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电路的基本概念和基本定律
电路基本概念和基本定律
电路是由电工设备或元件按照一定方式组合而成，用于实现电能的传输和转换，以及传递和处理信号。
一般电路由电源、负载和连接导线组成。
电源是一种将其他形式的能量转换成电能或电信号的装置，如发电机、电池和各种信号源。
负载是将电能或电信号转换成其他形式的能量或信号的用电装置，如电灯、电动机、电炉等。
变压器和输电线是连接电源和负载的部分，起到传输和分配电能的作用。
电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路称为外电路，而电源内部的通路则称为内电路。
电路有三种状态：通路、开路和短路。
通路是连接负载的正常状态。
开路是电路中某处的连接导线断开，电路中的电流
为零，电源不输出电能。
短路是非正常连接，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。
电路中产生电流的条件是电路中有电源供电且电路必须是闭合回路。
电路的功能包括传递和分配电能，以及传递和处理信号。
电路的基本定律包括欧姆定律、基尔霍夫定律和电功率定律。
欧姆定律指出电流与电阻成正比，与电压成反比。
基尔霍夫定律分为节点定律和回路定律，用于分析电路中的电流和电压分布。
电功率定律则描述了电路中能量的转换和损失。
电路的基本概念和基本定律一、电路基本概述1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它的作用是A：实现电能的传输和转换；B：传递和处理信号（如扩音机、收音机、电视机）。
一般电路由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。
（1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。
（2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。
如电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。
（3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。
2. 电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电源内部的通路称为内电路。
3．电路有三种状态：通路、开路和短路。
（1）通路是连接负载的正常状态；（2）开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流I＝0，电源的开路电压等于电源电动势，电源不输出电能。
例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和设备造成很大威胁；（3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。
因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大，此电流称为短路电流。
短路也可发生在负载端或线路的任何处。
产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。
为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔断器或自动断路器，以便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。
4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路；5、电路的功能：（1）传递和分配电能。
如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。
（2）传递和处理信号。
电路基本概念与定律在现代科技的飞速发展中，电路是一个至关重要的概念。
无论是家庭电器、通信设备还是计算机系统，电路都扮演着一个不可或缺的角色。
本文将介绍电路的基本概念以及一些重要的定律。
一、电路的基本概念电路是由电子元件、导线以及其他连接部件组成的。
它们通过导电材料形成一个封闭的路径，使电流可以在其中流动。
在电路中，电子元件扮演着非常重要的角色。
电子元件包括电阻、电容和电感等。
它们分别对电流、电压和电磁场产生不同的影响，从而决定了电路的性质和功能。
二、欧姆定律欧姆定律是电路中最基本、最重要的定律之一。
它表明了电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电流等于电压与电阻之间的比值，即I = V/R，其中I表示电流，V表示电压，R表示电阻。
根据欧姆定律，我们可以计算电路中的电流、电压和电阻的数值，并根据需求对电路进行优化和改进。
欧姆定律为电路的设计和分析提供了重要的理论支持。
三、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析的基础之一。
它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律（电流定律）指出在任何一个电路节点，进入节点的电流等于离开节点的电流的总和。
基尔霍夫第二定律（电压定律）指出在电路中的任何一个闭合回路中，电压的代数和等于零。
这意味着电路中的电压可以根据闭合回路的电流和电阻进行计算。
凭借基尔霍夫定律，我们可以对复杂的电路进行分析，研究电流和电压的分布情况，从而了解电路的工作原理和性能。
四、功率和能量在电路中，功率和能量也是非常重要的概念。
功率表示单位时间内电路所消耗或产生的能量（或做功）的大小。
在直流电路中，功率可以通过电压和电流的乘积来计算，即P = VI。
能量表示电路中储存的电荷的能量。
在电容器和电感器中，电能可以以电势能和磁场能的形式存在。
能量也可以通过功率和时间的积分来计算。
理解电路中的功率和能量有助于我们评估电路的效率和耗能情况，从而在实际应用中进行合理的选择和设计。
五、总结电路作为现代科技的核心，理解电路的基本概念和定律对于电子工程师和科技爱好者来说至关重要。
第1章电路的基本概念与基本定律
一、填空题:
1. 下图所示电路中，元件消耗功率200W
P=，U=20V,则电流I为 10 A。
2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点，负极的电位是_-24___V。
3．下图电路中，U = 2 V，I = 1
A
3 A，P
2V
=
2
W
3 W ，
P
1A = 2 W，P
3Ω
=
4
W
3 W，其中电流源（填电流源或电压源）
在发出功率，电压源（填电流源或电压源）在吸收功率。
U
4. 下图所示中，电流源两端的电压U= -6 V，电压源是在发出功率
5．下图所示电路中，电流I＝ 5 A ，电阻R＝ 10 Ω。
B C
6．下图所示电路U=___-35 ________V。
