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第1章 电路基础知识 第1章 电路基础知识 1.1 电路及其主要物理量 1.2 电路元件 1.3 基尔霍夫定律 1.4 电阻的串联与并联 1.5 电路的状态和电气设备的额定值 1.3.2 基尔霍夫电压定律（KVL） 表述一 任何时刻，沿任一回路循环一周，所有支路电 压降的代数和等于零。 表述二 任一瞬时，沿电路中的任一回路循环一周，电阻上电压降的代数和等于电源电压的代数和。 电压参考方向与回路循行方向一致时取正号，相反时取负号。 与回路循环方向一致的电流前面取“+”号，相反的取“-”号；与回路循环方向一致的电源电压取“-”号，相反的取“+”号。 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1-4】 求图1-27所示电路的开口电压Uab。 解：电流I参考方向如图所示，在回路CDEFC中，根据基尔霍夫电压定律，有 在回路ABEFA中，根据基尔霍夫电压定律，有 图1-27 例1-4电路图 【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。 解：（1）S断开时， ，根据欧姆定律得 （2）S闭合后，对节点A根据基尔霍夫定律列出电流方程式 对回路ABCDA根据基尔霍夫定律列出电压方程式 联立，消去I0，得负载电流 端电压 图1-28 例1-5电路图 1.4 电阻的串联与并联 1.4.1 电阻的串联 电阻的串联是把若干个电阻元件一个接一个地连接在一起，构成一条无分支的电路。串联电阻通过的是同一个电流。如图1-34a。 串联电阻的总电阻等于各串联电阻之和，总电阻用R表示。把图1-34a简化为图1-34b。 虽然流过串联电阻的电流相同，但是它们的电压并不相同，各电阻上的电压为 图1-34 电阻的串联 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。 各电阻消耗的功率为 如果把式 中的各项乘以 I ，则得 即 串联电阻消耗的总功率等于各个电阻消耗的功率之和。 跳转到第一页 第1章 电路基础知识 跳转到第一页 * 跳转到第一页 第1章 电路基础知识 跳转到第一页 * 学习要点 电流、电压参考方向及功率计算 常用电路元件的伏安特性 电路的工作状态 额定值的意义 基尔霍夫定律 电位的概念及计算 1.1 电路及其主要物理量 电路的组成 电路是电流的通路，由电源、负载、中间环节三个部分按一定方式组成的。 各部分的主要功能 电源：电路中电能的来源，是把非电能转化为电能的 装置 。 负载：消耗电能的设备，将电能转换为其他形式的能 量，为人们所利用 。 中间环节:连接电源和负载的部分，起传递、分配和控 制电能的作用。 1.1.1 电路的概念 1.1.2 电路的主要物理量 电流:带电粒子的有规则定向运动就形成了电流，其数值等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。 电流大小：单位时间内通过导体横截面的电荷量 大写 I 表示直流电流;小写 i 为表示电流的一般符号。 1.电流 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 。 如果求出的电流值为正，说明电流的参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。 图1-2 电流的参考方向与实际方向 2. 电压、电动势和电位 （1）电压：设在某一电路中电场力把电荷q从A点经外电路移动到B点所做的功为WAB，则电场中A点到B点的电压为 电压的方向（实际方向）规定由高电位端指向低电位端，即为电压降的方向。 在分析电路时，也需选取电压的参考方向。当电压的参考方向与实际方向一致时，电压为正值（U0）；反之，当电压的参考方向和它的实际方向相反时，电压为负值（U0）。 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。 求得的U为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。 图1-4 电压的参考方向与实际方向 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