中职电工基础教案201页.docx

《中职电工基础教案201页.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中职电工基础教案201页.docx（160页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章 电路根底学问1.1 库仑定律一、电荷1、自然界中只有正、负电荷，电荷间作用力为“同性相斥，异性相吸”。 2、电量电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。1个电子电量e=1.61019C。任何带电物体所带电量等于电子（或质子）电量或者是它们的整数倍，因此，把1.61019C称为基元电荷。二、库仑定律 1、库伦定律的内容在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的间隔 的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。若两个点电荷q1，q2静止于真空中，间隔 为r，则q1受到q2的作用力F12为式中F12、q1、q2、r诸参数单位都已确定，分别为牛（N）、库（C）、库（

2、C）、米（m）由试验测得k = 9109 Nm2C2q2受到q1的作用力F21及F12互为作用力及反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。2、留意事项：（1）、库仑定律只适用于计算两个点电荷间的互相作用力，非点电荷间的互相作用力，库仑定律不适用。（2）、应用库仑定律求点电荷间互相作用力时，不用把表示正、负电荷的“”、“”符号带入公式中，计算过程中可用肯定值计算，其结果可根据电荷的正、负确定作用力为引力或斥力以及作用力的方向。三、例题讲解，【例题1】两个点电荷电荷量，在真空中的间隔 ，求两个点电荷间作用力的大小及方向。解：根据库仑定律作用力的方向在两个点电荷的连线上。因为同带负

3、电荷，所以作用力为斥力。【例题2】两个点电荷分别带电荷量和，当它们间的间隔 时，互相作用力，当它们间的间隔 时，互相作用力是多大？解：根据库仑定率，可列出如下两个方程 （1） （2）由（1）/（2）得则： IV.小结（1）电荷间互相作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定律来计算。（2）电荷间作用力为一对互相作用力，遵循牛顿第三定律。（3）库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的互相作用力（匀称带电球体间、匀称带电球壳间也可）。1.2 电场和电场强度一、电场1、定义：存在于电荷四周空间，对电荷有作用力的特殊物质叫电场。电荷及它四周空间的电场是一个统一的整体。2、电场具有两个重要特性：A、位于电

4、场中的任何带电体，都要受到电场力的作用。B、带电体在电场中受到电场力的作用而挪动时，电场力对带电体做功，这说明电场具有能量。二、电场强度1、定义：检验电荷在电场中某一点所受电场力F及检验电荷的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强。用公式表示为（定义式）式中F电场力，单位为牛顿，符号为N；q电荷量，单位是库仑，符号为C；E电场强度，单位是伏特每米，符号为V/m。留意：（1）电场强度单位：NC（2）大小：电场中某点的场强在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力。（3）方向：规定电场中某点场强的方向为正电荷在该点受到的电场力的方向。场强是矢量。一般电场中不同点，场强的大小及方向不同，场强大的地方

5、，电场强，场强小的地方，电场弱，通常我们也把场强的大小和方向叫做电场的强弱和方向。三、电力线1、定义：为了形象地描绘电场中各点场强的大小和方向，采纳了电力线（假想曲线）图示法，在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都和该点的电场强度方向一样，这些曲线叫做电力线。2、几种常见电力线如图1-3（教材）所示。3、思索：随意两条电力线都不会相交，这是为什么？答：假如相交，则交点就会有两个切线方向，而同一点场强的大小和方向是唯一的。四、例题讲解，例题：检验电荷的电荷量，在电场中P点受到的电场力F=18N，求该点电场强度。若检验电荷放在P点，电荷量，检验电荷所受电场力是

6、多少？解：根据电场强度的定义由于电场中某点场强及检验电荷无关，所以P点场强不变，所受电场力F为1.3电 流一、电流1、定义：电荷的定向运动叫做电流。电流是一个表示带电粒子定向运动的强弱的物理量，表征电流强弱的物理量为电流强度，它是一个矢量。2、电流强度的定义：电流强度在量值上等于通过导体横截面的电荷量q和通过这些电荷量所用时间t的比值。用公式表示为（定义式）式中q电荷量，单位是库仑，符号为C；t 时间，单位是秒，符号为s；I 电流强度，单位是安培，符号为A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（）：二、电流的方向1、方向规定正电荷定向运动的方向为电流方向。在金属导体中，电流的方向及自由电子运动

