第1章：电路的基本概念与基本定律优秀PPT.ppt

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1、第1章：电路的基本概念与基本定律现在学习的是第1页，共120页目目 录录1.1 电路的作用与组成 1.2 电路模型 1.3 电流和电压的参考方向1.4 电路的功率1.5 电路元件1.7 基尔霍夫定律1.8 电路中的电位及计算 现在学习的是第2页，共120页1.1 电路的作用与组成部分1.1.1 1.1.1 电路的作用电路的作用1.1.2 1.1.2 电路的组成电路的组成现在学习的是第3页，共120页1.1.1 1.1.1 电路的作用电路的作用 （1 1）能量的传输和转换能量的传输和转换（2 2）信号的传递和处理信号的传递和处理现在学习的是第4页，共120页1.1.2 电路的组成电路的组成 （1

2、）电源电源（2）负载负载（3）中间环节中间环节 现在学习的是第5页，共120页能量的传输和转换例能量的传输和转换例发电机发电机升压升压变压变压器器降压降压变压变压器器电灯电灯电动机电动机电炉电炉电力系统电路示意图电力系统电路示意图输电线输电线现在学习的是第6页，共120页信号的传递和处理例信号的传递和处理例中间环节中间环节负载负载放放大大器器话筒话筒扬声器扬声器扩音机电路示意图扩音机电路示意图信号源信号源（电源）（电源）现在学习的是第7页，共120页1.2.1 1.2.1 实际实际电路元件电路元件 （1 1）绕线电阻、电灯绕线电阻、电灯 （2 2）电感器电感器 （3 3）各式电容各式电容 （4

3、 4）电池、发电机、光电池电池、发电机、光电池1.2 电路模型返回返回现在学习的是第8页，共120页电路元件的理想化电路元件的理想化 在一定条件下突出元件主要的电磁性质，在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。件。为什么电路元件要理想化为什么电路元件要理想化?便于对实际电路进行分析和用数学描述，将便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。实际元件理想化（或称模型化）。返回返回现在学习的是第9页，共120页1.2.2 理想电路元件理想电路元件 （1）电阻电阻 （2）电感电感 （3）电容电容

4、（4）电压源电压源 （5）电流源电流源 现在学习的是第10页，共120页1.2.3 电路模型电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型UI开关开关ER0R干电池干电池电珠电珠现在学习的是第11页，共120页电压和电流的方向电压和电流的方向实际方向实际方向参考方向参考方向参考方向参考方向 在分析计算时人为规定在分析计算时人为规定 的方向。的方向。水流的例子水流的例子?=-1/S?=-1/S1.3 1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向返回返回现在学习的是第12页，共120页 物理量物理量单位单位实际实际方向方向电流电流 IA、kA、mA、A正电荷移动正电荷移动的方向的方向电动势电动势 E

5、V、kV、mV、V电源驱动正电荷的电源驱动正电荷的方向方向电压电压 UV、kV、mV、V电位降低的方向电位降低的方向 电流、电动势、电压的电流、电动势、电压的实际方向实际方向返回返回现在学习的是第13页，共120页问题问题 在复杂电路中难于判断元件中物理量的在复杂电路中难于判断元件中物理量的 实际方向，如何解决？实际方向，如何解决？(1)(1)在解题前任选某一个方向为参考方向（或称正在解题前任选某一个方向为参考方向（或称正 方向）；方向）；(3)(3)根据计算结果确定实际方向：根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结

6、果为负，则实际方向与参考方向相反。若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。(2)(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；解决方法解决方法返回返回现在学习的是第14页，共120页欧姆定律：欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。不同参考方向下的欧姆定律不同参考方向下的欧姆定律返回返回现在学习的是第15页，共120页当电压和电流的参考方向当电压和电流的参考方向一致一致为为关联参关联参考方向。考方向。此此时时 U=RI U=RI当电压和电流的参考方向当电压和电流的参考方向相

7、反相反为为非关联非关联参考方向参考方向。此。此时时 U=U=RIRI注意注意:返回返回现在学习的是第16页，共120页解解应用应用欧姆定律欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻对下图的电路列出式子，并求电阻R R例题例题1.3.11.3.1返回返回现在学习的是第17页，共120页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？1.4 1.4 电路的电路的功率功率现在学习的是

