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1、1.1 電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分 1.3 電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向 1.4 電源有載工作、開路與短路電源有載工作、開路與短路 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 1.11 電路中電位的計算電路中電位的計算 1.6 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)電阻的串聯(lián)與并聯(lián) 1.8 支路電流法支路電流法 1.9 疊加定理疊加定理 1.7 電壓源與電流源及其等效變換電壓源與電流源及其等效變換*1.10 戴維寧定理戴維寧定理 1.2 電路模型電路模型 1.12 電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 放大放大器器 揚聲器揚聲器 話筒話筒 發(fā)電機(jī)發(fā)電

2、機(jī) 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(jī)電動機(jī)電爐電爐 .輸電線輸電線 1.1 電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分 1.1.電路的電路的作用作用:電路電路是是由電氣元器件相互聯(lián)接而構(gòu)成的電流通路。由電氣元器件相互聯(lián)接而構(gòu)成的電流通路。實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)信號的傳遞、變換與處理實現(xiàn)信號的傳遞、變換與處理。例如：例如：2.電路的電路的組成組成:電源、負(fù)載電源、負(fù)載和和中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)。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)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分 配和控制電能的作用配

3、和控制電能的作用 電源和信號源的電壓或電流電源和信號源的電壓或電流激勵激勵;由由激勵激勵在電路中產(chǎn)生的電壓和電流在電路中產(chǎn)生的電壓和電流響應(yīng)響應(yīng)。電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 i 實際的電路是由一些按需要起不同作用的元件或器實際的電路是由一些按需要起不同作用的元件或器件所組成，它們的電磁性質(zhì)是很復(fù)雜的。件所組成，它們的電磁性質(zhì)是很復(fù)雜的。例如：一個白熾燈在有電流通過時，例如：一個白熾燈在有電流通過時，R R L 消耗電消耗電能能(電阻性電阻性)產(chǎn)生產(chǎn)生磁場磁場 儲存磁場能量儲存磁場能量(電感性電感性)忽略忽略 L 為了便于分析與計算實際電路，在一定條件下常忽為了便于

4、分析與計算實際電路，在一定條件下常忽略實際部件的略實際部件的次要因素次要因素而突出其而突出其主要電磁性質(zhì)主要電磁性質(zhì)，把它看，把它看成成理想電路元件。理想電路元件。1.2 電路模型電路模型 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 電源電源 負(fù)載負(fù)載 連接導(dǎo)線連接導(dǎo)線 電路實體電路實體 電路模型電路模型 用用理想理想電路元件組成的電路，稱為實際電路電路元件組成的電路，稱為實際電路的的電路模型電路模型。S E R +R0 開關(guān)開關(guān) 例如：手電筒電路例如：手電筒電路 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 常見的理想電路元件常見的理想電路元件 電阻電阻 電容電容

5、電感電感 電壓源電壓源 電流源電流源 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 物理學(xué)中對基本物理量的方向的規(guī)定物理學(xué)中對基本物理量的方向的規(guī)定 1.電路基本物理量的實際方向電路基本物理量的實際方向 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、V kV、V、mV、V 1.3 電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁

6、 上一頁上一頁 章目錄章目錄(2)參考方向的表示方法參考方向的表示方法 電流：電流：Uab 雙下標(biāo)雙下標(biāo) 電壓：電壓：(1)參考方向參考方向 I 在分析與計算電路時，在分析與計算電路時，對電量任意假定的方向。對電量任意假定的方向。Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo) 2.電路基本物理量的參考方向電路基本物理量的參考方向 箭箭 標(biāo)標(biāo) a b R I 正負(fù)極性正負(fù)極性+a b U U+_ 箭箭 標(biāo)標(biāo) a b U Uab=-Uba +_ a R b E 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 在規(guī)定的參考方向下，若計算結(jié)果為在規(guī)定的參考方向下，若計算結(jié)果為(3)實際方向與實際方向與參考方向的關(guān)系參