7、方向相反；在电解液中，电流方向及正离子运动方向一样。2、参考方向事先假定一个电流方向（假想的电流方向）。用箭头在电路图中标明电流的参考方向，最终根据计算结果的符号推断电流真实方向。结果为正，则电流实际方向及所设参考方向一样；结果为负，则电流实际方向及所设参考方向相反。电流强度是一个标量，电流方向只说明电荷的定向运动方向。3、根据电流的大小、方向变更刚好间的关系，电流可以分为以下三类：（如图1-4教材）所示；（1） 电流的大小和方向都不随时间变更，这样的电流叫直流电流或稳恒电流，如图1-4a所示；（2） 假如电流的大小随时间变更，但方向不随时间变更的电流叫脉动电流，如图1-4b所示；（3） 假如

8、电流的大小和方向都时间变更，这样的电流叫沟通电流，如图1-4c所示。三、.例题讲解例题：在5min时间内，通过导体横截面的电荷量为3.6C，求电流是多少安，合多少毫安？解：根据电流的定义式解题点要：（1）、留意带入数值的单位必需是国际标准单位；（2）、留意电流强度单位安培、毫安、微安之间的换算关系。1.4 电压和电位一、电压为了衡量电场力做功实力的大小，引入电压这个物理量。1、定义：电场力把电荷由a挪动到b所做的功W，及被挪动电荷电荷量q的比值，可用下式表示：（电压定义式）（式1-4）式中q由a点挪动到b点的电荷量，单位是库仑，符号为C；Wab电场力将q由a挪动b所做的功，单位为焦耳，符号为J

9、；Uaba、b两点间的电压，单位是伏特，符号为V。在国际单位制中，电压的常用单位还有千伏（kV）和毫伏（mV）：1kV = 103 V1V = 103 mV二、电位1、定义：正电荷在电路中某点所具有的能量及电荷所带电量的比叫做该点的电位。2、参考点的选定一般选定大地或设备的外壳为参考点且规定为零电位。用“+、-”标在电路图中。假如计算结果电压为正值，那么电压的这个真实方向及参考方向一样；假如计算结果电压为负，那么电压的真实方向和参考方向相反。3、电压方向确实定：假如用符号Va表示a点电位，Vb表示b点电位。若选取a点为参考点，即Va=0，则Vb0。不管如何选取参考点，a点电位恒久高于b点电位。

10、 由此可见，电场力对正电荷做功的方向就是电位降低的方向。因此规定电压的方向有高电位指向低电位，即电位降低的方向。电压的方向可以用高电位指向低电位的箭头表示，也可以用高电位表“+”，低电位标“-”来表示。电路中电压大小的计算：在电路中a，b两点间的电压等于a，b两点间的电位之差。即 （式1-5）两点间的电压也叫两点间电位差。讲到电压必需说明是哪两点间的电压。三、例题讲解 教课书P111.5 电源和电动势一、电源1、定义：电源是把其它形式的能转换成电能的装置。2、种类：干电池或蓄电池把化学能转换成电能；光电池把太阳的光能转化成电能；发电机把机械能转化成个电能等等。二、电源电动势A电源力电源力是存在

11、于电源内部的，能使正电荷从负极源源不断地流向正极的一种非静电性质的力。它的存在保证了正负极之间的电压不变，这样电路中才能有持续不变的电流。B电动势在电源内部，电源力不断地把正电荷从低电位点挪动到高电位点。在这个过程中，电源力要克制电场力做功，这个做功过程就是电源将其它形式的能转换成电能的过程。对于不同的电源，电源力做功的性质和大小不同，为此引入电动势这个概念。 电动势是用来表征电源消费电能本事大小的物理量。1、电动势定义：在电源内部，电源力把正电荷从低电位点（负极板）挪动到高电位点（正极板）抗拒电场力所做的功及被挪动电荷的电荷量之比，叫做电源的电动势。用公式表示为：（电源电动势定义式）（式1-