8、第18页，共120页 在在 U、I 正正方向选择一致时方向选择一致时IRUab或或IRUabP=UI P=-UI IUab+-在在 U、I 正正方向选择相反时方向选择相反时现在学习的是第19页，共120页 当计算的当计算的 P 0 时时,则说明则说明 U、I 的实际方向一的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，致，此部分电路消耗电功率，为为负载负载。所以，从所以，从 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 当计算的当计算的 P 0 ，为为负负载载。P 0 ，为为负负载载。P 0 ，为为负负载载

9、。-能量守衡关系能量守衡关系现在学习的是第21页，共120页电源与负载的判别电源与负载的判别分析电路时，分析电路时，如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？U和和I 的参考方向与实际方向的参考方向与实际方向一致一致U和和I的实际方向的实际方向相反相反，电，电流从端流从端流出流出，发出发出功率功率电源电源负载负载U和和I的实际方向的实际方向相同相同，电，电流从端流从端流入流入，吸收吸收功率功率I IU Ua ab b+-I IR RU Ua ab bI IR RU Ua ab b当当返回返回现在学习的是第22页，共120页1.5.1 无源电路元件无源电路元件1.5

10、.2 有源电路元件有源电路元件1.5.3 两种电源的等效互换两种电源的等效互换 1.5 电路元件电路元件现在学习的是第23页，共120页 在电路理论上，为了表征电路部件的主要物理性质，以便进行定量分析，通常将电路部件的实体用它的模型来代替。电路部件的模型由一些具有典型物理性质的理想电路元件构成。基本理想电路元件有五种，即：电阻元件、电感元件，电容元件、理想电压源和理想电流源。现在学习的是第24页，共120页电阻元件电阻元件电阻元件的性质电阻元件的电压、电流关系 欧姆定律电阻元件的功率关系电阻元件的能量关系额定值电阻元件的串并联联接的等效变换 1.5.11.5.1无源电路元件无源电路元件现在学习

11、的是第25页，共120页电阻元件元件的性质 理想电阻元件只具有消耗电能这一种理想电阻元件只具有消耗电能这一种电磁性质（电阻性）。常见的电阻元件如电磁性质（电阻性）。常见的电阻元件如白炽灯、电炉等。白炽灯、电炉等。一段导体的电阻与该导体的长度和该一段导体的电阻与该导体的长度和该导体的电阻率成正比与它的截面积成反比：导体的电阻率成正比与它的截面积成反比：R电阻值电阻值 电阻率电阻率L导体长度导体长度S导体横截面积导体横截面积现在学习的是第26页，共120页 如果长度的单位是米，面积的单位是米如果长度的单位是米，面积的单位是米2，则电阻的单位是欧姆。所以，电阻率的单位为：则电阻的单位是欧姆。所以，电

12、阻率的单位为：欧米。欧米。比欧姆大的单位有千欧和兆欧。他们之比欧姆大的单位有千欧和兆欧。他们之间的关系为：间的关系为：电阻在电路中的表示符号为：电阻在电路中的表示符号为：R现在学习的是第27页，共120页电压、电流关系 欧姆定律 如果一段电阻的阻值为常数，则称为线性电阻，线如果一段电阻的阻值为常数，则称为线性电阻，线性电阻遵循性电阻遵循欧姆定律欧姆定律其端电压和流过的电流是正比关其端电压和流过的电流是正比关系，比例常数叫做电阻系，比例常数叫做电阻(符号为符号为R）。可见）。可见 R既是这种元件既是这种元件的名称，又是表示其物理性质的电路参数的名称，又是表示其物理性质的电路参数Riu+-0i/A

13、u/V现在学习的是第28页，共120页 如果电阻元件的阻值不为常数，则该如果电阻元件的阻值不为常数，则该电阻为非线性电阻，元件上的电压电流关电阻为非线性电阻，元件上的电压电流关系用曲线或者函数表示。系用曲线或者函数表示。0i/Au/V现在学习的是第29页，共120页功率关系功率关系电阻元件所电阻元件所消耗消耗的功率为：的功率为：对直流而言，电压电流均用大写字母表示，对直流而言，电压电流均用大写字母表示，所以，所以，欧姆定律就为：欧姆定律就为：所所消耗消耗的功率为：的功率为：现在学习的是第30页，共120页能量关系能量关系电阻元件所消耗的能量为：电阻元件所消耗的能量为：对直流而言，所消耗的能量为

