電路的基本概念和基本定律課件

1、第一章第一章電路的電路的基本概念和基本定律基本概念和基本定律1電路的基本概念和基本定律 第一節(jié)第一節(jié) 電路的作用與電路的作用與組成組成 一、作用：一、作用：能實(shí)現(xiàn)電能的輸送和轉(zhuǎn)換能實(shí)現(xiàn)電能的輸送和轉(zhuǎn)換如、輸送如、輸送轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換：把聲把聲波轉(zhuǎn)換成電波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)，再經(jīng)放大后，轉(zhuǎn)放大后，轉(zhuǎn)換成聲音。換成聲音。2電路的基本概念和基本定律 發(fā)電機(jī)是電源，它可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；而電能又通過用電設(shè)備把電能轉(zhuǎn)換發(fā)電機(jī)是電源，它可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；而電能又通過用電設(shè)備把電能轉(zhuǎn)換成其它能量。在生產(chǎn)和人們的生活中，電路的作用又起到了輸送電能的作用，電成其它能量。在生產(chǎn)和人們的生活中，電路的作用又

2、起到了輸送電能的作用，電源通過變壓器和輸電線以及開關(guān)，把電能送到了所有的終端。源通過變壓器和輸電線以及開關(guān)，把電能送到了所有的終端。二、組成：二、組成：電路：電流的通路，它由三大部分組成，即電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)。電路：電流的通路，它由三大部分組成，即電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)。 電源：將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備。電源：將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備。 負(fù)載：把電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量的設(shè)備。負(fù)載：把電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量的設(shè)備。 中間環(huán)節(jié)：把電源和負(fù)載連接起來，達(dá)到輸送、中間環(huán)節(jié)：把電源和負(fù)載連接起來，達(dá)到輸送、分配、控制電路的通斷，保護(hù)或傳遞信息的作用。分配、控制電路的通斷，保護(hù)或傳遞信

3、息的作用。三、實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理三、實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理在電子電路中的擴(kuò)音器，就是把微在電子電路中的擴(kuò)音器，就是把微弱的電信號(hào)加以放大，達(dá)到預(yù)期的弱的電信號(hào)加以放大，達(dá)到預(yù)期的效果。這就是信號(hào)的處理。效果。這就是信號(hào)的處理。放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器信號(hào)源信號(hào)源: : 提供信息提供信息直流電源直流電源: : 提供能源提供能源信號(hào)處理：信號(hào)處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等負(fù)載負(fù)載話筒話筒3電路的基本概念和基本定律四、電路的模型：四、電路的模型：便于用數(shù)學(xué)方法分析電路便于用數(shù)學(xué)方法分析電路, ,一般要將實(shí)際電路模型化，用足一般要將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合

4、來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。 理想電路元件主要有理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、電電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等容元件和電源元件等。 手電筒由手電筒由電池、燈泡、開關(guān)電池、燈泡、開關(guān)和和導(dǎo)導(dǎo)線線組成。組成。4電路的基本概念和基本定律 理想電壓源理想電壓源：其兩端電壓總能保持定值，其值與流過它的電流其兩端電壓總能保持定值，其值與流過它的電流 i i 無關(guān)的無關(guān)的元件叫理想電壓源（也稱為恒壓源）。元件叫理想電壓源（也稱為恒壓源）。u ui i)(tus0

5、 0伏安關(guān)系伏安關(guān)系r ri i- -+ +su外外電電路路ruis)( 0ri) 0( ri電壓源不能短路！電壓源不能短路！i isu+ +_ _電路符號(hào)電路符號(hào)如如5電路的基本概念和基本定律理想電流源理想電流源： 其輸出電流總能保持定值，其值與它的兩端電壓其輸出電流總能保持定值，其值與它的兩端電壓 u u 無關(guān)的元件無關(guān)的元件叫理想電流源（也稱為恒流源）。叫理想電流源（也稱為恒流源）。u ui i) (tis伏安伏安關(guān)系關(guān)系電路符號(hào)電路符號(hào)u u+ +_ _i is s6電路的基本概念和基本定律第二節(jié)第二節(jié) 電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向 物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的物理中對(duì)基本物理

6、量規(guī)定的方向方向1. 1. 電路基本物理量的實(shí)際方電路基本物理量的實(shí)際方向向 物理量物理量實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 i i正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向 電壓電壓 u u( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位單單 位位ka ka 、a a、mama、aakv kv 、v v、mvmv、vv7電路的基本概念和基本定律(2) (2) 參考方向的表示方法參考方向的表示方法電流：電流：u uabab 雙下雙下標(biāo)標(biāo)電壓：電壓：(1) (1) 參考方向參考方向 在復(fù)雜電路中很難確定電流和電壓的實(shí)際方向。在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定的方向，為參考方向。i iabab

