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第一章电路及其分析方法

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第1章 电路的基本定律与分析方法

第1章 电路的基本定律与分析方法
复杂电路的几个术语—— 支路：电路中每一个分支 节点：三个或三个以上支路的会交点 回路：电路中任一闭合路径 网孔：内部不含其它支路的回路又称独立回路
例:
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、… ... （共7 个）
我们为什么要学习
《电工电子技术》 这门课?
学习后续课程的需要 今后从事岗位技术工作的需要
电工电子技术
课程性质:技术基础课 机械制造与自动化专业
紧密结合工程实际,学习电工、电子技术的基本理论、 基本知识和基本技能，为学习后续课程及从事工程技术 工作打下一定的基础。
课程内容:
课程内容的基础性与普遍适用性
求：U1
U1- U6 - U5 +#43;20) =0
U1=-5V
1.1.4.3 支路电流法
1.支路电流法的概念 以各支路电流为未知量依据基尔霍夫两条定律列 方程的分析方法称为支路电流法
例 I1
c +R1
E1 -
a
I2 R2
d
I1 ＋ I3 ＝ I3
I3 R3
+ _ E2
例如：手电筒电路
电源
开
关
负载
三、电路的作用
（1）用于电能传输、分配、与转换——如照明用电 电路。这种电路特点是工作电压高、传输电能大， 常称为电力电路。
发电机 升压变压器
降压变压器
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电灯
电能转换 为光能
（2）用于信息传递和处理——如扬声器电 路.

第一章 电路的基本概念和分析方法A

第一章 电路的基本概念和分析方法A

例1 对于我国电力系统来说，集中参数电路尺寸最大 为多少。 c / f 3 108 / 50m 6000km 可见，对以此为工作频率的实验室设备来说，其尺 寸远小于这一波长，因此它能满足集中化条件。而 对于数量级为104km的远距离输电线来说，则不满足 集中化条件，不能按集中参数电路处理。 例2 对无线电接收机的天线来说，如果所接收到信 号频率为400MHz，则 是否可是为集中参数电路处理 。 c / f [3 108 /(400 106 )]m 0.75m 因此，即使天线的长度只有0.1m，也不能把天线视 为集中参数元件。
若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。
第一章 电路的基本概念和分析方 法
例1-1
A
关联参考方向 元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之 为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向 。 U U 非关联方向 关联方向 I I ＋ u
i
B
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压电 流参考方向关联否？
-5A + 4V
-
发出 20w
+ 2V
-1A
吸收 2w 非关联
关联 p = 4 × (-5) = -20w < 0
p =- ui = - (-1) × 2 = 2 w> 0
第一章 电路的基本概念和分析方 法
c +
US1 -
I1 R1 I2
用什么来 求解呢?
a
R2 b
图1
I3
d
R3 IS3
第一章 电路的基本概念和分析方 法
U<0
如无特殊说明，在电路分析中所涉及的电流、电压 方向都指参考方向。
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大学物理第1章电路及其分析方法

大学物理第1章电路及其分析方法

Part
06
实验与实践
电路实验的基本操作
实验准备
熟悉实验原理、目的和步骤，准 备好所需设备和材料。
实验报告
整理实验数据和结论，撰写实验 报告。
实验操作
按照实验步骤进行操作，注意观 察和记录实验数据。
数据处理
对实验数据进行处理和分析，得 出结论。
电路故障排查与维修
故障诊断 1
通过观察和测试确定故障 部位和原因。
三角形电路
三个端子不连接到一个公共点的电路。每个元件的电压是相 电压。
节点电压法与回路电流法
节点电压法
通过设定节点电压，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个节点 和少量元件的电路。
回路电流法
通过设定回路电流，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个回路 和少量元件的电路。
Part
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律 之一，它包括基尔霍夫电流定律和基尔 霍夫电压定律。
VS
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在任意一个闭合 电路中，流入节点的电流总和等于流出节 点的电流总和。数学表达式为：∑I入=∑I出。 基尔霍夫电压定律指出，在任意一个闭合 电路中，沿着闭合路径绕行一周，各段电 压的代数和等于零。数学表达式为：∑U=0。
大学物理第1章电路 及其分析方法
• 引言 • 电路的基本概念 • 欧姆定律与基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析方法 • 复杂电路的分析方法 • 实验与实践
目录
Part
01
引言
主题简介
电路及其分析方法
01
本章节主要介绍电路的基本概念、元件、电路模型以及分析方
法。
电路的重要性

