电路基础第一章

第一章习题解答题1.1 电路如题图1.1所示，试判断图中二极管是导通还是截止，并求出ＡＯ两端的电压ＵＡＯ。

设二极管是理想的。

解：分析：二极管在外加正偏电压时是导通，外加反偏电压时截止。

正偏时硅管的导通压降为0.6～0.8V 。

锗管的导通压降为0.2～0.3V 。

理想情况分析时正向导通压降为零，相当于短路；反偏时由于反向电流很小，理想情况下认为截止电阻无穷大，相当于开路。

分析二极管在电路中的工作状态的基本方法为“开路法”，即：先假设二极管所在支路断开，然后计算二极管的阳极（P 端）与阴极（N 端）的电位差。

若该电位差大于二极管的导通压降，该二极管处于正偏而导通，其二端的电压为二极管的导通压降；如果该电位差小于导通压降，该二极管处于反偏而截止。

如果电路中存在两个以上的二极管，由于每个二极管的开路时的电位差不等，以正向电压较大者优先导通，其二端电压为二极管导通压降，然后再用上述“开路法”法判断其余二极管的工作状态。

一般情况下，对于电路中有多个二极管的工作状态判断为：对于阴极（N 端）连在一起的电路，只有阳极（P 端）电位最高的处于导通状态；对于阳极（P 端）连在一起的二极管，只有阴极（N 端）电位最低的可能导通。

图（a ）中，当假设二极管的VD 开路时，其阳极（P 端）电位P U 为-6V ，阴极（N 端）电位N U 为-12V 。

VD 处于正偏而导通，实际压降为二极管的导通压降。

理想情况为零，相当于短路。

所以V U AO 6-=；图（b ）中，断开VD 时，阳极电位V U P 15-=，阴极的电位V U N 12-=， ∵ N PUU < ∴ VD 处于反偏而截止∴ VU AO 12-=； 图（c ），断开VD1,VD2时∵ V U P 01= V U N 121-= 11N P U U > V U P 152-= V U N 122-= 22N P U U<∴ VD1处于正偏导通，VD2处于反偏而截止V U AO 0=；或，∵ VD1，VD2的阴极连在一起∴ 阳极电位高的VD1就先导通，则A 点的电位V U AO 0=，而 A N P U UV U =<-=2215∴ VD2处于反偏而截止 图（d ），断开VD1、VD2，∵ V U P 121-= V U N 01= 11N P U U < V U P 122-= VU N 62-= 22N P U U <；∴ VD1、VD2均处于反偏而截止。

第一章 电路基础知识§1-1电流和电压一、填空题1．_ ___流通的路径称为电路，通常电路是由__ __、__ __、__ __和__ __组成。

2．习惯上规定__ __电荷移动的方向为电流的方向，因此，电流的方向实际上与电子移动的方向___ _。

3．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向__ __。

4．电流分__ __和 两大类，凡____ ___ _的电流称为_ ___，简称 ；凡 的电流称为 ，简称 。

．5．若3 min 通过导体横截面的电荷量是1.8 C ，则导体中的电流是 A 。

6．测量电流时，应将电流表__ __接在电路中，使被测电流从电流表的__ __接线柱流进，从__ __接线柱流出；每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表的__ __。

7．电压是衡量__ __做功能力的物理量；电动势表示电源____ __的能力。

8．电路中某点与__ __的电压即为该点的电位，若电路中a 、b 两点的电位分别为a U 、b U ，则a 、b 两点间的电压ab U =__ __；ba U = 。

9．参考点的电位为__ __，高于参考点的电位取__ __值，低于参考点的电位取_ ___值。

10.电动势的方向规定为在电源内部由__ __极指向 极。

11．测量电压时，应将电压表和被测电路__ __联，使电压表接线柱的正负和被测两点的电位__ __。

12.如图1-1所示，电压表的a 应接电阻的_ __端，b 应接电阻的__ __端。

电流表的a 应接电阻的__ __端。

一、判断题( )1．导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向就是电流的方向。

( )2．电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。

( )3．电压和电位都随参考点的变化而变化。

图1-1( )4．我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。

． 三、问答题1．电路主要由哪些部分组成？它们的主要功能是什么？2．简述电压、电位、电动势的区别。

第一章 电路基础知识一、电路1、电路的组成：电源+开关+负载+导线二、电流1、电流的方向：正电荷移动的方向2、单位：安培/安，用字母A 表示。

3、分类：直流电【恒流源（a ）、脉动直流电（b ）】、交流电（c ）4、测量：1）交直流分开测；2）必须串联在电路中；3）直流电需注意“+”，“—”；4）注意量程三、电压、电位和电动势1、电压、电位和电动势的单位：均为伏特/伏，用字母V 表示。

