電路基礎(chǔ)知識(shí)第一章--59頁--佚名

1、 電路基礎(chǔ)知識(shí)電路基礎(chǔ)知識(shí)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 本章主要介紹電路的概念，歐姆定律和電路功率；基爾霍本章主要介紹電路的概念，歐姆定律和電路功率；基爾霍夫定律、電阻電路的等效變換、電位的概念等。夫定律、電阻電路的等效變換、電位的概念等。 【引例引例】 門鈴?fù)庑伍T鈴?fù)庑伍T鈴印刷電路板門鈴印刷電路板電路圖電路圖如何工如何工作的？作的？1.11.1電路作用與電路模型電路作用與電路模型 1.1.1 1.1.1 電路的作用與組成電路的作用與組成電路電路: :電路是由一些電氣設(shè)備和元件連接而成，并完成某些電路是由一些電氣設(shè)備和元件連接而成，并完成某些功能的電器系統(tǒng)。功能的電器系統(tǒng)。電阻電阻電容電容運(yùn)算放大

2、器運(yùn)算放大器晶體管晶體管光耦器件光耦器件1.11.1電路作用與電路模型電路作用與電路模型 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)電能的傳輸電能的傳輸與轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換擴(kuò)音機(jī)擴(kuò)音機(jī)信號(hào)的傳遞和信號(hào)的傳遞和處理處理電路的組成：電路的組成：1. 1.電源（信號(hào)源）電源（信號(hào)源）2.2.負(fù)載負(fù)載3.3.中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)電路的作用：電路的作用：1.11.1電路作用與電路模型電路作用與電路模型 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)直流電源直流電源 常用的幾種電源裝置常用的幾種電源裝置信號(hào)源信號(hào)源化學(xué)電池化學(xué)電池1.1.2 1.1.2 電路模型電路模型1.11.1電路作用與電路模型電路作用與電路模型 手電筒手電筒內(nèi)部電路內(nèi)部電路電路模型電路模型電路模

3、型：電路模型： 為便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析為便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析, ,需將實(shí)際電路需將實(shí)際電路元器件用能夠代表其主要電磁特性的理想元件來元器件用能夠代表其主要電磁特性的理想元件來表示，理想元件就是實(shí)際電路元器件的模型。表示，理想元件就是實(shí)際電路元器件的模型。 由理想元件所組成的電路稱為實(shí)際電路的電由理想元件所組成的電路稱為實(shí)際電路的電路模型，簡稱電路。路模型，簡稱電路。1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量電路中的基本物理量是電流、電壓（電位差）和電位。電路中的基本物理量是電流、電壓（電位差）和電位。1.2.1 1.2.1 電流、電壓和電位的概念電流、電壓和電位的概念1電電流流 我們閉合電源

4、開關(guān)時(shí)，照明燈就會(huì)發(fā)光，電風(fēng)扇就我們閉合電源開關(guān)時(shí)，照明燈就會(huì)發(fā)光，電風(fēng)扇就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)樵谡彰鳠?、電風(fēng)扇、中有電流流過。會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)樵谡彰鳠?、電風(fēng)扇、中有電流流過。若在電路中接入電流表，電流表就能測出電流的數(shù)值。若在電路中接入電流表，電流表就能測出電流的數(shù)值。那么什么是電流呢？那么什么是電流呢？物理學(xué)中定義，電流是正物理學(xué)中定義，電流是正電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。電流的大小為單位時(shí)間內(nèi)電流的大小為單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量。通過導(dǎo)體橫截面的電量。ddqit電流電流電量電量 物理學(xué)中定義，電流是正物理學(xué)中定義，電流是正電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。電流

5、的大小為單位時(shí)間內(nèi)電流的大小為單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量。通過導(dǎo)體橫截面的電量。ddqit電流電流電量電量電電流的流的單單位位:安培（安培（A)361mA10 A ,1A10 A直流電流交流電流Ii1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量2電壓電壓和和電電位位1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量 當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S閉合后，手電筒的閉合后，手電筒的小燈泡發(fā)光，若將電壓表接在小小燈泡發(fā)光，若將電壓表接在小燈泡兩端，電壓表就有讀數(shù)，我燈泡兩端，電壓表就有讀數(shù)，我們稱其讀數(shù)為們稱其讀數(shù)為電壓電壓。手電筒的電路模型手電筒的電路模型 物理學(xué)中定義，電場力將物理學(xué)中定義，電場力將單位正電荷單位正電荷q由