第一章 电路及其分析方法

第一章 电路及其分析方法

有
I
源
+
电
U
路
–
1.5 基尔霍夫定律(KL)
• 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 (KCL)和基尔 霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电 压和电流所遵循的基本规律，是分析电路的基本定 律。
• 两类约束
①元件约束(VCR)
如电阻元件 uR = RiR
u L di dt
i C du dt
对结点①：- i1- i4 - i6 0
对结点②： i2 + i4 - i5 0
对结点③：- i3+ i5 + i6 0
①
i1
i4
i2
i6 ②
3式相加得： i1 - i2 + i3 0
表明：KCL可推广应用于电路
i3
i5
中包围多个结点的任一闭合面。
③
• 例2：求电流 i。
3A
3
3
(2)KVL是对回路中的支路电压的约束，与回路各支路 上接的是什么元件、电路是线性还是非线性无关；
(3)KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方 向无关。
例2：求电压 u。
I4 R4 + I3 R3 –E = 0
对回路 adbca，沿逆时针方向循行：
– I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 – I2 R2 = 0 对回路 cadc，沿逆时针方向循行：
– I2 R2 – I1 R1 + E = 0
注意： (1)KVL不仅适用于回路，也适用于电路中任一假想
的回路;
是什么元件、电路是线性还是非线性无关；
(3)KCL方程是按电流参考方向列写的，与实际方向

电路基本分析 第一章 电路分析的基本概念及定律

电路基本分析 第一章 电路分析的基本概念及定律

Chapter 1
Chapter 1
Chapter 1
举例
开关 干电池
电灯
R0 + US （b）
S R1
（a）
（c）
实际电路与电路模型
Chapter 1
四、电路的分类 1.集总参数电路：其电路的几何尺寸l<<电路的工作频率 对应的波长λ。 集总参数电路又分为线性能 定义：一段时间内电路消耗的功率。可表为：
W=P t
若功率随时间变化，则： w
u、i 方向与w的关系：

t
pdt uidt
0
0

i
t
单位：焦耳J
u、i 方向如图示：
w>0，吸收；w<0， 发出。
a
+
u
_
b
Chapter 1
小结： 1.实际电路或实际电路元件可以用理想电路元件或理想 电路元件组合的电路模型进行模拟。
目 录
第一章 电路的基本概念和定律 第二章 电阻电路的等效变换 第三章 电路分析的网络方程法 第四章 正弦交流电路 第五章 谐振与互感电路 第六章三相电路 第七章 非正弦周期电流电路 第八章 动态电路的时域分析
第九章 动态电路的复频域分析
第十章 二端口网络
Chapter 1
第一章
电路分析的基本概念及定律
Chapter 1
教学目的 1.了解实际电路、理想电路元件和电路模型的概念。 2.熟练掌握电流、电压和电功率的概念。 3.理解电位、电动势和能量的概念。
教学内容概述 主要介绍理想电路元件和电路模型的概念以及电路中常 用的物理量：电流、电压和电功率的概念。 教学重点和难点 重点：电流、电压的参考方向及关联参考方向和电功率 的计算。 难点：电功率的计算及对电路发出和吸收功率的判断。

电工电子学课件_______第一章

电工电子学课件_______第一章

uab
b
13
关联参考方向与非关联参考方向 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向 可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常 常将其取为一致，称关联参考方向；如不一致， 称非关联参考方向。 i
a
i u
b a
+
−
u
+
b
(a)关联参考方向
(b)非关联参考方向
如果采用关联参考方向，在标注时标出一种即可。 如果采用非关联参考方向，则必须全部标注。
b （b）
三、电路中的功率
定义： 单位时间内元件吸收（消耗）或发出（释 放）的电能。 dw 数学表达式： p dt 单位：瓦特 W 方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表 示的是该元件吸收（消耗）功率的大小。即为：
i i
w
+ u
w
+ u
p>0
18
p<0
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
34
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
实际电压源 I + − Rs Us
U Us
RL
0 理想电压源 实际电压源
U
I
电源内阻，表 示内部损耗 U = Us – IRs
Rs越小 特性曲线越平坦
当Rs = 0 时，实际电压源模型就变成电压源模型
35
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
2.电流源
Uab
15
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
Uab是否表示a端的电位高 于b端的电位？
a
Uab 元件
b
Uab只表示a、b两端电位的参考 方向为由a指向b。实际两点电 位哪点高，要看是Uab>0，还是 Uab<0。若Uab>0，则a端电位高 于b端电位。反之， b 端电位高 于a端电位。

计算机电路基础(第1章 电路的基本概念和分析方法)