12、6）式中W电源力挪动正电荷所做的功，单位为焦耳，符号为J；Q电源力挪动的电荷量，单位是库仑，符号为C；E电源电动势，单位是伏特，符号为V。2、电源电动势的方向：电源电动势的方向规定为由电源的负极（低电位点）指向正极（高电位电）。在电源内部的电路中，电源力挪动正电荷形成电流，电流的方向是从负极指向正极；在电源外部电路中，电场力挪动正电荷形成电流，电流方向是从电源正极流向电源负极.三、例题讲解略。（见教材1.5例题）1.6 电阻和电阻定律一、电阻1、定义：表示物质对带电粒子定向挪动存在阻碍作用的物理量称为电阻。在一般条件下，任何物质都存在分子热运动，所以任何物体都有电阻。当有电流流过时，都要消耗肯

13、定的能量。二、电阻定律1、内容在温度不变时，肯定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比。这个试验规律叫做电阻定律。2、用公式表示（式1-7）式中电阻率，单位是欧姆米，符号为m，L导体的长度，单位是米，符号为m；S导体的截面积，单位是平方米，符号为；R导体的电阻，单位是欧姆，符号为。在国际单位制中，电阻的常用单位还有千欧（k）和兆欧（M）：1 k = 103 1 M = 103 k= 106 三、电阻及温度的关系对金属导体而言，温度上升使分子的热运动加剧，电荷运动时碰撞运动次数增多，受到的阻碍作用加大，导体的电阻增加。有些半导体，温度上升自由电荷数目增加所起的作用超 过分子热运

14、动加剧所起的阻碍作用，电阻削减。电阻随温度的变更关系可表示为（式1-8）式中R1导体在温度t1时的电阻；R2导体在温度t2时的电阻；导体的温度系数，单位为1/。四、例题讲解【例题1】一根铜导线长L=2 000 m ，截面积S = 22，导线的电阻是多少？解：查表可知铜的电阻率，由电阻定律可求得1.7 电路和欧姆定律一、电路电路由实际元件构成的电流的通路。归纳总结：电路由电源、负载、连接导线、限制和爱护装置四局部组成。电源开关导线负载图1.手电筒的实体电路（1）、电源向电路供应能量的设备。它能把其它形式的能转换成电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。（2）、负载即用电器，它是各种用电设备的

15、总称。其作用是把电能转换为其他形式的能，为人们效劳，如白炽灯、电动机、电加热器等。（3）、连接导线它把电源及负载接成闭合回路，输送和安排电能。一般常用的导线时铜线和铝线。（4）、限制和爱护装置用来限制电路的通断，爱护电路的平安，使电路能正常工作，如开关、保险丝（熔断器）、继电器等。电路的功能：（1）、电力系统中的电路可对电能进展传输、安排和转换。（2）、电子技术中的电路可对电信号进展传递、变换、储存和处理。二、局部电路欧姆定律1、在电阻肯定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的状况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上试验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。2、如图1-21

16、（教材）所示，图中电阻R上的电压参考方向及电流参考方向是一样的，称为关联参考方向。此时，局部电路欧姆定律可以用公式表示为（式1-9）3、留意：（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“-”号切不行漏掉；（2）、电阻值不随电压、电流变更而变更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、电流的变更而变更的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。三、全电路欧姆定律全电路是一个由电源和负载组成的闭合电路，对全电路进展分析探讨时，必需考虑电源的内阻。如图R为负载的电阻、E为电源电动势、r为电源的内阻。全电路欧姆定律可用公式表示为（

