流過(guò)的電流由元件本身確定，與端電壓無(wú)關(guān)。流過(guò)的電流由元件本身確定，與端電壓無(wú)關(guān)。 端電壓由外電路確定端電壓由外電路確定 is = 0，相當(dāng)于開(kāi)路，相當(dāng)于開(kāi)路 常取非關(guān)聯(lián)參考方向常取非關(guān)聯(lián)參考方

46、向 注意不能開(kāi)路（電壓為無(wú)窮大）注意不能開(kāi)路（電壓為無(wú)窮大） is = Is 為常數(shù)時(shí)，稱為直流電流源。為常數(shù)時(shí)，稱為直流電流源。第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念RLI實(shí)際電流源模型實(shí)際電流源模型 組成：組成：恒流源：恒流源：IS內(nèi)阻內(nèi)阻：R0 當(dāng)電流源與外電路相連，當(dāng)電流源與外電路相連，電源的端電壓為電源的端電壓為U時(shí)，電流時(shí)，電流源的輸出電流為：源的輸出電流為：第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念0RUIIS 輸出電流不變，輸出電壓由外電路決定。輸出電流不變，輸出電壓由外電路決定。UI電流源外特性電流源外特性IS 電流源外特性：電流源外特性：由特性方程外特性曲線可見(jiàn)由特性方程外

47、特性曲線可見(jiàn) 理想電流源理想電流源 （恒流源）：（恒流源）： 若：若： R0 則：則： I = IS ； 第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念1.4.3 電源的功率電源的功率 當(dāng)元件上的電壓和電流為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，元件的吸收當(dāng)元件上的電壓和電流為非關(guān)聯(lián)方向時(shí)，元件的吸收功率為功率為UIP 當(dāng)元件上的電壓和電流為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，元件的吸收功當(dāng)元件上的電壓和電流為關(guān)聯(lián)方向時(shí)，元件的吸收功率為率為UIP 對(duì)于恒壓源或恒流源來(lái)說(shuō)，在電路中通常選擇非關(guān)聯(lián)對(duì)于恒壓源或恒流源來(lái)說(shuō)，在電路中通常選擇非關(guān)聯(lián)方向，這樣，其功率方向，這樣，其功率恒壓源的功率恒壓源的功率IUPss恒流源的功率恒流源的功率ssUIP第第

48、1章章 電路的基本概念電路的基本概念例例 求圖求圖(a)、(b)電路中電源吸收的功率電路中電源吸收的功率解：解： (a) 電壓源上電壓源上u、i關(guān)聯(lián)方向，而電流源非關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向，而電流源非關(guān)聯(lián)方向 PUs = UI = UsIs = 52 = 10W(吸收功率吸收功率) PIs = -UI = -10W (產(chǎn)生功率產(chǎn)生功率)第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念電源的等效變換電源的等效變換1、電壓源的串并聯(lián)、電壓源的串并聯(lián)多個(gè)電壓源串聯(lián)時(shí)，可以等效成一個(gè)電壓源。電壓多個(gè)電壓源串聯(lián)時(shí)，可以等效成一個(gè)電壓源。電壓源的大小是各個(gè)電壓源的累加。源的大小是各個(gè)電壓源的累加。nkSksnssSuuu

49、uu121第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念只有電壓相等且極性只有電壓相等且極性相同時(shí)，電壓源才能并相同時(shí)，電壓源才能并聯(lián)。否則，不滿足聯(lián)。否則，不滿足KVL?；蚍Q該電路中的元件或稱該電路中的元件“模型失效模型失效”。當(dāng)電壓源與兩端元當(dāng)電壓源與兩端元件（或一段電路）并件（或一段電路）并聯(lián)時(shí)，可以等效成電聯(lián)時(shí)，可以等效成電壓源本身壓源本身第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念2、電流源的串并聯(lián)、電流源的串并聯(lián)多個(gè)電流源并聯(lián)時(shí)，可以等效成一個(gè)電流源。電流源的大小多個(gè)電流源并聯(lián)時(shí)，可以等效成一個(gè)電流源。電流源的大小是各個(gè)電流源的累加。是各個(gè)電流源的累加。nkSksnssSiiiii121第第

50、1章章 電路的基本概念電路的基本概念只有電流相等且參只有電流相等且參考方向相同時(shí)，電流考方向相同時(shí)，電流源才能串聯(lián)。否則，源才能串聯(lián)。否則，不滿足不滿足KCL。或稱該或稱該電路中的元件電路中的元件“模型模型失效失效”。當(dāng)電流源與兩端元當(dāng)電流源與兩端元件（或一段電路）串件（或一段電路）串聯(lián)時(shí)，可以等效成電聯(lián)時(shí)，可以等效成電流源本身流源本身第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換。實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源兩種模型可以進(jìn)行等效變換。所謂的所謂的等效等效是指端口的是指端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變。電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變。等效是對(duì)外電路而言等效