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。

第1章__电路的基本概念和分析方法--第1讲

第1章__电路的基本概念和分析方法--第1讲

第1章 电路的基本概念和基本定律 章
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 电路和电路模型 电路的基本物理量 电阻元件和电源 基尔霍夫定律 支路电流法 等效变换法 节点电压法 网络定理分析法 应用——惠斯登电桥测电阻 应用 惠斯登电桥测电阻
本章内容提要
重点： 重点：
电子技术基础
参考教材：计算机电路基础（第二版） 参考教材：计算机电路基础（第二版） 张虹主编，电子工业出版社） （张虹主编，电子工业出版社）
主讲： 主讲：宁波工程学院电信学院包蕾
(QQ:178083516 ) 622774
1. 基本电路知识 2. 模拟电子电路知识 3. 数字电路知识
24% 26% 50%
（1）电路模型的概念； ）电路模型的概念； （2）电压、电流的参考方向； ）电压、电流的参考方向； （3）电路的各种分析方法； ）电路的各种分析方法；
难点： 难点：
（1）关联参考方向的判断； ）关联参考方向的判断； （2）灵活、熟练选用最佳分析电路的方法。 ）灵
我们要学习最现代的技术，必须掌握最基 我们要学习最现代的技术，必须掌握最基 最现代的技术 的知识，否则的话，我们很难掌握最先进 最先进的 本的知识，否则的话，我们很难掌握最先进的 技术。特别是现今社会， 技术。特别是现今社会，我们无时无刻地与电 打交道，电能是最主要的能源, 打交道，电能是最主要的能源,如果不掌握有 关电路和器件的特性, 关电路和器件的特性,我们根本无法很好的应 用它， 用它，也无法开发出更多适合我们要求的新装 学习计算机硬件的基础就是电路, 置。学习计算机硬件的基础就是电路,随着计 算机技术飞速发展， 算机技术飞速发展，电子技术的应用越来越广 而这方面的人才越来越缺乏。 泛，而这方面的人才越来越缺乏。

电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法

电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法

-
电流源模型
实际电源可用一个电流为IS的理想电流源与电阻并 联的电路作为实际电源的电路模型，称为电流源模型。
其中
IS

U0 R0
称为短路电流
实际电源内阻R0越大，越接近于理想电流源。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
3.实际电源模型的等效变换
R0 + US -
等效电压源模型
IS

US R0
US R0IS
2.理想电流源：理想电流源是从实际电流源抽象出来的 理想二端元件，流过它的电流总保持恒定，与其端电压 无关。理想电流源简称电流源。 电流源的两个基本性质
①电流是给定值或给定的时间函数，与电压无关；
②电压是与相连的外电路共同决定的。
IS或iS
+ U或i
－
电流源的图形符号
电流源的伏安关系
i IS
o
u
直流电流源伏安特性
uR（ i 关联u ） R（ 或 i 非关联）
电阻参数R：表示电阻元件特性的参数。 线性非时变电阻：R为常数；简称为线性电阻。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
应当注意，非线性电阻不满足欧姆定律。
单位：SI单位是欧[姆]（Ω）。计量大电阻时，以千欧 （KΩ）、兆欧（MΩ）为单位。
电阻的参数也可以用电导表示，其SI单位是西［门 子］（S）。线性电阻用电导表示时，伏安关系为
②箭头，如图(a) i。
参考方向的意义：若电流的参考方向和实际方向一致， 则电流取正值，反之则取负值。如图（a）、(b)所示。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1. 电压、电位、电动势
⑴电压

第1章 电路分析基础

第1章 电路分析基础
Conclusion：支路电流法的一般解题步骤： 1. 确定电路的支路数，选定参考方向，设待求支路电流的 数为m。 2. 选定所有的独立结点(n-1)，应用kcl列写n-1 个方程。 3. 选择独立回路并指定每个回路的绕行方向，应用kvl列写m(n-1)个方程。 4.联立求解方程，得出m个结果。 5. 应用欧姆定律求出各支路的电压。 例题：书19页例1.10、1.11
i1
u R1
R2 R1 R2
iS
i2
u R2
R1 R1 R2
iS
简单电阻电路的计算：18页例1.9
第40页，共58页。
1.3.3支路电流法
电路有m条电路，以m条支路电流作为未知量，应用
基尔霍夫定律列出m个独立的方程式，联立求解方程式 即可解出各支路电流。这就是支路电流法。
I1 U1
R1
a I2
b
电感(Inductance)等 为了对实际电路进行分析，可忽略负载的次要因素，将其近 似看作理想电路元件，简称为元件（Element ） 。 元件通过端子与外电路相连，按端子的数目可将元件分为 ：二端元件、三端元件、四端元件等。
第4页，共58页。
实际情况中，电路由电源（信号源）、负载和中间环结组 成。
3、联立求解3个方程即可。
R1
b
3个方程如下： Il＋I2＋IS3－I4＝0 I1R1－US1＋US2－I2R2＝0 I2R2－US2＋I4R4＝0
解之得：
Il＝－22(A)
I2＝14(A) I4＝10(A)
第43页，共58页。
1.3.4结点电压法 以结点电压作为未知量，将各支路电流用结点电压表示
U4
R2
R3
U5
R4 R5