17、式1-10）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。闭合电路中的电流及电源电动势成正比，及电路的总电阻（内电路电阻及外电路电阻之和）成反比。外电路电压U外又叫路端电压或端电压，U外=E-R0I 。当R增大时，I减小，R0I减小，U外增大。当R（断路），I0，则U外=E，断路时端电压等于电源电动势。四、例题讲解【例题1】局部电路欧姆定路例题练习某段电路的电压是肯定的，当接上10的电阻时，电路中产生的电流是1.5A；若用25的电阻代替10的电阻，电路中的电流为多少？解：电路中电阻为10时，由

18、欧姆定律得用25的电阻代替10的电阻，电路中电流I为【例题2】全电路欧姆定律分析有一闭合电路，电源电动势E=12V,其内阻R0=2，负载电阻R=10，试求：电路中的电流、负载两端的电压、电源内阻上的电压降。解：根据全电路欧姆定律由局部电路欧姆定律，可求负载两端电压电源内阻上的电压降为1.8 电能和电功率一、电能在电场力作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功叫做电能。电流做功的过程就是将电能转换成其它形式的能的过程。电能可用以下公式计算（式1-11）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。

19、上式说明，电流在一段电路上所做的功，及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。二、电功率电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是描绘电流做功快慢的物理量。电功率的计算公式为（电功率定义式）（式1-12）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.在直流状况下，且电流及电压为关联参考方向是，电功率有如下表示形式：（式1-13）假如电流、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（汲取）电能；反之P0则为发出（供出

20、）电能。对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成三、电路中的功率平衡在一个闭合回路中，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。即四、例题讲解小结（1）、电能及电功率本质上是能量转化及守恒定律在电路中的表达。（2）、可以娴熟应用公式计算电能及电功率。1.9 电源的最大输出功率一、探讨由全电路欧姆定律的学习，我们知道：在一个完好的电路当中，电源电动势供应的功率一局部消耗在电源的内电阻R0上，另一局部才作用于负载电阻R上。在实际应用中，只有消耗在负载上的功率对我们才是有意义的，下面让我们来探讨一下在什么条件下，负载消耗的功率可以到达最大值。电源输出的功率就是

21、负载电阻R所消耗的功率，即下面要探讨的是，当R为何值，负载能从电源出获得最大功率。根据全电路欧姆定律将I带入负载电阻所消耗的功率式中，得到对于一个电路而言，电源电动势E、电源内阻R0是肯定的，只有当分母最小时，功率P有最大值，所以，只有当R= R0时，P值最大。二、最大功率输出定理：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Pm），即当R= R0时，（式1-14）三、例题讲解小结最大功率输出定理：负载电阻等于电源内阻时，电源输出的功率最大，即当R=R0时， 第二章 直流电路2.1 电阻串联电路& 2.2 电阻并联电路一、串联电路图1 电阻串联电路()把几个电阻一次连接

22、起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。如下图1所示为两个电阻组成的串联电路。串联电路的特点：1 串联电路中电流到处相等。当n个电阻串联时，则（式2-1）2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。（式2-2）3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。R叫做R1，R2串联的等效电阻，其意义是用R代替R1，R2后，不影响电路的电流和电压。在图1中，（b）图是（a）图的等效电路。当n个电阻串联时，则（式2-3）4.串联电路中的电压安排和功率安排关系。由于串联电路中的电流到处相等，所以上述两式说明，串联电路中各个电阻两端的电压及各个电阻的阻值成正比；各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。推广

23、开来，当串联电路有n个电阻构成时，可得串联电路分压公式提示：在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。二、电阻并联电路把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一个电压的电路，叫做电阻并联电路。图2 电阻并联电路并联电路的特点：1、 电路中各个电阻两端的电压一样即（式2-6）2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和即（式2-7）3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和即（式2-8）4、电阻并联电路的电流安排和功率安排关系在并联电路中，并联电阻两端电压一样，所以上式说明，并联电路中各支路电流及电阻成反比；各支路电阻消耗的功率和电阻成反比。当两个电阻并联时，通

