第1章 电路基本定律基本概念精选文档.ppt

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1、第第1章章 电路基本电路基本定律基本概念定律基本概念本讲稿第一页，共五十九页 第第1 1章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律1.11.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.21.2 电路模型电路模型电路模型电路模型1.31.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.41.4 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律1.51.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.61.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.71.7 电路中电位的概念

2、及计算电路中电位的概念及计算本讲稿第二页，共五十九页本章要求本章要求本章要求本章要求:1.1.1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2.2.2.2.理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；3.3.3.3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；理解电功率和额定值的意义；理解电功率和额定值的意

3、义；理解电功率和额定值的意义；4.4.4.4.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。第第1 1章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律本讲稿第三页，共五十九页1.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分电路：电路：电流流经的闭合路径（由电工设备和元件电流流经的闭合路径（由电工设备和元件电流流经的闭合路径（由电工设备和元件电流流经的闭合路径（由电工设备和元件 组成）。组成）。组成）。组成）。1.1.电路的组成：电路的组成：电源（信号源）电源（信号源）电源（信号源）电源（信号源）中间环节中间环节中间环节中间环节 负载负载负

4、载负载 2.2.电路的作用：电路的作用：传输和转换电能；传输和转换电能；传递和处理信号。传递和处理信号。传递和处理信号。传递和处理信号。本讲稿第四页，共五十九页电源：电源：电源：电源：将非电能转换成电能的装置将非电能转换成电能的装置(干电池干电池,蓄电池蓄电池,发电机发电机)或或信号源。信号源。中间环结：中间环结：中间环结：中间环结：把电源与负载连接起来的部分把电源与负载连接起来的部分(连接导线连接导线,开关开关)负载：负载：负载：负载：将电能转换成非电能的用电设备将电能转换成非电能的用电设备(电灯电灯,电炉电炉,电动机电动机)1.1.电路的组成：电路的组成：本讲稿第五页，共五十九页电电池池灯

5、灯泡泡EIRU+_负载负载电源电源电路的组成电路的组成本讲稿第六页，共五十九页2.2.电路的作用电路的作用1)1)电能的传输和转换电能的传输和转换发电机发电机升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器电灯电炉电灯电炉热能热能,水水能能,核能核能转电能转电能传输分配电能传输分配电能电能转换为电能转换为光能光能,热能热能和机械能和机械能本讲稿第七页，共五十九页2)信号的传递和处理信号的传递和处理放大器放大器话筒话筒扬声器扬声器将语音转换将语音转换为电信号为电信号(信号源信号源)信号转换、放大、信号转换、放大、信号处理信号处理(中间环节中间环节)接受转换信号接受转换信号的设备的设备(负载负载)本讲稿第

6、八页，共五十九页 将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成的电路。的电路。EIRU+_例如：例如：理想化导线理想化元件 今后我们分析的都是今后我们分析的都是电路模型，电路模型，电路模型，电路模型，简称简称电路。电路。1.2 电路模型电路模型理想化电源本讲稿第九页，共五十九页电路模型电路模型:由理想元件组成的电路。由理想元件组成的电路。1、理想无源元件、理想无源元件(线性元件线性元件)电阻电阻:电路中电路中电路中电路中消耗电能的消耗电能的理想元件。理想元件。电容电容:电路中电路中电路中电路中储存电场能储存电场能的理想元件。的理想元件。电感电感:电路中电路中

7、储存磁场能储存磁场能的理想元件。的理想元件。的理想元件。的理想元件。电容电容 电感电感 电阻电阻本讲稿第十页，共五十九页2、理想电源元件理想电源元件1）理想电压源）理想电压源 恒压源恒压源本讲稿第十一页，共五十九页2 2）理想电流源）理想电流源恒流源恒流源本讲稿第十二页，共五十九页电路分析电路分析在已知电路结构与元件参数情在已知电路结构与元件参数情在已知电路结构与元件参数情在已知电路结构与元件参数情 况下研究电路况下研究电路激励激励与与与与响应响应之间之间 的关系。的关系。的关系。的关系。激励激励推动电路工作的推动电路工作的推动电路工作的推动电路工作的电源的电压或电流。电源的电压或电流。响应响