电路分析-第1章 电路的基本概念和基本定律

电路分析-第1章 电路的基本概念和基本定律

Uad=φa—φd=10—(—3)=13V
Ubd=Uba+Uad=—2+13=11V
以上用两种思路计算所得结果完全相同，由此可 (1) 两点之间的电压等于这两点之间路径上的
(2) 测Uab和Ubd的电压表应按图(b)所示跨接在 待测电压的两端，其极性已标注在图上。
§1－3 电功率与电能
一 、电功率 1. 定义 图中表示电路中的一部分 a 、 b 段，图中采 用了关联参考方向，设在 dt 时间内，由 a 点转移 到b点的正电荷量为dq，ab间的电压为u，在转移 过程中dq失去的能量为 d udq 因此，ab段电路所消耗的功率为
(a)开路状态；
(b)短路状态
§1－5电压源和电流源
例1.5 某电压源的开路电压 为30V，当外接电阻R后， 其端电压为25V，此时流经 的电流为5A，求R及电压源 内阻RS。 解： 用实际电压源模型表征该 电压源，可得电路如图所示。 即： 设电流及电压的参考方向如图 中所示，根据欧姆定律可得：
＋ 30 V － RS R I ＋ U －
U＝U －R I S S
(a)
(b)
内阻
电阻Rs表示实际 电源的能量损耗
§1－5电压源和电流源
电路的两种特殊状态 开路状态。如图(a)所示。此时不接负载，电 流为零，端电压等于开路电压。可用开路电压 和内阻两个参数来表征。
＋ US － RS － U＝UOC ＋ ＋ US － RS ISC ＝ UOC RS
§1－5电压源和电流源
U R I
根据
S S
U R I
25 5 5
U U R I
30 25 1 5
U S U 可得：R S I
§1－5电压源和电流源

电工电子第1章电路与电路分析基础

电工电子第1章电路与电路分析基础

1.2 电路的基本物理量
其代数和即为该点的电位。从待求点参考点到参考点的路 径往往不止一条，但对同一参考点而言，某一点的电位值 具有唯一性。一般尽量选择简单的路径进行计算。 1.2.3 电动势
电动势反映了电源把其他形式的能量转换为电能本领 的大小。电源常用符号E或US表示。电动势的实际方向为 由电源负极经电源内部到电源正极，即电源内部电位升高 的方向。
1.2 电路的基本物理量
图1-8 例1-1图 例1-1 电路如图1-8所示，已知E1=6V，E2=4V，R1=4Ω， R2=2Ω。 如果以B点为参考点，求A、C点电位。
1.2 电路的基本物理量
解：各电阻中电流的参考方向如图1-8所示。通过观察，R1、R2、 E1形成一个简单的串联回路，R3没有形成回路。以B点为参考点，
P

U I

U
U R总

39.5
220 4.84 1.06

1.47kW
通过计算说明，线路长度仅仅为1km，导线截面已增 大到50平方毫米，线路上仍然有39.5V的电压降，负载端 电压降低到180.5V，造成了电能大量浪费的同时，负载甚 至将无法正常工作。
1.3 电路中的电阻 图1-14 线路的功率损耗
1.3.2 欧姆定律与电阻的串并联
1.一段电路的欧姆定律
I

Uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱR
图1-12一段含有电阻的电路 图1-13线性元件的伏安特性曲线
1.3 电路中的电阻 伏安特性曲线：元件的电压与电流的关系曲线。 线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线。 线性电路：由线性元件构成的电路。 非线性电路：含有非线性元件的电路叫做。 2.全电路欧姆定律
则有 UB＝0，I3＝0

