电路的基本概念与基本定律.ppt

1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧 姆 定 律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算 作业 P30 1.5.9; 1.6.3 ; 1.6.4; 1.7.5 解 I1 I2 I3 I4 由基尔霍夫电流定律可列出 I1－I2＋I3－I4＝0 2－（－3）＋（－2）－I4＝0 可得 I4＝3A 已知：如图所示，I1＝2A，I2＝－3A，I3＝－2A， 试求I4。 例题1.6 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=? I1 I2 I3 U2 U3 U1 + _ R R1 R + _ + _ R 广义节点 注意：电流只能在闭合路径中通过 1.6.2 基尔霍夫电压定律 从回路中任意一点出发，沿顺时针方向或逆时针方向 循行一周，则在这个方向上的电位升之和等于电位降 之和. 或电压的代数和为 0。 U1＋U4＝U2＋U3 U1－U2－U3＋U4＝0 即 ?U＝0 电位降取正 电位升取负 上式可改写为 E1－E2－R1I1＋R2I2＝0 或 E1－E2＝R1I1－R2I2 即 ?E＝ ?（RI） 在电阻电路中，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。 在这里电动势的参考方向与所选回路循行方向相反者，取正号，一致者则取负号。 电压与回路循行方向一致者，取正号，反之则取负号。 注 基尔霍夫电压定律的推广：可应用于回路的部分电路 ?U＝UA－UB－UAB 或 UAB＝UA－UB E－U－RI＝0 或 U＝E－RI 注 列方程时，要先在电路图上标出电流、电压或 电动势的参考方向。 解 由基尔霍夫电压定律可得 （1）UAB＋UBC＋UCD＋UDA=0 即 UCD＝2V （2）UAB＋UBC＋UCA＝0 即 UCA＝－1V 已知：下图为一闭合电路，各支路的元件是任意 的，但知UAB＝5V，UBC＝－4V，UDA＝－3V 试求：（1）UCD；（2）UCA。 例题1.7 解 应用基尔霍夫电压定律列出 EB－RBI2－UBE＝0 得 I2＝0.315mA EB－RBI2－R1I1＋US＝0 得 I1＝0.57mA 应用基尔霍夫电流定律列出 I2－I1－IB＝0 得 IB＝－0.255mA 如图：RB＝20K? ， R1＝10K? ，EB＝6V US＝6V，UBE＝－0.3V 试求电流IB ，I2及I1。 例题1.8 R1 Uab＝6×10＝60V Uca＝20×4＝80V Uda＝5×6＝30V Ucb＝140V Udb＝90V 设Va=0V Vb－Va＝Uba Vb＝－60V Vc－Va＝Uca Vc＝＋80V Vd－Va＝Uda Vd＝＋30V * 1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算 第 1 章 电路的基本概念与基本定律 本章要求: 1.了解电路模型及理想电路元件的意义； 2.理解电压与电流参考方向的意义 3.理解电路的基本定律并能正确应用； 4.了解电源的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义； 5.掌握分析与计算电路中各点电位的方法。 电路是若干电气设备或电器件按一定方式连接起来构成的电流的通路。 1.1.1 电路的作用 （1）电能的传输和转换 （2）信号的传递和处理 1.1.2 电路的组成 （1）电源 （2）负载 （3）中间环节 返回 电源（electric source)(或信号源）向电路提供 能量或有用信号，如发电机、信号发生器和电池等。 负载（load)实现能量的转换或信号之间的转换， 如电灯、扬声器、电视显示屏、电阻器和电容器等。 中间环节是将电源和负载连接起来的电路部分， 它包换连接导线、开关及信号处理设备， 其作用是输送、分配电能和对电信号进行处理。 中间环节 负载 发电机 升压 变压 器 降压 变压 器 电灯 电动机 电炉 电力系统电路示意图 输电线 放 大 器 话筒 扬声器 扩音机电路示意图 信号源 （电源） 返回 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作； 由激励在电路各部分产生的电压和电流称为响应。 电路分析，就是在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。 电路元件的理想化 在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。 为什么电