51、是對(duì)外電路而言電壓源與電流源的等效變換電壓源與電流源的等效變換第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念等效互換的條件：當(dāng)接有同樣的負(fù)載時(shí)，等效互換的條件：當(dāng)接有同樣的負(fù)載時(shí)， 對(duì)外的電壓、電流相等。對(duì)外的電壓、電流相等。I = I Uab = Uab即：即：等效的條件等效的條件第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念2.等效互換公式等效互換公式I = I Uab = Uab若若Uab = US IR0 則則SSSSSabRIRIR)II(USSSSRIRIIRU0SSSRIUSRR 0第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例：求例：求I和和U第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念(1)“等

52、效等效”是指是指“對(duì)外對(duì)外”等效（等效互換前后對(duì)外伏等效（等效互換前后對(duì)外伏-安安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。IS = US / RSRS = RS 等效變換的注意事項(xiàng)等效變換的注意事項(xiàng)第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念兩種等效電路中，元件上的功率就不同。兩種等效電路中，元件上的功率就不同。(2)注意轉(zhuǎn)換前后注意轉(zhuǎn)換前后 US與與 Is 的方向的方向第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念(3)恒壓源和恒流源不能等效互換恒壓源和恒流源不能等效互換(4)進(jìn)行電路計(jì)算時(shí)，恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩進(jìn)行電路計(jì)算時(shí)，恒壓源串電阻和恒電流源并電阻兩者之間均可等效變換。者之間

53、均可等效變換。與理想電壓源并聯(lián)的所有電路元件失效（對(duì)外電路來(lái)說(shuō)）與理想電壓源并聯(lián)的所有電路元件失效（對(duì)外電路來(lái)說(shuō)）與理想電流源串聯(lián)的所有電路元件失效（對(duì)外電路來(lái)說(shuō)）與理想電流源串聯(lián)的所有電路元件失效（對(duì)外電路來(lái)說(shuō)）切記切記第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念化簡(jiǎn)如下電路：化簡(jiǎn)如下電路：（a）（b）第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例例 求圖求圖(a)、(b)電路中電源吸收的功率電路中電源吸收的功率解：（解：（b）圖）圖 電壓源上電壓源上u、i非關(guān)聯(lián)，而電流源關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)，而電流源關(guān)聯(lián) PUs = -UsIs = -52 = -10W(產(chǎn)生功率產(chǎn)生功率) PIs = UsIs = 10W

54、 (吸收功率吸收功率)第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念基爾霍夫定律基爾霍夫定律 它們是電路基本定律，適用于任何集總參數(shù)電路，而與元它們是電路基本定律，適用于任何集總參數(shù)電路，而與元件性質(zhì)無(wú)關(guān)。為此本節(jié)討論基爾霍夫定律，配合歐姆定律是分件性質(zhì)無(wú)關(guān)。為此本節(jié)討論基爾霍夫定律，配合歐姆定律是分析與計(jì)算電路的析與計(jì)算電路的基本依據(jù)基本依據(jù)。(1)支路：電路中通過(guò)同一電流的每個(gè)分支支路：電路中通過(guò)同一電流的每個(gè)分支稱為支路。圖中有三條支路。稱為支路。圖中有三條支路。 a-c-b, a-d-b, a-e-b。(2)節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的匯集點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的匯集點(diǎn) 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)：兩個(gè)節(jié)點(diǎn)

55、：a,b(3)回路：電路中任意一個(gè)閉合的路徑回路：電路中任意一個(gè)閉合的路徑 3個(gè)回路：個(gè)回路：a-c-b-d-a, a-d-b-e-a, a-c-b-e-a幾個(gè)主要概念：幾個(gè)主要概念：支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔。如圖所示。如圖所示第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念(4)網(wǎng)孔：網(wǎng)孔： 內(nèi)部不含有支路的回路內(nèi)部不含有支路的回路 a-c-b-d-a, a-d-b-e-a例例aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1幾個(gè)節(jié)點(diǎn)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)幾條支路幾條支路幾個(gè)回路幾個(gè)回路第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念支路：共支路：共3條條回路：共回路：共3個(gè)個(gè)結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)：a、 b (共共2

