电子电工学第1章

江苏大学电工电子教研室
电路的基本概念和基本定律
伏-安关系： 电压电流关系 （u，i关联参考方向下）
i u e

N
d e dt dLi di L dt dt
di u e L dt
电磁感应定律 感应电动势阻碍电流 变化，且其大小与电 流变化快慢有关
对于线性电感
伏安关系
说明1： 电压与电流的变化率成正比，电感是动态元件 当
如果U 、I方向不 一致该如何？
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电路的基本概念和基本定律
二、功率的计算：
U、 I 为关联参考方向时： U、 I 为非关联参考方向时：
P = UI或 p＝ui
三、功率性质： 若计算结果 P（p） 0
若计算结果P（p） 0
Hale Waihona Puke + u –+
i
i
u –
P = －UI或 p＝－ui
电工技术（电工学I）
第一章 电路的基本概念和基本定律 Basic conception and Laws of circuit
江苏大学电气信息工程学院
School of electric and information，UJS
电路的基本概念和基本定律
内容
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
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电路的基本概念和基本定律
4.关联与非关联参考方向 对任一元件或一段电路 关联方向：
I
与
U
的参考方向一致
a
I U
b
非关联方向：
I
与
U
的参考方向相反
a

1 1 1 1 R R1 R2 Rn
分流公式
+
i i1
R1
i2
R2
R2 i1 i R1 R2
R1 i2 i R1 R2
理想电流源的串联与并联：
IS1 IS2 IS3 IS
并联
IS= ISk
注意参考方向
IS= IS1+ IS2 － IS3
串联
电流相同的理想电流源才能串联，且每个恒流 源的端电压均由它本身及外电路共同决定。
想想
US
练练
在电路等效 的过程中，与理 想电流源相串联 的电压源不起作 用；与理想电压 源并联的电流源 不起作用。 is=is2-is1
KVL通常用于闭合回路，但也可推 广应用到任一不闭合的电路上。 例：列出下图的KVL方程
a + uab b － + us3 －
i1
+ us1 －
R1
i4
+ us2 －
i2
R2
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1 0
导线 理想化 电源
I
电 池
灯 泡
+
_ 电源 E
R
U
理想化 元件
负载
今后我们分析的都是 电路模型，简称电路。
1-１电路中的物理量及其正方向
电路分析的主要任务在于分析求解电路物理 量，其中最基本的电路物理量就是电流、电 压和功率。
一、电流
电荷的定向移动形成电流。
电流的大小用电流强度表示，简称电流。
电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。

电工学第一章试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电流的单位是（）。

A. 伏特B. 安培C. 瓦特D. 欧姆答案：B2. 电阻的单位是（）。

A. 伏特B. 安培C. 瓦特D. 欧姆答案：D3. 电路中电流的流动方向是（）。

A. 从负极到正极B. 从正极到负极C. 任意方向D. 不流动答案：B4. 欧姆定律的公式是（）。

A. V = IRB. I = VRC. R = VID. V = RI5. 并联电路中，电阻的总阻值（）。

A. 等于最大电阻值B. 等于最小电阻值C. 小于任一电阻值D. 等于任一电阻值答案：C6. 串联电路中，电流的大小（）。

A. 等于任一电阻的电流B. 大于任一电阻的电流C. 小于任一电阻的电流D. 不确定答案：A7. 电容器的单位是（）。

A. 法拉B. 欧姆C. 安培D. 伏特答案：A8. 电感器的单位是（）。

A. 法拉B. 亨利C. 安培D. 伏特答案：B9. 电能的单位是（）。

B. 瓦特C. 伏特D. 安培答案：A10. 电功率的单位是（）。

A. 焦耳B. 瓦特C. 伏特D. 安培答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 当电压为220V时，通过电阻R=100Ω的电流为______安培。

答案：22. 电路中电阻R=10Ω，电流I=5A，根据欧姆定律，电压V=______伏特。

答案：503. 电容器的电容为C=2μF，电压V=300V，则电容器存储的电荷Q=______库仑。

答案：0.64. 电感器的电感L=0.5H，电流变化率dI/dt=2A/s，则电感器产生的感应电动势E=______伏特。

答案：15. 一个并联电路由两个电阻R1=4Ω和R2=8Ω组成，总电阻Rt=______Ω。

答案：2.676. 一个串联电路由两个电阻R1=6Ω和R2=12Ω组成，总电阻Rt=______Ω。

答案：187. 电能W=Pt，其中P是功率，t是时间，若P=100W，t=2h，则W=______焦耳。

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（三）电路的短路 开关SA接“3” 号位置，电路中的 短路电流： I短 E r U外 E I短r 0
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（四）电路在三种状态下各物理量的关系
电路 状态
电流
电压 电源消耗功率 负载功率
断路 I 0
U E
PE 0
（一）部分电路欧姆定律 （二）全电路欧姆定律
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（一）部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律的内容 在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体
两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R 。
式中 I—导体中的电流，A； U —导体两端 的电压，V； R—导体的电阻，Ω。
1.串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即：
I I1 I2 In
2.串联电路两端总电压等于各电阻两端分电压之和，即：
U U1 U2 Un
3.串联电路等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻值之
和，即：
R R1 R2 Rn
注：（1）如果电路中串联的 n 个电阻值相等（均为 R0），
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（二）电阻率 概念：长度为1m、截面为1mm2的导体，在一定温度下 的电阻值，用符号ρ表示。其单位为Ω·m（欧米）。 纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最 好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采 用导电性能良好的铜、铝作导线。
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的电压表，它的内阻 R0 为 40kΩ 。用它测量电压时，允 许流过的最大电流是多少？
解：
I

U R0

300 40 103