电工与电子技术基础-第1章直流电路及其分析方法

电工与电子技术基础-第1章直流电路及其分析方法

【例】电路如图所示，U=12V，I= –4A。 试计算元件的电功率。
【解】由电路可知，此题的电压和电流为关联方 向，有 (W)
P UI 12 (4) 48
这说明元件产生功率，而不是吸收功率，相当于电源。
1.1.4 电路的基本元件
理想元件是组成电路模型的基本单元，元 件上电压与电流之间的关系又称为元件的伏安 特性，它反映了元件的性质。电路元件按能量 特性，可分为无源元件和有源元件；按与外部 连接的数目，可分为二端、三端、四端元件等； 按伏安特性，可分为线性元件和非线性元件。
1、电阻的串联
I
1.2.2 电阻串并联
特点: + + 1)各电阻一个接一个地顺序相联； U1 R1 2)各电阻中通过同一电流； – U + 3)等效电阻等于各电阻之和； U2 R 2 R =R1+R2 – – 4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。 两电阻串联时的分压公式： I R1 R2 U1 U U2 + U R1 R2 R1 R2 应用： U R 降压、限流、调节电压等。 –
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 + + I I U U R 6V 2A R 6V –2A – – (a) (b)
U 6 解：对图(a)有, U = IR 所 以: R 3Ω I 2 对图(b)有, U = – IR 所以 : R U 6 3Ω I 2
U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载； P = UI 0，电源。 U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。
5．标注参考方向应注意的问题
（1）电压和电流的方向是客观存在的。参考方向是人为规定的 方向，在分析电路时需要先规定参考方向，然后根据这个规定 的参考方向列写方程式。 （2）参考方向一经确定，在整个分析计算过程中必须以此为准， 不能再改变。 （3）不标明参考方向，说某个电压或电流的值为正、为负没有 意义。 （4）参考方向可以任意选取而不影响结果。 （5）电压和电流的参考方向可以分别单独选取。但为了分析方 便，同一段电路的电流和电压的参考方向要尽量一致（电流的 方向从电压的“+”极性端流入，从电压的“–”极性端流出）。

电路分析基础教案

电路分析基础教案

电路分析基础教案第一章：电路基本概念1.1 电流、电压和电阻学习目标：1. 了解电流、电压和电阻的概念及它们之间的关系。

2. 掌握欧姆定律的运用。

教学内容：1. 电流的概念及电流的表示方法。

2. 电压的概念及电压的表示方法。

3. 电阻的概念及电阻的表示方法。

4. 欧姆定律的内容及其应用。

教学活动：1. 引入电流、电压和电阻的概念，引导学生通过实际电路观察和体验。

2. 讲解欧姆定律，并引导学生进行相关计算练习。

作业与评估：1. 完成电流、电压和电阻的相关计算练习。

2. 设计一个简单的电路，测量电流、电压和电阻的值。

1.2 电路元件学习目标：1. 了解电路元件的种类及作用。

2. 学会使用电路元件进行电路搭建。

教学内容：1. 电路元件的分类及其特点。

2. 电路元件的符号及其表示方法。

3. 电路元件的实际应用。

教学活动：1. 介绍电路元件的种类及其作用，展示电路元件。

2. 讲解电路元件的符号及其表示方法。

3. 引导学生进行电路搭建，实际应用电路元件。

作业与评估：1. 识记电路元件的符号及其表示方法。

2. 完成电路搭建，观察电路元件的实际应用。

1.3 串联电路和并联电路学习目标：1. 了解串联电路和并联电路的特点。

2. 学会分析串联电路和并联电路的电压、电流关系。

教学内容：1. 串联电路的特点及其电压、电流关系。

2. 并联电路的特点及其电压、电流关系。

3. 串并联电路的判断方法。

教学活动：1. 讲解串联电路的特点及其电压、电流关系。

2. 讲解并联电路的特点及其电压、电流关系。

3. 引导学生进行串并联电路的判断练习。

作业与评估：1. 掌握串联电路和并联电路的特点及其电压、电流关系。

2. 进行串并联电路的判断练习。

1.4 简单电路的测量学习目标：1. 学会使用电压表、电流表进行电路测量。

2. 学会使用欧姆表测量电阻。

教学内容：1. 电压表、电流表的使用方法及其注意事项。

2. 欧姆表的使用方法及其注意事项。

3. 简单电路的测量方法。

4-第一章 电路的基本概念及基本定律分析

4-第一章 电路的基本概念及基本定律分析

第一章 电路的基本概念及基本定律第一节 电路的概念、组成和作用一、电路的概念电路是电流的通路，是为了某种需要而由一些电工设备或元件按照一定方式联接而成的闭合回路。

