电路的基本概念与定律 (2).ppt

第1章 电路的基本概念与定律 电路 由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路，称其为电路。 电路的组成：由电源，负载，辅助设备三大部分组成。 电路中物理量：电流，电压，电位，电动势，电功率，正方向等… 电路的状态：开路（断路），短路，通路 1.3 电路的基本状态 1.6 电阻的串联与并联 1.6.2 电阻的并联 1. 4 基尔霍夫定律 支路：电路中的每一条分支称为支路。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。 节点：三条或三条以上支路的联接点(如a、b点)。 回路：由支路组成的闭合路径，包含连接线。 网孔：回路内不含支路的回路，如回路1、2。 I1 I2 I3 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 1 2 名词解释： 先看电路： 基尔霍夫定律与欧姆定理一样是分析和计算电路的基本定律，且应用更广泛。 其特点：3条支路；2个结点；3个回路。 3 例1： 支路：ab、bc、ca、… （共6条） 回路：abda、abca、 adbca … （共7 个） 结点：a、 b、c、d (共4个） 网孔：abd、 abc、bcd （共3 个） a d b c E – + G R3 R4 R1 R2 I2 I4 IG I1 I3 I 判断电路的支路、节点、回路、网孔数 1. 4 基尔霍夫定律 1.4.1 基尔霍夫电流定律(也称KCL) 1．定律的描述 即: ?Ｉ入= ?Ｉ出 在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结点的电流。 ? 实质: 电流连续性的体现 或: ?Ｉ= 0；即代数和为零 I1 I2 I3 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 对结点 a： I1+I2 = I3 或 I1+I2–I3= 0 ☆基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系 1. 4 基尔霍夫定律 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任意一个闭合面。 2．定律的推广 I =? 例: 广义结点 I = 0 IA + IB + IC = 0 A B C IA IB IC 2? + _ + _ I 5? 1? 1? 5? 6V 12V 1. 4 基尔霍夫定律 或描述为：在任一瞬间，沿任一回路的循行方向上，回路中各段电压的代数和恒等于零。 1.4.2 基尔霍夫电压定律（也称KVL) 1．定律的描述 即： ? U = 0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一 周，则在这个方向上的电位升之和等于电位降之和。 对回路1： 对回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3 I2 R2+I3 R3=E2 或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0 或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0 I1 I2 I3 b a + - E2 R2 + - R3 R1 E1 1 2 1. 4 基尔霍夫定律 电位升 = 电位降 E2 =UBE + I2R2 ? U = 0 I2R2 – E2 + UBE = 0 电压定律可以推广应用于开路部分的电路， 开口电压可按回路处理： 1 对回路1： E1 UBE E + B + – R1 + – E2 R2 I2 _ 1.4.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律) 2．定律的推广 1. 4 基尔霍夫定律 ① 列方程前标注回路循行方向； ② 应用 ? U = 0列方程时，项前符号的确定： 如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。 注意： 1.4.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律) 3．定律的应用说明 ☆基尔霍夫电压定律（KVL） 反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系！ 1. 4 基尔霍夫定律 例： 对网孔abda： 对网孔acba： 对网孔bcdb： R6 I6 R6 – I3 R3 +I1 R1 = 0 I2 R2 – I4 R4 – I6 R6 = 0 I4 R4 + I3 R3 –E = 0 对回路 adbca，沿逆时针方向循行 – I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 – I2 R2 = 0 应用 ? U = 0列方程 对回路 cadc，沿逆时针方向循行 – I2 R2 – I1 R1 + E = 0 a d b c E – + R3 R4 R1 R2 I2 I4 I6 I1 I3 I 1. 4 基尔霍夫定律 电路如图所示，已知UAB=5V，UBC=?4V，UDA=?3V。 试求UCD和UCA。 A B C D + UDA ? + UCD ? + UBC ? + UAB ? UCA ? + 解（1）由KVL可列出方程 UA