《電工電子技術(shù)Ⅰ》第章電路的基本概念與定律

1.1~4電路的基本概念1.5電源的工作狀態(tài)1.6基爾霍夫定律電路的基本概念與基本定律第1章1.7電路中電位的計算11.1~4電路的基本概念1.1電路的作用與組成部分電路的作用：(1)實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換（如電力系統(tǒng)）發(fā)電機把其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能

升壓

變壓器輸電線

降壓

變壓器用戶電能的傳輸把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量（2）進行信號的傳遞與處理（如電視機電路）；2二、電路的組成電源負載電源：提供電能和信號——在電源的作用下，電路中產(chǎn)生電壓、電流。

電源又叫激勵或輸入

由電源在電路中產(chǎn)生的電壓和電流統(tǒng)稱為響應(yīng)或輸出

負載：接收電能或信號中間環(huán)節(jié)：電源和負載的連接部分——如電線、開關(guān)等

31.2電路模型理想電壓源理想電流源電阻元件R電感元件L電容元件C理想受控源理想電路元件模型對電路中的每個元器件特性建立元件模型；忽略元件的次要特性，用規(guī)定的理想化模型表征其物理特性。4實際元件用理想元件或其組合來近似代替，得到實際電路的模型叫做電路模型。

ER+_51.3電流和電壓的參考方向IE+_R電流和電壓的正方向：實際正方向假設(shè)正方向6實際正方向：物理中對電量規(guī)定的方向。電流I電動勢E電壓U正方向物理量單位正電荷移動的方向電源驅(qū)動正電荷的方向電位降落的方向低電位高電位高電位低電位A,kA,mA,AV,kV,mV,VV,kV,mV,V7物理量正方向的表示方法IRUabE+_abu_+正負號abUab（高電位在前，低電位在后）

雙下標(biāo)箭頭uab+-RI1238假設(shè)正方向（參考方向）在分析計算時，對電量人為規(guī)定的方向。在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實際方向，電路如何求解？問題的提出電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR9(1)在解題前先任意設(shè)定一個正方向，作為參考方向；若計算結(jié)果為正，則實際方向與參考方向一致；若計算結(jié)果為負，則實際方向與參考方向相反；

若未標(biāo)參考方向，則結(jié)果的正、負無意義！(2)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達式；(3)根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向：假設(shè)正方向（參考方向）的應(yīng)用注意！10例1已知：E=2V,R=1Ω求：當(dāng)U分別為3V和1V時，求IR的大小和方向?解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2)列電路方程：

EUUR+=REURUIRR-==EUUR-=

E

RabUIRUR+-(3)數(shù)值計算A112-3

3V===RIUA-112-1

1V===RIU（實際方向與參考方向一致）（實際方向與參考方向相反）11如果一段電路或者一個元件上的電壓和電流的參考方向一致，則稱為關(guān)聯(lián)參考方向，否則稱為非關(guān)聯(lián)參考方向+ui關(guān)聯(lián)參考方向+ui非關(guān)聯(lián)參考方向如果采用關(guān)聯(lián)方向，我們在標(biāo)示時，標(biāo)出一種即可。如果采用非關(guān)聯(lián)方向，則必須全部標(biāo)示。

i關(guān)聯(lián)參考方向12(3)為了避免列方程時出錯，習(xí)慣上采用關(guān)聯(lián)參考方向。(1)“實際方向”是物理中規(guī)定的，而“參考方向”則是人們在進行電路分析計算時,任意假設(shè)的。(2)在以后的解題過程中，注意一定要先假定“正方向”(即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程計算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的.歸納131.4歐姆定律RUI注意（1）用歐姆定律列方程時，一定要在圖中

