基础电路

电路基础一. 电路基础知识 （1）电流的形成1．形成：电荷的定向移动形成电流说明：（1）该处电荷是自由电荷。

（2）对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液来讲，正负离子定向移动形成电流。

（化学中将提到） 2．方向的规定：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。

说明：（1）在电源外部，电流的方向从电源的正极到负极。

（2）电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

如下图（2）电压 电压是什么?（1）要让一段电路中产生电流，它的两端就一定要有电压，即电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因。

（2）电源提供电压。

☆由此可知电流形成的条件：①有电源（电压） ②通路（电路闭合） （3）判断电压表测量对象将电源去掉，从电压表一端出发绕一圈回到电压表另一端，被圈住的元件即为电压表所测对象。

（3）电阻 1.电阻是什么？表示导体对电流阻碍作用的大小。

(导体对电流的阻碍作用越大，电阻就越大)。

2.电阻的类型有两种：定值电阻和可变电阻 变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件 1.滑动变阻器：V 1V 2L 1L 2图3（1）结构：电阻丝、绝缘管、滑片、接线柱等。

电阻丝的外面涂着绝缘漆，绕在瓷筒上。

（2）铭牌：例如一个滑动变阻器标有“50Ω，2A ”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A 。

（3）原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。

（4）作用：①改变电路中的电流和电压；②对电路起保护作用。

（5）正确使用：①（通常）串联在电路中使用；②接线要“一上一下”（同时用上面的两个接线柱相当于导线，同时用下面的两个接线柱相当于一个定值电阻）；③闭合开关前应把阻值调至最大（此时电流最小的位置，对电路起保护作用） 2.电位器：（1）机械电位器；（2）数字电位器二.电路结构1.电路的基本构成:电源、用电器、开关、导线2.只有电路闭合时，电路中才有电流。

3.电路图: 用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。

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。

电路换路定理 - 电工基础1. 换路概念换路就是电路的结构或参数发生变化或则连接方式的突然转变以及电源的突然变动称为换路。

2 ．换路定理：在换路瞬间（ t=0 + ），电感中的电流、电容上的电压均为有限值时，则 u C 、i L 不都应保持换路前（ t=0 - ）的数值不能突变，该数值称为初始值。

这一规律称为换路定理。

即换路前后 L 的电流不发生跃变： i L (0 ＋ ) ＝ i L (0 - ) ，C 端电压不发生跃变：u c (0 + ) ＝ u c (0 - )例 1 ：如图1 所示，求开关闭合后，电容上的电压和电流的初始值，当电路达到稳态后，电容上的电压和电流的稳态值。

解：在 t=0 + 时，电容相当于短路，在 t= 时，电容相当于断路。

设：，则依据换路定理：，，，电路稳定后，电容相当于开路，例2 ：如图2 所示，已知 U=12V ， R 1 =2k W ， R 2 =4k W ，C= 1 m F ，求开关断开后，电容上的电压和电流的初始值，当电路达到稳态后，电容上的电压和电流的稳态值。

解：在 t=0 + 时，电容相当于一个恒压源依据换路定理：，电路稳定后，电容相当于开路，。

例 3 ：如图 3 所示，已知 R =1k Ω , L =1H , U =20 V ，求开关闭合后，电感上的电压和电流的初始值。

当电路达到稳态后，电感上的电压和电流的稳态值。

解：依据换路定理，，换路时电压方程 :，，电路稳定后，电感相当于短路，，例 4 ：如图 4 所示，已知电压表内阻设开关 K 在 t = 0 时打开。

求 : K 打开的瞬间 , 电压表两端的电压。

解：换路前换路瞬间， ( 大小 , 方向都不变 ) ，，留意 : 实际使用中要加爱护措施。

结论1. 换路瞬间，不能突变。

其它电量均可能突变，变不变由计算结果打算；2. 换路瞬间，若电容相当于短路；若电容相当于恒压源3.换路瞬间，，电感相当于断路；电感相当于恒流源。

实验一 基尔霍夫定律一、实验目的1．用实验数据验证基尔霍夫定律的正确性； 2．加深对基尔霍夫定律的理解； 3．熟练掌握仪器仪表的使用方法。

二、实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律之一，它规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，即应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。

