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电路基础1

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精品文档-电路基础(第三版)(王松林)-第1章

精品文档-电路基础(第三版)(王松林)-第1章

第 1 章 电路的规律
综合与设计两类问题。电路分析的任务是根据已知的电 路结构和元件参数，求解电路的特性; 电路综合与设计是根 据所提出的对电路性能的要求，确定合适的电路结构和元件 参数，实现所需要的电路性能。近年来，有些学者提出电路 的“故障诊断”应作为电路理论的第三类问题。电路的故障 诊断是指预报故障的发生及确定故障的位置、识别故障元件 的参数等技术。
第 1 章 电路的规律
1.1.3 电路理论起源于物理学中电磁学的一个分支，若从欧姆
定律(1827年)和基尔霍夫定律(1845年)的发现算起，至今至 少已有160多年的历史。随着电力和通信工程技术的发展， 电路理论逐渐形成为一门比较系统且应用广泛的工程学科。 自20世纪60年代以来，新的电子器件不断涌现，集成电路、 大规模集成电路、超大规模集成电路的飞跃进展，计算机技 术的迅猛发展和广泛使用等，都给电路理论提出了新课题，
(1.2-3)
第 1 章 电路的规律
能量对时间的变化率称为电功率。于是，电路元 件吸收的电功率p(t)
p(t)def d w(t) u(t)i(t) dt
(1.2-4a)
第 1 章 电路的规律
需要注意的是，式(1.2-4a)是在电压、电流为关联参考 方向下推得的(参看图1.2-4(a))，如果电压、电流为非关联 参考方向，如图1.2-4(b)所示，则电路元件吸收的功率p(t)
第 1 章 电路的规律
图 1.2-1 电流的参考方向
第 1 章 电路的规律
1.2.2 电路中，电场力将单位正电荷从某点移到另一点所
作的功定义为该两点之间的电压，也称电位差，用u或 u(t)
(1.2-2)
第 1 章 电路的规律
电压的参考极性是任意指定的，一般用“+”、“-”极性 表示; 有时也用箭头表示参考极性(如图1.2-2(b)所示)，箭头 由“+”极指向“-”极; 也可用双下标表示，如uab表示a点为 “+”极，b点为“-”

电路基础

电路基础

电路基础一. 电路基础知识 （1）电流的形成1．形成：电荷的定向移动形成电流说明：（1）该处电荷是自由电荷。

（2）对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液来讲，正负离子定向移动形成电流。

（化学中将提到） 2．方向的规定：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。

说明：（1）在电源外部，电流的方向从电源的正极到负极。

（2）电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

如下图（2）电压 电压是什么?（1）要让一段电路中产生电流，它的两端就一定要有电压，即电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因。

（2）电源提供电压。

☆由此可知电流形成的条件：①有电源（电压） ②通路（电路闭合） （3）判断电压表测量对象将电源去掉，从电压表一端出发绕一圈回到电压表另一端，被圈住的元件即为电压表所测对象。

（3）电阻 1.电阻是什么？表示导体对电流阻碍作用的大小。

(导体对电流的阻碍作用越大，电阻就越大)。

2.电阻的类型有两种：定值电阻和可变电阻 变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件 1.滑动变阻器：V 1V 2L 1L 2图3（1）结构：电阻丝、绝缘管、滑片、接线柱等。

电阻丝的外面涂着绝缘漆，绕在瓷筒上。

（2）铭牌：例如一个滑动变阻器标有“50Ω，2A ”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A 。

（3）原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。

（4）作用：①改变电路中的电流和电压；②对电路起保护作用。

（5）正确使用：①（通常）串联在电路中使用；②接线要“一上一下”（同时用上面的两个接线柱相当于导线，同时用下面的两个接线柱相当于一个定值电阻）；③闭合开关前应把阻值调至最大（此时电流最小的位置，对电路起保护作用） 2.电位器：（1）机械电位器；（2）数字电位器二.电路结构1.电路的基本构成:电源、用电器、开关、导线2.只有电路闭合时，电路中才有电流。