6、電場中的由電場中的a點(diǎn)通過電源以外的某條路點(diǎn)通過電源以外的某條路徑移動(dòng)到徑移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功，就點(diǎn)所做的功，就稱之為這兩點(diǎn)之間的稱之為這兩點(diǎn)之間的電壓電壓。ddwuq電壓電壓電功電功 電壓的單位電壓的單位: :伏特（伏特（V)V)3361kV10 V , 1mV10 V , 1V10 V直流電壓交流電壓Uu物理學(xué)中定義，電場力將物理學(xué)中定義，電場力將單位正電荷單位正電荷q由電場中的由電場中的a點(diǎn)通過電源以外的某條路點(diǎn)通過電源以外的某條路徑移動(dòng)到徑移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功，就點(diǎn)所做的功，就稱之為這兩點(diǎn)之間的稱之為這兩點(diǎn)之間的電壓電壓。ddwuq電壓電壓電功電功1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量1

7、.2 1.2 電路的物理量電路的物理量 為了方便比較電場中為了方便比較電場中a點(diǎn)和點(diǎn)和b點(diǎn)位能的差別，我們引出點(diǎn)位能的差別，我們引出電位電位的概念。那么什么叫電位呢？的概念。那么什么叫電位呢？電量電量q 在此規(guī)定下，參在此規(guī)定下，參考點(diǎn)本身的電位為零考點(diǎn)本身的電位為零，即，即設(shè)電場中的某點(diǎn)設(shè)電場中的某點(diǎn)o為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)，電場力將單位正電荷電場力將單位正電荷q由電由電場中的場中的a點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功，就稱為做的功，就稱為a點(diǎn)的電位，點(diǎn)的電位，用用 表示；同理，表示；同理， b點(diǎn)的電點(diǎn)的電位用位用 表示。表示。aoVboV0oV則則aoabobVVVV 根據(jù)電壓的定義：根據(jù)

8、電壓的定義： a和和b兩點(diǎn)之間的電位差就是兩點(diǎn)之間的電位差就是a和和b兩點(diǎn)兩點(diǎn)之間的電壓，即之間的電壓，即Uab = Va -Vb 設(shè)電場中的某點(diǎn)設(shè)電場中的某點(diǎn)o為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)，電場力將單位正電荷電場力將單位正電荷q由電由電場中的場中的a點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功，就稱為做的功，就稱為a點(diǎn)的電位，點(diǎn)的電位，用用 表示；同理，表示；同理， b點(diǎn)的點(diǎn)的電電位用位用 表示。表示。aoV在此規(guī)定下，參在此規(guī)定下，參考點(diǎn)本身的電位考點(diǎn)本身的電位為零，即為零，即boV0oV則則aoabobVVVV1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量電壓也稱之為電位差電壓也稱之為電位差 1.2 1.2

9、電路的物理量電路的物理量1.2.2 1.2.2 電流和電壓的實(shí)際方向電流和電壓的實(shí)際方向?qū)嶋H方向：實(shí)際方向：物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。 電流電流I: :正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。電電源源負(fù)負(fù)載載IIUSR+_+_II電流流過電源時(shí)，是從電源的負(fù)極到正極；電流流過電源時(shí)，是從電源的負(fù)極到正極； 電流流過負(fù)載時(shí)，是從負(fù)載的高電位到低電位電流流過負(fù)載時(shí)，是從負(fù)載的高電位到低電位R+_+_USU電電源源負(fù)負(fù)載載UU1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量電壓的實(shí)際方向是從器件的高電位到低電位。電壓的實(shí)際方向是從器件的高電位到低電位。電流電流U的實(shí)際方向：的實(shí)際方向：1.