24、过每个电阻的电流可以用分流公式计算，如图2-8所示，分流公式为：在电阻并联电路中，电阻小的支路通过的电流大；电阻大的支路通过的电流小。留意：电阻并联电路在日常生活中应用非常广泛，例如：照明电路中的用电器通常都是并联供电的。只有将用电器并联运用，才能在断开、闭合某个用电器时，或者某个用电器出现断路故障时，保障其他用电器可以正常工作。三、例题讲解，稳固练习串联电路例题讲解：见2.1例题1，例题2。并联电路例题讲解：见2.2例题1，例题2。2.3 电阻混联电路实际工作和生活中，单纯的串联或并联电路是很少见的。而最为常见的是混联电路。既有电阻串联，又有电阻并联的电路，称为电阻混联电路。本次课我们来学习

25、混联电路的一种常用分析方法：一、等电位分析法等电位分析法步骤：1、确定等电位点、标出相应的符号。导线的电阻和志向电流表的电阻可以忽视不计，可以认为导线和电流表连接的两点是等电位点。对等电位点标出相应的符号。2、画出串联、并联关系清楚的等效电路图。由等电位点先确定电阻的连接关系，再画电路图。根据支路多少，由简至繁，从电路的一端画到另一端。3、求解根据欧姆定律，电阻串联、并联的特点和电功率计算公式列出方程求解。二、例题讲解见教材2.3例题1，例题2。分析：（1） 求解混联电路要求同学们可以熟识电阻串联、并联电路的特点，可以娴熟应用分流、分压公式。（2） 将困难的混联电路等效转换为易于求解的串联、并

26、联电路时求解混联电路的关键。（3） 在某些困难电路中，等电位点的推断，须要同学们发挥空间想象力，不要将电路看成一个平面的东西。2.4 电池的连接一、电池的串联1、定义将多个电池的正极负极依次相联，就构成了串联电池组。图2-21 串联电池组2、计算：若n个一样的电池，电动势为E，内阻为R0，则串联后的电动势，内阻，当负载电阻为R时串联电池组输出的总电流为（式2-10）分析：利用电池串联可以输出较高的电动势。当用电器所要求的额定电压高于单个电池电动势时，可以用串联电池组供电。留意：（1）用电器的额定电流必需小于电池允许通过的最大电流；（2）留意电池极性连接正确。二、电池的并联1、定义把电池的正极接

27、在一起作为电池组的正极，把电池的负极接在一起作为电池组的负极，这样连接成的电池组叫做并联电池组。见图2-22（教材）。2、计算：若n个一样的电池，电动势为E，内阻为R0，则并联后的电动势，内阻，当负载电阻为R时并联电池组输出的总电流为（式2-11）分析：多个电池并联后，输出电动势不变，输出电流增大。所以，当用电器的额定电流大于单个电池额定电流时，可用并联电池组供电。留意：电池并联时，单个电池的电动势应当满意用电器的须要。三、电池的混联当用电器的额定电压、额定电流均高于单个电池时，应当采纳混联电池组来供电。计算：应用电池串联、并联关系一步步进展分析。分析方法类似于混联电路的分析。四、例题讲解略。

28、（见教材2.4例题2.5 电路中各点电位的计算一、电路中各点电位的计算方法和步骤。电路中的每一点均有肯定的电位，检测电路中各点的电位是分析电路及修理电器的重要手段。下面通过对例题的分析、归纳，总结出电路总各点电位的计算根方法和步骤。例题：在图2-26所示电路中，VD=0，电路中E1，E2，R1，R2，R3及I1、I2和I3均为已知量，试求：A、B、C三点的电位。图2-26 解：由于VD=0，UAD=E1，UAD=VA-VD所以A点电位B点电位C点电位以上求A、B、C三点的电位是分别通过三条最简洁的途径得到的。解法二：取定电位时，途径的选择可以是随意的。下面以B点为例进展分析。当沿途径BAD时，