二、电路的组成电路由电源、负载和中间环节三个基本部分组成的（一）电源电源是供应电能的设备。

它把其他形式的能量转化为电能。

（二）负载负载，是对取用电能设备的统称。

（三）中间环节中间环节是指联接电源和负载的部分.三、电路的作用（一）电路能够实现电能的传输、分配和转换。

（二）电路能够实现信号的传递和处理。

四、电路的激励与响应激励(输入):作用在电路上的电源或信号源的电压或电流.响应(输出):由于激励在电路各部分产生的电压和电流。

第二节 电路的基本物理量一、电流（一）电流的概念把电荷有规则的定向运动现象，称为“电流”。

（二）电路的大小和种类所谓电流强度就是单位时间内通过导体横截面的电量。

电流分直流电流和交流电流两种。

1．直流电流大小和方向都不随时间的变化而变化的电流，称为直流电流.2．交流电流大小和方向都随时间的变化而变化的电流，称为“交流电流.对于直流，其电流强度（I ）等于单位时间（t ）内通过导体横截面的电量（Q ）。

I=tQ （1-1） （三）电流的单位在国际单位制中，电流(I)----安（A ）；电量（Q ）----库仑（C ）；时间（t ）----秒（s ）(四)电流的方向习惯上规定正电荷运动的方向为电流的方向。

二、电压（一）电压的概念定义：a 、b 两点间的电压U ab 在数值上等于把单位正电荷从a 点移到b 点，电场力所作的功。

（二）电压的大小和单位用公式表示为（1-2） 上式说明：（1）a 、b 两点间的电压U ab 在数值上等于电场力把单位正电荷从a点移到b 点所作的功，也就是单位正电荷从a 点到b 点所失去的能量。

（2）电路中任意两点间的电压等于这两点的电位之差，所以电压又叫做“电位差”。

（三）电压的方向电压方向规定为高电位点指向低电位点。

第1章直流电路及其分析方法-选择复习题大学电工

第1章直流电路及其分析方法-选择复习题大学电工

第1章直流电路及其分析方法-选择复习题1．如图所示电路中，当电阻Ｒ2增加时，电流Ｉ将______。

(A) 增加(B) 减小(C) 不变2．二只白炽灯的额定电压为220V,额定功率分别为100W和25W，下面结论正确的是__________。

(A) 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大(B) 100Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大(C) 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较小3．常用电容器的两项主要数据是电容量和耐压值。

