第1章电路的基本概念和定律优秀PPT.ppt

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1、第1章电路的基本概念和定律1现在学习的是第1页，共64页电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律第一章第一章1.1 电路的基本概念电路的基本概念 1.1.1 电路中的物理量电路中的物理量 1.1.2 电路元件电路元件1.2 电路的基本定律电路的基本定律 1.2.1 欧姆定律欧姆定律 1.2.2 克希荷夫定律克希荷夫定律2现在学习的是第2页，共64页1.1 电路的基本概念电路的基本概念1.1.1 电路的物理量1.1.2 电路元件 (一一)无源元件无源元件 (二二)有源元件有源元件3现在学习的是第3页，共64页1.1.1 电路的物理量电路的物理量电电池池灯灯泡泡电流电流电压电压电动势电动势

2、EIRU+_负载负载电源电源4现在学习的是第4页，共64页电路中物理量的正方向电路中物理量的正方向物理量的物理量的正方向正方向：实际的正方向实际的正方向假设的正方向假设的正方向实际正方向：实际正方向：物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。在分析计算时，对电量人为规定的方向。5现在学习的是第5页，共64页物理量的实际正方向物理量的实际正方向6现在学习的是第6页，共64页物理量正方向的表示方法物理量正方向的表示方法电电池池灯灯泡泡IRUabE+_abu_+正负号正负号abUab（高电位在前，高电位在前

3、，低电位在后）低电位在后）双下标双下标箭箭 头头uab电压电压+-IR电流电流：从高电位：从高电位 指向低电位。指向低电位。7现在学习的是第7页，共64页电路分析中的电路分析中的假设假设正方向正方向（参考方向）（参考方向）问题的提出问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？的实际方向，电路如何求解？电流方向电流方向AB？电流方向电流方向BA？E1ABRE2IR8现在学习的是第8页，共64页(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法解决方法(3)根据计算结果确定实际方向：根据计算结果

4、确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；系的代数表达式；9现在学习的是第9页，共64页例例已知：已知：E=2V,R=1问：问：当当U分别为分别为 3V 和和 1V 时，时，IR=?E IRRURabU解：解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；假定电路中物理量的正方向如图所示；(2)列电路方程：列电路方程：10现在学习的是第10页，共64页(3)数

5、值计算数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）（实际方向与假设方向相反）E IRRURabU11现在学习的是第11页，共64页(4)为了避免列方程时出错，为了避免列方程时出错，习惯上习惯上把把 I 与与 U 的方向的方向 按相同方向假设。按相同方向假设。(1)方程式方程式R=U/I 仅适用于假设正方向一致的情况。仅适用于假设正方向一致的情况。(2)“实际方向实际方向”是物理中规定的，而是物理中规定的，而“假设正方向假设正方向”则则 是人们在进行电路分析计算时是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。任意假设的。(3)在以后的解题过程中，注意一定要在以

6、后的解题过程中，注意一定要先假定先假定“正方向正方向”(即在图中表明物理量的参考方向即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程然后再列方程 计算计算。缺少。缺少“参考方向参考方向”的物理量是无意义的的物理量是无意义的.提示提示12现在学习的是第12页，共64页 IRURab假设假设:与与 的方向一致的方向一致例例假设假设:与与 的方向相反的方向相反 IRURab13现在学习的是第13页，共64页电电 功功 率率aIRUb功率的概念功率的概念：设电路任意两点间的电压为：设电路任意两点间的电压为 U,流入此流入此 部分电路的电流为部分电路的电流为 I，则这部分电路消耗的功率为则这部分电路消耗的功

7、率为:功率有无正负？功率有无正负？如果如果U I方向不一方向不一致结果如何？致结果如何？14现在学习的是第14页，共64页 在在 U、I 正正方向选择一致的前提下，方向选择一致的前提下，IRUab或或IRUab“吸收功率吸收功率”（负载）（负载）“发出功率发出功率”（电源）（电源）若若 P=UI 0若若 P=UI 0IUab+-根据能量守衡关系根据能量守衡关系P（吸收）（吸收）=P（发出）（发出）15现在学习的是第15页，共64页 当当 计算的计算的 P 0 时时,则说明则说明 U、I 的实际方向的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，一致，此部分电路消耗电功率，为为负载负载。所以，从所以，从

8、P 的的+或或-可以区分器件的性质，可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。或是电源，或是负载。结结 论论在进行功率计算时，在进行功率计算时，如果假设如果假设 U U、I I 正方向一致正方向一致。当计算的当计算的 P E 时，时，I 0 表明方向与图中假设方向一致。表明方向与图中假设方向一致。当当 UabE 时，时，I 0 表明方向与图中假设方向相反。表明方向与图中假设方向相反。E+_baIUabR53现在学习的是第53页，共64页1.2.2 克希荷夫氏定律（克氏定律）克希荷夫氏定律（克氏定律）用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，其用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，其中

9、包括克氏电流和克氏电压两个定律。中包括克氏电流和克氏电压两个定律。名词注释：名词注释：节点：节点：三个或三个以上支路的联结点三个或三个以上支路的联结点支路：支路：电路中每一个分支电路中每一个分支回路：回路：电路中任一闭合路径电路中任一闭合路径54现在学习的是第54页，共64页支路：支路：ab、ad、.（共（共6条）条）回路：回路：abda、bcdb、.（共（共7 个）个）节点：节点：a、b、.(共共4个）个）例例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-55现在学习的是第55页，共64页(一一)克氏电流定律克氏电流定律 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由

10、节对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为代数和为 0。I1I2I3I4克氏电流定律的克氏电流定律的依据依据：电流的连续性。：电流的连续性。I=0即：即：例例或或：56现在学习的是第56页，共64页电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例例I1+I2=I3例例I=0克氏电流定律的扩展克氏电流定律的扩展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R57现在学习的是第57页，共64页(二二)克氏电压定律克氏电压定律 对电路中的任一回路，沿任意

11、循行方向转一周，其电位升等对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等于电位降。或，电压的代数和为于电位降。或，电压的代数和为 0。例如：例如：回路回路 a-d-c-a电位升电位升电位降电位降即：即：或：或：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-58现在学习的是第58页，共64页电位升电位升电位降电位降E+_RabUabI克氏电压定律也适合开口电路。克氏电压定律也适合开口电路。例例59现在学习的是第59页，共64页关于独立方程式的讨论关于独立方程式的讨论 问题的提出：在用克氏电流定律或电压定律列方问题的提出：在用克氏电流定律或电压定律列方程时，究竟可以

12、列出多少个独立的方程？程时，究竟可以列出多少个独立的方程？例例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？电压方程？60现在学习的是第60页，共64页克氏电流方程克氏电流方程：节点节点a：节点节点b：独立方程只有独立方程只有 1 个个克氏电压方程克氏电压方程：#1#2#3独立方程只有独立方程只有 2 个个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE161现在学习的是第61页，共64页设：电路中有设：电路中有N个节点，个节点，B个支路个支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小小 结结独立的独立的节点电流方程节点电流方程有有 (N-1)个个独立的独立的回路电压方程回路电压方程有有(B-N+1)个个则：则：（一般为网孔个数）（一般为网孔个数）独立电流方程：独立电流方程：个个独立电压方程：独立电压方程：个个62现在学习的是第62页，共64页讨论题讨论题求：求：I1、I2、I3 能否很快说出结果能否很快说出结果？1+-3V4V1 1+-5VI1I2I363现在学习的是第63页，共64页第一章结 束64现在学习的是第64页，共64页