8、应由于电源或信号源的由于电源或信号源的由于电源或信号源的由于电源或信号源的激励作用，激励作用，在在 电路中电路中产生的电压与电流。产生的电压与电流。本讲稿第十三页，共五十九页1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向电压和电流的方向电压和电流的方向电压和电流的方向电压和电流的方向实际方向实际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实际方向：实际方向：物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。参考方向：参考方向：在分析计算时，为了解题方便，对物理量任意在分析计算时，为了解题方便，对物理量任意假设的方向。假设的方向。本讲稿第十四页，共五十九页物理量物理量实实 际际 方方 向

9、向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位升高的方向电位升高的方向)电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单 位位kA、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V 电流、电动势、电压的电流、电动势、电压的实际方向实际方向本讲稿第十五页，共五十九页问题问题 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)(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（或称正在解题前任选某一个方向为参考方向（或

10、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）；方向）；方向）；(3)(3)(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：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。若计算结果为负，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)(2)(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间

11、相互关根据电路的定律、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本讲稿第十六页，共五十九页1、电流、电流电流方向电流方向正电荷运动的方向正电荷运动的方向正电荷运动的方向正电荷运动的方向（实际方向）。（实际方向）。（实际方向）。（实际方向）。电流参考方向电流参考方向电流参考方向电流参考方向任选一方向为电流正方向。任选一方向为电流正方向。Iab =-IbaIab 双下标双下标箭箭 头头abRI表示方法：表示方法：本讲稿第十七页，共五十九页2 2、电压、电压、电压、电压电压方向电压

12、方向由高电位端指向低电位端由高电位端指向低电位端（实际方向）。（实际方向）。（实际方向）。（实际方向）。电压参考方向电压参考方向任选一方向位为电压正方向。任选一方向位为电压正方向。任选一方向位为电压正方向。任选一方向位为电压正方向。表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：U+-UabUabUab =-Uba关联参考方向：关联参考方向：关联参考方向：关联参考方向：(电阻元件）电阻元件）电阻元件）电阻元件）UIUI非关联参考方向：非关联参考方向：非关联参考方向：非关联参考方向：a.箭头箭头b.正负极性正负极性c.双下标双下标本讲稿第十八页，共五十九页3 3、电动势、电动势、电动势、电动势电动势的方

13、向电动势的方向电动势的方向电动势的方向电位升高的方向（实际方向）。电位升高的方向（实际方向）。电位升高的方向（实际方向）。电位升高的方向（实际方向）。电动势的参考方向电动势的参考方向电动势的参考方向电动势的参考方向任选一方向为电动势的正方向。任选一方向为电动势的正方向。任选一方向为电动势的正方向。任选一方向为电动势的正方向。电动势参考方向的表示方法：电动势参考方向的表示方法：电动势参考方向的表示方法：电动势参考方向的表示方法：a.箭头箭头b.正负极性正负极性c.双下标双下标E本讲稿第十九页，共五十九页实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际

14、方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。4 4、实际方向与参考方向的关系、实际方向与参考方向的关系、实际方向与参考方向的关系、实际方向与参考方向的关系注意：参考方向选定后，电流注意：参考方向选定后，电流注意：参考方向选定后，电流注意：参考方向选定后，电流(或电压或电压或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。值才有正负之分。值才有正负之分。若若 I=5A，则电流从则电流从 a 流向流向 b；例：例：若若 I=5A，则电流从，则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU+若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 a 指向指向 b；若

15、若 U=5V，则电压的实际方向，则电压的实际方向从从 b 指向指向 a。本讲稿第二十页，共五十九页(3)为了避免列方程时出错，为了避免列方程时出错，习惯上习惯上习惯上习惯上把把把把 I I 与与与与 U U 的方向的方向的方向的方向 按相同方向假设按相同方向假设按相同方向假设按相同方向假设(关联正方向），关联正方向），只标一个方向。只标一个方向。只标一个方向。只标一个方向。(1)“实际方向实际方向实际方向实际方向”是物理中规定的，而是物理中规定的，而是物理中规定的，而是物理中规定的，而“假设假设假设假设 正方向正方向正方向正方向”则则则则 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是