7、考方向的關(guān)系 注意：注意：在參考方向選定后，電流在參考方向選定后，電流(或電壓或電壓)值才有正負(fù)之分。值才有正負(fù)之分。a、I(或或U、E）0，則參考方向與實際方向，則參考方向與實際方向一致一致；（4）U、I參考方向一致的定義參考方向一致的定義 b、I(或或U、E）0，則參考方向與實際方向，則參考方向與實際方向相反相反。定義：定義：若電流的參考方向是從電壓的參考方向表示若電流的參考方向是從電壓的參考方向表示的高電位端指向低電位端。的高電位端指向低電位端。稱為稱為U、I參考方向參考方向一致一致，否則稱為，否則稱為U、I參考方向不一致參考方向不一致。電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄

8、章目錄 a b R U+若若 U=5V，則電壓的實際方向，則電壓的實際方向 若若 U=5V，則電壓的實際方向，則電壓的實際方向 a 端電位高，端電位高，b端電位低；端電位低；b 端電位高，端電位高，a端電位低。端電位低。若若 I=5A，則電流的實際方向則電流的實際方向 例：例：若若 I=5A，則電流的實際方向，則電流的實際方向 a b R I 從從 a 流向流向 b；從從 b 流向流向 a。電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 圖圖(b)中若中若 I=2 A，R=3 ，3.歐姆定律式中的正負(fù)號歐姆定律式中的正負(fù)號 a.若若U、I 參考方向一致，參考方向一致，則則 U=RI

9、b.若若U、I 參考方向相反參考方向相反，或或 圖圖(b)圖圖(a)R U I+I R U+_+圖圖(c)R U I 則則 UIR 則則 U=3 (2)=6 V U、I參考方向一致參考方向一致 U、I參考方向不一致參考方向不一致 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 I I 1.電壓與電流電壓與電流 R+R0 I=E U=RI 或或 U=E R0I E U R0 R a b c d+_+_ 1.4 電源有載工作、開路與短路電源有載工作、開路與短路 1.4.1 電源有載工作電源有載工作 電源的外特性曲線電源的外特性曲線 E R0I I U O U 當(dāng)當(dāng) R0 R 時時，則則

10、U E 說明電源帶負(fù)載能力強(qiáng)說明電源帶負(fù)載能力強(qiáng) 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 1.3.1 電源有載工作電源有載工作 1.電壓與電流電壓與電流 U=RI U=E R0I UI=EI R0I2 P=PE P 電源產(chǎn)電源產(chǎn) 生功率生功率 內(nèi)阻消內(nèi)阻消 耗功率耗功率 電源輸電源輸 出功率出功率 功率的單位：瓦功率的單位：瓦特特(W)或千瓦或千瓦(kW)=-功率功率 平衡式平衡式 R+R0 I=E E I I U R0 R a b c d+_+_ 2.功率與功率平衡功率與功率平衡 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 1).根據(jù)電壓、電流的實際方向判別，

11、若根據(jù)電壓、電流的實際方向判別，若 U 和和 I 的實際方向相反，則是的實際方向相反，則是電源電源，發(fā)出功率；，發(fā)出功率；U 和和 I 的實際方向相同，則是的實際方向相同，則是負(fù)載負(fù)載，取用功率。，取用功率。3.電源與負(fù)載的判別電源與負(fù)載的判別 U、I 參考方向不同參考方向不同，P=-UI 0，負(fù)載負(fù)載；P=-UI 0，電源電源。U、I 參考方向相同參考方向相同，P=UI 0，負(fù)載負(fù)載；P=UI 0，電源電源。2).根據(jù)根據(jù) U、I 的參考方向判別的參考方向判別 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 解解:(吸收）吸收）(吸收）吸收）(吸收）吸收）（發(fā)出）（發(fā)出）4 10V

