CDIO電路課件 第1章

1、電路原理教材：電路(第五版) 邱關(guān)源 高等教育出版社定位：定位：專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)基礎(chǔ)課目標(biāo)：目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電路的基本通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電路的基本理論知識、電路的基本分析方法和初步的理論知識、電路的基本分析方法和初步的實驗技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課打?qū)嶒灱寄埽瑸檫M(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。下良好的基礎(chǔ)。本章目標(biāo)本章目標(biāo)知識知識： 概念理解：電路、電路模型；電流、電壓和概念理解：電路、電路模型；電流、電壓和電功率。電功率。掌握基本電路元件的電路符號和特性。掌握基本電路元件的電路符號和特性。掌握集總電路的基本定律（掌握集總電路的基本定律（KCL和和KVL）。）。掌握利用

2、電路兩類約束列寫電路方程并求解。掌握利用電路兩類約束列寫電路方程并求解。第一章第一章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律本章目標(biāo)本章目標(biāo)能力能力：簡單的實際電路建立其電路模型簡單的實際電路建立其電路模型求解簡單電路，并解釋電路現(xiàn)象求解簡單電路，并解釋電路現(xiàn)象利用基本電工儀表測量實際電路。利用基本電工儀表測量實際電路。引例引例：高壓一定危險嗎高壓一定危險嗎 ？用電安全標(biāo)志用電安全標(biāo)志電系統(tǒng)：按功能可以分為電力系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)。電系統(tǒng)：按功能可以分為電力系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)。電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)：實現(xiàn)電能傳送、轉(zhuǎn)換等。實現(xiàn)電能傳送、轉(zhuǎn)換等。信號處理系統(tǒng)：信號處理系統(tǒng)：實現(xiàn)電信號產(chǎn)生、加工、傳輸、變

3、換等。實現(xiàn)電信號產(chǎn)生、加工、傳輸、變換等。電系統(tǒng)設(shè)計的概念模型電系統(tǒng)設(shè)計的概念模型1-1 1-1 電路和電路模型電路和電路模型 電路是電流的通路。實際電路是由電氣器件相互電路是電流的通路。實際電路是由電氣器件相互聯(lián)接而構(gòu)成的。由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)組成。聯(lián)接而構(gòu)成的。由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)組成。一、電路一、電路二、電路的作用二、電路的作用發(fā)電機發(fā)電機升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動機電動機電爐電爐.輸電線輸電線放大器放大器揚聲器揚聲器話筒話筒(2)(2)傳遞和處理信號傳遞和處理信號電源電源: 提供提供電能的裝置電能的裝置負(fù)載負(fù)載: 取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞

4、、分中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機發(fā)電機升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動機電動機電爐電爐.輸電線輸電線直流電源直流電源: 提供能源提供能源負(fù)載負(fù)載信號源信號源: 提供信息提供信息放放大大器器揚聲器揚聲器話筒話筒 電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路工作；由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。工作；由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。信號處理：信號處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等1、激勵：、激勵：電源或信號源的電壓或電流。電源或信號源的電壓或電流。2、響應(yīng)：、響應(yīng)：由于激勵在電路各部分產(chǎn)生的

5、電壓和電流。由于激勵在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流。3、電路分析：、電路分析： 在已知電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，討在已知電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，討論電路的激勵與響應(yīng)之間的關(guān)系。論電路的激勵與響應(yīng)之間的關(guān)系。三、電路分析三、電路分析1、實際元件、實際元件:組成實際電路的元件。組成實際電路的元件。2、理想元件、理想元件:將實際元件理想化，即在一定條件下突出將實際元件理想化，即在一定條件下突出其主要的電磁性質(zhì)，忽略其次要因素。其主要的電磁性質(zhì)，忽略其次要因素。理想理想元件元件電阻電阻 R電壓源電壓源3、電路模型、電路模型: 理想電路元件組成的電路。理想電路元件組成的電路。四、電路模型四、電路模型

