电路的基本概念基本定律.ppt

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1、第1章电路的基本概念和基本定律1§1-1电路与电路模型1.电源：供应电能的设备一.电路的组成3.中间环节：连接电源和负载2.负载：用电设备其它形式的能量电能其它形式的能量电能导线、开关、熔断器和测量用仪表等21.电能的传输、分配和转换：（强电系统，例如：电力系统）发电机—升压变压器—输电线—降压变压器—负载2.信号的传递和处理：（弱电系统，例如：信号处理系统）话筒—放大器—扬声器二.电路的作用3电池灯泡EIRU+_负载电源三.实际电路与电路模型实际电路电路模型将实际电路器件用具有某种性能的理想电路元件或它们的组合表示，由这些理想电路元件或

2、它们的组合组成的电路称为原电路的模型4伏安特性iRu理想电路元件1.电阻R单位：、k、Miu线性电阻ConstR=ui=ui非线性电阻ConstR=ui=5L=Const(线性电感:空心电感)iΦ当线圈流过电流i时，将产生磁通，磁通通过每匝线圈。如果线圈有N匝，则电感元件的参数L称为电感或自感L=Const(非线性电感:铁心电感)2.电感L单位：H、mH、H理想电路元件6dtdiu=-e=LdtdidtdΦe=-N=-LuiLe-+当i=I(直流)时,=0dtdiu=0所以,在直流电路中电感相当于短路伏安特性2.电感L单位：H、m

3、H、H理想电路元件73.电容C单位：F、F、pFui理想电路元件C=uqdtdqi==Cdtdu伏安特性所以,在直流电路中电容相当于断路当u=U(直流)时,=0dtdui=084.理想电压源IE+_abUab5.理想电流源abIUabIs电阻R电感L电容C负载元件理想电压源理想电流源电源元件理想电路元件9§1-2电压、电流及其参考方向物理量方向的概念：实际正方向（规定）参考正方向（假设）一.为什么要判断电路中物理量方向确定电路的状态10二.电路中物理量的实际正方向物理量实际方向电流正电荷运动的方向电压电位降落的方向高电位指向低电位的方

4、向电动势电源内部非电场力做功的方向低电位指向高电位的方向正电荷运动的方向11三.电路中物理量方向的表示方法E+-IUabRoR电动势E（箭头或符号）+-电流I（箭头）电压U（箭头或符号）12四.电路分析中的假设正方向的应用问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR131.在解题前先设定一个正方向，作为参考方向解决方法3.根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反2.根据电路的定律、定理，列出物理量

5、间相互关系的代数表达式143.为了避免列方程时出错，习惯上把I与U的方向按相同方向假设（即关联参考方向）1.欧姆定律U/I=R仅适用于假设正方向一致的情况2.在解题过程中，一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程计算，缺少“参考方向”的物理量是无意义的提示15§1-3电路的功率在一个电路中，电源产生的功率和负载取用的功率以及电源内阻上所消耗的功率是平衡的功率是单位时间电流做功的大小p=uiu、i参考方向一致的情况下，如果计算结果若p＞0，说明元件是耗能的，是负载若p＜0，说明元件是产生电能的，是电源16§1-4

6、基尔霍夫定律用来描述电路中各部分电压或各支路电流间的关系,其中包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）电路理论核心一.基尔霍夫电流定律（KCL）二.基尔霍夫电压定律（KVL）三.应用举例17名词注释：节点：三个或三个以上支路的联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径一.基尔霍夫电流定律（KCL）◇对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于流出节点的电流◇或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0I=0即：18I1I2I3I4例或电流定律还可以推广应用到电路的任意封闭面。I1+I2=I3KCL的推广定理I1I2I319讨

7、论题I=0I=?E2E3E1+_R+_+_二.基尔霍夫电压定律（KVL）对电路中的任一闭合回路，沿任意循行方向绕行一周，其电位升等于电位降或者说电压的代数和为0，即：åU=020例如回路a-d-c-aI3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-电位升电位降E3-E4=-I4R4-I5R5+I3R3åU=0-E3+E4-I4R4-I5R5+I3R3=0或21电位升电位降E+_RabUabI基尔霍夫电压定律（KVL）的推广定理：KVL可以推广应用到假想回路（开口电路）即Uab=E-IR求：Uab解：例22已知：E=

8、2V,R=1Ω问：当端电压Uab分别为3V和1V时,IR=?ERab(UR)IRUab三.基尔霍夫定律应用举例解：1.假定电路中物理量的正方向如图所示2.列电路方程：UR=Uab-ERRURI