3.电路图: 用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。

第一章电路基础知识中专

第一章电路基础知识中专

§1—4 电功和电功率
1.理解电功、电功率的概念。 2.掌握电功、电功率和焦耳热的计算方法。 3.能正确识读电气设备所标额定值的含义。
一、电功 电流做功的过程，实质上就是将电能转化为其 他形式的能的过程。
电流所做的功，称为电功，用字母W 表示。电
流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电
压U 、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积,即:
电路的组成
一、电路各组成部分的功能 1、电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。 2、负载是消耗电能的装置, 也称为用电器。负 载的作用是把电能转换为其他形式的能量。 3、控制装置及导线用于连接电源和负载,使它 们构成电流的通路,把电源的能量输送给负载, 并根据需要控制电路的通、断。 4、 保护装置保证电路的安全运行。
之间的电压,即Uab=Ua-Ub,故电压又称电位差。
电路中某点的电位与参考点的选择有关，但 两点间的电位差与参考点的选择无关。
3. 电动势
电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到 正极所做的功称为电源的电动势，用E 表示，单位 为伏特(V)。
电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路 时两极间的电压。电动势的方向规定为在电源内 部由负极指向正极。
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。
即： RU常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
电源与负载的判别
(1) 根据 U、I 的实际方向判别
电源：
U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。

电工学 电路基础简明教程 第1章

电工学 电路基础简明教程 第1章

第一章 电路的基本概念与定律
功 率 的 计 算 1) u、i取关联参考方向
2) u、i取非关联参考方向 p吸 =－ u i 例 U = 5V， I = - 1A i + u –
+
u
i
p吸 = u i
例 U = 5V， I = - 1A
–
P吸= UI = 5× (-1) = -5 W p吸< 0 ，说明元件实际发出功率 5W
第一章 电路的基本概念与定律
单位时间内电流做的功称为电功率，用“P ”表示： UIt W P = t = t = UI 国际单位制 U ：V，I：A，电功率P用瓦特W。 用电器铭牌数据上的电压、电流值称额定值， 所谓额定值是指用电器长期、安全工作条件下的最 高限值，一般在出厂时标定。其中额定电功率反映 了用电器在额定条件下能量转换的本领。
第一章 电路的基本概念与定律
例、 右下图电路，若已知元件吸收功率为－20W， U I + 电压U=5V，求电流I。
元件
解： 由图可知UI为关联参考方向，因此: P －20 I= －4A U = 5 = 例、右下图电路，若已知元件中电流为I=－100A， 电压U=10V，求电功率P，并说明元件是电源 还是负载。 解：由图可知UI为非关联参考方向，因此: P = UI = 10×(-100) = 1000W 元件吸收正功率，说明元件是负载
+
U E
RL
_
b
–
电位V是相对于参考点的电压。参考点的 电位:Vb=0；a点电位： Va=E-IR0=IR
第一章 电路的基本概念与定律
为描述和表征电荷与元件间能量交换的规模及 大小，引入电路物理量电压、电位和电动势。 Wa－Wb 电压的定义式为： Uab = q 电位的定义式为： Va = 电动势的定义式为： 单位换算： Wa－W0 q 三者定义式 的形式相同 因此它们的 单位相同