6、電感電感 L電容電容 C電流源電流源構(gòu)成實際電路的電器件構(gòu)成實際電路的電器件 電源電源 電阻器電阻器蓄電池蓄電池交流穩(wěn)壓電源交流穩(wěn)壓電源電容器電容器 電感線圈電感線圈鐵心電抗器變壓器變壓器 晶體管和集成電路晶體管和集成電路電路圖電路圖sRLRsU 電池電池是電源元件，其參數(shù)是電源元件，其參數(shù)為電動勢為電動勢 E 和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro； 燈泡燈泡主要具有消耗電能的主要具有消耗電能的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)為電阻為電阻R； 筒體筒體用來連接電池和燈泡，用來連接電池和燈泡，其電阻忽略不計，認(rèn)為是無電其電阻忽略不計，認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)體。阻的理想導(dǎo)體。 開關(guān)開關(guān)用來控制電路的通斷

7、。用來控制電路的通斷。+R0R開關(guān)開關(guān)EI電珠電珠+U干電池干電池 導(dǎo)線導(dǎo)線例例注注l 具有相同的主要電磁性能的實際電路部件具有相同的主要電磁性能的實際電路部件， 在一定條件下可用同一模型表示；在一定條件下可用同一模型表示；l 同一實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，同一實際電路部件在不同的應(yīng)用條件下，其模型可以有不同的形式其模型可以有不同的形式1-2 1-2 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向一、問題的引入一、問題的引入5310V9V考慮電路中每個電阻的電流方向考慮電路中每個電阻的電流方向電流方向？電流方向？物理量物理量實實 際際 方方 向向電流電流 I正電荷運動的方向正電荷運動的方向電動

8、勢電動勢E ( (電位升高的方向電位升高的方向) ) 電壓電壓 U( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位 單單 位位kA 、A、mA、A低電位低電位 高電位高電位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V電流：電流：Uab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)電壓：電壓：I 在分析與計算電路時，對在分析與計算電路時，對電量任意假定的方向。電量任意假定的方向。Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 標(biāo)標(biāo)abRI正負(fù)極性正負(fù)極性+abU U+_+R0E3V注意：注意： 在參考方向選定后在參考方向選定后,電流電流(或電壓或電壓)值才有正負(fù)之分。值才有正負(fù)之分。 任意任意指定一個方向作為電流的方向。指定一個方向作

9、為電流的方向。把電流看成代數(shù)量把電流看成代數(shù)量: :若電流的參考方向與它的實際方向若電流的參考方向與它的實際方向一致一致，則電，則電流為流為正值正值； 若電流的參考方向與它的實際方向若電流的參考方向與它的實際方向相反相反，則電，則電流為流為負(fù)值負(fù)值。2 2、參考方向：、參考方向：1 1、實際方向：、實際方向：正電荷運動的方向。正電荷運動的方向。二、電流二、電流i 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i 0i 0參考方向參考方向U+實際方向?qū)嶋H方向+實際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向U+ 0 吸收正功率吸收正功率 (實際吸收實際吸收)P0 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 (實際發(fā)出實際發(fā)出)P0 發(fā)出負(fù)功率

10、發(fā)出負(fù)功率 (實際吸收實際吸收)l u, i 取非取非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向+-iu+-iu二二. .判斷元件是吸收功率還是發(fā)出功率判斷元件是吸收功率還是發(fā)出功率例例解解（發(fā)發(fā)出出）WIUP221111 （發(fā)出）（發(fā)出）WIUP62)3(122 （消耗）（消耗）WIUP1628133 （消耗）（消耗）WIUP3)1()3(366 （發(fā)出）（發(fā)出）WIUP7)1(7355 （發(fā)發(fā)出出）WIUP41)4(244 注注對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率對一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率+U3564123I2I3I1+U6U5U4U2U1求圖示電路中各方框所代表的元求圖示電路中各方框所代表的元件

