第1章(电路基础知识)资料.ppt

学习要点;第1章 电路基础知识;1.1 电路及其主要物理量;1.1.2 电路的主要物理量; 规定正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的实际方向。电流的方向可用箭头或双下标变量表示。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向,也称正方向 。;2. 电压、电动势和电位; 电压的参考方向也是任意指定的。在电路中，参考方向可用箭头来表示，也可用双下标表示，如UAB表示A和B之间电压的参考方向是由A指向B的，也可用极性“+”、“-”表示，“+”表示高电位，“-”表示低电位。 ; 在分析电路时，电压和电流参考方向的假定，原则上是任意的。但为了方便起见，元件上的电压和电流常取一致的参考方向，这称为关联参考方向；如不一致，称为非关联参考方向。; （2） 电动势：衡量非电场力对电荷做功能力的物理量。非电场力将单位正电荷从电源低电位端B（负极）经电源内部移到高电位端A（正极）所做的功称为电源的电动势，用字母E表示。; （3）电位：度量电路中各点所具有的电位能大小的物理量，是一个相对的概念，它必须是相对于某个特定的参考点而言的。电位在数值上等于电场力将单位正电荷从该点移到参考点所做的功，用V表示。参考点的电位值一般设为零，因此也称为零电位点。 对照电位与电压的定义，不难理解电路中任意一点的电位，就是该点与参考点之间的电压，而电路中任意两点之间的电压，则等于这两点的电位之差。 ;1kV=103V 1mV=10-3V ; 下面以图1-6为例，来讨论电路中各点的电位。设E1=30V，E2=40V，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=10Ω，I1=1A，I2=1A，I3=2A。; 无论是把B点作为参考点，还是把D点作为参考点，虽然各点的电位值变了，但任意两点间的电压是不变的。如C到B点的电压总为UCB=VC-VB=I2R2=20V。 从上面的结果可得出如下两点结论： ①电路中某一点的电位等于该点与参考点（电位为零）之间的电压；②参考点选得不同，电路中各点的电位值不同，但是任意两点间的电压是不变的。 所以各点电位的高低是相对的，而两点间的电压是绝对的。 在画电路图时，特别在画电子电路图时，常省掉电源，各端标以电位值。 ;3. 电能和功率; 【例1-2】 在图1-10所示电路中，电压、电流的参考方向已标出，已知I1=-4A，I2=-6A，I3=10A，U1=60V，U2=-60V，U3=60V，求各元件的功率，并判断是输出功率还是消耗功率，验证功率是否平衡。 ;1.2 电路元件;1．电阻元件; 电阻元件的图形符号如图1-14a所示，用字母R表示。 ;2．电感元件;伏安特性：;3．电容元件;1．电压源;2．电流源;3．受控电源元件;1.3 基尔霍夫定律;1.3.1 基尔霍夫电流定律（KCL）; 基尔霍夫电流定律也可以推广应用于电路中任何一个假定的闭合面。例如在图1-24所示电路中，对于封闭面S，可以将它看作一个大节点，同样有;【例1-3】 在图1-25所示的部分电路中，已知：IA=3A，IAB=-5A，IBC=8A，求IB、IC和IAC。 ;1.3.2 基尔霍夫电压定律（KVL）; 基尔霍夫电压定律不但适用于闭合回路，对于开口电路同样适用，但需要在开口处假设电压。 ;【例1-5】已知图1-28所示的电路中电流源的电流IS=2.2A，电阻R0=10Ω，RL=1Ω，试求： （1）开关S断开时电流源的端电压U。 （2）开关S闭合后电流源的端电压U及负载电流I。 ;1.4 电阻的串联与并联; 可见，各个串联电阻上的电压与其电阻成正比，电阻越大，其上的电压越大；电阻越小，其上的电压越小。 ;1.4.2 电阻的并联 ;各并联支路???电流为 ;;1.5 电路的状态和电气设备的额定值 ;3. 负载状态;1.5.2 电气设备的额定值