[物理]电工电子学第一章.ppt

1.6 电路的基本定律 1.6.1 欧姆定律 对一个线性电阻元件而言，流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，这就是欧姆定律。在图1.6.1所示标定的电压、电流参考方向下，欧姆定律可用下式表示。 （1.6.1） * 图1.6.1 欧姆定律 1.6.2 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。 1. 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电流定律又称基尔霍夫第一定律，简记为KCL，它描述了电路中结点处各支路电流之间的约束关系，其表达式为 （1.6.4） 即对电路中的任何一个结点，其任一时刻的电流的代数和等于零。换句话说，对任一结点，在任一时刻，流出该结点的电流之和等于流入该结点的电流之和。电流定律体现的是电流的连续性。 * 2. 基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律又称基尔霍夫第二定律。简记为KVL，它描述了一个回路中各支路电压或元件电压之间的约束关系。其表达式为 （1.6.5） 即对于电路中的任一回路，在任一时刻，按一定方向沿着回路循行一周，回路中所有支路电压或元件电压的代数和为零。 【例1.6.3】 写出图1.6.7所示电路中电压 的表达式。 （a） （b） 图1.6.7 例1.6.3的电路 * 解：首先列出有部分电路构成的广义回路的KVL方程，然后求出 。 对图1.6.7（a）可以列出 即 对图1.6.7（b）选择电阻 支路来列写KVL方程。 由KCL 因此有 即 * 1.7. 电路中电位的概念及计算 在电路中任选一点作为参考点，电路中某一点沿任一路径到参考点的电压降就叫做该点的电位。电位用 来表示。a点的电位记作 。参考点的电位称为参考电位。通常设参考电位为零，即零电位点。用接地符号“⊥”表示。 参考点确定后，电路中各点的电位也确定了。由于各点的电位是相对于参考点而言的。当参考点改变后，各点的电位也将发生改变，但任意两点间的电压值是不会随参考点的改变而改变。也就是说，电路中各点电位的高低是相对的，而两点间的电压值是绝对的。因此在电路分析中，参考点确定之后就不应再改变。 * 在电路分析中，特别是在电子电路中，运用电位的概念来分析计算，往往可以使问题简化。在电子电路中一般都把电源，信号输入和信号输出的公共端接在一起作为参考点。习惯上电源符号省去不画，标出电位的极性和数值，忽略电源的内阻，其电位数值为电源的电动势。这样就不必画出完整的闭合电路，可以使电路图简化。 （a）完整电路 （b）简化画法 图1.7.1 电路中的电位应用 * * 第一章 电路的基本概念 电工电子学 * 1.1 电路的作用和组成 电路是由各种电路元件相互联结而构成的电流的通路。电路的种类繁多，用途各异。 1.1.1 电路的作用 1．电路能够实现电能的传输和转换 这一类典型应用是电力系统。其电路示意图如图1.1.1所示。 这一类电路的作用主要是以较高的效率传输电能和分配电能，这类电路一般电压较高，电流和功率较大，习惯上常称为“强电”电路。 图1.1.1 电能的传输和转换 * 2.电路能够实现信号的传递和处理 以收音机电路为例。其电路示意图如图1.1.2所示 图1.1.2 信号的传递和处理 这一类电路的作用主要是尽可能准确地传递和处理信号，这类电路通常电压较低，电流和功率较小，习惯上常称为“弱电”电路。 * 1.1.2 电路的组成 实际电路是为了某一目的需要而将实际电路元件相互联结而成。不论其结构和作用如何，均可看成由实际的电源、负载和中间环节（传输和转换电能与传递和处理电信号）这三个基本部分组成。 实际电路元件的电磁性质比较复杂，难以用简单的数学关系表达它的物理特性。为了便于对实际电路进行分析，可将实际电路元件理想化（或称模型化），即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要因素，将其近似地看做理想电路元件。由一些理想电路元件组成的电路，就是实际电路的电路模型。通常把理想电路元件称为元件，将电路模型简称为电路。 电路分析中，把作用在电路上的电源或信号源的电压或电流称为激励，也叫做输入，它推动电路工作，把由于激励在电路各部分产生的