29、当沿途径BCD时，留意：三个途径虽然表达式不同，但其结果是相等的。二、归纳出电路中各点电位的计算方法和步骤：（1） 确定电路中的零电位点（参考点）。通常规定大地电位为零。一般选择机壳或很多元件汇合的公共点为参考点。（2） 计算电路中某点A的电位，就是计算A点及参考点D之间的电压UAD，在A点和D点之间，选择一条捷径（元件最少的简捷途径），A点电位即为此途径上全部电压之和。（3） 列出选定途径上全部电压代数和的方程，确定该点电位。提示：（1）中选定的电压参考方向及电阻中的电流方向一样时，电阻上的电压为正，反之为负；（2）中选定的电压参考方向是从电源正极到负极，电源电压取正值，反之取负值。三、例题

30、讲解略。（见教材2-5例题2）2.6 基尔霍夫定律一、关于电路构造的几个名词图1 （图2-34教材） 1、支路：电路中流过同一电流的每一个分支叫支路。A、流过支路的电流，称为支路电流。B、含有电源的支路叫含源支路，不含电源的支路叫无源支路。2、节点：三条或三条以上的直路的连接点叫做节点。如图1中的A、B两点。3、回路：电路中任何一个闭合途径叫做回路，如图1中的AFCBDA回路、ADBEA回路和AFCBEA回路。4、网孔：中间无支路穿过的回路叫网孔，如图1中的AFCBDA回路ADBEA回路都是网孔。二、基尔霍夫第肯定律节点电流定律（KCL）1、内容在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和横等于零

31、。基尔霍夫第肯定律又称节点电流定律、基尔霍夫电流定律（KCL，Kirchhoffs Current Law）。即图2 基尔霍夫第肯定律应用。在直流电路中，写作2、 推论如图2所示，可列出节点a的电流方程：对式进展变形可得：对式加以分析可以看出，在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。3、须要明确的是：(1) KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中随意结 点处的反映；(2) KCL是对支路电流加的约束，及支路上接的是什么元件无关，及电路是线性还是非线性无关；(3) KCL方程是按电流参考方向列写，及电流实际方向无关。 三、基尔霍夫第二定律回路电压定律（KVL）

32、1、 内容图3 基尔霍夫第二定律应用 在任一时刻，对任一闭合回路，沿回路绕行方向上的各段电压代数和为零，基尔霍夫第二定律又称回路电压定律、基尔霍夫电压定律（KVL，Kirchhoffs Voltage Law）其数学表达式为在直流电路中，表述为：例如：如图3所示，对于回路ABCD列写回路电压方程。（1） 标定各元件电压参考方向。（2） 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。对图中回路列KVL方程有应当指出：在列写回路电压方程时，首先要对标定电压参考方向，其次为回路选取一个回路“绕行方向”。通常规定，对参考方向及回路“绕行方向”一样的电压取正号，同时对参考方向及回路“绕行方向”相反的电压取负号。2、

33、须要明确的是：(1) KVL的本质反映了电路遵从能量守恒定律；(2) KVL是对回路电压加的约束，及回路各支路上接的是什么元件无关，及电路是线性还是非线性无关；(3) KVL方程是按电压参考方向列写，及电压实际方向无关。四、例题讲解略。（见教材2-6例题1，例题2）小结(1) KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对回路电压的线性约束。(2) KCL、KVL及组成支路的元件性质及参数无关。(3) KCL说明每一节点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的详细表达(电压及途径无关)。 2.7 支路电流法一、支路电流法1、内容是以支路电流变量为未知量，利用基尔霍夫定律和欧姆定律所确定的两类约束关系，建立

34、数目足够且互相独立的方程组，解出支路电流，进而再根据电路有关的根本概念求解电路其它响应的一种电路分析计算方法。2、解题步骤对于一个具有n个节点，b条支路的电路，利用支路电流法分析计算电路的一般步骤如下：（1）、在电路中假设出各支路（b条）电流的变量，且选定其参考方向；选定网孔回路的绕行方向。（2）、根据基尔霍夫电流定律列出独立的节点电流方程。电路有n个节点，那么只有（n-1）各独立的节点电流方程。（3）、根据基尔霍夫电压定律列出独立的回路电压方程。可以列写出各回路电流方程。为了保证方程的独立，一般选择网孔来列方程。（4）、联立求解上述所列的b个方程，从而求解除各支路电流变量，进而求解除电路中的

