第一章基尔霍夫定律及电路元件.ppt

《第一章基尔霍夫定律及电路元件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章基尔霍夫定律及电路元件主要电路变量：电流i、电压u、电荷q、磁链ψ。一、电流1、定义：荷电质点的有序运动形成电流电流的大小用电流强度表示单位：A，mA，μA…方向：正电荷运动的方向1电流、电压及其参考方向1.1电流、电压及其参考方向元件(导线)中电流流动的实际方向有时很难判断:电流的（实际）方向：(a)复杂电路？(b)交变电流电路ii0tT/2T电流实际与箭头方向相同电流实际与箭头方向相反2、电流的参考方向：为分析方便，人为任意假定一个方向为电流的参考方向1.1电流、电压及其参考方向i>0i<0实际与参考方向一致，i取“+”，相反取“-”；i实际方向参考方向i实际方向参考方向

2、例如：I1=1A10V10I1I1=-1A10V10I11.1电流、电压及其参考方向电流参考方向的两种表示方法：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。(图中标出箭头）用双下标表示：如iab,电流的参考方向由A指向B。(图中标出a、b）1.1电流、电压及其参考方向二、电压1.定义：电场中某两点A、B间的电压UAB等于将单位正电荷q从A点移至B点电场力所做的功wAB，即单位：V，mV，μV2.电压的参考方向+实际方向+实际方向+（参考方向）U+（参考方向）UU>0U<0电压的方向：电压降的方向1.1电流、电压及其参考方向3.电压参考方向的表示方式：(2)用箭头表示：箭头指向为

3、电压降的参考方向+U(1)用正负极性表示：由正极指向负极为电压降的方向U(3)用双下标表示：如UAB表示由A指向B的方向为电压降ABUAB1.1电流、电压及其参考方向三.电位取恒定电场中的任意一点（O点）作参考点，设该点的电位为零，则电场中某点A到O点的电压UAO称为A点的电位，记为A。单位也是V(伏)。abcd设c点为电位参考点，则c=0a=Uac，b=Ubc，d=UdcUab=a-bUba=b-a=-(a-b)=-Uab（下节定律中可证明）1.1电流、电压及其参考方向四、电动势：衡量正电荷由低电位向高电位移动的能力（由局外电场和感应电场产生）。方向：低电位

4、指向高电位电动势的参考方向：可以人为假定u，i参考方向一致------关联参考方向u，i参考方向不一致----非关联参考方向参考方向：①便于计算，人为事先假定。②计算过程中不宜随便更改。③1.2电功率与电能研究目的：实际需要知道电路中电源发出的电能及各负载消耗的电能情况电气设备、元器件都有额定功率的限制（防止加速损耗甚至毁坏）是电路分析的重要内容1.2电功率与电能一、电功率1、定义：电能的转换或传输速率额定功率：实际电器件长期安全使用允许的最大功率2、如何判断功率的吸收和发出（1）根据u、i的实际方向相同时吸收电能（功率）；相反则发出电能（功率）单位：W,mW,…1.2电功率与电能

5、（2）根据计算结果：关联：表示“吸收”的功率p>0，实际吸收p<0，实际发出p>0，实际发出p<0，实际吸收单位：J…二、电能非关联：表示“发出”的功率例1.1：求各元件发出或吸收的功率a：关联，b：非关联，c：关联，p=3A×（-6V）=-18W<0吸收功率-18W，或者说发出功率18W1.2电功率与电能p=3A×6V=18W>0吸收功率18Wp=3A×6V=18W>0发出功率18W1.3基尔霍夫电流定律（KCL）集中参数电路受2类约束：结构约束：由电路的联接性质决定--基尔霍夫定律元件约束：由元件性质决定一、电路结构1、支路：每个二端元件为一条支路（或流过同一电流的一段电路）2

6、、节点：若干支路的联接点b=7（6）n=5（4）1.3基尔霍夫电流定律（KCL）3.路径：依次由不同支路和节点构成的通路4.回路：闭合的路径l=7方向：顺时针、逆时针5.平面电路：可画在同一个平面上，且除节点外各支路都不相交非平面电路：…1.3基尔霍夫电流定律（KCL）6.网孔：平面电路的单孔回路（即内部或外部不含任何支路），多指内网孔7.短路：支路电压恒等于零（不管电流为任何有限值）8.开路：支路电流恒等于零（不管电压为任何有限值）也称断路m=31.3基尔霍夫电流定律（KCL）二、基尔霍夫电流定律KCL1、定律：在集中参数电路中，任一时刻流出（或流入）任一节点的电流代数和等于零。

7、公式：通常规定：若参考方向流出节电，前面取“+”号；若流入节点则取“-”号1.3基尔霍夫电流定律（KCL）2.表述形式2：….….1.3基尔霍夫电流定律（KCL）3、表述形式3：推广，节点→广义节点（…假想的闭合边界…）对于闭合边界S：验证：闭合边界内各节点的KCL方程相加：（n②+n③）4、说明：1）KCL定律适用于集中参数电路，与元件性质无关2）对含n个节点电路，任意n-1个节点KCL方程独立1.3基尔霍夫电流定律（KCL）例1.2：求未知支路电流；若只求i4和i