11、消耗或產(chǎn)生的功率。已知：件消耗或產(chǎn)生的功率。已知： U1=1V, I1=2A， U2= -3V, I2=1A, U3=8V, I3= -1A U4= -4V, U5=7V, U6= -3V1-4 1-4 電路元件電路元件 (circuit elements) 一、集總電路一、集總電路1、集總元件、集總元件集總元件：集總元件：在任何時刻，流入二端元件的一個端子的在任何時刻，流入二端元件的一個端子的電流一定等于從另一端子流出的電流，兩個端子之間電流一定等于從另一端子流出的電流，兩個端子之間的電壓為單值量。的電壓為單值量。 當(dāng)構(gòu)成電路的器件以及電路本身的尺寸遠(yuǎn)小于電路當(dāng)構(gòu)成電路的器件以及電路本身的尺

12、寸遠(yuǎn)小于電路工作時的電磁波的波長，或者說電磁波通過電路的時工作時的電磁波的波長，或者說電磁波通過電路的時間可認(rèn)為是瞬時的，這種理想電路元件稱為間可認(rèn)為是瞬時的，這種理想電路元件稱為集總元件集總元件或集總參數(shù)元件。或集總參數(shù)元件。集總條件集總條件ld由集總元件構(gòu)成的電路稱為集總電路。由集總元件構(gòu)成的電路稱為集總電路。 例如日光燈，例如日光燈，50Hz工頻情況下，電磁波長為工頻情況下，電磁波長為6000公里，公里，日光燈電路為集總電路，日光燈電路為集總電路， 同樣的波長對于遠(yuǎn)距離傳輸線來說，就是非集總電路。同樣的波長對于遠(yuǎn)距離傳輸線來說，就是非集總電路。 再再例如收音機，收聽北京音樂臺例如收音機，

13、收聽北京音樂臺FM97.4MHz，取近，取近似值似值100MHz，電磁波波長，電磁波波長=?C = f=3米米 電路為非集總路。電路為非集總路。2 2、集總電路、集總電路注注集總參數(shù)電路中集總參數(shù)電路中u、i 可以是時間的函數(shù)，可以是時間的函數(shù)，但與空間坐標(biāo)無關(guān)。但與空間坐標(biāo)無關(guān)。二、電路元件的分類二、電路元件的分類1、按與外部連接的端子數(shù)目、按與外部連接的端子數(shù)目 二端元件、三端元件、四端元件二端元件、三端元件、四端元件2、從是否源分、從是否源分有源元件、無源元件有源元件、無源元件3、從性質(zhì)關(guān)系、從性質(zhì)關(guān)系線性元件、非線性元件線性元件、非線性元件4、和時間關(guān)系、和時間關(guān)系時變元件、時變元件、

14、時不變元件時不變元件1-5 1-5 電阻元件電阻元件 (resistor) 流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。根據(jù)歐姆定律，電阻兩端的電壓和電流之間的關(guān)系可寫成：根據(jù)歐姆定律，電阻兩端的電壓和電流之間的關(guān)系可寫成：u=iR在電壓和電流的關(guān)聯(lián)方向下在電壓和電流的關(guān)聯(lián)方向下u=iR在電壓和電流非關(guān)聯(lián)方向下在電壓和電流非關(guān)聯(lián)方向下u= - iRRi+_uRi+_u一、歐姆定律一、歐姆定律實際電阻的類型：實際電阻的類型：碳膜電阻碳膜電阻 貼片電阻貼片電阻 水泥電阻水泥電阻 壓敏電阻壓敏電阻 熱敏電阻熱敏電阻 滑線電阻滑線電阻 電位器電位器1、定義、定義G=1/

15、R2、單位、單位S（西門子），電阻的單位為（西門子），電阻的單位為(歐姆歐姆)，計量高電阻時，則以計量高電阻時，則以k 和和M 為單位。為單位。Oui二、電導(dǎo)二、電導(dǎo)以電壓和電流為坐以電壓和電流為坐標(biāo)，畫出電壓和電流的關(guān)標(biāo)，畫出電壓和電流的關(guān)系曲線。系曲線。三、電阻元件的伏安特性三、電阻元件的伏安特性四四. . 功率和能量功率和能量上述結(jié)果說明電阻元件在任何時刻總是消耗功率的。上述結(jié)果說明電阻元件在任何時刻總是消耗功率的。p u i (R i) i -i2 R u(u/ R) -u2/ Rp u i i2R u2 / R功率：功率：Rui+-Rui+-可用功表示。從可用功表示。從 t 到到t0