《电路基础》教材目录

《电路基础》教材目录

《电路基础》目录第1章电路的基本概念、基本定律1.1 电路和电路模型1.1.1电路的组成及功能1.1.2 电路模型1.2 电路的基本物理量1.2.1 电流1.2.2 电压、电位和电动势1.2.3 电功和电功率1.2.4 参考方向1.3 基尔霍夫定律1.3.1 几个常用的电路名词1.3.2 结点电流定律（KCL）1.3.3 回路电压定律（KVL）1.4 电压源和电流源1.4.1 理想电压源1.4.2 理想电流源1.4.3 实际电源的两种电路模型1.5 电路的等效变换1.5.1 电阻之间的等效变换1.5.2 电源之间的等效变换1.6 直流电路中的几个问题1.6.1电路中各点电位的计算1.6.2 电桥电路1.6.3 负载获得最大功率的条件1.6.4 受控源小结习题技能训练项目一：电路测量预备知识及技能的训练技能训练项目二：实验一：基尔霍夫定律的验证第2章电路的基本分析方法2.1 支路电流法2.2 回路电流法2.3 结点电压法2.3.1 结点电压法2.3.2 弥尔曼定理2.4 叠加定理2.5 戴维南定理小结习题实验二：叠加定理和戴维南定理的验证第3章单相正弦交流电路3.1 正弦交流电路的基本概念3.1.1正弦量的三要素3.1.2 相位差3.2 单一参数的正弦交流电路3.2.1 电阻元件3.2.2 电感元件3.2.3 电容元件小结习题实验三：三表法测量电路参数第4章相量分析法4.1 复数及其运算4.1.1复数及其表示方法4.1.2 复数运算法则4.2 相量和复阻抗4.2.1 相量4.2.2 复阻抗4.3 相量分析法4.3.1 RLC串联电路的相量模型分析4.3.2 RLC并联电路的相量模型分析4.3.3 应用实例4. 4 复功率小结习题实验四：日光灯电路的连接及功率因数的提高第5章谐振电路5.1 串联谐振5.1.1 RLC串联电路的基本关系5.1.2 串联谐振的条件5.1.3 串联谐振电路的基本特性*5.1.4 串联谐振回路的能量特性5.1.5 串联谐振电路的频率特性5.2 并联谐振5.2.1 并联谐振电路的谐振条件5.2.2 并联谐振电路的基本特性5.2.3 并联电路的频率特性5.2.4 并联谐振电路的一般分析方法5.2.5 电源内阻对并联谐振电路的影响5.3 正弦交流电路的最大功率传输5.4 谐振电路的应用小结习题实验五：串联谐振的研究第6章互感耦合电路与变压器6.1 互感的概念6.1.1互感现象6.1.2 互感电压6.1.3 耦合系数和同名端6.2 互感电路的分析方法6.2.1 互感线圈的串联6.2.2 互感线圈的并联6.2.3 互感线圈的T型等效6.3 空心变压器6.4 理想变压器6.4.1 理想变压器的条件6.4.2 理想变压器的主要性能6.5 全耦合变压器6.5.1 全耦合变压器的定义6.5.2 全耦合变压器的等效电路6.5.3 全耦合变压器的变换系数小结习题实验六：变压器参数测定及绕组极性判别第7章三相电路7.1 三相交流电的基本概念7.2 三相电源的连接7.2.1 三相电源的Y形连接7.2.2 三相电源的Δ形连接7.3 三相负载的连接7.3.1 三相负载的Y形连接7.3.2 三相负载的Δ形连接7.4 三相电路的功率小结习题实验七：三相电路电压、电流的测量第8章电路的暂态分析8.1 换路定律8.1.1基本概念8.1.2 基本定律8.2 一阶电路的暂态分析8.2.1 一阶电路的零输入响应8.2.2 一阶电路的零状态响应8.2.3 一阶电路的全响应8.2.4 一阶电路暂态分析的三要素法8.3 一阶电路的阶跃响应8.3.1 单位阶跃函数8.3.2 单位阶跃响应8.4 二阶电路的零输入响应小结习题实验八：一阶电路的响应测试第9章非正弦周期电流电路9.1 非正弦周期信号9.1.1非正弦周期信号的产生9.1.2 非正弦周期信号9.2 谐波分析和频谱9.2.1 非正弦周期信号的傅里叶级数表达式9.2.2 非正弦周期信号的频谱9.2.3 波形的对称性与谐波成分的关系9.2.4 波形的平滑性与谐波成分的关系9.3 非正弦周期信号的有效值、平均值和平均功率9.3.1 非正弦周期量的有效值和平均值9.3.2 非正弦周期量的平均功率9.4 非正弦周期信号作用下的线性电路分析小结习题实验九：非正弦周期电流电路研究第10章二端口网络10.1 二端口网络的一般概念10.2 二端口网络的基本方程和参数10.2.1阻抗方程和Z参数10.2.2 导纳方程和Y参数10.2.3 传输方程和A参数10.2.4 混合方程和h参数势10.2.5 二端口网络参数之间的关系10.2.6 实验参数10.3 二端口网络的输入阻抗、输出阻抗和传输函数10.3.1 输入阻抗和输出阻抗10.3.2 传输函数10.4 线性二端口网络的等效电路10.4.1 无源线性二端口网络的T形等效电路10.4.2 无源线性二端口网络的Π形等效电路10.4.3 T形网络和Π形网络的等效变换10.4.4 多个简单二端口网络的连接10.5 二端口网络的特性阻抗和传输常数10.5.1 二端口网络的特性阻抗10.5.2 二端口网络的传输常数10.6 二端口网络的应用简介10.6.1相移器10.6.2 衰减器10.6.3 滤波器小结习题实验十：线性无源二端口网络的研究第11章均匀传输线11.1 分布参数电路的概念11.1.1分布参数电路11.1.2 分布参数电路的分析方法11.2 均匀传输线的正弦稳态响应方程式11.2.1 均匀传输线的微分方程11.2.2 均匀传输线方程的稳态解11.3 均匀传输线上的波和传播特性11.3.1 行波11.3.2 特性阻抗11.3.3 传播常数11.4 终端有负载的传输线11.4.1 反射系数11.4.2 终端阻抗匹配的均匀传输线11.4.3 终端不匹配的均匀传输线小结习题第12章拉普拉斯变换12.1 拉普拉斯变换的定义12.2 拉普拉斯变换的基本性质12.3 拉普拉斯反变换12.4 应用拉氏变换分析线性电路12.4.1 单一参数的运算电路12.4.2 耦合电感的运算电路12.4.3 应用拉氏变换分析线性电路小结习题实训项目二：常用元器件的识别、测试及焊接技术练习实训项目三：常用电工工具的使用及配盘练习。

