第一章 电路基本概念和基本定律ppt课件.ppt

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1、1－2电压和电流的参考方向电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。1.2.1电流的参考方向电流的定义电荷的定向移动形成电流。●●电流的大小——电流强度1方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向单位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:实际方向AB实际方向AB对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断。问题2参考方向大小方向(正负）电流(代数量)任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。i>0

2、i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：i参考方向ABi参考方向ABi参考方向AB表明3电流参考方向的两种表示：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。i参考方向ABiABAB41.2.2电压的参考方向1.电压的定义表示单位正电荷在电场力的作用下，由a点移动到b点电场力所做的功。通常用U表示直流电压，用u表示交流电压。U—伏特(V)；W—焦耳(J)；q—库仑(C)abdq+dW+u-2.电位电位：在电路中任选一点作为参考点，则其它各点到参考点的电压叫做该点的电位，用V表示。若a、b两点的电位分别为Va和Vb，则a、b两点间

3、的电压为：53.电压的实际方向：高电位指向低电位的方向，即电压降的方向。4.电压的参考方向：人为假定的电压正极性方向uabab+-u表示方法：正、负极性表示，正极指向负极的方向就是电压的参考方向，用uab或u表示。若u>0，a点电位高，b点电位低，电压的实际方向与电压的参考方向一致；若u<0，a点电位低，b点电位高，电压的实际方向与电压的参考方向相反。6例如：u=-5Vb点电位高，a点电位低。uabab+-u注意：在参考方向选定后，电流（或电压）值才有正负之分；对任何电路分析时都应先指定各处i,u的参考方向。-US2+US1R1R2R3abb-US2++US1-R1R2R3a(b)(a)电

4、子电路的习惯画法：7复习i参考方向AB1、电流的参考方向2、电压的参考方向uabab+-u8关联参考方向：电压和电流的参考方向一致；非关联参考方向：电压和电流的参考方向相反。iab+-uiab-+u例：如图所示，已知u=2V，i=-1A，求电流i',iba,uab。ii'ab+-u'+-u解：i'=-i=1Aiba=i'=1Auab=u=2V说明：u与i为关联参考方向；u'与i'为关联参考方向。1.2.3关联参考方向9分析电路前必须选定电压和电流的参考方向参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实

5、际方向不变。注意10例：求图1－5a中1Ω电阻的电流解：1.表明电流及参考方向2.计算：解：1.表明电流及参考方向2.计算：注意：结果必须注明单位，但计算过程不要写单位！算出结果后，不需说明电流实际方向！7/29/202111例：已知iS=2A，us=5V，当R＝2，10，分别求i1和i2解：当R＝2时iS+-uSRi1i2当R＝10时两种情况下电源的功率？121－3电功率和能量1.定义：单位时间内电场力所做的功2.功率的吸收与发出的判断a）当u,i取关联参考方向p=ui>0(吸收功率)<0(发出功率)功率的单位：W（瓦特）能量的单位：J（焦耳）一、电功率13b)当u,i取非关联参

6、考方向p=ui<0(吸收功率)>0(发出功率)二、电能电能是指电做功的能力在∆t时间内元件吸收的能量∆W=p∙∆t在t0~t吸收的能量电能的单位：J（焦耳）1度＝1kW·h=3.6×106J14例：已知u1=4V,u2=-8V,u3=3V,i=2A,求各元件及整个电路的功率,并说明其性质。解：吸收发出发出发出或：发出i'7/29/202115例：已知iS=2A，us=5V，当R＝2，10，分别求i1和i2解：当R＝2时iS+-uSRi1i2当R＝10时两种情况下电源的功率？16例求图示电路中各方框所代表的元件吸收或产生的功率。已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V

7、,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A564123I2I3I1++++++－－－－－U6U5U4U3U2U1－17解对一完整的电路，满足：发出的功率＝吸收的功率564123I2I3I1++++++－－－－－U6U5U4U3U2U1－注意181.4电路元件电路元件是电路中最基本的组成单元。理想基本电路元件有三个特征：只有两个端子；可以用与端子有关的电压或电流按数学方式描述（称为端子特性）；不能被