10、2 1.2 電路的物理量電路的物理量1.2.3 1.2.3 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向1. 1.參考方向：在分析電路時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。參考方向：在分析電路時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。2.2.設(shè)參考方向的意義設(shè)參考方向的意義例如例如: : 在如下復(fù)雜電路中很難判斷出在如下復(fù)雜電路中很難判斷出 中流過電流的實(shí)際方中流過電流的實(shí)際方向，電流如何求解？向，電流如何求解？3R？II1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量3.3.解決的方法解決的方法(1) (1) 在解題前先假設(shè)一個(gè)電流方在解題前先假設(shè)一個(gè)電流方向，作為參考方向。向，作為參考方向。(2) (2) 根據(jù)電路的基本定律，列

11、根據(jù)電路的基本定律，列出電壓、電流方程。出電壓、電流方程。 (3) (3) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電流的實(shí)際方向：根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電流的實(shí)際方向： 若計(jì)算結(jié)果若計(jì)算結(jié)果 I3為正為正 , ,則實(shí)際方向與參考方向一致；則實(shí)際方向與參考方向一致； 若計(jì)算結(jié)果若計(jì)算結(jié)果 I3為負(fù)為負(fù), ,則實(shí)際方向與參考方向相反。則實(shí)際方向與參考方向相反。I31.2 1.2 電路的物理量電路的物理量電流：電流：電壓：電壓：電壓參考方向的三種表示電壓參考方向的三種表示1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量正負(fù)號(hào)正負(fù)號(hào),下標(biāo)下標(biāo)a、b和箭頭都是表示電位降低的方向。和箭頭都是表示電位降低的方向。1.2 1.2 電路的物理量電

12、路的物理量1.2.4 1.2.4 電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向：電壓與電流的參考方向相同關(guān)聯(lián)參考方向：電壓與電流的參考方向相同非關(guān)聯(lián)參考方向：電壓與電流的參考方向相反非關(guān)聯(lián)參考方向：電壓與電流的參考方向相反1.分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。 2.參考方向選定之后，在計(jì)算過程中不能改變。參考方向選定之后，在計(jì)算過程中不能改變。【例例1.2-1】已知元件已知元件A A、B B的電壓、電流參考方向如圖所示。的電壓、電流參考方向如圖所示。試判斷試判斷A A、B B元件的電壓、電流的參考方向是否關(guān)聯(lián)？元件的電壓、電流的參考

13、方向是否關(guān)聯(lián)？ A A元件的電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；元件的電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)； B B元件的電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。元件的電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。B BA AUI【解解】1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量【例例1.2-2】已知元件已知元件A和和B的電壓、電流的參考方向如圖的電壓、電流的參考方向如圖 (a)和和(b)所示。當(dāng)所示。當(dāng)U=10V，I=-1A 時(shí)，試判斷元件時(shí)，試判斷元件A和元件和元件B在電路在電路中起電源作用還是起負(fù)載作用。中起電源作用還是起負(fù)載作用。1.2 1.2 電路的物理量電路的物理量【解解】根據(jù)電壓、電流的實(shí)際方向判斷元件根據(jù)電壓、電流的實(shí)際方向判斷元件A A

14、和元件和元件B B的性質(zhì)。的性質(zhì)。元件元件A A起電源作用；起電源作用； 元件元件B B起負(fù)載作用。起負(fù)載作用。 1.3 1.3 歐姆定律歐姆定律1.3.1 1.3.1 電阻元件電阻元件常用的電阻元件有線性電阻、非線性電阻及熱敏電阻等。常用的電阻元件有線性電阻、非線性電阻及熱敏電阻等。 線性電阻的阻值是線性電阻的阻值是常數(shù)常數(shù)，其值由其制作的材料決定。對(duì)于，其值由其制作的材料決定。對(duì)于長度為長度為l、橫截面積為、橫截面積為s的均勻介質(zhì)，其電阻為的均勻介質(zhì)，其電阻為lRs電阻率電阻率1.3 1.3 歐姆定律歐姆定律R滑動(dòng)頭滑動(dòng)頭 滑動(dòng)端子滑動(dòng)端子(a) (a) 電位器的外型電位器的外型 (b)(

15、b)電位器的符號(hào)電位器的符號(hào)電位器：是電位器：是電阻值可調(diào)的電阻。電阻值可調(diào)的電阻。1.3.2 1.3.2 歐姆定律歐姆定律1.3 1.3 歐姆定律歐姆定律 電阻的單位電阻的單位: :, k , M流過電阻的電流與電阻流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，即兩端的電壓成正比，即可見，當(dāng)電壓可見，當(dāng)電壓U一定時(shí)，電阻一定時(shí)，電阻R 越大，電流越大，電流I 越小。則電阻具有阻礙電流增大的性質(zhì)。越小。則電阻具有阻礙電流增大的性質(zhì)。U = RI URI1.3 1.3 歐姆定律歐姆定律電阻元件的伏安特性：電阻元件的伏安特性：線性電阻線性電阻非線性電阻非線性電阻可見，遵循歐姆定律的電阻是線性可見，遵循歐姆