14、：对直流而言，所消耗的能量为：由于能量是时间的函数，所以，分析时由于能量是时间的函数，所以，分析时常用功率而不考虑能量的关系。常用功率而不考虑能量的关系。现在学习的是第31页，共120页额定值额定值 在通常情况下，供电电源的电压都是给定在通常情况下，供电电源的电压都是给定的，所以，所带负载越大，则负载的电流也就的，所以，所带负载越大，则负载的电流也就越大。可见，电源输出的功率大小取决于负载越大。可见，电源输出的功率大小取决于负载的大小。的大小。额定值额定值制造厂家对产品规定的使制造厂家对产品规定的使用标准，按额定值使用电气产品能安全、用标准，按额定值使用电气产品能安全、可靠、经济、合理的工作，

15、并能保证一定可靠、经济、合理的工作，并能保证一定的使用寿命。的使用寿命。现在学习的是第32页，共120页 在电路中，电阻的联接形式是多种多样的，其中最简单和最常用的是串联与并联。具有串、并联关系的电阻电路总可以等效变化成一个电阻。所谓等效是指两个电路的对外伏安关系相同等效等效返回返回 电阻串并联联接的等效变换电阻串并联联接的等效变换现在学习的是第33页，共120页 如果电路中有两个或两个以上的电阻串联，这些电阻的串联可以等效为一个电阻。1 1）电阻的串联电阻的串联伏安关系现在学习的是第34页，共120页 两个串联电阻上的电压分别为：现在学习的是第35页，共120页 式中G为电导，是电阻的倒数。

16、在国际单位 制中，电导的单位是西门子（S）。上式也可写成 两个或两个以上的电阻的并联也可以用一个电阻来等效。2 2）电阻的并联电阻的并联现在学习的是第36页，共120页 两个并联电阻上的电流分别为：两个并联电阻上的电流分别为：现在学习的是第37页，共120页 计算图中所示电阻电路的等效电阻R，并求电流 I 和I5 。例题1.5.1现在学习的是第38页，共120页 可以利用电阻串联与并联的特征对电路进行简化可以利用电阻串联与并联的特征对电路进行简化(a)(b)(c)解现在学习的是第39页，共120页由(d)图可知,(c)由(c)图可知返回返回现在学习的是第40页，共120页电感元件电感元件电感元

17、件的性质电感元件的性质电感元件的电压电流关系电感元件的电压电流关系电感元件中的功率关系电感元件中的功率关系电感元件中的能量关系电感元件中的能量关系电感电感元件的元件的串并联联接的等效变换串并联联接的等效变换现在学习的是第41页，共120页电感元件的性质电感元件的性质 理想的电感元件定义为只有储存磁场能理想的电感元件定义为只有储存磁场能量这样一种电磁特性（电感性）的一个元件。量这样一种电磁特性（电感性）的一个元件。由物理学己知由物理学己知，当有，当有电流通过线圈的时电流通过线圈的时候，将在线圈中产生磁通候，将在线圈中产生磁通，这个磁通穿过这个磁通穿过每一匝线圈每一匝线圈,并与之交链并与之交链,称

18、为线圈的磁通链数称为线圈的磁通链数,简称磁链。设线圈为简称磁链。设线圈为N N匝匝,则线圈的总磁链数则线圈的总磁链数即是即是NN。如果。如果线线圈中没有圈中没有铁铁磁材料磁材料时时,通通过电过电流的回路所包流的回路所包围围的的总总磁磁链链数与数与该电流成正比该电流成正比 。现在学习的是第42页，共120页如图：如图：电感的表示符号为：电感的表示符号为：现在学习的是第43页，共120页电感的单位为：亨利，用电感的单位为：亨利，用H表示表示 小的有：毫亨，用小的有：毫亨，用 mH表示表示 二者的关系为二者的关系为 现在学习的是第44页，共120页电感元件的电压电流关系电感元件的电压电流关系 同时，

19、我们也知道，当穿过每一匝线圈的同时，我们也知道，当穿过每一匝线圈的磁通发生变化时，线圈中将产生感应电动势，磁通发生变化时，线圈中将产生感应电动势，感应电动势的方向与磁通的方向符合右手螺旋感应电动势的方向与磁通的方向符合右手螺旋法则。电动势的大小与磁通的变化率成正比，法则。电动势的大小与磁通的变化率成正比，并且满足楞次定理：并且满足楞次定理：现在学习的是第45页，共120页现在学习的是第46页，共120页 如果已知电感元件上的电压，则电感如果已知电感元件上的电压，则电感电流的表达式为：电流的表达式为：可见，电感电流在某一时刻的大小，可见，电感电流在某一时刻的大小，不仅与元件端电压有关，而且与电感