56、個(gè)）個(gè)）例例#1#2#3第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例例支路：共支路：共 ？條？條結(jié)點(diǎn)：共結(jié)點(diǎn)：共 ？個(gè)？個(gè)網(wǎng)孔：共？個(gè)網(wǎng)孔：共？個(gè)第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例例支路：共支路：共 ？條？條結(jié)點(diǎn)：共結(jié)點(diǎn)：共 ？個(gè)？個(gè)6條條4個(gè)個(gè)獨(dú)立回路：？個(gè)獨(dú)立回路：？個(gè)3個(gè)個(gè)有幾個(gè)網(wǎng)有幾個(gè)網(wǎng)孔就有幾個(gè)獨(dú)立回路就有幾個(gè)獨(dú)立回路第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 任一時(shí)刻，流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電任一時(shí)刻，流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。流之和。節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。01 nkki04321iiiii1 i4 i2 i3說(shuō)明：說(shuō)

57、明： 先選定參考方向，習(xí)慣上取流入該節(jié)點(diǎn)的支路電流為正，先選定參考方向，習(xí)慣上取流入該節(jié)點(diǎn)的支路電流為正，流出為負(fù)。如由下圖可得：流出為負(fù)。如由下圖可得：基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律KCL4132iiii 另一形式另一形式流出電流之和流出電流之和 = = 流入電流之和。流入電流之和。 入入出出ii第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念 實(shí)質(zhì)是電流連續(xù)性或電荷守恒原理的體現(xiàn)實(shí)質(zhì)是電流連續(xù)性或電荷守恒原理的體現(xiàn)0532iii 可以推廣到廣義節(jié)點(diǎn)（封閉面）可以推廣到廣義節(jié)點(diǎn)（封閉面）532iii或者或者例例: :IA + IB + IC = 0第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念例：兩個(gè)電

58、氣系統(tǒng)若用兩根導(dǎo)線聯(lián)接，如圖例：兩個(gè)電氣系統(tǒng)若用兩根導(dǎo)線聯(lián)接，如圖 (a)所示，電流所示，電流I1和和I2的關(guān)系如何？若用一根導(dǎo)線聯(lián)接，如圖的關(guān)系如何？若用一根導(dǎo)線聯(lián)接，如圖 (b)所示，電流所示，電流I是否為零？是否為零？ 兩個(gè)電氣系統(tǒng)聯(lián)接圖兩個(gè)電氣系統(tǒng)聯(lián)接圖解：將解：將A電氣系統(tǒng)視為一個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)，則電氣系統(tǒng)視為一個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)，則 對(duì)圖對(duì)圖(a)：I1=I2 對(duì)圖對(duì)圖(b)：I= 0例例 已知：已知：i1= -1A , i2 = 3A , i 3 = 4A , i8= -2A, i 9=3A求：求：i4 ，i5， i6， i7第第1章章 電路的基本概念電路的基本概念注意：注意： 對(duì)已知電流，一

59、般按實(shí)際方向標(biāo)示；對(duì)已知電流，一般按實(shí)際方向標(biāo)示； 對(duì)未知電流，可任意設(shè)定方向，由計(jì)算結(jié)果確定未知電流對(duì)未知電流，可任意設(shè)定方向，由計(jì)算結(jié)果確定未知電流的方向。的方向。 正值時(shí)，實(shí)際方向與假定方向一致，負(fù)值時(shí)，則相反。正值時(shí)，實(shí)際方向與假定方向一致，負(fù)值時(shí)，則相反。0uuuu43210un1kk+-_+_+u3u1u4u2 在任一時(shí)刻，任一回路中沿某一繞行方向，各元件上電壓在任一時(shí)刻，任一回路中沿某一繞行方向，各元件上電壓降的和等于電壓升的和。即回路電壓的代數(shù)和為零。降的和等于電壓升的和。即回路電壓的代數(shù)和為零?；鶢柣舴螂妷憾苫鶢柣舴螂妷憾蒏VL說(shuō)明：說(shuō)明：如圖所示。如圖所示。 先選定回路

60、的繞行方向。支路電流參考方向與繞行方向一致先選定回路的繞行方向。支路電流參考方向與繞行方向一致時(shí)取正，相反時(shí)取負(fù)。電壓參考方向與繞行方向一致時(shí)取正，相時(shí)取正，相反時(shí)取負(fù)。電壓參考方向與繞行方向一致時(shí)取正，相反時(shí)取負(fù)。（遇正得正，遇負(fù)得負(fù)）反時(shí)取負(fù)。（遇正得正，遇負(fù)得負(fù)）第第1章章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律例例 求求 uAD升降uu實(shí)質(zhì)是能量守恒原理在電路中的體現(xiàn)實(shí)質(zhì)是能量守恒原理在電路中的體現(xiàn)V)()(uuuuAD124533210321uuuuAD解：選順時(shí)針?lè)较颍猓哼x順時(shí)針?lè)较?，另一形式：另一形式：推廣到廣義回路（任意假想回路）推廣到廣義回路（任意假想回路）第第1