电容器的这个耐压值是根据加在它上面的电压_________来规定的？A. 最大值；B.平均值；C. 有效值；D.瞬时值。

4．图所示电路中，A、B端电压ＵAB＝______。

A. -2VB. 2VC. -1VD. 3V5．电路如图所示,它的戴维南等效电路中,ＵOC和ＲO应是______。

A. 6V，2ΩB. 4.5V，2ΩC. 2V，2ΩD. 3V，3Ω6．如图所示电路, 电流源两端电压Ｕ=_ _V。

A. 15VB. 10VC. 20VD. -15V7．图示电路中Ｒ1增加时电压Ｕ2将_ ___。

A. 不变B. 减小C. 增加8．通常电路中的耗能元件是指______。

A.电阻元件B.电感元件C.电容元件D.电源元件9．用具有一定内阻的电压表测出实际电源的端电压为6V，则该电源的开路电压比6V_ ____。

A. 稍大B. 稍小C. 严格相等D. 不能确定10．电路如图所示，B、C两点间的电压U BC为：_____。

A. 2VB. 8VC. 0VD. -2V11．图示电路中，发出功率的电路元件为___ __。

A.电流源；B. 电压源；C. 电压源和电流源。

12．图示电路中，电流值I=_____。

A. 2A；B. 4A；C. 6A；D. -2A。

13．图示电路中，欲使I1= I/4，则R1、R2的关系式为______。

A. R1=3R2B.R1=R2/3C. R1=R2/4D.R1=4R214．图示电路中，U=-10V，则6V电压源发出的功率为_____W。

电路第六版邱关源习题及答案全解

电路第六版邱关源习题及答案全解

电路第六版邱关源习题及答案全解简介《电路第六版邱关源习题及答案全解》是邱关源编著的一本电路教材的习题集，旨在帮助读者巩固和加深对电路学习的理解。

本文将对该习题集进行全面的解答，以便读者更好地掌握电路相关知识。

第一章：基本电路分析方法1.1 负载电流和电压分析习题1.1问题描述：一个电路中有多个电阻，电阻值分别为R1、R2和R3，三个电阻串联，输入电压为V。

求每个电阻上的电压。

解答：根据串联电路的特点，整个电路中的电流相等，即I1 = I2 = I3。

根据欧姆定律可得，V = R1 * I1，V = R2 * I2，V= R3 * I3。

将I1、I2、I3带入上述公式，可以得到每个电阻上的电压。

1.2 电流和电压源互换习题1.2问题描述：一个电路中有电阻R和电流源I，求电阻两端的电压。

解答：根据电流和电压源互换的原理，电流源可以看作是电压源与电阻串联的形式。

所以可以将电路视为一个电阻和电压源串联的电路，然后使用基本的电路分析方法进行计算。

第二章：电路定理及其应用2.1 叠加定理习题2.1问题描述：一个电路中有多个独立电压源，求某个电阻上的电流。

解答：根据叠加定理，可以将每个独立电压源分别作用于电路，然后分别计算电阻上的电流。

最后将每个电压源对应的电流相加，得到最终的电流。

2.2 集总参数与等效电路习题2.2问题描述：一个电路中有多个电阻和电压源，求等效电路的总电阻和总电流。

解答：根据集总参数与等效电路的原理，可以通过求解等效电路来简化计算。

首先可以将电路中的多个电阻通过串并联的形式简化为一个等效电阻。

然后可以计算等效电路中的总电流。

第三章：交流电路分析3.1 正弦交流电压源的表示习题3.1问题描述：一个电路中有正弦交流电压源，求电阻上的电流和电压的相位差。

解答：根据正弦交流电压源的表示，可以通过欧姆定律和正弦函数公式计算电阻上的电流和电压。

其中相位差可以通过比较电流和电压的相位角得到。

3.2 交流电路中的复数运算习题3.2问题描述：一个电路中有多个电感和电容，求电路的阻抗和谐振频率。

第一章 直流电路及其分析方法

第一章 直流电路及其分析方法

《电工与电子技术基础》自测题第1章直流电路及其分析方法判断题1.1 电路的基本概念1．电路中各物理量的正方向不能任意选取。

[ ]答案:X2．电路中各物理量的正方向不能任意选取。

[ ]答案:X3．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相同。

答案:X4．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相反。

答案:V5．电路中各物理量的正方向都可以任意选取。

[ ]答案:V6．某电路图中，已知电压U=-30V，则说明图中电压实际方向与所标电压方向相反。

答案:V7．组成电路的最基本部件是：电源、负载和中间环节[ ]答案:V8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。

[ ]答案:V9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。

[ ]答案:V10．电场力是使正电荷从高电位移向低电位。

[ ]答案:V11．电场力是使正电荷从低电位移向高电位。

[ ]答案:X1.2 电路基础知识1．所求电路中的电流（或电压）为＋。

说明元件的电流（或电压）的实际方向与参考方向一致；若为－，则实际方向与参考方向相反。

[ ]答案:V2．阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率小。

[ ]答案:X4．电路就是电流通过的路径。

[ ]答案:V5．电路中选取各物理量的正方向，应尽量选择它的实际方向。

[ ]答案:V6．电路中电流的实际方向总是和任意选取的正方向相同。

[ ]答案:X7．电阻是用来表示电流通过导体时所受到阻碍作用大小的物理量。

[ ]答案:V8．导体的电阻不仅与其材料有关，还与其尺寸有关。

[ ]答案:V9．导体的电阻只与其材料有关，而与其尺寸无关。

[ ]答案:X10．导体的电阻与其材料无关，而只与其尺寸有关。

[ ]答案:X11．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成正比，与其电阻值成反比。

[ ]答案:V12．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成反比，与其电阻值成正比。

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1.定义
电感元件 储存磁能的元件。其特 性可用～i 平面上的一 条曲线来描述。

i
f ( , i ) 0
2. 线性电感元件
任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链 成正比。
~ i 特性是过原点的直线。