16、電阻消耗的能量：電阻消耗的能量： ttttRuipW00ddRiu+五五. . 電阻的短路與開路電阻的短路與開路能量：能量：l 短路短路0 0ui G or R0l 開路開路00 ui 0 G or Rui1-6 1-6 電壓源和電流源電壓源和電流源 (independent source)1、特點：（、特點：（1）電壓）電壓u(t)的函數(shù)是的函數(shù)是固定固定的，不會因它所聯(lián)接的的，不會因它所聯(lián)接的 外電路的不同而改變。外電路的不同而改變。 （2）電流則隨與它聯(lián)接的外電路的不同而不同。）電流則隨與它聯(lián)接的外電路的不同而不同。2、圖形符號：、圖形符號：+-SuSU只用來表示直流只用來表示直流0t)

17、(tust)(tus0既可以表示直流既可以表示直流也可以表示交流也可以表示交流t)(tus0SU一、理想電壓源一、理想電壓源Ri-+Su外電外電路路RuiS )( Ri0)( 0 Ri電壓源不能短路！電壓源不能短路！空載空載3 3、電壓源的不同狀態(tài)、電壓源的不同狀態(tài)電場力做功電場力做功 ， 電源吸收功率。電源吸收功率。（1） 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)；物理意義：物理意義：+_iu+_Su+_iu+_SuiuPS iuPS 發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用（2） 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)； iuPS 吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載

18、4. 4. 功率功率電流（正電荷電流（正電荷 ）由低電位向）由低電位向 高電位移動，外力克服電場高電位移動，外力克服電場力作功電源發(fā)出功率。力作功電源發(fā)出功率。物理意義：物理意義：例例 5R+_i+_Ru+_10V5V計算圖示電路各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解VuR5510 )(ARuiR155 WRiPR5152 WiuPSV1011010 WiuPSV5155發(fā)出發(fā)出吸收吸收吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）1、特點、特點（1）電流）電流 i(t) 的函數(shù)是的函數(shù)是固定固定的，不會因它所聯(lián)接的的，不會因它所聯(lián)接的外電路的不同而改變；外電路的不同而改變；（2）電壓則

19、隨與它所聯(lián)接的外電路的不同而不同電壓則隨與它所聯(lián)接的外電路的不同而不同。2、圖形符號、圖形符號si二、理想電流源二、理想電流源直流：直流：ssIit)(tisO)(tIs外外電電路路)( 00 Ru)( Ru電流源不能開路！電流源不能開路！Ru-+Si實際電流源的產(chǎn)生實際電流源的產(chǎn)生可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無可由穩(wěn)流電子設(shè)備產(chǎn)生，如晶體管的集電極電流與負(fù)載無關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的關(guān)；光電池在一定光線照射下光電池被激發(fā)產(chǎn)生一定值的電流等。電流等。SRiu 3、電流源的不同狀態(tài)、電流源的不同狀態(tài)短路短路（1） 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考

20、方向非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)；SuiP 發(fā)出功率，起電源作用發(fā)出功率，起電源作用（2） 電壓、電流的參考方向電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)；吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載u+_SiSuiP SuiP u+_Si4. 4. 功率功率例例1計算圖示電路各元件的功率。計算圖示電路各元件的功率。解解:AiiS2 Vu5 WiuPV10)2(55 吸收吸收滿足滿足：P（發(fā)）（發(fā)）P（吸）（吸）+_u+_2A5ViisWuiPSA10522 發(fā)出發(fā)出計算圖中電源、電阻及支路的功率，并說明是吸收功率計算圖中電源、電阻及支路的功率，并說明是吸收功率還是產(chǎn)生功率？還是產(chǎn)生功率？ IR+10 = 20 得得 I =1A