*2、电压：任意2点间的电位差。

（电压即电位差）*3、电位：某一点与参考点之间的电压。

（参考点的电位默认为0V ，比如接地时）【重点】4、电位与电压的区别⎩⎨⎧考点无关；电压：两点间电压与参考点的不同而改变；电位：某点的电位随参 【例】：有两块积木，A 和B ，A 在第7块，B 在第3块（类比：A 的电位U A =7V ， B 的电位U B =3V ，而U AB =U A -U B =7-3=4V ）；若将最底的一块积木去掉，则此时A 在第6块，B 在第2块（类比：A 的电位U A =6V ， B 的电位U B =2V ，而U AB =U A -U B =6-2=4V ）【重点】5、电动势与端电压：对电源来说，既有电动势，又有端电压。

由于内阻的存在，电动势比端电压大一点点，只有当电路开路时，两者才相等。

⎩⎨⎧正极方向：从电源负极指向只存在与电源中电动势 ⎩⎨⎧负极方向：从电源正极指向存在于外电路中端电压 6、测量：1）交直流分开测；2）必须并联在电路中；3）直流电需注意“+”，“—”；4）注意量程四、电阻1、电阻概念：对电流的阻碍作用；用R 表示，单位为Ω2、在温度不变的情况下，电阻与材料ρ、长度l 和横截面积S 有关，)()()()(2mm S m l m R ⋅Ω=Ωρ 3、根据导电能力分类：导体、绝缘体和半导体五、欧姆定律1、部分欧姆定律：不考虑电源的一段电路)()()(Ω=R V U A I 2、全欧姆定律：含有电源的闭合电路)()()()(Ω+Ω=r R V U A I 3、电源电动势：内外U U E +=4、电路的三种状态：断路、通路和短路（生活中避免，但有用其他用途）六、电功与电功率1、电功：电流做的功，用W 表示，单位是焦耳（J ）。

课题第一章电路的基本概念教学目标1．掌握电路的组成及其作用，电气符号。

2．理解电流产生的条件，掌握电流的计算公式。

3．理解电流的概念、方向，掌握电流的测量。

4．掌握电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。

5．了解电阻的概念和电阻与温度的关系，掌握电阻定律以及电阻的测量。

6．掌握欧姆定律和电路的三种状态。

7．理解电能和电功率的概念。

8．掌握焦耳定律以及电能、电功率的计算。

教学重点1．电路各部分的作用，电流的计算公式和电流的测量。

2．电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。

3．电阻定律以及电阻的测量，欧姆定律及电路的三种状态。

4．焦耳定律以及电能、电功率的计算，实际功率的计算。

5．额定功率与实际功率的关系。

教学难点1．电流产生的条件，对电路的三种状态的理解。

2．R与U、I无关，温度对导体电阻的影响。

3．额定功率与实际功率的关系。

教学课时16课时教学内容课题§1－1 电流和电压教学目标1．电路的组成及其作用，电气符号。

2．理解电流产生的条件，掌握电流的计算公式。

3．理解电流的概念、方向，掌握电流的测量。

4．掌握电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。

教学重点1．电路各部分的作用。

2．电流的计算公式和电流的测量。

3．电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。

教学难点1．电流产生的条件和电流的测量。

2．电位的计算方法和测量。

3．电压、电位和电动势三者之间的关系。

讲授式+讨论式+分析式教学形式教学课时8课时教育思想本节内容应与物理联系起来，并进行内容上的比较，注意这不是简单的重复，而是达到温故知新的目的，而且并节内容的图片较多，很直容易理解。

运用公式应灵活，不能读死书，处理生活中的问题也是一样，会随机应变。

新课引入根据初中物理上所学的电路知识，要求学生分析并画出教室里面的日光灯电路和电风扇电路，同时要求学生根据自己所画的电路图分析日光灯电路和电风扇电路的工作原理，老师总结学生的分析并讲解该电路来引入电工基础上的电路内容。