16、定律的電阻是線性電阻，不遵循律的電阻是非線性電阻。電阻，不遵循律的電阻是非線性電阻。1.3 1.3 歐姆定律歐姆定律【例例1.3-1】在圖（在圖（a)和（和（b）中，）中，U=10V，R=5，求電流，求電流I?！窘饨狻吭趫D在圖 (a)中，由歐姆定律，得中，由歐姆定律，得102A5UIR102A5UIR 負(fù)號(hào)表示電流的參考方向與實(shí)際方向相反。負(fù)號(hào)表示電流的參考方向與實(shí)際方向相反。在圖在圖 (b) (b)中，由歐姆定律，得中，由歐姆定律，得1.4 1.4 電路中的功率電路中的功率 當(dāng)電路和電源接通之后，電源向負(fù)載發(fā)出電能，負(fù)載當(dāng)電路和電源接通之后，電源向負(fù)載發(fā)出電能，負(fù)載吸收電能。根據(jù)能量守恒定律

17、，若不考慮電源內(nèi)部和傳輸吸收電能。根據(jù)能量守恒定律，若不考慮電源內(nèi)部和傳輸導(dǎo)線中的能量損失，那么電源輸出的電能就應(yīng)該等于負(fù)載導(dǎo)線中的能量損失，那么電源輸出的電能就應(yīng)該等于負(fù)載所消耗的電能。所消耗的電能。功率的定義：在單位時(shí)間內(nèi)，功率的定義：在單位時(shí)間內(nèi)，電場力或電源力所做的功。電場力或電源力所做的功。電能的定義：電能的定義：在一段時(shí)間內(nèi)，電場力或電源力所做的功在一段時(shí)間內(nèi)，電場力或電源力所做的功 。 對(duì)于各用戶使用的各種電氣設(shè)備，其用電情況不是用電對(duì)于各用戶使用的各種電氣設(shè)備，其用電情況不是用電能計(jì)算，而是用功率計(jì)算。能計(jì)算，而是用功率計(jì)算。瞬時(shí)功率表達(dá)的公式為瞬時(shí)功率表達(dá)的公式為ddwpt單

18、位：瓦特（單位：瓦特（W） ddwpt1.4 1.4 電路中的功率電路中的功率因?yàn)橐驗(yàn)?ddwuqddqit故瞬時(shí)功率又可表示為故瞬時(shí)功率又可表示為ddwpuit上式表明：上式表明：(1)一段電路的功率等于電壓一段電路的功率等于電壓 與電流的乘積；與電流的乘積； (2)功率可正可負(fù)。功率可正可負(fù)。 0p 0p 若若，表明一段電路吸收功率；，表明一段電路吸收功率；，表明一段電路發(fā)出功率。，表明一段電路發(fā)出功率。1.4 1.4 電路中的功率電路中的功率 在圖中，直流電源與負(fù)載接通，電在圖中，直流電源與負(fù)載接通，電源發(fā)出功率為源發(fā)出功率為P1，負(fù)載吸收功率為，負(fù)載吸收功率為P2。由能量守恒定律可知，

19、由能量守恒定律可知，P1 = P2 在圖中的參考方向下，電源的功率為在圖中的參考方向下，電源的功率為1SPU I 負(fù)載的功率為負(fù)載的功率為 222UPUII RR1.4 1.4 電路中的功率電路中的功率【解解】由于電源的電壓與電流的參考由于電源的電壓與電流的參考方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)參考方向，則方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)參考方向，則【例例1.4-1】在圖中，已知在圖中，已知US=10V，RL=5，計(jì)算電源發(fā)出的功，計(jì)算電源發(fā)出的功率與負(fù)載吸收的功率。率與負(fù)載吸收的功率。 1S101020W5PU I 由于負(fù)載的電壓與電流的參考方向由于負(fù)載的電壓與電流的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向，則為關(guān)聯(lián)參考方向，則 210 220WPU