16、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。任意假设的。任意假设的。(2)在以后的解题过程中，注意一定要在以后的解题过程中，注意一定要先假定先假定“参考方向参考方向”(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。计算。计算。缺少缺少缺少缺少“参考方向参考方向参考方向参考方向”的物理量是无意义的的物理量是无意义的的物理量是无意义的的物理量是无意义的.提示提示本讲稿第二十一页，共五十九页欧姆定律：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

17、与电阻两端的电压成正比。1.4 欧姆定律欧姆定律U=I R表达式中正负号选取：表达式中正负号选取：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反相反时时 U=U=RIRI1 1、无源支路欧姆定律、无源支路欧姆定律本讲稿第二十二页，共五十九页RUI注意注意：用欧姆定律列方程时，一定要在用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明电流、电压的正方向。图中标明电流、电压的正方向。RUIRUI例：例：本讲稿第二十三页，共五十九页解例例例例1.4.11.4.1 应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求应用欧姆定律对下图的电路列出式子，

18、并求 电阻电阻电阻电阻R R R R。本讲稿第二十四页，共五十九页E+_-+IUR表达式中正负号选取：表达式中正负号选取：当电压、电动势和电流的参考方向当电压、电动势和电流的参考方向一致一致时，取正号；当电时，取正号；当电压、电动势和电流的参考方向压、电动势和电流的参考方向相反相反时取负号。时取负号。2、含源支路欧姆定律、含源支路欧姆定律本讲稿第二十五页，共五十九页例例1.4.2已知：已知：E=2V,R=1求：求：当当Uab分别为分别为 3V 时，时，IR=?E IRRURabUab解：解：(1)假定电路中物理量的方向如图所示；假定电路中物理量的方向如图所示；(2)列电路方程：列电路方程：本讲

19、稿第二十六页，共五十九页例例1.4.3：计算下图的电阻计算下图的电阻R R值，已知值，已知U Uabab12V12V。a aE1=5VE1=5VR RE2=3VE2=3VI=-2AI=-2Ab b解：解：本讲稿第二十七页，共五十九页3、回路欧姆定律（单网孔回路）、回路欧姆定律（单网孔回路）E1E2R1R2I正负号选取：正负号选取：当电动势和电流的参考方向当电动势和电流的参考方向一致一致时，取正号，时，取正号，当电动势和电流的参考方向当电动势和电流的参考方向相反相反时，取负号。时，取负号。本讲稿第二十八页，共五十九页电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆

20、定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是一线性电阻的伏安特性是一线性电阻的伏安特性是一线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。条过原点的直线。条过原点的直线。条过原点的直线。本讲稿第二十九页，共五十九页 1、由线性电阻构成的电路。、由线性电阻构成的电路。欧姆定律适用条件：欧姆定律适用条件：2、无源支路、含源支路、单回路电路。、无源支路、含源支路、单回路电路。本讲稿第三十页，

21、共五十九页开关开关闭合闭合IER0+U-Rabdc有载有载开关开关断开断开开路开路abab短接短接短路短路1.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路本讲稿第三十一页，共五十九页1、开关闭合、开关闭合负载端电压负载端电压U=IR 特征特征:1.5.1 电源有载工作电源有载工作IR0R EU I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U=E IR0电源的外特性电源的外特性EUI0 当当当当 R R0 0R 时，则时，则时，则时，则U U E E ，表明当电流，表明当电流，表明当电流，表明当电流（负载）变化时，电源的端电压变化不（负

22、载）变化时，电源的端电压变化不（负载）变化时，电源的端电压变化不（负载）变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。大，即带负载能力强。大，即带负载能力强。大，即带负载能力强。本讲稿第三十二页，共五十九页2、功率与功率平衡功率与功率平衡功率平衡方程式：功率平衡方程式：U=E IR0负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率功率的单位：瓦（功率的单位：瓦（功率的单位：瓦（功率的单位：瓦（W W W W），千瓦（），千瓦（），千瓦（），千瓦（KWKWKWKW）本讲稿第三十三页，共五十九页3 3、电源与负载的判别电源与负载的判别.根据根据根据根据 U U U U、I I I I 的实际方向判别的实际方向