( t ) Li( t ) or L
i

i
tan
O

i
电路符号
L u ( t)
• 三者的区别和联系 电压等于两点电位之差： Uab=Va－Vb 电源的开路电压在数值上等于电源电动势； 电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。
例
a
b
已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电 场力做功8J，由b点移动到c点电场力 做功为12J， ① 若以b点为参考点，求a、b、c点的电 位和电压Uab、U bc;
iAB
B
•电压的参考方向
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考点 （＝0）时电场力做功的大小。 单位正电荷 q 从电路中一点移至另一点 时电场力做功（W）的大小。
电压U
dW U dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位
V (伏)、kV、mV、V
•电压、电位和电动势
a
电动势E只存 在电源内部， 其数值反映了 电源力作功的 本领，方向规 定由电源负极 指向电源正极
问题
复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往 往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难 。
电压(降)的参考方向 参考方向 U 实际方向
+
–
+
假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 实际方向
+
–
–
+
U >0
U<0
电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示：
U
(2)用正负极性表示
2、电流与电压及其参考方向
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
•电流的参考方向
电流
电流强度
带电粒子有规则的定向运动
单位时间内通过导体横截面的电荷量
i (t ) dq dt
单位
方向
A（安培）、 kA、mA、A
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？ 何谓理想电路元件？ 其中“理想”二字在 实际电路的含义？
如何在电路 中区分电源 和负载？
试述电路的功 能？何谓“电 路模型”？
理想元件有何 特征？
学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、 认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个 基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。
S R0
I
+
U RL
+
_
b
E
–
路端电压U。 电压的大小反映 了电场力作功的 本领；电压是产 生电流的根本原 因；其方向规定 由“高”电位端 指向“低”电位 端。
电位是相对于参考点的电压。 参考点的电位: b=0；a点电位： a=E-IR0=IR
•电压、电位和电动势
• 三者的定义式 W源 W a－ W b W a－ W 0 E = a= Uab = q q q 显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此 它们的单位一样，都是伏特[V]。
u、i 取关联 参考方向
满足欧姆定律 u 0 R i
伏安特 性为一 条过原 点的直 线
i
+
单位
u
－
R 称为电阻，单位： (Ohm) G 称为电导，单位：S (Siemens)
注意
欧姆定律
①只适用于线性电阻( R 为常数）；
②如电阻上的电压与电流参考方向 非关联，公式中应冠以负号； ③说明线性电阻是无记忆、双向性 的元件。 i R
a
c 0
b
Wac 8 12 a 5V q 4 Wbc 12 b 3V q 4 U ab a b 5 3 2 V
结论
c
U bc b c 3 0 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定， 电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参 考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压 保持不变。
• 理想电路元件
+
R L C – US IS
电阻元件 只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的 电特性
电容元件 只具有储 存电能的 电特性
理想电压源 输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流 恒定，两端电 压由它和负载 共同决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似化，其电 特性单一、精确，可定量分析和计算。
特点： 1. 流过所有电阻的电流i相同 2. u=u1+u2+ … +un 3. Req=R1+R2+ … +Rn 分压公式：
Ri ui u Req
2. 并联
特点： 1. 所有电阻的电压u相同 2. i=i1+i2+ … +in
3.
u u Req i i1 i2 in
注意 5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
电路元件按照其与电路其他部分相连接的端钮 数，可以分为二端元件和多端元件。二端元件 通过两个端钮与电路其他部分连接；多端元件 通过三个或三个以上端钮与电路其他部分连接。

能量
从 t0 到 t 电阻消耗的能量：
WR pdt uidt
4.电阻的开路与短路

t0 t0
t
t
u
0 i
开路
uu
i
i R
i0

R or G 0
0
u0
+ +
––
短路
u i
i0 u0 R 0 or G
实际电阻器
5. 线性电阻元件的串、并联
1. 串联
则欧姆定律写为
u
+
i –G u
u –R i
公式和参考方向必须配套使用！ 无特殊说明一般均使用关联参考方向
3.功率和能量

功率
i
R
+
i
u
R
+
p u i i2R u2 / R
p -u i (-R i) i
–i2 R - u2/ R
-
u
表明 电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。
• 转换。
电子技术中
电路可以实现电信号的传递、变换、 存储和处理。
• 电路模型
S 开关 电 源 负 载 R0
中间环节 I
+
RL U
+
_
连接导线
US
–
负载
实体电路
电源
电路模型
用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实 际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
P5 U5 I3 7 (1) 7W（发出）
P6 U 6 I 3 (3) (1) 3W（吸收）
注意
对一完整的电路，满足：发出的功率＝吸收的功率
想想、练练
已知某电路中Uab=5V,试说明a,b两点哪 点电位高？
一个元件的功率为 P=100W，试讨论关联与 非关联参考方向下，该 元件吸收还是发出功率？
1kA=103A
1mA=10-3A 1 A=10-6A
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:
实际方向
A A 问题

B B

实际方向
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时， 电流的实际方向往往很难事先判断。
参考方向 i A
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
参考方向
表明
B
电流(代数量) 大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
电流参考方向的两种表示：
用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。
i
A
参考方向 B
用双下标表示： 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。 A
(包括
① 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向 ② 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 方向和符号)，在计算过程中不得任意改变
③ 参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的 实际方向不变。
想想、练练
已知某电路中Uab=5V,试说明a,b两点哪 点电位高？
电功率大的用电器， 电功也一定大，这种说 法正确吗？为什么？
i1 i2 in 1 Geq Req u G1 G2 Gn
分流公式：
Gn i n Gn u i Geq
1.2.2
电感器
电感元件 (Inductor)
u (t ) － 把金属导线绕在一 ＋ i (t) 骨架上构成一实际 电感器，当电流通 (t) 过线圈时，将产生 (t) 磁通，是一种储存 (t)＝ N (t) 磁场能量的部件。
3
电功率
单位时间内电场力所做的功。
1）电功率
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特) 能量的单位：J (焦) (Joule，焦耳)