20、元件不仅与元件端电压有关，而且与电感元件的初始电流有关。的初始电流有关。现在学习的是第47页，共120页电感元件中的功率关系电感元件中的功率关系 电感元件吸收的瞬时功率为：电感元件吸收的瞬时功率为：电感元件的瞬时功率与电流电感元件的瞬时功率与电流的变化率成正比。的变化率成正比。现在学习的是第48页，共120页电感元件中的能量关系电感元件中的能量关系 电感元件储存的电场能量为：电感元件储存的电场能量为：电感元件储存的电场能量与电流电感元件储存的电场能量与电流的平方成正比。的平方成正比。当当时：时：现在学习的是第49页，共120页所以所以电感元件储存能量电感元件储存能量电感元件释放能量电感元件释放

21、能量现在学习的是第50页，共120页 如果电路中有两个或两个以上的电感串联，这些电感的串联可以等效为一个电感。1 1）电感的串联电感的串联伏安关系现在学习的是第51页，共120页 两个或两个以上的电感的并联也可以用一个电感来等效。2 2）电感的并联电感的并联伏安关系现在学习的是第52页，共120页电容元件电容元件电容元件的性质电容元件的性质电容元件的电压电流关系电容元件的电压电流关系电容元件中的功率关系电容元件中的功率关系电容元件中的能量关系电容元件中的能量关系电阻元件的串并联联接的等效变换电阻元件的串并联联接的等效变换现在学习的是第53页，共120页 即：电容极板上的电量即：电容极板上的电量

22、q与其上的电压与其上的电压u之间之间呈线性关系。呈线性关系。表示符号：表示符号：+-电容元件的性质电容元件的性质 理想电容元件就是只具有储存电场能量这理想电容元件就是只具有储存电场能量这样一种电磁性质（电容性）的电路元件。如果样一种电磁性质（电容性）的电路元件。如果电容元件参数为常数，且用电容元件参数为常数，且用C表示，则它与电表示，则它与电容器上所加电压的关系为：容器上所加电压的关系为：现在学习的是第54页，共120页电容的单位为：法拉，用电容的单位为：法拉，用F表示。表示。微法，用微法，用F表示。表示。皮法，用皮法，用 pF表示。表示。三者的关系为三者的关系为现在学习的是第55页，共120

23、页电容元件的电压电流关系电容元件的电压电流关系由电流的定义可知由电流的定义可知所以所以+-在任意瞬时，流经电容的电流的大小与在任意瞬时，流经电容的电流的大小与它两端的电压的变化率成正比。它两端的电压的变化率成正比。现在学习的是第56页，共120页图中图中电容器充电电容器充电电容器放电电容器放电电容器对直流相当于开路电容器对直流相当于开路+-现在学习的是第57页，共120页 如果已知电容元件上的电流，则电容电如果已知电容元件上的电流，则电容电压的表达式为：压的表达式为：可见，电容电压在某一时刻的大小，不可见，电容电压在某一时刻的大小，不仅与充电电流有关，而且与电容元件的初始仅与充电电流有关，而且

24、与电容元件的初始电压有关。电压有关。现在学习的是第58页，共120页电容元件中的功率关系电容元件中的功率关系 电容器吸收或者释放的瞬时电容器吸收或者释放的瞬时功率为：功率为：电容元件的瞬时功率与电压电容元件的瞬时功率与电压的变化率成正比。的变化率成正比。现在学习的是第59页，共120页电容元件中的能量关系电容元件中的能量关系 电容器储存的电场能量为电容器储存的电场能量为：电容器储存的电场能量与其两端电容器储存的电场能量与其两端的电压的平方成正比。的电压的平方成正比。当当时：时：现在学习的是第60页，共120页所以所以电容器储存能量电容器储存能量充电充电电容器释放能量电容器释放能量放电放电现在学

25、习的是第61页，共120页例题分析例题分析 例例1：在图：在图a电路中电容元件电路中电容元件C=0.25F，i（t）的波形如图）的波形如图b示，示，1.试求出试求出u（t）2.画出画出u（t）的波形。设）的波形。设（1）u（0）=0V；（2）u（0）=-1V+-图图a13t(s)t(s)i(A)i(A)21A0图图b现在学习的是第62页，共120页解解写出写出i（t）的表达式如下：）的表达式如下：13t(s)t(s)i(A)i(A)21A0图图b现在学习的是第63页，共120页（1）（2）现在学习的是第64页，共120页画出画出u（t）的波形如下：）的波形如下：t(s)t(s)u(t)Vu(t

