电工技术第2章详解.ppt

第2章 电路的基本概念和基本定律 第 2 章 电路的基本概念与基本定律 2.1 电路的作用与组成 2.2 电路中的参考方向与参考点 2.3 电路的状态 2.4 电路的元件模型 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 二、基尔霍夫定律 课 堂 讨 论 第 2 章 结 束 内容： ∑i入＝∑i出 ∑i＝0 在直流电路中： ∑I＝0 理论依据： 能量守恒 1. 基尔霍夫电流定律（KCL） —— 电荷守恒 —— 电流连续。 特点： ① KCL 与元件的性质无关。 ② KCL 方程的形式取决于支路与结点的连接 关系和支路电流的参考方向。 结点电流方程。 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 I1 I5 I2 I4 I3 a b 解： (1) 结点 a I1＋I2 = I3 或： I1＋I2－I3 = 0 (2) 结点 b I3 = I4＋I5 或： I3－I4－I5 = 0 例2.1 如图所示为某直流电路中的一部分， 试列写出结点 a、b 的电流方程。 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 广义结点： 电 路 １ 电 路 ２ I1 I2 I1 =0 I1 =？ I2 =？ I2 =－I1 KCL 可以推广应用于电路中的任何一个假 设的闭合面 —— 广义结点。 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 2. 基尔霍夫电压定律（KVL） 内容： ∑u = 0 —— 回路电压方程。 在直流电路中： ∑U＝0 理论依据： 电场力做功与路径无关。 特点： ① KVL 与电路元件的性质无关。 ② KVL 方程的形式取决于： 回路所关联的支路、回路的参考方向、回路中 各支路电压的参考方向。 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 解： U1 －U2 ＋ U3 －U4 = 0 例2.2 某电路中的一个回路如图所示，试列 写回路电压方程。 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 元件1 元件3 元件4 元件2 ＋ － U1 U3 U2 U4 ＋ － ＋ － ＋ － 三、有源负载 电源作为负载使用时，称为有源负载。 解： (1) R = 0.5 ? 时 ∵ U = US = 1V ∴ 例2.3 在不同负载情况下求电源和负载的 功率：(1) R = 0.5 ? ；(2) R = 1 ? ；(3) R = 2 ? 。 电压源和电流源 都输出功率。 PR = PU＋PI 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 IS 1V 1A 　＋ US 　－ ＋ U － I1 I R I1 = I－IS = 1 A PR = UI = 2 W PU = USI1 = 1 W PI = UIS = 1 W I = = 2 A U R (2) R = 1 ? 时 U = 1 V， I1 = I－IS = 0 PR = UI = 1 W PU = USI1 = 0 PI = UIS = 1 W 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 IS 1V 1A 　＋ US 　－ ＋ U － I1 I R I = = 1 A U R 电流源输出功率，电压源不输出功率。 PR = PU＋PI 有源负载 2.5 欧姆定律与基尔霍夫定律 IS 1V 1A 　＋ US 　－ ＋ U － I1 I R (3) R = 2 ? 时 U = 1 V， I1 = I－IS =－0.5 A PR = UI = 0.5 W PU = USI1 =－0.5 W PI = UIS = 1 W I = = 0.5 A U R 电流源输出功率，电压源吸收功率。 PR = PU＋PI —— 功率平衡方程。 （ ） 2.1 如图所示电路，方框代表电源或负载。试判断 哪些是电源？哪些是负载？ 电源 第2章 电路的基本概念与基本定律 ＋ 10 V － 2 A 2 A ＋ 10 V － － 10 V ＋ 2 A 2 A － 10 V ＋ （ ） 负载 （ ） 负载 （ ） 电源 电工技术 * Panasonic ideas