电路基础第1章习题解答

电路基础第1章习题解答

第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 题1-1图所示电路，求各段电路的电压U ab 及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率解 根据功率计算公式及题给条件，得（a ）U ab =6V, P =6×2= 12W 消耗功率（b ）U ab =-8V ，P =1×(-8)=-8W 提供功率（c ）U ab =-10V, P =-(-8)⨯(-10)=-80W 提供功率（d ）U ab =-8V, P =-(-2)⨯(-8)=-16W 提供功率（e ）U ab =-(-6)=6V, P =-(-1)⨯(-6)=-6W提供功率（f ）U ab =-16V, P =(-2)⨯16=-32W 提供功率1-2 在题1-2图所示各元件中，已知：元件A吸收66W 功率，元件B 发出25W 功率；元件C 吸收负68W 功率，求i A 、u B 和i C 。

解 根据题意，对元件A ，有P A =6i A =66, i A ==11A对元件B ，有P B =-5u B =-25, u B ==5V对元件C ，有P C =-4i C =-68, i C ==17A1-3 题1-3图所示电路中，5个元件代表电源或负载。

通过实验测量得知：I 1=-2A ，I 2=3A ，I 3=5A ，U 1=70V ，U 2=-45V ，U 3=30V ，U 4=-40V ，U 5=-15V 。

（１）试指出各电流的实际方向和各电压的实际极性（２）判断那些元件是电源；那些元件是负载（３）计算各元件的功率，验证功率平衡(a) (b) (d) (e)(f) a 6V b a -8V b a -10V b (c) a -8V b a 16V b a -6V b 题1-1图 题1-2图 6V B -4V题1-3图U解（1）图中虚线箭头为各支路电流的实际方向。

、（2）按实际方向判断元件的状态：U 、I 关联者为负载，U 、I 非关联者为电源。

计算机电路基础(第1章 电路的基本概念和分析方法)





二、电流源 1、理想电流源（简称电流源）的端电流不变，而端 电压要随负载的不同而不同。 两个特点： （1）输出电流为恒定值（直流电流源）或固定的时 间函数（交流电流源），与所接外电路无关； （2）电流源的端电压随外电路的不同而变化。
I Is
0
U
理想电压源
2、实际的电流源
输出电流则要随端电压的变化而变化。（因为实际电流源存在 内阻）。 ' R 实际电流源可以用一个理想电流源IS和内阻 i 相并联的模型 来表示，如图1-13（a）所示，图（b）是它的电压电流关系。 由图可以看出，实际电流源的输出电流I 为：
三、电流的参考方向 在分析电路时往往不能事先确定电流的实际方向，而且 时变电流的实际方向又随时间不断变化。因此在电路中很难 标明电流的实际方向。为此，我们引入电流的“参考方向” 这一概念。 参考方向的选择具有任意性。在电路中通常用实线箭头 或双字母下标表示，实线 箭头可以画在线外，也可以画在线 上。为了区别，电流的实际方向通常用虚线箭头表示，如图 1.3所示。 规定：若电流的实际方向与所选的参考方向一致，则 电流为正值，即i＞0；若电流的实际方向与所选的参考方向相 反，则电流为负值，即i＜0。如图1.3所示。这样以来，电流 就成为一个具有正负的代数量。
U I IS Ri
（1-10）
1.3.3 受控源 一、受控源的特点 输出电压或电流受电路其他部分电压或电流的控 制，因此称为“受控源”。受控源又称为非独立源， 也是有源器件。
例如，在电子电路中，晶体三极管的集电极电流 受基极电流的控制，场效应管的漏极电流受栅极电压 的控制；运算放大器的输出电压受到输入电压的控制； 发电机的输出电压受其励磁线圈的电流的控制等。这 类电路器件的工作性能可用受控源元件来描述。

