【精品】电子技术基础知识.doc

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1、第一章基础知识电路计苏中的代数量及正方向（一）、双向标量在图1-1中导线AB里的电流强度，具有两个可能的方向，I—►我们把这种有两个可能方向的标量称为双向标量，它既不同于AB完全没有方向的标量（如体积），也不同于有无限多个可能方—I向（方向连续变）的矢量。（图1-1）双向标量可以用代数量來同时衣示他的大小和方向。但应该指出：止负号究竟衣示什么方向，必须事先做出约定，否则止负号并不代表任何意义，这止如没有指定圆点时止负数就没有意义一样。为了表达这种约定，可以引入''止方向”的概念，有的也把“止方向”叫做

2、“参考方向”或“标定方向”，但“止方向”一词最常见。当规定的“正方向”与双向标量的实际方向--致时，代数量前取“+”号，反之取“一”号，这样代数量就表达了双向标量的全部特征。用代数量描写“双向标量“的最大优点在于，用代数量的各种运算结果的止负号判明待求量的实际方向。这一优点在以下两种情况下显得尤其突出：-•是计算复杂的直流电路；二是计算交流电路，可以说没有代数量就很难表示交流电，更谈不上交流电路的计算To“双向标量”的止方向和实际方向在图中都可用箭头衣示。当必须同时标出一个量的“止方向”和“实际方向”

3、时，一•般用实虚两种箭头來区别，山于’‘止方向”比"实际方向”更常需要标出，所以一般用实箭头表示“正方向”，用虚箭头表示“实际方向”。判断一个标量是否是“双向标量”时，主要看他是否存在两种非此即彼的可能方向。有时标最实际看来没有什么方向可言，但它的确存在两种非此即彼的可能性，为了方便起见,也可以分别给每种可能性赋予一-个“方向”（指实际方向）的意义，从而把这个量当成“双向标量”来处理。比如"电压”就是这样，说间电压是5伏，只能知道AB之间电位差是5伏，并不知道两点的电位谁高谁低，这种不同就可看作是“方

4、向”性的不同，所以可以给他定义一个"实际方向”的概念：从高位点到低位点的方向叫作这两点电压的实际方向。电压有时也可用记下标的方法代替实箭头表示电压的正方向，即用表示U的止方向从A向B,显然有IJab=U,—Ub；电源的电动势也是一个“双向标量”，其实际方向定义为：从电源负极指向电源止极的方向（或电源非静电力的方向）。“实际方向”不同于“止方向”是客观存在的事实；而“正方向”则是认为约定的，用以与实际方向作比较而决定正负号的方向。（二）、数量等式我们知道矢量式比标量式具有更丰富的表达力，既能表达矢量间的

5、数值关系，又能表达它们的方向关系（指连续变化的无限多个方向），一举两得。与此郴类似，代数量等式也比算术量等式具有更丰富的表达力，用代数最进行运算也可收到一举两得的效果，使用代数量等式吋，要特别注意以下两点：1、代数量与算术量在书写时没有任何区别，因此，应当明确式中哪些彊是代数量，对于一次演算中的同一个量，不允许一会看作代数量，一会又看作算术量，否则容易出现错误。2、凡代数量必须事先约定止方向，止方向可以任意选择，但己经选定就不能更改。在用代数量等式衣示电路定律时，必须注意式中各代数量的“止方向”之间的

6、关系（或叫配合），各量“正方向”的关系不同时，同一定律会有不同的代数量表达式，看下面两个例子：例1：写出不含源电路的欧姆定律的代数最表达式。首先这个定律的完報内容包括两点：①、流过电路的电流在数值上等于电路两端的电压除以其电阻；②、电流的方向（对外电路而言的实际方向），是从髙电位端指向低电位端。若用算术量表示即I二U/R,此只表示了欧姆定律的一个内容，若耍同时表示两个内容，则必须用代数量等式表示，共有两种形式:-•种是I和U的止方向规定的一致如图2-2所示,则有I=U/R；另一种是I和U的正方向规定的

7、相反如图2-2所示,则有1=-U/Ro以上两式都能分两种情况加以说明：山图2-1知A点比B点电位高；山图2-2知B点比A点电位高;证明略。U—►例2：写出含源电路的欧姆过律的农达式。AU——►AH首先讨论一段最简甲的含源电路一无内阻电源，其关系式也有两种可能。图2-4所示U二e；图2-5所示U二-£。再讨论有内阻电源，它可等效为无内阻电源与电阻的串联图2-6所示，设£、U、I的止方向按图中规定，则有UcB=£,UcA=It,则进一I—►（图2-2）◄——I（图2-3）（图2-4）（图2-5）步有U二U

8、ac+Uc尸-Uca+U二-It+e即£=U+Ire如果按图2-7所示方向规定则有:Ucb二£；UcA=-Ir；U=UcA+UcB=Ir+£即为£=U-Iro由此不难总结得出：当£、I的方向相同，而U的’'正方向”与它们相反时，简记为''两同一反”有：e=U-Iro若上式中任一个代数量的“止方向”反过来时有e=U-Iro综上所述可得两个重要结论：£CYA——IB—-A合，所以记公式必须同吋记住公式U❶、代数暈等式中每项前的正负号，取决于且仅取决于在该等式