电路基本概念与基本定律.ppt

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1、第一章电路的基本概念和基本定律1电路的基本概念和基本定律第一章§1.1电路的基本概念1.1.1电路中的物理量§1.2电路的基本定律1.2.1欧姆定律1.2.2基尔霍夫定律2§1.1电路的基本概念1.1.1电路的物理量1.1.2电位的概念31.1.1电路的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_负载电源4电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。5物理量的实际正方向6物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabE+_a

2、bu_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）双下标箭头uab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。7电路分析中的假设正方向（参考方向）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？E1ABRE2IR8(1)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，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；9例已知：E=2V,R=1Ω问：当

3、U分别为3V和1V时，IR=?EIRRURabU解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；(2)列电路方程：10(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）EIRRURabU11(4)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。(1)方程式R=U/I仅适用于假设正方向一致的情况。(2)“实际方向”是物理中规定的，而“假设正方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。(3)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“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

4、”的物理量是无意义的.提示12IRURab假设:与的方向一致例假设:与的方向相反IRURab13电功率aIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:功率有无正负？如果UI方向不一致结果如何？14在U、I正方向选择一致的前提下，IRUab或IRUab“吸收功率”（负载）“发出功率”（电源）若P=UI0若P=UI0IUab+-根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）15当计算的P>0时,则说明U、I的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。所以，从P的+或-可以区分

5、器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时，如果假设U、I正方向一致。当计算的P<0时,则说明U、I的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。16Va=5Va点电位：ab15Aab15AVb=-5Vb点电位：在电路中任选一节点，设其电位为零（用标记），此点称为参考点。其它各节点对参考点的电压，便是该节点的电位。记为：“VX”（注意：电位为单下标）。1.1.2电位的概念17电位的特点：电位值是相对的，参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；电压的特点：电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不

6、同而改变。注意：电位和电压的区别。18电位在电路中的表示法E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E219R1R2+15V-15V参考电位在哪里？R1R215V+-15V+-201.2.1欧姆定律1.2.2基尔霍夫定律(一)基尔霍夫电流定律(二)基尔霍夫电压定律§1.2电路的基本定律21RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RUIRUI1.2.1欧姆定律22广义欧姆定律(支路中含有电动势时的欧姆定律)当Uab>E时，I>0表明方向与图中假设方向一致。当Uab

7、。E+_baIUabR231.2.2基尔霍夫定律（克希荷夫定律）用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，其中包括电流和电压两个定律。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24支路：ab、ad、…...（共6条）回路：abda、bcdb、…...（共7个）节点：a、b、…...(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-25(一)基尔霍夫电流定律对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节

8、点上电流的代数和为0。I1I2I3I4基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性。I=0即：例或：26电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0基尔霍夫电流定律的扩展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R27(二)基尔霍夫电压定律对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，