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一、电路和欧姆定律 1.1 基本定律 电路：由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分 组成。电路 在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电筒就是一中非常简单的电路。第1页/共47页2电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分：(1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。图1-20模拟手电筒电路 第2页/共47页图1-20模拟手电筒电路(2)负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。将电器设备和元器件按一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线等)。(4)控制器件：(3)连接导线：第3页/共47页电路图部分常用符号第4页/共47页1、部分电路欧姆定律：流过电阻的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。一、欧姆定律 或 U=IR第5页/共47页部分电路欧姆定律注意：（1）当U、I见为非关联参考方向（U、I参考方向相反）时，欧姆定律应写成 ，式中“-”号切不可漏掉；（2）电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。第6页/共47页2、全电路欧姆定律 对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。如图R为负载的电阻、E为电源电动势、r为电源的内阻。关联方向下，全电路欧姆定律可用公式表述为 第7页/共47页式中：E电源电动势，单位是伏特，符号为V；R负载电阻，单位是欧姆，符号为；R0电源内阻，单位是欧姆，符号为；I闭合电路中的电流，单位是安培，符号为A。闭合电路欧姆定律说明：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。第8页/共47页二、电功、电功率 1、电功是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号W表示，其国际单位制为焦耳(J)，电能的计算公式为式中U加在导体两端的电压，单位是伏特，符号 为V；I导体中的电流，单位是安培，符号为A；t通电时间，单位是秒，符号为s；W电能，单位是焦耳，符号为J。第9页/共47页 上式表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计算。第10页/共47页2.电功率 电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是描述电流做功快慢的物理量。电功率的计算公式为式中W电流所做的功（即电能），单位是焦耳，符 号为J；t 完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为s；P电功率，单位是瓦特，符号为W.第11页/共47页 在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向是，电功率有如下表示形式：如果电流、电压为非关联参考方向，式1-13前面应加“-”。在这个规定下，P0说明电路元件在消耗（吸收）电能；反之P0则为发出（供出）电能。第12页/共47页 对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成 在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律，电源电动势发出的功率，等于负载电阻和电源内阻消耗的功率。即三、电路中的功率平衡第13页/共47页扩展：最大输出功率定理 当负载电阻R和电源内阻R0相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率Pmax），即当R=R0时，在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻的状态叫做电阻匹配。负载匹配时，负载（如扬声器）可获得最大功率。第14页/共47页一、基尔霍夫定律 其内容为：在任一瞬时，流入（或流出）一个节点的所有支路电流的代数和恒等于零。1、基尔霍夫电流定律（简称KCL）若流出电流取“”号，流入取“”号，对节点b，应用KCL可以写出 即第15页/共47页 如图所示，封闭面S包围了a、b、c三个节点，分别写出这三个节点的KCL方程KCL通常是用于节点，也可以把它推广应用于电路中任意假设的封闭面。节点a：节点b：节点c：以上三式相加得结论：在任一瞬时，电路中流入任意封闭面的电流的代数和也恒等于零。第16页/共47页 其内容为：在电路中，任一瞬时，沿着任一回路绕行一周，回路中各段电压的代数和恒等于零。2、基尔霍夫电压定律（简称KVL）在假想回路abcda中，列出KVL方程于是，得第17页/共47页2、基尔霍夫定律应用例1.3 图1.11所示电路中，A、D两点与外电路相连，部分支路电流及元件的参数已在图中标出，求电流I1、I2及未知参数R。第18页/共47页解：对节点A应用KCLI2210，I23A对节点D应用KCLI12I20，I12I2231A在回路ABCDEA中应用KVL，得UABBCUCDUDEUEA0代入数值，得31631102R0整理，得 R5第19页/共47页第20页/共47页第21页/共47页第22页/共47页第23页/共47页第24页/共47页第25页/共47页第26页/共47页第27页/共47页第28页/共47页第29页/共47页第30页/共47页第31页/共47页第32页/共47页第33页/共47页第34页/共47页第35页/共47页第36页/共47页第37页/共47页第38页/共47页第39页/共47页第40页/共47页第41页/共47页第42页/共47页第43页/共47页第44页/共47页第45页/共47页第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页