35、其它响应。二、例题讲解略。（见教材2-7例题）小结支路电流法列写的是基尔霍夫电流方程和基尔霍夫电压方程，所以方程列写便利、直观，但方程数较多，宜于利用计算机求解。人工计算时，适用于支路数不多的电路。对于一个具有n个节点，b条支路的电路，利用支路电流法分析求解电路时可以列出b个独立方程。（包括：（n-1）各独立节点电流方程，个回路电流方程。）2. 8 电压源及电流源及其等效变换一、电压源1、志向电压源：输出电压不受外电路影响，只按照自己固有的规律随时间变更的电源。图1 志向电压源的符号2、志向电压源的符号：(a) 是志向电压源的一般表示符号，符号“+”、“-”表示志向电压源的参考极性。(b) 表

36、示志向直流电压源。(c) 是干电池的图形符号，长线段表示高电位端，短线段表示低电位端。3、志向电压源的性质（1）志向电压源的端电压是常数US，或是时间的函数u(t)，及输出电流无关。（2）志向电压源的输出电流和输出功率取决于外电路。（3）端电压的输出电流和输出功率取决于外电路。（4）端电压不相等的志向电压源并联或端电压不为零的志向电压源短路，都是没有意义的。4、实际电压源可以用一个志向电压源和一个电阻串联来模拟，此模型称为实际电压源模型。电阻Ri叫做电源的内阻，有时又称为输出 电阻。实际直流电压源端电压为：图2 实际直流电压源 二、电流源图3 志向直流电流源1、志向电流源：输出电流不受外电路影

37、响，只按照自己固有的规律随时间变更的电源。2、志向电流源的符号：(1)志向电流源的输出 电流是常 数，或是时间的函数i(t)，及志向电流源的端电压无关。（2）志向电流源的端电压和输出功率取决于外电路。（3）输出电流不相等的志向电流源串联或输出电流不为零的志向电流源开路，都是没有意义的。4、实际电流源模型：可以用一个志向电流源和一个电阻并联来模拟，此模型称为实际电流源模型。如图3所示。图4 实际直流电流源模型实际直流电流源输出电流为三、电压源及电流源的等效变换在电路分析和计算中，电压源和电流源是可以等效变换的。留意：这里等等效变换是对外电路而言的，即把它们及一样的负载连接，负载两端的电压、负载中

38、的电流、负载消耗的功率都一样。两种电源等效变换关系有下式确定：应用（式2-13）可将电压源等效变换成电流源，内阻R0 阻值不变，要留意将其改为并联；应用（式2-14）可将电流源等效变换成电压源，内阻R0 阻值不变，要留意将其改为串联。图5 电压源及电流源的等效变换留意：1、 电压源于电流源的等效变换指的是实际电压源及实际电流源之间的等效变换。志向电压源及志向电流源之间是不能进展等效变换的。2、 等效变换时，US及IS的方向是一样的，即电压源的正极及电流源输出电流的一端相对应。四、例题讲解略。（见教材2.8例题）2.9 戴维宁定理一、二端网络1、定义：任何具有两个引出端的电路（也叫网路或网络）都

39、端网络。2、 分类：根据网络中是否含有电源进展分类，有电源的叫 做有源二端网络，否则叫做无源二端网络。如：一个无源二端网络可以用一个等效电阻R来代替；一个有源二端网络可以用一个等效电压源US0和R0来代替。任何一个有源困难电路，把所探讨支路以外局部看成一个有源二端网络，将其用一个等效电压源US0和R0来代替，就能化简电路，避开了繁琐的计算。二、戴维宁定理图 1 戴维宁定理1、含义：线性有源二端网络对外电路来说，可以用一个等效电压源代替。等效电压源的电动势E0等于该有源二端网络两端点间的开路电压uoc ，而等效电源的内阻R0等于二端网络中，各电动势置零后所得无源二端网络两端点间的等效电阻Req。

