电工技术第2版 薛毓强 李少纲第1章 电路的基本概念与基本定律.PPT

第一节 电路的基本概念 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。 例1-4 1. 电路吸收或发出功率的判断 二、理想电压源 一、 基尔霍夫电流定律(KCL定律) 1．定律 即: ?Ｉ入= ?Ｉ出 在任一瞬间，流向任一节点的电流等于流出该节点的电流。 ? 实质: 电流连续性的体现。 或: ?Ｉ= 0 I1 I2 I3 b a + - U2 R2 + - R3 R1 U1 对节点 a： I1+I2 = I3 或 I1+I2–I3= 0 基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一节点处各支路电流间相互制约的关系。 （2） 电路中有n个节点，则根据KCL可列出(n-1) 个独立的电流方程。 注意： （1）KCL适用于任何电路； （3）用KCL解题时，先要取定各支路电流的参考 方向。 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。 2．推广 I =? 例1-9 广义节点 I = 0 IA + IB + IC = 0 A B C IA IB IC 2? + _ + _ I 5? 1? 1? 5? 6V 12V 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。 二、 基尔霍夫电压定律（KVL定律) 1．定律 即： ? U = 0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。 对回路1： 对回路2： U1 = I1 R1 +I3 R3 I2 R2+I3 R3=U2 或 I1 R1 +I3 R3 –U1 = 0 或 I2 R2+I3 R3 –U2 = 0 I1 I2 I3 b a + - U2 R2 + - R3 R1 U1 1 2 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．列方程前标注回路循行方向； 电位升 = 电位降 U2 =UAB + I2R2 ? U = 0 I2R2 – U2 + UAB = 0 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。 3. 开口电压可按回路处理 注意： 1 对回路1： U1 UAB B + A + – R1 + – U2 R2 I2 _ 例1-10 图1所示电路中，正确的电压方程是（ ）。 c 例1-11 图2所示电路中，A、B间的电压UAB为（ ）。 A B 2A 2Ω 2Ω 图 2 （a）2V （b） – 2V （c） – 1V b 图 1 （a）US1 – R1 I1 + R3 IS = 0 （b）US2 + R3 IS + R2 I2 = 0 （c）US1 – R1 I1 – US2– R2 I2 = 0 I1 I2 R1 R3 R2 US1 US2 IS + + – – 第一章 电路的基本概念与基本定律 第一节 电路的基本概念 第二节 电阻元件和电源元件的伏安特性 第三节 基尔霍夫定律及应用 第四节 电路的工作状态 本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义； 2. 理解电路的基本定律并能正确应用； 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义。 第一章 电路的基本概念与基本定律 一、电路的组成和电路模型 1.电路的组成部分 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 电源: 提供 电能的装置 负载: 取用 电能的装置 中间环节：传递、分 配和控制电能的作用 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 直流电源 直流电源: 提供能源 信号处理： 放大、调谐、检波等 负载 信号源: 提供信息 放大器 扬声器 话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。 2.电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换 (2)实现信号的传递与处理 放大器 扬声器 话筒 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 3.电路模型 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。 如：手电筒 手电筒由电池、灯 泡、开关和导线组成。 理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。 手电筒的电路模型 RL + RS – S US I 电池 导线 灯泡 开关 电池是电源元