23、判别的实际方向判别的实际方向判别电源：电源：U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”端流出，端流出，（发出功率）（发出功率）；负载：负载：U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“-”端流出。端流出。（吸收功率）（吸收功率）。本讲稿第三十四页，共五十九页3 3、电源与负载的判别电源与负载的判别.根据根据 U U、I I 的参考方向算出功率，由功率的参考方向算出功率，由功率 的正负来判别的正负来判别注意：注意：注意：注意：U U，I I 参考方向参考方向参考方向参考方向一致一致一致一致，公式取，公式取，公式取，公式取正号正号正号正号；反；反；反；反之取负号。之取负号

24、。之取负号。之取负号。计算结果：计算结果：计算结果：计算结果：P 0，电路元件取用功率，电路元件取用功率，元件是负载。元件是负载。元件是负载。元件是负载。P 0，电路元件发出功率，电路元件发出功率，电路元件发出功率，电路元件发出功率，元件是电源。元件是电源。元件是电源。元件是电源。功率平衡方程式：功率平衡方程式：本讲稿第三十五页，共五十九页IUU=10VI=-1A电电路路IUU=-10VI=1A电电路路IUU=10VI=1A电电路路P=UI=-10W0,P=UI=-10W0P=-UI=10W0，是负载。是负载。P=-UI=-10W0P=-UI=-10W0，是电源。是电源。是电源。是电源。例例1

25、.5.1本讲稿第三十六页，共五十九页4、额定值与实际值、额定值与实际值额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值。电气设备在正常运行时的规定使用值。电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载(轻载轻载)：I IN，P IN，P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定工作状态：I=IN，P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠).额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；.额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：

26、UN=220V，PN =60W UN 、IN 、PN本讲稿第三十七页，共五十九页电器使用时的实际值不等于额定值的原因：电器使用时的实际值不等于额定值的原因：电器使用时的实际值不等于额定值的原因：电器使用时的实际值不等于额定值的原因：a.电器受外界影响电器受外界影响如电压波动。如电压波动。b.负载变化时，电流、功率通常不一定处于负载变化时，电流、功率通常不一定处于 额定工作状态。额定工作状态。本讲稿第三十八页，共五十九页特征特征:开关开关 断开断开1.5.2 电源开路电源开路I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=U0=EP=01.开路处的电流等于零；开路处的电流等于零

27、；I =02.开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I+U有有源源电电路路IRoR EU0 本讲稿第三十九页，共五十九页电源外部端子被短接电源外部端子被短接1.5.3 电源短路电源短路 特征特征:电源端电压电源端电压负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 PE=P=IR0P=01.1.短路处的电压等于零；短路处的电压等于零；U =02.2.短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处

28、短路时的特征电路中某处短路时的特征:I+U有有源源电电路路IR0R EU0 本讲稿第四十页，共五十九页1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 基尔霍夫基尔霍夫，Gustav Robert Irchhoff(1824 1887)，德国物理学家，德国物理学家，1845年在一篇论文的附录中发现了年在一篇论文的附录中发现了现称为基尔霍夫定律的研究成果，现称为基尔霍夫定律的研究成果，当时他是一位年仅当时他是一位年仅 21 岁的大学生。岁的大学生。后任海德堡大学物理学教授。他还后任海德堡大学物理学教授。他还与本生共同创立光谱化学分析法，与本生共同创立光谱化学分析法，从而发现铯和铷两种元素（从而发现铯和铷两种元素

29、（1859 年）。提出热辐射中的基尔霍夫辐年）。提出热辐射中的基尔霍夫辐射定律。射定律。本讲稿第四十一页，共五十九页 用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，其中包括其中包括基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律和和基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律两个两个定律。定律。基尔霍夫基尔霍夫电流电流电流电流定律应用于定律应用于结点；结点；结点；结点；基尔霍夫基尔霍夫电压电压电压电压定律应用于定律应用于回路。回路。回路。回路。1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律本讲稿第四十二页，共五十九页 名词术语名词术语支路：支路：电路中的每一