21、則則吸吸收收功功率率 W10 1012 PR10V+_20VI 10( a )解：解：吸吸收收 W10 11010 PV吸收吸收支路支路 W20120 P例例2 (-10)+10I =20 得得 I=3A 則則:吸吸收收功功率率W9010322 RIPR( b )20V+_I10V 10_解解：產(chǎn)生功率產(chǎn)生功率W30310V10 P吸收功率吸收功率支路支路W60320 P1-7 1-7 受控電源受控電源 (controlled source or dependent source)一、電源的分類一、電源的分類電源電源獨立電源獨立電源受控源受控源電壓源的電壓和電流源的電壓源的電壓和電流源的電流電

22、流, ,不受外電路的影響。不受外電路的影響。作為電源或輸入信號時，作為電源或輸入信號時，在電路中起在電路中起“激勵激勵”作用。作用。 受控電壓源的電壓和受控電壓源的電壓和受控電流源的電流不是受控電流源的電流不是給定的時間函數(shù)，而是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某部分的電流受電路中某部分的電流或電壓控制的?；螂妷嚎刂频摹Ｓ址Q為非獨立電源。又稱為非獨立電源。l 電路符號電路符號+受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源(1) 電流控制的電流源電流控制的電流源 ( CCCS ) : : 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)四端元件四端元件 i1+_u2i2_u1i1+12 ii 輸出：受控部分輸出：受控部分輸入：

23、控制部分輸入：控制部分二、受控源的類型二、受控源的類型g : 轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) (2) 電壓控制的電流源電壓控制的電流源 ( VCCS )u1gu u1 1+_u2i2_i1+12gui (3) 電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( VCVS ) u1+_u2i2_u1i1+-12uu : 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) ri1+_u2i2_u1i1+-(4) 電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( CCVS )12riu r : 轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電阻 例例:bcii bi bi ci電電路路模模型型bici三三. . 受控源與獨立源的比較受控源與獨立源的比較(1) 獨立源電壓獨立源電壓(或電流或電流)由

24、電源本身決定，與電路中由電源本身決定，與電路中其它電壓、電流無關(guān)，而受控源電壓其它電壓、電流無關(guān)，而受控源電壓(或電流或電流)由由控制量決定?？刂屏繘Q定。(2) 獨立源在電路中起獨立源在電路中起“激勵激勵”作用，在電路中產(chǎn)作用，在電路中產(chǎn)生電壓、電流，而受控源只是反映輸出端與輸入生電壓、電流，而受控源只是反映輸出端與輸入端的受控關(guān)系。端的受控關(guān)系。例例:求：電壓求：電壓u2。解解:5i1+_u2_u1=6Vi1+-3 Ai2361 Viu46106512 1-8 基爾霍夫定律基爾霍夫定律( Kirchhoffs Laws ) 用來描述電路中各部分電壓或各部分電用來描述電路中各部分電壓或各部分電

25、流間的關(guān)系，其中包括流間的關(guān)系，其中包括基爾霍夫電流基爾霍夫電流和和基基爾霍夫電壓爾霍夫電壓兩個定律。兩個定律。一一. . 幾個名詞幾個名詞電路中通過同一電流的分支。電路中通過同一電流的分支。( (b b) )三條或三條以上支路的連接點稱三條或三條以上支路的連接點稱為結(jié)點。為結(jié)點。( n )b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路）支路 (branch)電路中每一個兩端元件就叫一條支路電路中每一個兩端元件就叫一條支路i3i2i1(2) 結(jié)點結(jié)點 (node)b=5由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。( ( l ) )兩結(jié)點間的一條通路。由支路構(gòu)成。兩結(jié)點間的一條通路。

26、由支路構(gòu)成。對對平面電路平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3) 路徑路徑(path)(4) 回路回路(loop)(5) 網(wǎng)孔網(wǎng)孔mesh)網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔二二. . 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 ( (KCL) )令流出為令流出為“+”+”，有：，有：例例: mkti10)( 出出入入iior 流進(jìn)的電流進(jìn)的電流等于流流等于流出的電流出的電流1i5i4i3i2i054321 iiiii54321iiiii 在在集總電路中集總電路中, ,任何時刻，對任一結(jié)點，所

