1-3电路变量
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3.电能与电功率
【例 2】计算元件的功率。 I 3A
元件1 U 4V 元件2
元件1 提供的 功率：
P1 UI 4 (3) 12W
元件1 吸收12W！
元件2 吸收的 功率：
P2 UI 4 (3) 12W
元件2 提供12W!
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本讲小结
电流、电压、功率，是最为常用的物理量。
电流、电压，是有大小、有方向的代数量，参考方向不可缺少。 选取不同的参考方向，好比给同一物品取不同的名字，它不会改 变问题的本质。
论及功率，必须明确，是吸收功率还是提供功率。
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c
2kΩ
a 1kΩ
b
12V
5V
2kΩ
d
电位参考点
Ua Uad 5V
Uc Ucd 12V
Uac Ua Uc 5 12 7V
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3.电能与电功率
电路中，能量的转换通过正负电荷的分离与运动实现。
i 电器件
u
蓄电池
正、负极上的 电荷，在电池 外部形成的库 伦电场，电场 使电荷流过电 器件，电器件 消耗电能。
化学能将电解液中的正、 负电荷分离，分别积聚 于电池的正、负极。
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3.电能与电功率
电路中，能量的转换通过正负电荷的分离与运动实现。
蓄电池
正、负极上的 电荷，在电池 外部形成的库 伦电场，电场 使电荷流过电 器件，电器件 消耗电能。
自由电荷：
在导电物质中 可以定向运动的 自由电子或离子； 在半导体中 可以定向运动的 电子与空穴； 在真空或气体中 可以迁移运动的 带电粒子。
导线 蓄电池
导线
镇流器
+ uL -
220V
电子
+ 灯丝
uR
灯管
-
灯丝
荧光灯管
U形片 启辉器 电容器
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1.电荷与电流
电流 —— 电荷的定向运动形成电流。
电路理论
电路变量
电路变量
电路理论中，计算的对象是实际电路的电路模型。
实际电路
i
电路模型
滑动开关
导线
导线
S干 Leabharlann si电 池RL
灯 珠
组 Rs
导线
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用哪些物理量 来描述电路中的电磁现象呢？
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1.电荷与电流
电荷 —— 电荷及电荷的运动，是所有电磁现象的根源。 电荷是最基本的物理量。
化学能将电解液中的正、 负电荷分离，分别积聚 于电池的正、负极。
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电功率 电能转换的速率
关联参考方向下的功率
a
i
元件
b
u
元件吸收的功率：
p dw dw dq u i dt dq dt
非关联参考方向下的功率
i
a
元件
b
u
元件吸收的功率： p u i
元件提供的功率： p u i
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1.电荷与电流
【例 1】净正电荷流 q(t) 5sin πt mC 从 b 向 a 流动。
（1）计算电流 i 。 （2）计算 1s 到 2s 之间流过电阻的电荷。
R
a
b
i
电流： i dq d(5sin πt) 5π cos πt mA
dt
dt
电荷：
2
2
q i(t)dt 5π cos πtdt 0
1
1
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2.电压与电位
电压 表征电场力移动电荷时做功的能力
dq
E
b
a
uab
dw dq
参考方向
R
a
b
uab 10V uba 10V
R
a
b
u
R
a
b
u
u 10V
u 10V
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电位 是共用一个“负”极性点的 电压
电路理论中只涉及 自由电荷形成的电流。
流过截面S的的电流为： i dq dt
直流与交流
直流：恒定不变的电流（Direct-Current i
I
i 1A i
电流的参考方向
o
t
交流：大小随时间变化、且平均值为零的
电流（Alternating-Current） i
A
i
i 1A
o
T
t
A
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