7．下图所示电路，I=__2 __A，电流源发出功率为_78 ___ W，电压源吸收功率20W。
8. 20.下图所示电路中，根据KVL、KCL可得U＝2V，I1＝ 1 A，I2＝ 4 A ；电流源的功率为 6 W；是吸收还是发出功率发出。
2V电压源的功率为 8 W，是吸收还是发出功率吸收。
9．下图所示的电路中，I2= 3 A，U AB= 13 V。
10．电路某元件上U = －11 V，I = －2 A，且U 、I取非关联参考方向，则其吸收的功率是22 W。
11. 下图所示的电路中，I1= 3 A，I2= 3 A，U AB= 4 V。
12．下图所示的电路中，I= 1 A ；电压源和电流源中，属于负载的是
电压源 。
13. 下图所示的电路中，I=-3A ；电压源和电流源中，属于电源的是电流源 。
14．下图所示的电路，a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为
155AB U I =+ ；b 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 510AB U I =- 。
a 图
b 图
15. 下图所示的电路中，1、2、3分别表示三个元件，则U = 4V ；1、2、3这三个元件中，属于电源的是 2 ，其输出功率为 24W 。
16．下图所示的电路中，电流I= 6 A ，电流源功率大小为 24 W ，是在 发出 （“吸收”，“发出”）功率。
17. 下图所示的电路中，I= 2 A ，5Ω电阻消耗的功率为 20W W ，4A 电流源的发出功率为 40 W 。
18．下图所示的电路中，I= 1A A 。
19. 下图所示的电路中，流过4Ω电阻的电流为 0.6 A ，A 、B 两点间的电压为 5.4
V ，3Ω电阻的功率是 3 W 。
20. 下图所示电路，A 点的电位V A 等于 27 V 。
21．下图所示的电路中，（a ）图中Uab 与I 的关系表达式为
3AB U I =- ，(b) 图中Uab 与I 的关系表达式为 103AB U I =+ ，(c) 图中Uab 与I 的关系表达式为 62AB U I =+，（d ）图中Uab 与I 的关系表达式为 62AB U I =+ 。
（a ） (b) (c) （d ）
22. 下图中电路的各电源发出的功率为Us P = 0W ， Is P = 8W 。
23. 额定值为220V 、40W 的灯泡，接在110V 的电源上，其功率为 10 W 。
二、选择题：
1. M Ω是电阻的单位，1M Ω=（ B ）Ω。
A.103
B.106
C. 109
D. 1012
2.下列单位不是电能单位的是（ B ）。
A.W S ⋅
B.kW
C.kW h ⋅
D.J
3. 任一电路，在任意时刻，某一回路中的电压代数和为0，称之为（ B ）。
A.KCL
B.KVL
C.VCR
D.KLV
4. 某电路中，B 点电位-6V ，A 点电位-2V ，则AB 间的电压U AB 为（ C ）。
A.-8V
B.-4V
C.4V
D.8V
5. 下图电路中A 点的电位为（ D ）V 。
A ．0V
B ．－15V
C ．15V
D ．4V
6．下图中的I 为( C )。
A. 0A
B. 1A
C. 2A
D. 4A
7. 有甲灯“220V 、60W ”和乙灯“220V ，40W ”的白炽灯，将它们串联后接在220V 的电源上时，下列说法正确的是（ B ）。
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.甲灯和乙灯一样亮
D.不能确定
8. 某电阻元件的额定参数为“1K Ω、2.5W ”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）。
A.50mA C.250 mA D.500 mA
9. 已知电路中A 点的对地电位是65V ，B 点的对地电位是35V ，则U BA =（ B ）。
A.100V
B.－30V
C.30V
D.100V
10. 12V/6W 的灯泡，接入6伏电路中，灯泡的实际功率是（ B ）。
A.1W C.3W D.6W
11. 下图所示电路，已知U=2V ，则电阻R 等于( B )。
A ．2Ω
B ． 4Ω
C ．6Ω
D ．8Ω
12. 电路如下图所示, 若U I R S S >, I S >0, R >0, 则 ( D ,C )。
A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率
B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率
C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率
D. 电流源吸收功率, 电压源供出功率
13．下图所示一条支路，其电压电流关系为（ A ）。
A.34ab U I += B ．34ab U I -= C ．34ab U I -= D ．34ab U I --=
14．下图所示电路中电流i为（ C ）。
A.5A B．0 C．7A D．3A
15．下图所示电路中的u是( A )。
A．-5V B． 0 C． 5V D.10V
16．电路如上图所示，当开关打开后，P点（P点悬空）电位为（ C ）。
A．0V B．5V C．10V D．不能确定
17. 下图所示电路中，当开关S闭合后，则（ C ）。
A. I增大，U不变
B. I不变，U减小
C. I增大，U减小
D. I、U均不变
18. 标明“100Ω4W”和“100Ω25 W”的两个电阻串联时，允许加的最大电压是（ A ）。
A．40V B.50 V C．70V D.140V
19. 下图所示电路中，当开关S接通后，灯A将（ A ）
A.较原来暗
B.与原来一样亮
C.较原来亮
D.无法判断
20．下图所示电路中A点的电位V
A
等于（ C ）
A. IR＋E
B. IR－E
C. －IR＋E
D.－IR－E
21. 下图所示电路，结点A的电位应为( B )。
A．-15V B．-3.75V C．3.75V D．15V
22. 下图所示电路中，伏安关系表示正确的是 ( B )
A. U=15+2I
B. U= -15+2I
C. U= -15-2I
D. U=15-2I
23. 下图所示电路中，电阻消耗的功率由（ B ）供给。
A． 20V电压源 B. 2A电流源 C. 20V电压源和2A电流源 D.无法确定
三、计算题：
1.求下图所示电路，A、B间处于开路状态，求U
AB。
解：
105
1
32
I A
-
==
+
2．求下图所示电路中当A、B间开路时的U AB。
解：
9
1
333
I A ==
++
3. 计算下图所示电路中A 、B 间的开路电压U AB 及2A 电流源的输出功率。
解：621022AB U V =⨯+=
4．求下图所示的二端网络U 与I 之间的关系表达式。
解：10(2)15105U I I =-+=-
5．求下图所示电路，A 、B 间处于开路状态，求U AB 。
解：1105132
I A -==+ 6. 图6所示的电路，试分析电压表的读数（设电压表内阻无穷大）。
解：=10+40+20//10+20=30R Ω总（）（
）。