20、I可見，可見， 10P 即電源發(fā)出功率；即電源發(fā)出功率； 20P 即負(fù)載吸收功率。即負(fù)載吸收功率。 【例例1.4-21.4-2】已知圖已知圖 (a) (a)和和(b)(b)的的U=10V，I=-1A，試判斷元件試判斷元件A A和和B B是電源還是負(fù)載。是電源還是負(fù)載?！窘饨狻坑糜?jì)算功率的方法判斷元件用計(jì)算功率的方法判斷元件A A和元件和元件B B的性質(zhì)。的性質(zhì)。元件元件A A起電源作用；起電源作用； 元件元件B B起負(fù)載作用。起負(fù)載作用。 1.4 1.4 電路中的功率電路中的功率A10 ( 1)10WPUI B10 ( 1)10WPUI 1.4 1.4 電路中的功率電路中的功率【例例1.4-3

21、】為保證負(fù)載正常工作，在電路中要接入一個(gè)限流電為保證負(fù)載正常工作，在電路中要接入一個(gè)限流電阻。已知接入的限流電阻兩端電壓阻。已知接入的限流電阻兩端電壓UR=20V,流過的電流，流過的電流，IR=100mA 。試選擇限流電阻的參數(shù)。試選擇限流電阻的參數(shù)?！窘饨狻吭O(shè)限流電阻兩端電壓的參考方向與電流的參考方向相同，設(shè)限流電阻兩端電壓的參考方向與電流的參考方向相同，根據(jù)歐姆定律，有根據(jù)歐姆定律，有R3R20200100 10URI3RRR20 100 102WPU I 選擇電阻時(shí)，電阻的功率要留有余量，選選擇電阻時(shí)，電阻的功率要留有余量，選200W、3W的的限流電阻。限流電阻。1.5 1.5 基爾霍夫

22、定律基爾霍夫定律 基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律（基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律（Kirchhoffs CurrentLaw，簡稱，簡稱KCL）和基爾霍夫電壓定律（）和基爾霍夫電壓定律（Kirchhoffs Voltage Law，簡稱，簡稱KVL）。基爾霍夫電流定律描述的是各支路電流之）?；鶢柣舴螂娏鞫擅枋龅氖歉髦冯娏髦g的關(guān)系，基爾霍夫電壓定律描述的是回路中各段電壓之間的間的關(guān)系，基爾霍夫電壓定律描述的是回路中各段電壓之間的關(guān)系。關(guān)系。1.5.11.5.1支路、結(jié)點(diǎn)和回路的概念支路、結(jié)點(diǎn)和回路的概念(1)支路支路：電電路中的每一路中的每一個(gè)個(gè)分支。分支。 (2)結(jié)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)：三：三條條

23、支路或三支路或三條條以上以上 支路支路連連接的點(diǎn)。接的點(diǎn)。 (3)回路：回路：由支路由支路組組成的成的閉閉合合電電路。路。 此此電電路路3條條支路，支路，2個(gè)結(jié)個(gè)結(jié)點(diǎn)，點(diǎn)，3個(gè)個(gè)回路?；芈贰?23基爾霍夫簡介基爾霍夫簡介1.5.2 1.5.2 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（KCL） 對(duì)于電路中的任一結(jié)點(diǎn)，任一瞬時(shí)流入該結(jié)對(duì)于電路中的任一結(jié)點(diǎn)，任一瞬時(shí)流入該結(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流之和。點(diǎn)的電流之和等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流之和。在圖在圖 中，對(duì)結(jié)點(diǎn)中，對(duì)結(jié)點(diǎn)a可以寫出可以寫出123III上式也可寫成上式也可寫成 1230III0I KCLKCL也可這樣描述：對(duì)于電路中的任一結(jié)點(diǎn)，任一瞬

24、時(shí)流也可這樣描述：對(duì)于電路中的任一結(jié)點(diǎn)，任一瞬時(shí)流入或流出該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。若流入結(jié)點(diǎn)的電流取入或流出該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零。若流入結(jié)點(diǎn)的電流取正號(hào)，那么流出結(jié)點(diǎn)的電流就取負(fù)號(hào)。正號(hào)，那么流出結(jié)點(diǎn)的電流就取負(fù)號(hào)。1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 I1I2I3I44231IIII或或04231IIII【例例 1.5-01.5-0】電路某結(jié)點(diǎn)如圖所示，試列出基爾霍夫電流定律電路某結(jié)點(diǎn)如圖所示，試列出基爾霍夫電流定律方程。方程。KCL不僅適用于電路中不僅適用于電路中的任一結(jié)點(diǎn)，也可推廣的任一結(jié)點(diǎn)，也可推廣到包圍部分電路的任一到包圍部分電路的任一閉合面。閉合面。I1+I2=I3I1I2I

