[物理]第1章电路和电路元件new.ppt

1.1.2 电压、电流及其参考方向 1.4 基尔霍夫定律 1.4.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 1.4.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 1.5.2 支路电流法 1.5.3 结点电压法 2个结点的结点电压方程的推导： 例1： 例2: 1.5.4 叠加原理 若选定电位参考点为b点，即Vb=0。则有： 通过上例分析，可得以下结论： 1、参考点一旦选定，则各点电位值就确定了（电位的单值性）。 2、若参考点不同，则各点电位值就不同（电位的相对性）。 3、参考点可任选，但只能选一次。 4、离开参考点，各点电位无意义。 5、若电位值0，表明该点电位高于参考点电位； 若电位值0，表明该点电位低于参考点电位。 第1章 上页 下页 返回 通常电路中若选定某点为参考点或，就可将电路进行简化，即只注明电源端的极性和电位值，并不画出完整的闭合电路。故上例电路可简化为：选定参考点为b点。 第1章 上页 下页 返回 例：电路如图，求开关K打开、闭合时A点的电位。 K打开时，电路变为： K闭合时，电路变为： 第1章 上页 下页 返回 设：Vb = 0 V 结点电压为 U，参考方向从 a 指向 b。 2. 应用欧姆定律求各支路电流 ： 1. 用KCL对结点 a 列方程： I1 – I2 + IS –I3 = 0 E1 + – I1 R1 U + － b a E2 + – I2 IS I3 E1 + – I1 R1 R2 R3 + – U 第1章 上页 下页 返回 将各电流代入 KCL方程则有： 注意： (1) 上式仅适用于两个结点的电路。 (2) 分母是各支路电导之和, 恒为正值； 分子中各项可以为正，也可以可负。 当E 和 IS与结点电压的参考方向相反时取正号， 相同时则取负号。而与各支路电流的参考方向无关。 2个结点的结点电压方程的推导： 结点电压方程： 第1章 上页 下页 返回 b a I2 I3 42V + – I1 12? 6? 7A 3? 试求各支路电流。 解：①求结点电压 Uab ② 应用欧姆定律求各电流 第1章 上页 下页 返回 电路如图： 已知：E1=50 V、E2=30 V IS1=7 A、 IS2=2 A R1=2 ?、R2=3 ?、R3=5 ? 试求：各电源元件的功率。 解：(1) 求结点电压 Uab 注意： 恒流源支路的电阻R3不应出现在分母中。 b + – R1 E1 R2 E2 R3 IS1 IS2 a + _ I1 I2 + UI1 – 第1章 上页 下页 返回 (2) 应用欧姆定律求各电压源电流 (3) 求各电源元件的功率 （因电流 I1 从E1的“+”端流出，所以发出功率） （发出功率） （发出功率） （因电流 IS2 从UI2的“–”端流出，所以取用功率） PE1= E1 I1 = 50 ? 13 W= 650 W PE2= E2 I2 = 30 ? 18W = 540 W PI1= UI1 IS1 = Uab IS1 = 24? 7 W= 168 W PI2= UI2 IS2 = (Uab– IS2 R3) IS2 = 14? 2 W= 28 W 第1章 上页 下页 返回 b + – R1 E1 R2 E2 R3 IS1 IS2 a + _ I1 I2 + UI1 – 将一个多电源共同作用的电路，转化为单电源分别作用的电路。 思路: 对于一个线性电路来说，由几个独立电源共同作用所产生的某一支路的电压或电流，等于各个电源单独作用时分别在该支路所产生的电压或电流的代数和。当其中某一个电源单独作用时，其余的独立电源应除去（电压源予以短路，电流源予以开路）。 内容: 返回 下页 第1章 上页 广义结点 包围部分电路的任意封闭面 基尔霍夫电流定律的扩展应用 --用于包围部分电路的任意封闭面 I1 - I3- I6= 0 R5 US5 US1 I1 d _ a R6 I3 b c _ + R1 + _ + R4 R3 R2 US6 I6 返回 下页 第1章 上页 I = ? KCL的扩展应用举例 Is R2 R3 US2 + _ R4 US1 + _ R1 I I = 0 返回 下页 第1章 上页 内容：在任一时刻，沿电路内任一回路以任一方向巡行一周时，沿巡行方向上的电位升（电动势）之和等于电位降之和。 回路：a-b-d-a 电位升 电位降 依据：电位的单值性。 US1 _ + R6 R5 US5 I2 I1 I3 d b c _E1 + R1 _ + R4 R3 R2 US6 a E6 返回 下页 第1章 上页 或：在任何电路中，形成任何一