目录第一部分电阻电路分析第一章电路的基本概念和定律1-1电路和电路模型1-2电路的基本物理量1-3基尔霍夫定律1-4电阻元件1-5独立电压源和独立电流源1-6两类约束和电路方程1-7支路电流法1-8分压电路和分流电路第二章线性电阻电路分析2-1 电阻单口网络2-2 店主的星形联接与三角形联接2-3 网孔分析法2-4 节点分析法2-5 含受控源的电路分析第三章网络定理3-1 叠加定理3-2 戴维南定理3-3 诺顿定理和含源单口的等效电路3-4 最大功率传输定理3-5 替代定理第四章多段元件和双口网络4-1 理想变压器4-2 运算放大器的电路模型4-3 含运放的电阻电路分析4-4 双口网络的电压电流关系4-5 双口网络参数的计算4-6 互易双口和互易定理4-7 含双口网络的电路分析第五章简单非线性电阻电路分析5-1 非线性电阻元件5-2 非线性电阻的串联和并联5-3 简单非线性电阻电路的分析5-4 小信号分析第二部分动态电路分析第六章动态电路的时域分析6-1 电容元件与电感元件6-2 一阶电路的零输入响应6-3 一阶电路的零状态响应6-4 一阶电路的全响应6-5 三要素6-6 阶跃响应和冲激响应6-7 RLC串联电路的零输入响应第七章正玄稳态电路的相量分析7-1 正玄电压和电流7-2 相量法的基本概念7-3 两类约束的相量形式7-4 阻抗和导纳7-5 串并联电路分析7-6 一般电路分析7-7 正玄稳态电路的功率7-8 最大功率传输定理7-9 三相电路7-10正玄稳态响应的叠加第八章网络函数和频率特性8-1网络函数8-2 RC电路的频率特性8-3 谐振电路8-4 谐振电路的频率特性第九章含偶和电感的电路分析9-1 耦合电感的电压电流关系9-2 耦合电感的串联与并联9-3 耦合电感的去耦等效电路9-4 空心变压器电路的分析9-5 耦合电感与理想变压器的关系第三部分磁路和铁心线圈电路第十章磁路的铁心线圈电路10-1 磁场的基本物理量和主要定律10-2 磁铁物质的磁化曲线10-3 磁路和磁路定律10-4 恒定磁通磁路的计算10-5 交变磁通下的磁损耗和波形畸形10-6 铁心线圈的电路模型10-7 铁心变压器的电路模型第一部分电阻电路分析第一章电路的基本概念和定律介绍：电路的基本概念和基本变量阐述：集总参数电路的基本定律---基尔霍夫定律定义：三种常用的电路元件---电阻、独立电压源、独立电流源讨论：集总参数电路中，电压和电流必须满足的两种约束1-1电路和电路模型一、电路电路的作用：1.实现电能的传输和转换2.实现电信号传输、处理和存储实际电路：由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气元件和设备连接而成的电路，称为实际电路根据实际电路的尺寸（d）与其工作型号的波长（λ）的关系，可将它们分为两大类：满足d《λ的电路称为集总参数电路，其特点是电路中任两端点的电压和流入任一器件端钮的电流是完全确定的，与器件的几何尺寸和空间位置无关。

第一章 电路的基础知识本章主要讨论电路的基本模型、电路的基本物理量、电路的基本元件。

引进了电流电压的参考方向的概念。

应用欧姆定律、基尔霍夫两定律等对直流电路进行分析。

这些内容是学习电工技术的基础。

我们在分析时先从直流电路出发，得出一般规律，以后再将这些规律和论扩展到交流。

1．1 电路及其主要物理量一、电路的基本概念 1．电路电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器件组合起来，能使电流流通的整体。

简单地说，就是电流流过的路径。

电路按其功能可分为两类：一类是为了实现电能的传输、分配和转换，例如电炉在电流通过时将电能转换成热能，这类电路称为电力电路。

另一类是为了实现信号的传递和处理。

例如电视机可将接收到的信号经过处理，转换成图像和声音，这类电路称为信号电路。

2．电路的组成图1-1(a)是手电筒的实际电路，它由电池、电珠、开关和金属连片组成。

当我们将手电筒的开关接通时，金属片把电池和电珠连接成通路，就有电流通过电珠，使电珠发光。

这时电能转化为热能和光能。

其中，电池是提供电能的器件，称为电源；电珠是用电器件，称为负载；金属连片相当于导线，它和开关是连接电源和负载，起传输和控制电能作用的，称为中间环节。

3．电路模型实际电路中电气元件的品种繁多，在电路分析中为了简化分析和计算，通常在一定条R L(a)实际电路(b)电路原理图(c)电路模型图1-1 手电筒电路件下，突出实际电路元件的主要电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。

例如用“电阻”这个理想的电路元件来代替电阻器、电阻炉、灯泡等消耗电能的实际元件，用内电阻和理想电压源相串联的理想元件组合来代替实际的电池等等。

用一个理想电路元件或几个理想电路元件的组合来代替实际电路中的具体元件，称为实际电路的模型化。

在电路分析中，常用的理想电路元件只有几个，它们可以用来表征千万种实际器件。

由理想电路元件构成的电路称为电路模型。