电路基础知识

电路基础知识(一)电路基础知识（1）——电阻导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。

一、电阻的型号命名方法：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。

如R表示电阻，W表示电位器。

第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。

1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}二、电阻器的分类1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。

3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

三、主要特性参数1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。

2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。

允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。

电路基础(贺洪江)第二版-第1章

换路定则
在分析暂态过程时，需要设定初 始条件，换路定则是确定初始条 件的规则。
一阶电路的响应
01
02
03
一阶电路
由一阶元件（如电阻、电 容、电感）组成的电路。
响应类型
根据激励源的性质，一阶 电路的响应可以分为零状 态响应、零输入响应和全 响应。
时间常数
决定一阶电路响应快慢的 参数，由电路的元件参数 和电路结构决定。
二阶电路的响应
二阶电路
由二阶元件（如RLC串联或并联 电路）组成的电路。
响应类型
二阶电路的响应也可以分为零状态 响应、零输入响应和全响应。
阻尼比和自然频率
二阶电路中与响应速度相关的参数， 阻尼比决定了响应的振荡程度，自 然频率决定了无阻尼时的振荡频率。
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基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析中的基本定律之一，它包括电流定律和电压定律，用于解决电路中的电流和电压问题。
详细描述
基尔霍夫电流定律（KCL）指出，对于电路中的任何节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。基尔 霍夫电压定律（KVL）则指出，对于电路中的任何闭合回路，环路电压的积分等于零。这两个定律在解决复杂电 路问题时非常有用。
单位时间内完成的功， 用符号P表示。
表示导体对电流阻碍作 用的物理量，用符号R表
示。
02
电路的基本定律
欧姆定律
总结词
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一，它描述了电路中电压、电流和电阻 之间的关系。
详细描述
欧姆定律是指在一个线性电阻元件中，电压与电流成正比，即 $V = IR$，其中 $V$ 是电压，$I$ 是电流，$R$ 是电阻。这个定律适用于金属导体和电解液等 线性元件。

电路应用基础 (1)