27、有與之相連支路任何時刻，對任一結(jié)點，所有與之相連支路電流的代數(shù)和恒等于零。電流的代數(shù)和恒等于零。or : :1 3 25i6i4i1i3i2i0641iii例例:0542iii0653 iii三式相加得：三式相加得：0321 iii表明表明KCLKCL可推廣應(yīng)用于電路中可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個結(jié)點的任一閉合面包圍多個結(jié)點的任一閉合面明確明確（1） KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任 意結(jié)點處的反映；意結(jié)點處的反映；（2） KCL是對支路電流加的約束，與支路上接的是是對支路電流加的約束，與支路上接的是 什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；什么元

28、件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；（3）KCL方程是按電流參考方向列寫，與電流實際方程是按電流參考方向列寫，與電流實際 方向無關(guān)。方向無關(guān)。（2 2）選定回路繞行方向，）選定回路繞行方向， 順時針或逆時針順時針或逆時針. .三三. . 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 ( (KVL) ) 在在集總電路中，任一時刻，集總電路中，任一時刻，沿任一閉合路徑繞沿任一閉合路徑繞行，所有支路電壓的代數(shù)和等于零行，所有支路電壓的代數(shù)和等于零。 mktu10)( 升升降降uuor （1 1）標(biāo)定各元件電壓參考方向）標(biāo)定各元件電壓參考方向 凡支路電壓的參考方向與回路的繞行方向凡支路電壓的參考方向與回路的繞行方

29、向一致一致者，該電壓前面取者，該電壓前面取“+ +”號；支路電壓的參考方向與號；支路電壓的參考方向與回路的繞行方向回路的繞行方向相反相反者，該電壓前面取者，該電壓前面取“- -”號。號。U1US1+U2+U3+U4+US4= 0I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4U2+U3+U4+US4=U1+US1 或：或：R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4例例1:U1+U2+U3+U4= US1-US4例例2KVL也適用于電路中任一假想的回路也適用于電路中任一假想的回路aUsb_-+U2U1SabUUUU 21明確明確（1） KVL的實質(zhì)反映了電路遵的實質(zhì)反

30、映了電路遵 從能量守恒定律從能量守恒定律;（2） KVL是對回路電壓加的約束，與是對回路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；電路是線性還是非線性無關(guān)；（3）KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實際方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實際 方向無關(guān)。方向無關(guān)。四四. . KCL、KVL小結(jié)：小結(jié)：(1) (1) KCL是對支路電流的線性約束，是對支路電流的線性約束，KVL是對是對回回路電路電壓的線性約束。壓的線性約束。(2) (2) KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。(3)(3)

31、KCL表明在每一結(jié)點上電荷是守恒的；表明在每一結(jié)點上電荷是守恒的；KVL是是能能量守恒量守恒的具體體現(xiàn)的具體體現(xiàn)( (電壓與路徑無關(guān)電壓與路徑無關(guān)) )。(4) (4) KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。只適用于集總參數(shù)的電路。Ai523 )(A3A2 ? i 3 3 5 1 41.Vu1552010 V5 ? u V10 V202.練習(xí)題：練習(xí)題：+-4V5Vi =?3.3.Aii3543 Vu1275 3 +-4V5V1A+-u =?4.4.3 43u5 1010101 I解解AI21 AII31211 10V+-1A-10VI =?10 5.解解AI7310 024 IUVIU1041442 I14V+-10AU =?2 6.+-3AI10V+-3I2U=?I =05 5 -+2I2 I25 +-解：解：AI155102 VIIIIU2225532222 7.解：解：1111UUI 8. I1I2 3V+-1V10 2 +-1 +-U1=？I3 1 12 201212 UI2112 UI031013 UI10313 UI321III VU5 . 01 9. 下圖電路中，求下圖電路中，求（1）K打開時，打開時， Uab 、 Ubc 、I=？（2）K合