25、3【解解】1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【例例 1.5-1】在圖中，若在圖中，若I1 =6A，I3 =4A，I4 =2A，I7 =3A，求，求I2、 I5、I6、I8。根據(jù)根據(jù)KCL，得，得A835532A3342A2467685267345312IIIAIIIIIIIIII1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【解解】1.5.3 1.5.3 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律（KVL）對(duì)于電路中的任一回路，在任一瞬時(shí)沿回路對(duì)于電路中的任一回路，在任一瞬時(shí)沿回路繞行一周，在回路繞行方向上的電位降之和繞行一周，在回路繞行方向上的電位降之和等于電位升之和。等于電位升之和。1 13 3

26、S1R IR IUS23 322UR IR I電位降電位降電位升電位升電位降電位降電位升電位升1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 1 13 3S1R IR IUS23 322UR IR I上兩式也可寫成上兩式也可寫成S()URI設(shè)上兩式中的設(shè)上兩式中的 1 11R IU、 333R IU、 222R IU， 上兩式也可寫成上兩式也可寫成13S10UUUS2320UUU0U 即即KVLKVL也可這樣描述：對(duì)于電路中的任一回路，在任一瞬時(shí)沿也可這樣描述：對(duì)于電路中的任一回路，在任一瞬時(shí)沿回路繞行一周，在回路繞行方向上各段電壓的代數(shù)和恒等于回路繞行一周，在回路繞行方向上各段電壓的代數(shù)和恒等于零

27、。若電位降取正號(hào)，那么電位升就取負(fù)號(hào)。零。若電位降取正號(hào)，那么電位升就取負(fù)號(hào)。1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 KVL不僅適用于閉合回路，也可推廣不僅適用于閉合回路，也可推廣到求解電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓。到求解電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓。SUIRUabUS+_RabUab+- 將開口電路假想接一個(gè)無窮大的電阻，組成閉合電路，設(shè)將開口電路假想接一個(gè)無窮大的電阻，組成閉合電路，設(shè)無窮大電阻兩端的電壓為無窮大電阻兩端的電壓為UabUS+_RabUabI+-R1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 由由KVL列回路電壓方程，即列回路電壓方程，即【解解】 12S1S2R IR IUUS1S21

28、21040.6A10UUIRR 然后在然后在a點(diǎn)和點(diǎn)和b點(diǎn)之間假想有一個(gè)其端電壓等于點(diǎn)之間假想有一個(gè)其端電壓等于Uab的支路，的支路，應(yīng)用應(yīng)用KVL，得，得 abS11104 0.67.6VUUR I 或或 ab2S26 0.647.6VUR IU1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 【例例 1.5-3】在圖中，若在圖中，若US1 =10V，US2 =4A，R1=4，R2 =6，求求Uab。0電位點(diǎn)常用接地符號(hào)表示，如圖電位點(diǎn)常用接地符號(hào)表示，如圖S1S2121040.6A10UUIRR所以所以 此題也可用電位的概念求此題也可用電位的概念求 abU。設(shè)b點(diǎn)為參考點(diǎn)，即 b0V 。a點(diǎn)的電位

29、就等于點(diǎn)的電位就等于a點(diǎn)到參考點(diǎn)之間點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓，即的電壓，即 aS11104 0.67.6VVUR I ababa7.6VUVVV1.5 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 思考題思考題【 1.1】求圖求圖 (a) 中的電流中的電流 I 和和 圖圖 (b) 中的中的 Uab。1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 不論電路結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，都可以等效為最基本的連接方式不論電路結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，都可以等效為最基本的連接方式。基本的連接方式為串聯(lián)、并聯(lián)、星形連接和三角形連接。本?；镜倪B接方式為串聯(lián)、并聯(lián)、星形連接和三角形連接。本節(jié)主要討論電阻電路的基本連接方式。節(jié)主要討論電阻電路的