40、以上表述可以用图1来表示。2、计算：（1）等效电压源的电动势Uoc等于有源二端网络两端点间的开路电压Uab；（2）等效电阻等于该有源二端网络中，各个电源置零后，（即志向电压源短路、志向电流源开路）所得的无源二端网络两端点间的等效电阻。3、应用戴维宁定理求解电路的方法和步骤（1）断开待求支路，将电路分为待求支路和有源二端口网络两局部。（2）求出有源二端网络两端点间的开路电压Uab， E0。（3）将有源二端网络中各电源置零后，计算无源二端网络的等效电阻。（4）将等效电源于待求支路连接，形成等效简化回路，根据已知条件求解。三、例题讲解，稳固练习略。（见教材2-9例题）小结（1）戴维宁定理含义。（2）

41、应用戴维宁定理求解电路的方法和步骤。2.10 叠加定理一、叠加定理1、内容：在线性电路中，任一支路的电流(或电压)都可以看成是电 路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。2、叠加定理的证明：说明：图中所标注G1，G2，G3表示的是元件的电导。可将其理解为1/R1、1/R2、1/R3简写形式。图1所示电路应用节点电流法： 解得节点电位：支路电流为：以上各式说明：结点电压和各支路电流均为各独立电源的一次函数，均可看成各独立电源单独作用时，产生的响应之叠加，即表示为：式中a1,a2,a3 ，b1,b2,b3和c1,c2,c3 是及电路构造和电路参数有关的系数。3、叠

42、加定理留意事项（1）叠加定理仅适用于线性电路，不适用于非线性电路；仅适用于电压、电流的计算，不适用于功率的计算。（2）当某一独立电流源单独作用时，其他独立源的参数都应置为零，即电压源代之以短路，电流元代之以开路。（3）应用叠加定理求电压、电流时，应特殊留意各重量的符号。若重量的参考方向和原电路中的参考方向一样，则该重量取正号；反之则取负号。（4）叠加的方式是随意的，可以一次使一个独立源单独作用，也可以一次使几个独立源同时作用，方式的选择取决于对分析计算问题的简便及否。二、例题讲解略。（见教材2-10例题1，例题2）【例题3】计算 图示电路的电压 u 。 例题3图解：应用叠加定理求解。首先 画出

43、分电路图如下图所示 当 3A 电流源作用时： 其余电源作用时： 则所求电压： 本例说明： 叠加方式是随意的，可以一次一个独立源单独作用，也可以一次几个独立源同时作用，取决于使分析计算简便。小结1、叠加定理的含义：在线性电路中，几个电源共同作用下的各个支路电流或各元件上的电压，等于这几个电源分别单独作用下的各支路电流或各元件电压的代数和。2、叠加定理适用范围：只适用于线性电路中计算电流和电压。第三章 电 容 器3-1 电容器及电容 &3-2 电容器的参数和种类一、电容器1、定义：电容器：是由两个导体电极中间夹一层绝缘体（又称电介质）所构成。电容器最根本的特性是可以存储电荷。2、用处：具有“隔直通

44、交”的特点，在电子技术中，常用于滤波、移相、旁路、信号调谐等；在电力系统中，电容器可用来进步电力系统的功率因数。3、主要技术参数：电容量、允许误差、额定电压。识别方法：数值法和色标法。（带实物讲解）例：某一瓷介电容上标有104，其标称电容量为10104pF,即0.1F4、工作原理： P67页单位：法拉，简称法，通常用符号“F”表示。符号表示： 常用电容器符号二、电容用来表征电容器存储电荷的本事大小。含义：电容器任一极板所储存的电荷量，及两极板间电压的比值叫电容量，简称电容。用字母C表示，电容定义式为：式中Q一个极板上的电荷量，单位是库仑，符号为C；U两极板间的电压，单位是伏特，符号为V；C电容，单位是法拉，符号为F。实际应用常用的是较小的单位有微法（F）和皮法（pF）:三、平行板电容器理论及试验证明，平行板电容器的电容量及极板面积S及电介质介电常数成正比，及两极板之间的间隔 成反比。