26、)V12334210-1-2现在学习的是第65页，共120页 如果电路中有两个或两个以上的电容串联，这些电容的串联可以等效为一个电容。1 1）电容的串联电容的串联伏安关系现在学习的是第66页，共120页 两个或两个以上的电容的并联也可以用一个电容来等效。2 2）电容的并联电容的并联伏安关系现在学习的是第67页，共120页1.1.电压源电压源伏安特性伏安特性电压源模型电压源模型IUEUIRO+-ERo越大越大斜率越大斜率越大 1.5.2 1.5.2 有源电路元件有源电路元件现在学习的是第68页，共120页特点特点：(1）输出电）输出电 压不变，其值恒等于电动势。压不变，其值恒等于电动势。即即 U

27、ab E；（2）电源中的电流由外电路决定。）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性伏安特性IUabE理想电压源理想电压源 （恒压源）（恒压源）:RO=0 时的电压源时的电压源现在学习的是第69页，共120页设设:E=10VIE+_abUab2 R1当当R1 R2 同时接入时：同时接入时：I=10AR22 例例 当当R1接入时接入时：I=5A则：则：恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定现在学习的是第70页，共120页恒压源特性中不变的是：恒压源特性中不变的是：_E恒压源特性中变化的是：恒压源特性中变化的是：_I_ 会引起会引起 I 的变化。的变化。外电路的改变外电路

28、的改变I 的变化可能是的变化可能是 _ 的变化，的变化，或者是或者是_ 的变化。的变化。大小大小方向方向+_IEUababR恒压源特性小结恒压源特性小结现在学习的是第71页，共120页ISROabUabIIsUabI外外特特性性 电电流流源源模模型型RORO越大越大特性越陡特性越陡2.2.电流源电流源现在学习的是第72页，共120页特点特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流流源电流 IS；abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性（2）输出电压由外电路决定。）输出电压由外电路决定。理想电流源理想电流源 （恒流源（恒流源):):RO=时的电流源时的电流源.

29、现在学习的是第73页，共120页IUIsR设设:IS=1 A R=10 时，时，U=10 V R=1 时，时，U=1 V则则:例例恒流源两端电压由外电路决定恒流源两端电压由外电路决定现在学习的是第74页，共120页恒流源特性中不变的是：恒流源特性中不变的是：_Is恒流源特性中变化的是：恒流源特性中变化的是：_Uab_ 会引起会引起 Uab 的变化。的变化。外电路的改变外电路的改变Uab的变化可能是的变化可能是 _ 的变化，的变化，或者是或者是 _的变化。的变化。大小大小方向方向 理想恒流源两端理想恒流源两端可否被短路可否被短路？abIUabIsR恒流源特性小结恒流源特性小结现在学习的是第75页

30、，共120页电压源中的电流电压源中的电流如何决定如何决定？电流电流源两端的电压等源两端的电压等于多少于多少？IE R_+abUab=?Is原则原则：I Is s不能变，不能变，E E 不能变。不能变。电压源中的电流电压源中的电流 I=IS恒流源两端的电压恒流源两端的电压例现在学习的是第76页，共120页恒压源恒压源恒流源恒流源不不 变变 量量变变 化化 量量E+_abIUabUab=E（常数）（常数）Uab的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。IabUabIsI=Is （常数）（常数）I 的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路

31、负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。输出电流输出电流 I 可变可变-I 的大小、方向均的大小、方向均由外电路决定由外电路决定端电压端电压Uab 可变可变-Uab 的大小、方向的大小、方向均由外电路决定均由外电路决定恒压源与恒流源特性比较恒压源与恒流源特性比较现在学习的是第77页，共120页等效互换的条件：对外的电压电流相等。等效互换的条件：对外的电压电流相等。I=I Uab=Uab即：即：IRO+-EbaUabISabUabI RO 1.5.3 1.5.3 两种电源的等效互换两种电源的等效互换现在学习的是第78页，共120页IRO+-EbaUabISabUabIRO则则I=I Uab=Ua