基尔霍夫电流定律（KCL ）：在集总参数电路中，任何时刻，对任一节点，所有各支路电流的代数和恒等于零。

即∑I=0通常约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。

基尔霍夫电压定律（KVL ）：在集中参数电路中，任何时刻，沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。

即∑U=0通常约定：凡支路电压或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。

三、实验内容实验线路如图1.1所示。

1． 实验前先任意设定三条支路的电 流参考方向，如图中的I 1、I 2、I 3所示。

2． 分别将两路直流稳压电源接入电 路，令u 1=6V ，u 2 =12V ，实验中调好后保 持不变。

3．用数字万用表测量R 1 ~R 5 电阻元 图 1.1基尔霍夫定律线路图注意图中E 和F 互换一下 件的参数取50~300Ω之间。

4．将直流毫安表分别串入三条支路中，记录电流值填入表中，注意方向。

5．用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录电压值填入表中。

四、实验注意事项1．防止在实验过程中，电源两端碰线造成短路。

2．用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表的“＋、－”极性。

倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，R 4R 5u 1u 2此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。

五、实验报告内容1、根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL 的正确性。

选定A 点，列式计算利用三个电流值验证KCL 正确性。

实验数据！2、根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL 的正确性。

运算放大器基本电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1．1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC－引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

什么是电路电路基础知识1. 电路的定义电路是由电子元件和导线等组成的路径，它能够使电流在其中流动。

通常，电路可以分为开路和闭路两种状态。

开路表示电流无法通过电路流动，闭路表示电流可以顺利通过电路。

2. 电路的组成电路由以下几个要素组成：2.1 电源电源是电路的能量来源，通常用电池或者电网供电。

它提供了电路所需的电压和电流。

2.2 电子元件电子元件是电路中的构建基石，它们包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。

这些元件能够对电流和电压进行控制、调节和转换。

2.3 导线导线是电流在电路中的传输通道，可以是金属线材或者印刷线路板。

导线的材料和截面积会对电流的传输能力产生影响。

2.4 连接方式连接方式指的是电路中元件和导线之间的连接方式。

常见的连接方式有串联和并联。

串联连接是将元件或导线依次相连，电流只有一个路径可以流动；并联连接是将元件或导线同时连接在一起，电流可以有多个路径可以流动。

3. 电路基础知识在了解电路的组成之后，我们需要掌握一些电路基础知识：3.1 电流电流是电荷在电路中传输的量度，单位是安培（A）。

电流的方向是从正电荷流向负电荷。

在闭路中，电流大小是恒定的，由电源和电路中的电子元件共同决定。

3.2 电压电压是电路中的电势差，也叫电位差，单位是伏特（V）。

电压表示了电荷的能量转换。

电压的正负表示了电场方向。

正负电压的产生是由电源产生的，电压差会促使电流在电路中流动。

3.3 电阻电阻是电流在电路中的阻碍程度，单位是欧姆（Ω）。

它用来限制电流的大小，阻碍电流的流动。

电阻通常由电阻元件提供，并且会把电能转化为其他形式的能量。

3.4 电功率电功率是电路中的能量转换速率，单位是瓦特（W）。

它表示电流在单位时间内消耗的能量。

电功率的大小与电流和电压的乘积有关。

4. 结论电路是电子技术中的基础概念，掌握电路的基础知识对于理解和应用电子技术非常重要。

通过了解电路的定义、组成和基础知识，我们可以更好地应用电子元件和电路，设计出符合需求的电路布局和电路功能。

电路基础知识了解电路的组成和工作原理电路基础知识：了解电路的组成和工作原理电路是电子设备中最基本的组成部分，理解电路的组成和工作原理对于学习和应用电子技术至关重要。

