[工学]唐介电工学第01章

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1、第一章直流电路重点: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.掌握实际电源的两种模型。会计算电路中各点的电位；4.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法。1§1.1电路的作用和组成一.电路1.电源(供电装置)变压器、开关、电线电灯二.电路的组成岩滩、大化等干电池符号(恒压源)恒流源符号Is恒压源符号+US-+E-23.中间环节sTrER+_IS三、最简单的电路模型2.负载(用电设备)R线性电阻符号：3§1.2、§1.3、§1.4电路的基本物理量有方向:电流、电压、电动势无方向:功率、电能一、电流:定义：电荷有规律运动形成的电子流I、i

2、大小:若：dq/dt＝常数，则用大写字母I来表示——称为恒定电流、直流单位：A、mA、uA、nA、kA1A=103mA=106uA=109nA1kA=103Adqdtdqi＝—dt4IRE+_用参考方向计算得到的结果，若：I＞0，则参考方向与实际方向相同；I＜0，则参考方向与实际方向相反；今后讲课、作业中的电流方向均为参考方向。电流方向的表示方法：用箭头表示方向:实际方向:正电荷的运动方向参考方向:任选方向5图示电路中A，B两点的电位和电位差。解答：分析：UA=Ua-*R1R1R2R3R4UaUbUc接地=0Ua-UbR1+R2UB=UC-*R3或UB=Uc-0R3+R4UcR3+R

3、4*R46二、电压、电位：u、U(直流电压)(1)电位(2)电压两点之间的电位差:单位：V、mV、V、kV⊕·oAdq.B参考点则O点电位：uo＝0若将电荷dq自A点沿任意路径移到参考点O所做的功为dw，则A点电位：dwuA＝—dqdwABuAB＝uA-uB＝——dq7方向:实际方向:高电位“+”→低电位“-”参考方向:任意选择的方向用参考方向计算得到的结果，若：u＞0,则参考方向与实际方向相同；u＜0,则参考方向与实际方向相反；今后讲课、作业均为参考方向电压、电位参考方向的表示方法:双下标Uab(高电位在前,低电位在后)-+正负号ab箭头ab8四、功率p、P(1)定义:在dt时间

4、内电场力做功为dw，则功率：此外,uAB则表示你选择的参考方向为A指向B。A点电位uA表示你选择的参考方向为A指向参考点。三、电动势e、E——恒压源两端的电压。如：+E-9(2)功率单位:W、mW、kW(3)电压、电流的关联正方向电能：w＝pdt(J焦耳)＝u·i方向关联方向不关联IU+-IU-+10(4)功率正负的意义参考方向关联用公式P=+ui参考方向不关联用公式P=-uii+u－i－u+当计算结果P>0时：该元件“吸收功率”(负载)当计算结果P<0时：该元件“发出功率”(电源)(5)功率平衡方程式在任一个电路中：

5、P吸收

6、＝

7、P产生

8、或：P＝0计算结果＞0＜0计算结果＞

9、0＜0供出11Pus=-UsIPIs=-U.Is+-u12§1.6电路的基本定律一.欧姆定律流过线性电阻上的电流与该电阻两端的电压成正比,与电阻值成反比。RUI注意：使用欧姆定律时，一定要在图中标明参考方向。RUI方向关联：方向不关联：13二.克希荷夫定律(基尔霍夫定律)1、名词注释支路：电路中每一个分支节点：三个或三个以上支路的联结点回路：电路中任一闭合路径网孔：没有支路穿过的回路例1支路：ab、ad、…...(共6条)节点：a、b、…...(共4个)回路：abda、bcdb、…...(共7个)网孔：abda、bcdd、adca(共3个)I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2a

10、bcdI1I2I5I6I4-142、克氏电流定律KCL(1)定义对任何节点，在任一瞬间，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。I1＋I3＝I2＋I4即：或：在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0。I1I2I3I4例2I＝0I入＝I出又：I1＋I3－I2－I4＝0即：先定义流入与流出的正负值15I1+I2=I3I=0(2)克氏电流定律的扩展应用电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R广义节点例3例4流入曲面的电流等于流出曲面的电流只流入不流出I=0162、克氏电压定律KVL(1)定义：在任一瞬间，对电路中的任一回路，沿任意

11、循行方向转一周，其电压的代数和恒等于0。即：注意：U：当U的参考方向与绕行方向一致时取“＋”IR：当I的参考方向与绕行方向一致时,IR取“＋”电动势:当作电压看待(＋→－)写在方程左边。当方向与绕行方向一致时取“＋”例如：回路a-d-c-aI3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-+E4－I5R5＋I3R3－I4R4－E3=0U＋IR＝017E+_RabUab=?I(2)克氏电压定律的扩展应用克氏电压定律也适合开口电路。例