32、b若若等效互换公式等效互换公式现在学习的是第79页，共120页aE+-bIUabRO电压源电压源电流源电流源UabROIsabI 现在学习的是第80页，共120页“等效等效”是指是指“对外对外”等效（等效互换前后对外伏等效（等效互换前后对外伏-安安特性一致），特性一致），对内不等效。对内不等效。(1)时时例如：例如：IsaRObUabI RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量中不消耗能量RO中则消耗能量中则消耗能量对内不等效对内不等效对外等效对外等效等效变换的注意事项等效变换的注意事项现在学习的是第81页，共120页aE+-bIROE+-bIROaIsaRObIaIsRObI(2)注意

33、转换前后注意转换前后 E E 与与 I Is s 的方向的方向现在学习的是第82页，共120页abIUabIsaE+-bI（不存在不存在）(3)恒压源和恒流源不能等效互换恒压源和恒流源不能等效互换现在学习的是第83页，共120页 进行电路计算时，恒压源串电阻和恒进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换。电流源并电阻两者之间均可等效变换。RO和和 RO不一定是电源内阻。不一定是电源内阻。(4)现在学习的是第84页，共120页R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?应应用用举举例例现在学习的是第85页，共120页(接上页接上页)Is

34、R5R4IR1/R2/R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I现在学习的是第86页，共120页+RdEd+R4E4R5I-(接上页接上页)ISR5R4IR1/R2/R3I1+I3现在学习的是第87页，共120页10V+-2A2 I哪哪个个答答案案对对?+-10V+-4V2 讨论题讨论题现在学习的是第88页，共120页1.7 1.7 基尔霍夫定律基尔霍夫定律名词介绍名词介绍基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律KCL基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律KVL现在学习的是第89页，共120页名词介绍名词介绍节点节点支路支路回路回路例题分析例题分析现在学习的是第90页，共120页结点结点 结点（结点（

35、onjunction）：电路中三或三以）：电路中三或三以上电路的元件的连接点交点叫结点。上电路的元件的连接点交点叫结点。如图中，如图中，a点、点、b点都是结点。虚线点都是结点。虚线框住的框住的c点包含了点包含了点点1和和2，也是一个，也是一个结点。结点。+-E E1 1R R1 1R R2 2R R0 0a ab b1 1c cI I0 0I I3I I1 1I I2 2R R3 3I IS SE E2 22 2现在学习的是第91页，共120页支路支路 支路（支路（Branch）：连接任何两个节点之间）：连接任何两个节点之间的一段电路叫支路。如的一段电路叫支路。如a、b二节点之间包含有二节点之

36、间包含有电阻电阻R3的一段电路就是一条支路。的一段电路就是一条支路。注意，在图中，点注意，在图中，点1及及点点2之间的一段电路不是之间的一段电路不是支路，因为它不包含任支路，因为它不包含任何电阻、电源等电路元何电阻、电源等电路元件，而只是一段导线，件，而只是一段导线，所以算一个节点。所以算一个节点。该电路共包含该电路共包含3个节点个节点和和5条支路。条支路。+-E E1 1R R1 1R R2 2R R0 0a ab b1 1c cI I0 0I I3I I1 1I I2 2R R3 3I IS SE E2 22 2现在学习的是第92页，共120页回路回路 回路（回路（LoopLoop）：电路

37、中任何一个闭合的路径叫回路。通）：电路中任何一个闭合的路径叫回路。通常回路是由若干支路将一些节点连接起来而构成的。从电路中常回路是由若干支路将一些节点连接起来而构成的。从电路中某一点出发，沿任意支路循行一周，回到原来的出发点，就形某一点出发，沿任意支路循行一周，回到原来的出发点，就形成一个回路。成一个回路。一个一个电电路至少路至少应该应该包含一个回路，包含一个回路，这这种只种只包含一个回路的包含一个回路的电电路叫路叫单单回路回路电电路。而上路。而上图图所所示的示的这这种有多个种有多个电电源和源和回路的回路的电电路称路称为为多回路多回路(复复杂杂)电电路。路。在图示电路中，共有在图示电路中，共有

38、6 6各回路，如：各回路，如：a-Ra-R0 0-c-I-c-IS S-a-a，a-a-R R3 3-b-E-b-E1 1-R-R1 1-c-R-c-R0 0-a-a，b-Eb-E2 2-R-R2 2-c-R-c-R1 1-E-E1 1-b-b等。等。+-E E1 1R R1 1R R2 2R R0 0a ab b1 1c cI I0 0I I3I I1 1I I2 2R R3 3I IS SE E2 22 2现在学习的是第93页，共120页例题分析例题分析试判断下图电路中有多少节点？多少支路试判断下图电路中有多少节点？多少支路 246310VabIa分析分析 a图中，因为图中，因为a、b两点

