第1章 直流电路

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1、电路与电子学教材：《电路与模拟电子技术基础》查丽斌主编——电子工业出版社1第一章直流电路主要内容电路中的基本物理量直流电路的基本定理直流电路的基本分析方法及其应用重点直流电路的基本定理和基本分析方法，如叠加原理、戴维南定理、诺顿定理等。参考书《电子技术基础-上册》沈复兴主编——电子工业出版社《电工学-上、下册》秦曾煌——高等教育出版社《电路与电子学》王文辉、刘淑英等编著——电子工业出版社本章目录2本章目录1.1电路及电路模型1.2电路变量1.3电阻元件1.4电压源与电流源1.5基尔霍夫定律1.6单口网络及等效1.10等效电源定理31.1电路及电路模型电路

2、电流流经的闭合路径电路模型由“理想元件”组成的电路电路的作用电能的传输与转换传递和处理信号↑4电路的组成电池灯泡EIRU+_负载电源5电能的传输与转换发电机升压变压器降压变压器电灯电炉热能,水能,核能转电能传输分配电能电能转换为光能,热能和机械能6传递和处理信号放大器天线扬声器接收信号(信号源)信号处理(中间环节)接受转换信号的设备(负载)71.2电路变量1.2.1电流和电流的参考方向电流方向—正电荷运动的方向电流参考方向—任选一方向为电流正方向正值负值如：IIaabb电流的定量表示—电流—由电荷有规则的定向运动形成电流的定性表示—箭头、双下标1.2.2

3、电压和电压的参考方向81.2.2电压和电压的参考方向电压方向—由高电位端指向低电位端电压表示方法：单位是伏特（V）U+-UabUabUab=-Uba关联方向：UI关联正方向UI非关联正方向电压—由电场力对单位正电荷做功形成1.2.3电位91.2.3电位在电路分析特别是在分析电子电路的问题时，常选取电路中某一点电位/势能为零，作为参考点，用符号“┴”来表示，则其他点与参考点之间的电位/势能之差就称为该点的电位/势（今后均称电位）。电压又称电位差单位：与电压相同举例：教材P.3[例1.2.1]结论：任意一点的电位是相对值任意两点之间的电压(电位差)是绝对值1

4、.2.4功率和能量101.2.4功率和能量电功率定义：单位时间内吸收（或产生）的电能量交流电路中的瞬时功率：直流电路中的瞬时功率：在国际单位制（SI）中能量的单位是焦耳（J）时间的单位是秒（S）功率的单位是瓦特（W）利用功率判断电路中的元器件（教材P.5[例1.2.2]）原理：P=±U·I,U与I方向关联，取“+”，否则取“-”。P＞0，耗能，是负载；P＜0，产生能量，是电源。↑111.3电阻元件电路中表示材料电阻特性的元件称为电阻器，电阻元件是从实际电阻器中抽象出来的模型。欧姆定律关系式线性电阻的关系曲线非线性电阻的关系曲线功率↑关联方向时：u=Ri非

5、关联方向时：u=－Ri121.4电压源与电流源理想电压源：其两端的电压值与流过它的电流无关，由电压源本身确定，而流过电压源的电流大小，由外电路确定。理想电流源：其流经的电流值与其两端的电压无关，由电流源本身确定，而其两端的电压由外电路确定。13直流电压源符号及伏安特性直流电流源符号及伏安特性实际电源的两个模型14实际电源的两个模型实际电压源电路模型：教材P8图1.4.3(a)伏安关系式：U=US－RSI伏安关系曲线：教材P8图1.4.3(b)实际电流源电路模型：教材P9图1.4.4(a)伏安关系式：U=IS－（U/RS）伏安关系曲线：教材P9图1.4.4

6、(b)举例：教材P9[例1.4.1]15实际电压源16实际电流源17教材P9[例1.4.1]181.5基尔霍夫定律术语支路：每一个两端元件视为一个支路，流经元件的电流和元件两端的电压分别称为支路电流和支路电压。节点：三条或是三条以上支路的连接点称为节点。回路：电路中任一闭合路径称为回路。网孔：内部不含有任何支路的回路称为网孔。1.5.1基尔霍夫电流定律（KCL）191.5.1基尔霍夫电流定律（KCL）在集总参数电路中，在任一时刻，对任一节点，流出（或流入）该节点的所有电流的代数和等于零，即：在集总参数电路中，在任一时刻，对任一节点，所有流入该节点的电流之

7、和等于所有流出该节点的电流之和，即：I1I2I3I4例20[例1.5.1]求如图所示电路的电流I1、I2和I3解：设流入节点a的电流为正，则节点a的KCL方程为同理节点c节点b1.5.1基尔霍夫电压定律（KVL）211.5.2基尔霍夫电压定律（KVL）在集总参数电路中，在任一时刻，对任一回路，沿着指定的回路方向，各元件两端的电压的代数和为零，即基尔霍夫电压定律不仅应用于闭合回路，也可以把它推广应用于回路的部分电路中。[例1.5.2]22[例1.5.2]如图所示电路，求U1和U2。解：取网孔1和网孔2的顺时针方向为参考方向对网孔1列KVL方程对网孔2列KV

8、L方程[例1.5.3]23[例1.5.3]如图所示电路，求Uab和Uac。解：由