电流参考方向为由b到a，I=2A>0，为正值，说明电流的实际方向和参考方 向相同，即从b到a；
电流参考方向为由b到a，I=-2A<0，为负值，说明电流的实际方向和参考方向 相反，即从a到b。
21
1.2.2 电位
电场力把单位正电荷从电场中的某一点沿任意路径移动 到无穷远处（此处的电场强度为零），电场力所做的功称为 此点的电位。电位的单位是伏特，简称伏（V）。电位的文
话
放大器
筒
8
1.1.2 电路模型
采用前图电路示意图进行电路的定量分析和计算是不 方便的，所以通常采用一些简单的理想元件来代替实际部 件。这样一个实际电路就可以由若干个理想元件的组合来 模拟，这样的电路称为实际电路的电路模型。
电路模型是实际电路的理想化、近似化，是一种科学抽 象，这样便于我们充分运行数学方法来对电路进行分析计算， 所以说电路模型并不是电路原物。建立电路的数学模型可以 大大简化电路的分析过程，同时需要注意的是电路模型反映 了电路的主要性能而忽略了其次要性能。
第1章 电路的基本概念与定律
本章学习要求
●理解什么是电路、电路的功能，理解实际电路、电路模型的基本概 念。掌握电路中的基本物理量的概念及其意义。 ●掌握电流、电压参考方向及电流与电压“关联方向”的意义和应用； 掌握电功率的基本概念；会判断元件是吸收还是发出了功率；会计算 元件吸收或发出的功率。 ●了解线性电阻元件、线性电感元件、线性电容元件的定义；掌握它 们的伏安关系方程，会计算它们吸收或发出的功率。 ●掌握理想电源和受控源的定义和性质。 ●掌握KCL和KVL的物理意义和数学表达式。
(1) 电动势与电压具有不同的物理意义。电动势是衡量电源把其它形式的能 转化成电能这一本领的物理量，表示非电场力（外力）做功的本领，而 电压是衡量电路把电能转化成其它形式能这一本领的物理量，表示电场 力做功的本领。
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7
实际方向与参考方向的关系:
实际方向与参考方向一致，电压值为正值； 实际方向与参考方向相反，电压值为负值。 例：
+ U –
a R b
若 U = 5V， 则电压的实际方向从 a 指向 b； 若 U= –5V， 则电压的实际方向从 b 指向 a 。
8
3、电压与电流关联参考方向：
如果电流的参考方向与电压的参考方向一致，则称之为 关联参考方向；参考方向相反，则为非关联参考方向。
I1 I 2 I 3
或：
I 3 I1 I 2 0
31
例
如图,已知Ｉ１＝-５mA，Ｉ3＝8 mA，求电流Ｉ2 。
解: 根据标定电流的方向，应用基尔 霍夫电流定律列出电流方程：
I1 I 2 I 3
代入数据:
-5 + I2 = 8 求得 I2 = 13 mA
注意：1）电流流入还是流出节点是按电流的参考方向 来判断的。 2）电流数值本身具有正负。
等于各串联电压源电压的代数和 。
25
2、电流源的并联
结论：当n个电流源并联时，其等效电流源的电流
等于各并联电流源电流的代数和。 3．电压源的并联和电流源的串联
原因？？
注意：电流值不相等的电流源不能串联；
电压值不相等的电压源不能并联。
26
二、独立电源的等效变换
I + E – R0 电压源 + U – IS R0 U R0 I + U – 电流源
基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处 各支路电流间相互制约的关系。
32
2、基尔霍夫电流定律的扩展应用
I=? 基尔霍夫电流定律也可推广应用到广义节点，即 I=0 包含几个节点的闭合面。 R
广义节点
R
+
+ R
U1
+
R
_
_
U2
_
U3
I1 I 2 I 3
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四、基尔霍夫电压定律（KVL)
思考：家用电器的开关和电器是怎样连接的?测量电流的电 流表是怎样接在电路中的?
一、电阻的串联
+ I + U1 – + U2 – R1 R2
U –
I
+ U – R
特点: 1)各电阻一个接一个地首尾依次相连； 2)各电阻中通过同一电流； 3)等效电阻等于各电阻之和； R =R1+R2 4)串联电阻上两端的电压与其阻值成正比； 两电阻串联时的分压公式： R2 R1 U2 U U1 U R1 R2 R1 R2 5）电阻串联时总的功率等于各电阻吸收消耗的功 率之和。 应用：降压、限流、调节电压等。
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欧姆定律
U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时， + + U = – IR U=IR
U I
R
U
– – 表达式中有两套正负号： ① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。
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I
R
电阻的串、并联
1A=103mA=106μ A
5
问题：在电路中难于判断元件电流的实际方向，如何解决？
2、方向：
1）实际方向：规定为正电荷运动的方向。 2）参考方向：人为假定的电流方向。
实际方向与参考方向一致，电流值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流值为负值。
例：
I
a R b
若 I = 5A， 则电流从 a 流向 b； 若 I = –5A， 则电流从 b 流向 a 。
1.回路：由支路构成的闭合路径。 2.网孔：内部不含支路的回路。 3.KVL定律 : 在任意时刻，沿任一回路绕行方向，回路中各 段电压的代数和恒等于零。 即： U = 0
注意：
U1
U3 U4
U2
1. 列方程前选定并标注回路绕行方向； 2. 电压参考方向与回路方向的关系：
一致时为正，相反时为负。
U1 -U3 -U2+ U4 =0
哪三个？ 36
I
+ U – R
(4)总电流等于各支路电流之和；并联电阻上电流 的分配与电阻成反比。 两电阻并联时的分流公式： R2 R1 I1 I I2 I R1 R2 R1 R2 5）电阻并联时总的功率等于各电阻吸收的功率之和。 应用：分流、调节电流等。
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理想电压源（恒压源） Us I US + U _
I +
注意：
I
U U +
电压、电流的参考方向可任意假定互不相关，
但为了分析电路时方便，常常采用关联参考方向。
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☆电位：

