第五篇 电工基础.doc

电工基础 知识网络总图 直流电路（建议12课时） 考纲要求 1.掌握基尔霍夫第一、第二定律及复杂电路的一般解法。 2.了解戴维南定理、叠加原理、电源等效变换等方法，了解求解复杂电路中某一支路 电流的方法。 知识网络 知识要点 直流电路是电路分析的基础，也是电工原理的基础，直流电路内容重点是基尔霍夫定律，难点是电阻的混联电路、复杂电路中回路的判定和复杂电路的一般解法。 一、电路概念 1.定义：电荷有规律的流动形成电流，电流经过的路径称为电路。 2.组成：电源、负载、开关、连接导线 3.状态：通路、开路、短路 4.分类：内电路、外电路 二、电路中常用物理量 1.电流I (1)定义：单位时间内通过导体截面的电量。 (2)方向：电量的正方向为电荷移动的方向。 (3)公式： (4)单位：安培A 换算： 2.电位UA (1)定义：单位正电荷在电场中某点所具有的位能，即电路中某点与参考点间的电压。 (2)性质：电位是相对值，随参考点的变动而异。 (3)公式： (4)单位：伏特V 换算： 3.电压U (1)定义：电场力把电位正电荷从A点移动到B点所做的功。是衡量电场力做功，能力大小的物理量。 (2)方向：电压的正方向为电位降落的方向，即由高电位指向底电位。 (3)公式： 即： (4)单位：伏特V 换算： 4.电动势E (1)定义：外力将单位正电荷从电源负极移动到正极所做的功。是衡量电源将非电能转换成电能，能力大小的物理量。 (2)方向：电动势的正方向为电位上升的方向，即由负极指向正极。与电压方向相反。 (3)公式： (4)单位：伏特V 换算： 5.电阻R (1)定义：与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，与导体的材料有关。 (2)性质：导体对电流的阻碍作用。 (3)公式： (4)单位：欧姆Ω 注：ρ的单位为Ω?m，l的单位为m，S的单位为m3。 6.电功W (1)定义：电流通过用电器将电能转换成其它形式的能时所做的功。 (2)性质：电能是电功的另一种表现形式。 (3)公式： (4)单位：焦耳J 或 度(千瓦?小时) 换算：1度=1千瓦?小时=3.6×106J 1KJ=1000J 7.电功率P (1)定义：电流在单位时间内所做的功。 (2)公式： (3)单位：瓦特W 换算：1KW=1000W=106m W 1马力=0.735KW 三、简单直流电路 1.欧姆定律 (1)部分电路欧姆定律 ①内容：流过某段导体的电流与其两端的电压成正比，与其电阻成反比。 ②公式： (2)全电路欧姆定律 ①内容：全电路中的电流与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。 ②公式： 即 2.电阻的连接 ②电流关系： ③电压关系： ④功率关系： ⑤两个电阻的分压公式： (2)电阻串联 ①电阻关系： ②电流关系： ③电压关系： ④功率关系： ⑤功率分配： ⑥两个电阻的分流公式： 四、复杂直流电路 1.基尔霍夫定律 (1)基尔霍夫第一定律KCL——节点电流定律 ①内容：流入一个节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，即流过任意节点的电流代数和为零。 ②公式： 或 (1为流入，2为流出) ③推广：可推广到任意假设的封闭面，可将封闭面作为一个大节点来看待。 ④性质：①体现了电流的连续性。②具有普遍适用性，适用各种电路，并与元件的性质无关系。 (2)基尔霍夫第二定律KVL——回路电压定律 ①内容：在任意回路中，电动势的代数和恒等于各电阻上电压降的代数和，即任意回路中电位升与电位降的代数和恒等于零。 ②公式： 或 ③推广：可推广到不全由实际元件组成的回路。 ④性质：①体现了电位单值性原理。②仅与元件连接方式有关，与元件的性质无关系。 2.叠加原理 (1)内容：在多个电源共同作用的线性电路中，任一支路的电流或电压等于各个电源单独作用在该支路产生的电流或电压的代数和。 (2)实质：就是将一个复杂电路变成几个简单电路来求解。 (3)应用：只适用于线性电路，计算线性电路中的电压和电流，不适用于计算功率。对非线性电路一般不适用。 3.戴维南定理 (1)内容：一个有源二端线性网络总可以用一个等效电压源来代替。该电压源的电动势E在数值上等于有源二端线性网络的开路电压，其内阻等于该有源二端网络被“除源”后得到的无源二端网络的等效电阻。这就是戴维南定理。 (2)应用：只适用于线性二端网络，但若待求支路中含有非线性元件时，该定理仍然适用。 4.电源等效变换 (1)基本性质： ①理想电压源（恒压源）的端电压是定值，与所连接的外电路无关，与流过的电流I也无关，而电流I与外电路有关。 ②理想电流源（恒流源）发出的电流是定值，与所连接的外电路无