30、基本連接方式。1.6.1 1.6.1 電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián)兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻一個(gè)接一個(gè)地連接起來，且兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻一個(gè)接一個(gè)地連接起來，且流過同一個(gè)電流，則稱這種連接方式為電阻的串聯(lián)。流過同一個(gè)電流，則稱這種連接方式為電阻的串聯(lián)。1.電阻串聯(lián)阻值增大，等效電阻串聯(lián)阻值增大，等效電阻電阻R 如圖如圖(b) 12RRR1.電阻串聯(lián)阻值增大，等效電電阻串聯(lián)阻值增大，等效電阻阻R 如圖如圖(b) 12RRR2. 電阻分壓電阻分壓12UUU分壓公式為分壓公式為2212212111RRRUIRURRRUIRU1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 1.6.2 1.6.2 電阻的并聯(lián)電

31、阻的并聯(lián)兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻連接在兩個(gè)公共結(jié)點(diǎn)之間，它兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻連接在兩個(gè)公共結(jié)點(diǎn)之間，它們的端電壓相等，則稱這種連接方式為電阻的并聯(lián)們的端電壓相等，則稱這種連接方式為電阻的并聯(lián)1.電阻并聯(lián)阻值減小，等效電電阻并聯(lián)阻值減小，等效電阻阻R 如圖如圖(b) 12111RRR或或1212R RRRR 在并聯(lián)支路很多的情況下，用電導(dǎo)求等效電阻比較方便。在并聯(lián)支路很多的情況下，用電導(dǎo)求等效電阻比較方便。電阻與電導(dǎo)的關(guān)系為電阻與電導(dǎo)的關(guān)系為RG1單位：單位：S 西門子西門子1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 2.電阻分流電阻分流IRRRRIRRUI212111IRRRRIRRU

32、I211222分流公式為分流公式為3.當(dāng)當(dāng)R1 R2時(shí)時(shí), III21,0 R1的分流作用忽略不計(jì)。的分流作用忽略不計(jì)。4. 4. 電阻并聯(lián)的應(yīng)用電阻并聯(lián)的應(yīng)用: :分流或調(diào)分流或調(diào)節(jié)電流的作用。節(jié)電流的作用。5.5.負(fù)載的并聯(lián)運(yùn)行負(fù)載的并聯(lián)運(yùn)行 負(fù)載一般都是并聯(lián)運(yùn)負(fù)載一般都是并聯(lián)運(yùn)行的行的, ,所以它們處于同一所以它們處于同一電壓之下電壓之下, , 基本上每個(gè)基本上每個(gè)負(fù)載互不影響。負(fù)載互不影響。 1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 【例例 1.6-0】已知電路如圖所示（已知電路如圖所示（a），），U=125V，R1=2

33、1，R2=8， R3=12， R4=5，試求，試求I1、I2 、I3 ?！窘饨狻坷秒娮璧拇?lián)與并聯(lián)的方法求出等效電阻，然后再利用電阻的串聯(lián)與并聯(lián)的方法求出等效電阻，然后再求各支路電流。求各支路電流。1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 25=20/5+21=)+/(+=3241RRRRRA5=25125=1RUIA1=55+12+85=+=43242IRRRRIA4=55+12+820=+=432323IRRRRRI3125 14AIII 或或【例例1.6-1】在圖中，已知在圖中，已知I=5A，求，求I1?！窘饨狻看祟}先對(duì)原電路進(jìn)行等效，然后利用分流公式求電流此題先對(duì)原電路進(jìn)

34、行等效，然后利用分流公式求電流I1 (30/60)20/4020R 12051A808020RIIR1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 * *1.6.3 1.6.3 電阻的星形連接與三角形連接電阻的星形連接與三角形連接在實(shí)際電路中也會(huì)遇到不能用串聯(lián)、并聯(lián)化簡的電阻電路。在實(shí)際電路中也會(huì)遇到不能用串聯(lián)、并聯(lián)化簡的電阻電路。例如此電路圖中的電阻不是串聯(lián)也不是并聯(lián)，如何等效？例如此電路圖中的電阻不是串聯(lián)也不是并聯(lián)，如何等效？若星形和三角形連接的電阻滿足一定條件時(shí)，若星形和三角形連接的電阻滿足一定條件時(shí)，它們是可以進(jìn)行等效變換的它們是可以進(jìn)行等效變換的1.6 1.6 電阻電路的等效變換電阻電路的等效變換 (1)對(duì)應(yīng)端子對(duì)應(yīng)端子a、b、c流入或流出的電流對(duì)應(yīng)相等；流入或流出的電流對(duì)應(yīng)相等； (2)對(duì)應(yīng)端子對(duì)應(yīng)端子a、b、c