本文将深入探讨电路的基础知识，包括电路的组成以及电流、电压和电阻的工作原理。

一、电路的组成电路由电源、导线和负载三部分组成。

1. 电源电源是电路中提供电流的能源。

常见的电源包括电池和电源适配器。

电源的作用是通过产生电压差使电流流经电路。

2. 导线导线是电流的传输通道。

常见的导线材料包括金属线和导电塑料。

导线的主要作用是将电流从电源传输到负载。

3. 负载负载是电路中消耗电能的装置。

负载可以是发光二极管（LED）、电阻、电动机等。

不同负载具有不同的电阻特性和功率消耗。

二、电流的工作原理电流是电荷的流动。

当电源施加电压差时，电荷从正极流向负极，形成了电流。

1. 电荷电荷是电子的基本单位，具有正(+)和负(-)两种性质。

正电荷和负电荷之间的吸引力和排斥力形成了电场。

2. 电压电压是电场力量的度量，用于推动电荷在电路中移动。

单位是伏特(V)。

电压差越大，电荷流动越快，电流也越大。

3. 电流电流是单位时间内通过导线的电荷量。

单位是安培(A)。

电流的大小取决于电压差和电阻的比例关系，由欧姆定律描述：I = V / R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。

三、电压的工作原理电压是电势差的度量，表示电荷在电路中移动的能力。

1. 电势差电势差是指电路两点之间的电压差异。

单位是伏特(V)。

电势差越大，表示两点之间的电荷移动能力越强。

2. 串联电路串联电路是指多个电器依次连接，电流从一个电器流向下一个电器。

在串联电路中，电压分配根据电阻的比例进行。

根据欧姆定律，电阻值越大，电压分配越均匀。

3. 并联电路并联电路是指多个电器同时连接到电源导线上。

在并联电路中，电压相同而电流分配根据电阻的比例进行。

根据欧姆定律，电阻值越大，分配的电流越小。

四、电阻的工作原理电阻用来限制电流流动。

第二章电阻电路§2-4 节点电压法一、节点电压法（一）节点电压的概念任意选择电路中某一节点为参考节点，其他节点称为独立节点，各独立节点与参考节点之间的电压称为节点电压。

节点电压的参考方向一般选择为独立节点指向参考节点，因此节点电压就是节点电位。

一旦选定节点电压，各支路电压均可用节点电压表示，连在独立节点与参考节点之间的支路电压等于相应节点的节点电压。

连在独立节点之间的支路电压等于两个相关节点的节点电压之差。

电路中所有支路电压都可以用节点电压表示。

（二）节点电压方程⎪⎭⎪⎬⎫=++=++=++333332321312232322212111313212111s n n n s n n n s n n n i u G u G u G i u G u G u G i u G u G u G ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=+++=+++=+++snn nn nn n n n n s nn n n n s nn n n n i u G u G u G i u G u G u G i u G u G u G 2211222222121111212111（三）节点电压法的解题步骤（1）指定参考节点，其余节点独立节点与参考节点之间的电压即为节点电压，其参考方向时由独立节点指向参考节点。

（2）求出各节点的自电导、各相邻节点间的互电导、各节点电源电流，按式（2-14）方法列写节点方程。

（3）求解节点电压方程，得出各节点电压值。

（4）指定支路电流的参考方向，根据支路电流与节点电压的关系，求出各支路电流。

（5）如果电路中含有电压源与电阻的串联组合时，先将其等效变换为电流源与电阻并联的组合，然后再列写节点电压方程，进行计算。

（6）如果电路中含有电压源并没有电阻与之串联，可用下列方法：①尽可能选用电压源支路的负极性端作为参考节点，这时该支路另一端的节点电压就已知（节点电压等于电压源电压），该节点方程也就不用列写了，其余节点方程仍按一般方法列写；②假设流过电压源的电流为，增加了一个变量，同时补充一个节点电压与电压源电压关系的方程，这样就能可以解出节点电压。