30、个分支。电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。结点：结点：三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路：回路：由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。网孔：网孔：内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。I1I2I3ba E2R2 R3R1E11 12 23 3本讲稿第四十三页，共五十九页例例1.6.1支路：支路：支路：支路：abab、bcbc、caca、（共（共（共（共6 6条）条）条）条）回路：回路：回路：回路：abdaabda、abcaabca、adbca adbca （共（共（共（共7 7 个）个）个）个）结点结点

31、：a、b、c、d (共共共共4 4个）个）个）个）网孔：网孔：abd、abc、bcd （共（共（共（共3 3 个）个）个）个）adbcE+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3 3I本讲稿第四十四页，共五十九页1.6.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL(KCL定律定律)1 1定律定律定律定律 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。流。即即即即:入入入入=出出或或或或:=0I1I2I3ba E2R2 R3R1E1对结点对结点 a：I1+I2=I3或或 I1+I2I3=0 在任一瞬时，任一结点上电在任一瞬时，任一结点上电流的代

32、数和为零。流的代数和为零。符号规定：符号规定：符号规定：符号规定：如果规定如果规定流入流入流入流入的电流的电流取正号取正号取正号取正号，则，则，则，则流出流出流出流出的电流即取的电流即取的电流即取的电流即取负号负号负号负号；反之则反之。反之则反之。本讲稿第四十五页，共五十九页 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCLKCL）反映了电路中任一结点处反映了电路中任一结点处反映了电路中任一结点处反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。各支路电流间相互制约的关系。各支路电流间相互制约的关系。各支路电流间相互制约的关系。实质实质:电流连续性的体现。电流连续性的体

33、现。电流连续性的体现。电流连续性的体现。或：或：=0霍夫电流定律霍夫电流定律霍夫电流定律霍夫电流定律(KCLKCL定律定律定律定律)：I1I2I3I4例例或：或：入入入入=出出出出本讲稿第四十六页，共五十九页 电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。闭合面。2 2 2 2推广推广推广推广I=?例例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I5 1 1 5 6V12V本讲稿第四十七页，共五十九页1.6.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVLKVL定律定律)1定律定律 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿在任一

34、瞬间，从回路中任一点出发，沿在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿顺时针方向顺时针方向或或或或逆逆时针方向时针方向循行一周，则在这个方向上循行一周，则在这个方向上循行一周，则在这个方向上循行一周，则在这个方向上电位升电位升之和等于之和等于之和等于之和等于电电位降位降之和。之和。U1U4U2U3 在任一瞬间，沿任一回路循在任一瞬间，沿任一回路循在任一瞬间，沿任一回路循在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代行方向，回路中各段电压的代行方向，回路中各段电压的代行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。数和恒等于零。数和恒等于零。数和恒等于零。U1 1U2 2U

35、3 3U4 40 0即即 U0 0正负号规定：正负号规定：正负号规定：正负号规定：U U U U与循行方向相与循行方向相与循行方向相与循行方向相 同取正，反之为负。同取正，反之为负。同取正，反之为负。同取正，反之为负。本讲稿第四十八页，共五十九页U1 1U2 2U3 3U4 40 0 可改写为：可改写为：可改写为：可改写为：E E1 1E E2 2R R1 1I I1R R2I I2 20或：或：或：或：E E1E E2 2R R1 1I I1R R2 2I I2即即即即 E E1E2 2R R1I I1R2 2I I2 2 E E （RI）在电阻电路中，在任一回路循行方向上，回路在电阻电路中

36、，在任一回路循行方向上，回路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。基尔霍夫定律的两种表示形式：基尔霍夫定律的两种表示形式：基尔霍夫定律的两种表示形式：基尔霍夫定律的两种表示形式：形式一：形式一：形式一：形式一：U U0 0形式二：形式二：形式二：形式二：E E （RIRI）正负号规定：正负号规定：正负号规定：正负号规定：E E、U U、IRIR与与与与循行方循行方向向相同取正，反之为负。相同取正，反之为负。相同取正，反之为负。相同取正，反之为负。本讲稿第四十九页，共