39、间没两点间没有元件，所以，不能算我们定有元件，所以，不能算我们定义的支路。同理，义的支路。同理，a、b只能算只能算一个节点。一个节点。而对于而对于10V电压对应的两端，虽然看不见电路元件，但它对电压对应的两端，虽然看不见电路元件，但它对电路提供电路提供10V电压，相当于电压源的作用，我们可以用一个电压，相当于电压源的作用，我们可以用一个理想电压源来代替，所以，它是一条支路。同理，电源的两理想电压源来代替，所以，它是一条支路。同理，电源的两端应该是两个节点。端应该是两个节点。所以，该电路有所以，该电路有3个节点。个节点。5条支路条支路现在学习的是第94页，共120页分析分析 b图中，因为图中，因

40、为a、b两点间接两点间接有有2电阻元件并分别与一个回路相电阻元件并分别与一个回路相连，所以，连，所以，2电阻元件是一条支电阻元件是一条支路。路。同理，同理，a、b两点也都称为节点。两点也都称为节点。I I6V12V51152+-bba 对于对于a点左边的电路，由于通过的是同一个电流，所点左边的电路，由于通过的是同一个电流，所以，是一条支路，该支路自己构成回路，称之为自回路，以，是一条支路，该支路自己构成回路，称之为自回路，或单回路。同理，或单回路。同理，b点右边的回路也是单回路。点右边的回路也是单回路。所以，该电路有所以，该电路有2个节点。个节点。3条支路条支路而且，该电路只有而且，该电路只有

41、2个单回路个单回路现在学习的是第95页，共120页基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL）定律的描述定律的描述1 1定律的描述定律的描述2 2KCL中的电流正方向及中的电流正方向及其正负值其正负值 KCL扩展应用扩展应用现在学习的是第96页，共120页定律的描述定律的描述1 1 对电路中的任何一个节点来说，在任意一对电路中的任何一个节点来说，在任意一时刻，流入该节点的电流总和等于流出该节点时刻，流入该节点的电流总和等于流出该节点的电流的总和。的电流的总和。a点点b点点c点点+-E E1 1R R1 1R R2 2R R0 0a ab b1 1c cI I0 0I I3I I1 1I I2

42、2R R3 3I IS SE E2 22 2现在学习的是第97页，共120页整理上述等式整理上述等式用公式表达：用公式表达：现在学习的是第98页，共120页定律的描述定律的描述2 2 对电路中的任何一个节点来说，在任意一时对电路中的任何一个节点来说，在任意一时刻，流入（或流出）该节点的电流的代数和等于刻，流入（或流出）该节点的电流的代数和等于零。零。注意注意 在这里，对电流的在这里，对电流的“代数和代数和”做出做出了这样的规定了这样的规定:如果以流入节点的电流为如果以流入节点的电流为正正,则流出节点的电流为负。（反之亦然）则流出节点的电流为负。（反之亦然）。现在学习的是第99页，共120页例例

43、I1+I2=I3例例I=0I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R 基尔霍夫电流定律不仅仅适用于节点，还可以基尔霍夫电流定律不仅仅适用于节点，还可以扩展应用于电路中的任意闭合面。扩展应用于电路中的任意闭合面。KCL扩展应用扩展应用现在学习的是第100页，共120页例题分析例题分析 练习与思考：练习与思考：1.5.2 1.5.2 在图在图示示电路中，已知：电路中，已知：IamA，Ib0mA，IcmA，求电流，求电流Id。IaIbIdIc分析分析 把由四个电阻构成的闭把由四个电阻构成的闭合回路看成一个广义节点，合回路看成一个广义节点，则直接由则直接由KCL列写出：列写出：所以所以现在学

44、习的是第101页，共120页基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL）定律的描述定律的描述1 1定律的描述定律的描述2 2KVL扩展应用扩展应用现在学习的是第102页，共120页定律的描述定律的描述1 1 对电路中的任何一个回路来说，在任意一时对电路中的任何一个回路来说，在任意一时刻，刻，在任意瞬在任意瞬时时,沿任一沿任一闭闭合回路合回路绕绕行一圈行一圈,所有所有电动势电动势的代数和等于的代数和等于电压电压降的代数和。降的代数和。U US2S2+-U US1S1R R1 1R R2 2e eI I2 2+-b bc cf fI I1 1现在学习的是第103页，共120页注意注意:*电动势的代