標(biāo)明正方向。

（2）定律只適用于線性電阻。RUI14負載電阻一、電源有載工作+-SER0RLIU電源電源電動勢電源外特性:IUE0電源內(nèi)阻1.5電源的有載工作、開路與短路電路電流:電源端電壓:15電路沃功率:功率鹿平衡+-SER0RLIR0IUE伏安特性伏安棵特性囑的斜雅率與R0有關(guān)軟，R0越小徑，斜陽率越排小。R0<<鉗RL時，U隨負焦載的曉變動駛很小斥，受伸負載妄的影幫響很軍小，撇電源久帶負器載能喪力強喬。電源探的內(nèi)唇阻越瞇小，氏帶負括載能仍力越盛強。16設(shè)電辦路任沃意兩朋點間痕的電輕壓為U,流入窗此部例分電皆路的告電流慘為I，則這戀部分洲電路箱消耗插的功迎率為:功率有無正負？3、電肚源與尼負載遣的判肅別RUE+_IEI17在U、I取關(guān)巷聯(lián)參壘考方會向的然前提得下，IRUab“吸收壇功率”若P=UI0能量瓣守衡優(yōu)方程P（吸收）=P（發(fā)出）若P納=備UI0IUab+-“發(fā)出遙功率”18元件鞠的電牲路性寺質(zhì)：有的笛電路憤設(shè)備起起電場源作追用是電童源性拳質(zhì)發(fā)出孝功率唱。注：偷電源吹在電賣路中草不一選定起佳電源憐的作衡用，可負強載在遭電路店中不臂一定茅起負幟載的居作用吸。有的想電路妙設(shè)備遮起負魚載作軋用是負蛛載性宮質(zhì)吸收指功率匪。19電源耍和負問載的軋判斷蒸方法兼：當(dāng)P>0時,則說蒸明此部腸分電勒路吸收判功率托，為負級載。假設(shè)U、I取關(guān)韻聯(lián)參血考方彎向。根據(jù)功率的正負判斷當(dāng)P<子0時,則說搞明此部餃分電符路發(fā)出素功率籃，為電罰源。如果壺采用扛非關(guān)棗聯(lián)參漫考方夠向，綢判斷昌依據(jù)恒正好脂相反20例：席已知寧，U=盲5v，在I=譯1A和I=瘡-1聲A時，厭問：槍元件A是吸漠收或傲發(fā)出開功率足？判哀斷電詳路性渾質(zhì)？AUI（1翻）I蝴=1剃A:考P劉=U避I=世5w吸，P劣>0U、I采用腹關(guān)聯(lián)替參考召方向兵：A吸收懷功率圈，是韻負載（2鎖）I絕=-勢1A毯:念P=超UI滿=-騰5w少，P食<0A發(fā)出吹功率伸，是闊電源21根據(jù)電壓和電流的實際方向當(dāng)元技件上沈的U、I的實際檢方向薦一致犧：則此卻元件咬吸收切功率卻，為負側(cè)載。當(dāng)元澆件上超的U、I的實際暢方向萍相反譯：則此鉤元件擋發(fā)出少功率盞，為電劫源。實際零方向倉根據(jù)灶參考鳳方向戰(zhàn)和稿計算黃結(jié)果災(zāi)的正保、負畏得到信。22例：卻已知撈，U=奔5v，在I=裕1A和I=雷-1校A時，歐問：蜂元件A是吸侮收或述發(fā)出腔功率活？判舟斷電飲路性只質(zhì)？AUI（1）I=尤1A缺:蒜U和I的實視際方最向相伏同A吸收貞功率翁，是愁負載（2）I=壤-1槳A:U和I的實來際方我向相話反A發(fā)出贊功率航，是榆電源23AABV+__+例：若：志電壓供表和租電流魚表均暑正偏改，判湯斷A、B誰是父電源輕，誰余是負訂載IAIBUA：電壓農(nóng)和電博流的足實際孫方向霜相反方，是賤電源B：電壓飽和電兆流的坡實際隔方向生相同泡，是肆負載244、額堡定值盞：設(shè):E=10有V當(dāng)R1R2同時銹接入午時：I=1堂0A，P=膝10并0wR22當(dāng)R1接入時：

I=5A，P=UI=50w則：IE+_abUab2R1電源挽輸出毅的功此率和信電流辭決定擦于負切載的原大小朗。結(jié)論騙：25各種梢電氣轟設(shè)備位的電啞壓、遼電流猴、功己率都妥有一虧個額臟定值渣。對負載來講越：額定狡值指油負載語正常失工作江時的幅條件唱及消次耗的厘功率茂限額蹤蝶。負載圣一般碰要額盛定工吧作（例短：22坡0v，40游w的白恥熾燈剝）。對電源來講鳴：額查定值睜指電率源向負載潛提供糊的暫電鮮流、如電壓披和功掉率的辣限額。嚷通派常在縱銘牌揪或說挽明書紫中標(biāo)繞出西注紗意使立用時遭不要隊超過掃額定脅值。26結(jié)論陪：在一淹定條李件下敲，電輕源輸辛出的榜功率制取決碼于負獄載的蘆大小啞，所衫以電源饒不一賴定處搏于額錦定工搶作狀章態(tài)，但淹是一鹿般不應(yīng)刻該超渴過額僻定值因此派：電津源的方額定盯狀態(tài)閥與負酷載是蠢有區(qū)惹別的翻，負載枕一般他要額悉定工廳作。礦電源浪的輸錄出功伐率取崖決于晝負載。27（1）滿載蠅工作跟：輸貨出額武定的I、U、P。（2）輕載伍工作吩：輸倘出的P低于梨額定水值。（3）超載鍋工作膽：輸摔出的P高于炊額定毅值。不允礦許電源企的有斷載工揮作：二.電源炊開路+-SER0IU0I姿=0U=始U0=EP冊=0（空有載）28三.電源爽短路U跑=0+-ER0ISU外電吐路被柿短路腹（RL=0）P=熊0（輸出隊功率賤）PE=I2R0（電源制消耗申的功娃率）電源賤短路熔容易異燒壞案電源偶，因同此電崗源使箏用中駐通常肅接入熔斷遣器29練習(xí)煤與思發(fā)考:1紅.5黃.1+_E=220vR00I60w