37、五十九页基尔霍夫电压定律的推广：基尔霍夫电压定律的推广：基尔霍夫电压定律的推广：基尔霍夫电压定律的推广：可应用于回路的部分电路可应用于回路的部分电路ER+-+-UI UUAUBUAB0或或 UABUAUBEUIR或或 UERI得出：得出：求某两点的电压求某两点的电压求某两点的电压求某两点的电压UABAB，等于从，等于从，等于从，等于从A A A A点出发沿任一方向路点出发沿任一方向路点出发沿任一方向路点出发沿任一方向路径走到径走到径走到径走到B B B B点的各段电压降代数和，电压降方向和行走方向点的各段电压降代数和，电压降方向和行走方向点的各段电压降代数和，电压降方向和行走方向点的各段电压降

38、代数和，电压降方向和行走方向一致取正号，反之取负。一致取正号，反之取负。一致取正号，反之取负。一致取正号，反之取负。本讲稿第五十页，共五十九页1列方程前列方程前先在电路图上标出电流、电压或电动势的参考先在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向，方向，标注标注回路循行方向；回路循行方向；电位升电位升=电位降电位降 E2=UBE +I2R2 U=0 I2R2 E2+UBE=02应用应用 U=0列方程时列方程时列方程时列方程时，项前符号的确定。项前符号的确定。3.开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：1 1对回路对回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_4.基尔霍夫定律具有普遍性，

39、适用任何元件构成的电路。基尔霍夫定律具有普遍性，适用任何元件构成的电路。本讲稿第五十一页，共五十九页例例例例1.6.1对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3+I1 R1=0I2 R2 I4 R4 I6 R6=0I4 R4+I3 R3 E=0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I1 R1+I3 R3+I4 R4 I2 R2=0应用应用 U=0列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行：I2 R2 I1 R1+E=0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I本讲稿第五十二页，共五十九

40、页由由基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律可得可得（1 1）UABUBCUCDUDA=0 即即 UCD2V（2 2）UABUBCUCA0 即即 UCACA1V1V例例1.6.2:已知下图为一闭合电路，各支路的元件是任意已知下图为一闭合电路，各支路的元件是任意的，已知的，已知UAB5V，UBC4V，UDA3V试求：（试求：（1 1）UCD：（：（2 2）UCA解：解：解：解：本讲稿第五十三页，共五十九页（1 1）UCD =UBCUABUDA 即即UCD2V（2 2）UCA UBC UAB 即即 UCACA1V1V例例1.6.2:已知下图为一闭合电路，各支路的元件是任意已知下图为一闭合电路，各支路的元

41、件是任意的，已知的，已知UAB5V，UBC4V，UDA3V试求：（试求：（1 1）UCD：（：（2 2）UCA解法二（走路）解法二（走路）本讲稿第五十四页，共五十九页1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，记为记为记为记为“VX X”。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。1.1.电位的概念电位的概念电位的概念电位的概念 电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤:(1)(1)任选电路

42、中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)(2)标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；(3)(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明

43、该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。本讲稿第五十五页，共五十九页2.举例举例 求图示电路中各求图示电路中各点的电位点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点，即即Va=0VV Vb=U=Ubaba=106=106=60V60VV Vc c=Ucaca =420=80 VV Vd d =U Udada=65=30 V=65=30 V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0VVa a =U Uabab=106=60 V=106=60 VVc =Ucbcb=E1=140 V=140 VV Vd =U Udbdb=E E2 2=90 V=90 Vbac

44、20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab=106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udb =E E2 2=90 VU Uabab =106=60 V106=60 VUcbcb=E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E2 2=90 V=90 V本讲稿第五十六页，共五十九页 结论：(1)(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点

45、的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；(2)(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5+140V6 cd本讲稿第五十七页，共五十九页 I（VAVC）（）（R1R2）6（9）（10050）103 0.1mAUABVAVBR1IVBVAR1I 6（50 103)(0.1 10-3)1V例例1.7.1：计算下图电路中计算下图电路中B B点的电位。点的电位。CBA-9V+6VIR2100R150K W K W 解：解：本讲稿第五十八页，共五十九页本章结束！本讲稿第五十九页，共五十九页