45、数和与电压降的代数和分别列电动势的代数和与电压降的代数和分别列写在方程的两写在方程的两边，不能混杂。边，不能混杂。+-U US1S1R R1 1R R2 2e eI I2 2+-b bc cf fI I1 1现在学习的是第104页，共120页 *电动势电动势US的正、负符号规定：的正、负符号规定：当电动势方向与绕行方向一致时，为正值；当电动势方向与绕行方向一致时，为正值；当电动势方向与绕行方向相反时，为负值。当电动势方向与绕行方向相反时，为负值。*电压降电压降IRIR的正、负规定：的正、负规定：当电流当电流I I的正方向与绕行方向一致时为正值；的正方向与绕行方向一致时为正值；当电流当电流I I

46、的正方向与绕行方向相反时为负值。的正方向与绕行方向相反时为负值。现在学习的是第105页，共120页定律的描述定律的描述2 2 对电路中的任何一个回路来说，在任一瞬时，对电路中的任何一个回路来说，在任一瞬时，沿闭和回路绕行一周，各段电路得电压降（升）沿闭和回路绕行一周，各段电路得电压降（升）的代数和为零。的代数和为零。规规定：定：如果如果电压电压正方向与正方向与绕绕行方向一致，行方向一致，则为则为正；如正；如果果电压电压正方向与正方向与绕绕行方向相反，行方向相反，则为负则为负。现在学习的是第106页，共120页 对回路对回路becfb列写的回路方列写的回路方程为：程为：整理得整理得 它是一种普遍

47、适用的形式，与闭和回路绕行过程中遇它是一种普遍适用的形式，与闭和回路绕行过程中遇到什么元件无关（可以是线性元件、也可以是非线性元件；到什么元件无关（可以是线性元件、也可以是非线性元件；可以是电压源，也可以是电流源），定理只是表明，这些可以是电压源，也可以是电流源），定理只是表明，这些元件的端电压的代数和为零。元件的端电压的代数和为零。+-U US1S1R R1 1R R2 2e eI I2 2+-b bc cf fI I1 1现在学习的是第107页，共120页例题分析例题分析 练习与思考：练习与思考：1.5.3 1.5.3 对对图图示示电路中回路电路中回路L L1 1，试按图，试按图示绕行方向

48、列写示绕行方向列写KVLKVL方程。方程。解：从解：从A点出发，沿点出发，沿ABCDA方向列写方程方向列写方程如下如下（选电压降为正方向）：（选电压降为正方向）：可见：这种方法的优点是，沿着回路方向一个一个元件的写，可见：这种方法的优点是，沿着回路方向一个一个元件的写，当回到起点时，各元件都已列写出，不会出现漏掉元件或者多写元当回到起点时，各元件都已列写出，不会出现漏掉元件或者多写元件电压的情况，使方程的正确率得以提高。件电压的情况，使方程的正确率得以提高。I1I3I4I5I6I7I8R3R4R5Us1Us2Us3Us4+L1DABCR R1 1R R2 2I I2 2现在学习的是第108页，

49、共120页I1I2I3I4I5I6I7I8R1R2R3R4R5Us1Us2Us3Us4+L1DABCL1UBDKVL扩展应用 KVL不仅适用于实在的闭和回路，而且适用于假想的闭和回路。例如：图示电路中，求UBD就可以通过把UBD当成一个元件电压来考虑，从而直接列写KVL方程求解。现在学习的是第109页，共120页方法方法1：由由ABDA列写列写I1I2I4I5I6I7I8R1R2R3R4R5Us1Us2Us3Us4+L1DABCL1UBDI3现在学习的是第110页，共120页方法2：由BCDB列写I1I4I5I6I8R1R3R4R5Us1Us2Us3Us4+DABCL2UBDI3I7I2R2L

50、1现在学习的是第111页，共120页求：求：I1、I2、I3 能否很快说出结果能否很快说出结果？1+-3V4V1 1+-5VI1I2I3讨论题讨论题现在学习的是第112页，共120页1.7 1.7 电路中电位的计算电路中电位的计算参考点参考点概念概念电位的概念电位的概念电路中电位的计算电路中电位的计算现在学习的是第113页，共120页Va=5V a 点电位：点电位：ab1 5Aab1 5AVb=-5V b 点电位：点电位：电路中的点对参考点的电压，便是该节点的电位。电路中的点对参考点的电压，便是该节点的电位。记为：记为：“VX”（注意：电位为单下标）。（注意：电位为单下标）。参考点概念参考点概