220v100w

220vI1I2s(1群)左R00，S閉合雄后I1變化蛙？不變(2容)業(yè)R00，S閉合喪后I1變化傘？減小(3郊)電源驕的額猜定功打率為12搬5k六w、22母0v，接22認0v、60季w的電版燈時池，電犁燈會宜不會主燒毀糞？不會態(tài)、電齒源輸隱出的束功率踩為60雨w301.灣6基爾疾霍夫財定律名詞東解釋紙：結(jié)點攤：三個濱或三腦個以逼上支單路的優(yōu)聯(lián)結(jié)寒點支路秧：電路潤中每咬一個趣分支回路先：電路棗中任筐一閉劍合路妥徑網(wǎng)孔非：回路冒中無浸支路逢時稱斷網(wǎng)孔描述置電路歐中結(jié)棋點上好的電申流和躬回路串中的脈電壓橡所滿斤足的適普遍遮規(guī)律底，其抽中包鑄括基爾軍霍夫之電流多定律和基爾暴霍夫幅電壓組定律。31支路：ab、ad、…君..道.（共6條）回路：ab聲da、bc倆db、…籠..凝.（共7個）結(jié)點：a、b、…鍛..胡.(共4個）I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-網(wǎng)孔：ab美da、bc框dbad嗚ca（共3個）321.基爾預(yù)霍夫錯電流悲定律(K火CL蛛)對任靠何節(jié)執(zhí)點，擾在任現(xiàn)一瞬脆間，兆流入銷節(jié)點憤的電鋪流等燥于由果節(jié)點孫流出營的電輔流。歡或者凍說，淋在任贈一瞬矩間，銀一個致節(jié)點專上電更流的妥代數(shù)歷和為0。I=撫0即：aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1對a節(jié)點車：或：設(shè)流駱入節(jié)旺點取糕“+”，流賓出節(jié)注點取嗓“-”。33KC居L還適用賴于電蕉路的烈任意腹封閉霸面。I1+I2+守I3=0基爾冰霍夫阿電流辭定律形的擴葬展證明宮：I1I2I3abcIbcIabIcaa:b:c:34I=0I=?E2E3E1+_RR1R+_+_R例5計算仔圖示忌電路捷中的毀未知猴電流I。I2A-3A4A解：2即-鐘3夏-柿4扎-I=0I=假2屢-尾3撿-你4=犯-5憤A利用幼擴展雙的KC戚L列方罰程：例6352.基爾似霍夫拐電壓字定律(K忍VL丸)對電私路中謊的任晚一回枯路，暖沿任葉意方景向巡蛇行一追周，每其電挖位升課等于拐電位陪降。悠或，消電壓煙的代緩數(shù)和離為0?；芈穉-d-b直-c-a電位升電位降即：或：aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd36列寫KV昌L方程傷的步站驟：標(biāo)出紛回路獻中各津段電協(xié)壓和提電流符的參礙考方跑向；賣選定饞一個評回路異方向詞；沿回秋路巡孔行一件周，宇若電悠壓（嚼電流）與回串路方寇向一脹致，協(xié)取正聞；啊相泄反，灰取負養(yǎng)；aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1cd回路a-b繼-c-a回路a-b德-d-a37電位升電位降E+_RabUabIKV蹦L也適雷合于考開口機電路影?；鶢栜嚮舴蚺孰妷阂贫勺锏臄U徐展38基爾撕霍夫把定律彈歸納(1)KC分L是在打支路癢電流昏之間眾施加筆線性些約束助；KV荒L則對鐵支路榜電壓舉施加桶線性微約束跟。這智兩個宇定律純僅與壟元件旋的相鳥互連繭接有潑關(guān)，織而與邁元件伸的性竊質(zhì)無舍關(guān)。館不論聚元件凈是線決性的勤還是文非線標(biāo)性的拾，KC春L和KV違L總是鬼成立家的。(2)對一斤個電棚路應(yīng)步用KC咽L和KV灑L時，發(fā)應(yīng)對堆各結(jié)脾點和光支路能編號炕，并燒指定找有關(guān)撇回路脈的繞遇行方錄向，舉同時道指定殿各支趴路電糾流和樹支路妥電壓沿的參鳳考方檢向，飼一般暢兩者積取關(guān)堪聯(lián)參峽考方躍向。39求：I1、I2、I3

能否很快說出結(jié)果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3例740電位綢的概鼻念：Va=5V

a

點電位：ab15Aab15AVb=-5V

b

點電位：在電路中任選一節(jié)點，設(shè)其電位為零（用此點稱為參考點。其它各節(jié)點對參考點的電壓，便是該節(jié)點的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標(biāo)）。標(biāo)記），1.塑7電位惑的計尋算41電位廉值是擠相對善的,參考稈點選致得不常同，盤電路晌中其梨它各續(xù)點的起電位植也將號隨之漿改變將；電路漲中兩近點間戲的電能壓值季是固蔬定的充，不堆會因伯參考未點的泥不同倆而改骨變。電位粉和電處壓的既區(qū)別注意42電路翅如圖案示：1、若矛選A為參設(shè)考點賊，則怨各點稼電位倍如下2、若盲選B為參興考點撓，