12、 E1 A 1 +I R1 R2 E2 B +5V WIEPE102511 WIEPE2021022 WRIPR4122121 WRIPR16422222 例例 2 在圖示電路中在圖示電路中,I=2A,求求:各個元件的功率。各個元件的功率。電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 電源開路時的特征電源開路時的特征 I=0 U=U0=E P=0 當(dāng)開關(guān)斷開時，電源則處于開路當(dāng)開關(guān)斷開時，電源則處于開路(空載空載)狀態(tài)。狀態(tài)。E I I U0 R0 R a b c d+_+_ 1.4.2 電源開路電源開路 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 U IS 電流過大

13、，將燒毀電源！電流過大，將燒毀電源！U=0 I=IS=E/R0 P=0 PE=P=R0IS2 E R0 R b c d+_ 電源短路時的特征電源短路時的特征 a 當(dāng)電源兩端由于某種原因連在一起時，電源當(dāng)電源兩端由于某種原因連在一起時，電源 則被短路。則被短路。為防止事故發(fā)生，需在電路中接入熔斷器或為防止事故發(fā)生，需在電路中接入熔斷器或自動斷路器，用以保護(hù)電路。自動斷路器，用以保護(hù)電路。1.4.3 電源短路電源短路 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 結(jié)點結(jié)點 電路中三條或三條電路中三條或三條 以上支路連接的點以上支路連接的點 支路支路 電路中的每一分支。電路中的每一分支。

14、一條支路流過一個定電流一條支路流過一個定電流 回路回路 由一條或多條支路由一條或多條支路 組成的閉合路徑組成的閉合路徑 左圖中支路有左圖中支路有：acb ab adb 如如 abca adba adbca 左圖中結(jié)點有左圖中結(jié)點有：a，b+_ R1 E1+_ E2 R2 R3 I1 I2 I3 c a d b 網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路內(nèi)部不含支路的回路。的回路。如如 abca adba 1.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 I=0 在任一瞬間，流向某一結(jié)點電流的代數(shù)和等于零。在任一瞬間，流向某一結(jié)點電流的代數(shù)和等于零?；鶢柣舴螂娏鞫墒怯脕?/p>

15、確定連接在同一結(jié)基爾霍夫電流定律是用來確定連接在同一結(jié)點上的各支路電流之間的關(guān)系。點上的各支路電流之間的關(guān)系。根據(jù)電流連續(xù)性原理，電荷在任何一點均不能根據(jù)電流連續(xù)性原理，電荷在任何一點均不能 堆積堆積(包括結(jié)點包括結(jié)點)。故有。故有 即即 1.5.1 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)在任一瞬間，流向某一結(jié)點電流之和等于由該結(jié)在任一瞬間，流向某一結(jié)點電流之和等于由該結(jié)點流出的電流之和。點流出的電流之和。I 入入=I 出出 或或 即即 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 根據(jù)根據(jù)KCL，在結(jié)點，在結(jié)點 a 可以寫出可以寫出 I1 I2 I3 I4 a I1 I2+I

16、3+I4=0 I2=I1+I3+I4 或或 在結(jié)點在結(jié)點 a：I1+I2=I3 或或 I1+I2I3=0 I1 I2 I3 b a+-E2 R2+-R3 R1 E1 例例1：(a)(b)對對(a):對對(b):電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 IA IB IAB IBC ICA KCL 推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用 即即 I =0 IC IA+IB+IC=0 可見，在任一瞬間通過任一封閉面可見，在任一瞬間通過任一封閉面的電流的代數(shù)和也恒等于零。的電流的代數(shù)和也恒等于零。A B C 對對 A、B、C 三個結(jié)點三個結(jié)點 應(yīng)用應(yīng)用 KCL 可列出：可列出：IA=IAB ICA IB=IBC IAB IC=ICA IBC 上列三式相加，便得上列三式相加，便得 電工學(xué)簡明教程 下一頁下一頁 上一頁上一頁 章目錄章目錄 1.5.2 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)基爾霍夫電壓定律用來確定回路中各段電壓基爾霍夫電壓定律用來確定回路中各段電壓之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。由于電路中任意一點的瞬時電位具有單值性由于電路中任意一點的瞬時電位具有單值性,故有故有 在任一瞬間，沿任一回路循行方