定义：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”。 通常设参考点的电位为零。
单位：V（伏） 两点间电压：等于电路中两点间的电位差 Uab＝Va－Vb
例：P10

结论：（1）参考点不同，电路中各点的电位也不同， 但任意两点间的电位差（电压值）不变。
U
－
（a）电流源模型与外电路的连接
当 R0 时，实际的就成为理想电压源。
U I IS R0
实际工程中，当R0>> RL ， I IS ，可近似认为是理想电流源。
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特点：输出电流随外电路变化。
电压源、电流源的连接及等效变换 一、独立电源的串联和并联
1、电压源的串联
结论：当n个电压源串联时，其等效电压源的电压
RL
RL
由图a： U = E－ IR0
由图b： U = ISR0 – IR0
等效变换条件:
E = ISR0 E IS R0
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注意事项：
① 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不 等效的。 例：当RL= 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率，而电流源的 内阻 R0 中则损耗功率。 ② 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。
U = US – R0I
实际工程中，当 R0<< RL ， U US ，可近似认为是理想电压源。
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特点：输出电压随外电路变化。
2）电流源模型
电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的电路模型。
IS
I
I
I= U/R0
I
I
S
O
RL
U R0 R
0
U
+
UOC=R0IS
U
注意
(b)伏安特性
实际电流源与理想电流源的 本质区别在于其内阻R0。
+
-
或
Us
+
-
+ _
U RL
US
O 伏安特性 I
特点: (1) 内阻R0 = 0 (2) 输出电压是一定值，恒等于端电压，不随 外电路变化。对直流电压，有 U US 。 (3) 恒压源中的电流 I 由外电路决定。
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理想电流源（恒流源) I
IS + U _ IS RL O 特点: (1) 内阻R0 = ；
有效 数字
倍 率 10n
误 差
有效 数字
倍 率 10n
误 差
如电阻的5个色环颜色依次为： 棕、绿、黑、金、红—— 表示 .0 2%的电阻 15
15
电阻——表征导体对电流阻碍能力的物理量。
单位：欧姆
符号：Ω，kΩ，MΩ
l R S
电阻的倒数叫做电导，用符号G表示。
单位：西门子 符号：S
1 G R
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实际电源的两种电路模型
1 ）电压源模型
电压源是由电压 US和内阻 R0 串联的电源的电路模型。 I
U
US U
Us
U=R 0I
+ -
RS
O
+ U –
RL
I
IS=Us/R0
I
注意
US
+ -
(b)伏安特性 实际电压源与理想电压源的 本质区别在于其内阻R0。
R0
当 R0 0 时，实际的就成为理想电压源。 (a)电压源模型与外电路的连接
（焦耳J）
1度=1kWh（1千瓦小时）=3.6 MJ
一台冰箱的压缩机功率为110W，若开停比为1:2（即 开机20分钟，停机40分钟），则一个月(以30天计)压缩机 耗电[ ]。
A.25kWh B.26.4kWh C.39.6kWh D.30kWh
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电路元件
电容器
电池 线圈 晶体管
电阻器
运算放大器
（2）在研究同一电路时，只能选取一个电位参考点。 10
三、电功率与电功
1. 电功率 单位时间 内电路吸 收或释放 的电能。 +
关联
–
非关联
U
–
I
R
U +
I
R
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率； 若 P < 0，电路实际发出功率。
P UI
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2. 电功：电流所做的功。
W UIt
将实际电路中的元件用理想电路元件表示、 连接，称为实际电路的电路模型。
4
电路的基本物理量
一、电流
1、定义：电荷的定向移动形成电流。
大小：单位时间内，通过导体横截面的电荷量
电流 电压 电功率
思考：灯泡为什么会发光呢？灯泡的亮度与哪些因素有关呢？
Q I T
1kA=103A
直流电流
单位： A（安培）,kA（千安）,mA（毫安）,μ A（微安）
电路的两个基本约束：
1、元件约束（电压、电流关系） 2、电路结构约束（KCL、KVL）
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二、电路结构术语