7、 雙下雙下標(biāo)標(biāo)2. 2. 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向u us s+ +_ _a ar rb b箭箭 標(biāo)標(biāo)a ab br r正負(fù)極性正負(fù)極性+ +a ab bu us si ii i u u箭標(biāo)箭標(biāo)a ab bu u8電路的基本概念和基本定律實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向一致一致，電流，電流( (或電壓或電壓) )值為值為正值正值；實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向相反相反，電流，電流( (或電壓或電壓) )值為值為負(fù)值負(fù)值。(3)(3) 實(shí)際方向與實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系參考方向的關(guān)系注意：注意： 在參考方向選定后，電流在參考方向選定后，電流 ( ( 或電壓或電壓 ) )

8、 值才有正負(fù)之值才有正負(fù)之分。分。 若若 i i = 5a = 5a，則電流從則電流從 a a 流向流向 b b；例例1-11-1若若 i i = 5a = 5a，則電流從，則電流從 b b 流向流向 a a 。a ab br ri ia ab br ru u+ +若若 u u = 5v = 5v，則電壓的實(shí)際方向，則電壓的實(shí)際方向 從從a a 指向指向 b b；若若 u u= 5v= 5v，則電壓的實(shí)際方向從，則電壓的實(shí)際方向從 b b 指向指向 a a 。9電路的基本概念和基本定律(4)(4) 關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)的參考方向關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)的參考方向 同一電路元件，如果規(guī)定電流（流過該電路元件的電流）

9、與電壓同一電路元件，如果規(guī)定電流（流過該電路元件的電流）與電壓的的參考方向一致參考方向一致，則稱為，則稱為關(guān)聯(lián)的參考方向關(guān)聯(lián)的參考方向；否則為；否則為非關(guān)聯(lián)的參考方向非關(guān)聯(lián)的參考方向。i ia ab br ru u+ +i ib ba ar r+ +u u 電流與電壓的參考方向一致，為關(guān)聯(lián)的參考方電流與電壓的參考方向一致，為關(guān)聯(lián)的參考方向；向； 電流與電壓的參考方向不一致，為非關(guān)聯(lián)的參考方電流與電壓的參考方向不一致，為非關(guān)聯(lián)的參考方向。向。10電路的基本概念和基本定律3. 3. 電功和電功率電功和電功率1. 1. 電路吸收或發(fā)出功率的判斷電路吸收或發(fā)出功率的判斷+ +- -i iu uu u、

10、i i 取取關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向p=uip=ui 表表示示電路或電路或元件吸收的功元件吸收的功率率p p00 吸收正功率吸收正功率 ( (實(shí)際吸收實(shí)際吸收) )+ +- -i iu u u u、 i i 取非取非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向p p = = uiui 表示表示電路或電路或元件發(fā)出的功率元件發(fā)出的功率p p00 發(fā)出正功率發(fā)出正功率 ( (實(shí)際發(fā)實(shí)際發(fā)出出) )p p0 0 發(fā)出負(fù)功率發(fā)出負(fù)功率 ( (實(shí)際吸實(shí)際吸收收) )p p0 0 吸收負(fù)功率吸收負(fù)功率 ( (實(shí)際發(fā)實(shí)際發(fā)出出) )11電路的基本概念和基本定律5 56 64 41 12 23 3i i2 2i i3 3i i1

11、 1+ + + + + + +- - - - - -u u6 6u u5 5u u4 4u u3 3u u2 2u u1 1- -例例1-1 1-1 求圖示電路中各方框所代表求圖示電路中各方框所代表的元件吸收或發(fā)出的功率。的元件吸收或發(fā)出的功率。已知：已知： u u1 1=1v, u=1v, u2 2= -3v, u= -3v, u3 3=8v, =8v, u u4 4= -4v, u= -4v, u5 5=7v, u=7v, u6 6= -3v= -3v，i i1 1=2a, =2a, i i2 2=1a, i=1a, i3 3= -1a = -1a 2 2、功率平衡、功率平衡 在一個(gè)完整電

12、路中存在功率平衡關(guān)系，即各元件發(fā)出功在一個(gè)完整電路中存在功率平衡關(guān)系，即各元件發(fā)出功率的總和等于吸收功率的總和。率的總和等于吸收功率的總和。12電路的基本概念和基本定律5 56 64 41 12 23 3i i2 2i i3 3i i1 1+ + + + + + +- - - - - -u u6 6u u5 5u u4 4u u3 3u u2 2u u1 1- -解：按元件電壓電流參考方向是否關(guān)聯(lián)判定吸解：按元件電壓電流參考方向是否關(guān)聯(lián)判定吸收或發(fā)出功率，不考慮實(shí)際情況。收或發(fā)出功率，不考慮實(shí)際情況。（非關(guān)聯(lián)、發(fā)出）wiup221111（關(guān)聯(lián)、吸收）wiup62) 3(122（關(guān)聯(lián)、吸收）wi

13、up1628133（關(guān)聯(lián)、吸收）wiup41)4(244（關(guān)聯(lián)、吸收）wiup7) 1(7355（關(guān)聯(lián)、吸收）wiup3) 1()3(366發(fā)出的功率總和吸收的功率總和發(fā)出的功率總和吸收的功率總和13電路的基本概念和基本定律例例1-2 1-2 在圖示電路中，已知：在圖示電路中，已知：i=2ai=2a，u u1 1=10v=10v，u u2 2 =6v =6v， u u3 3= 4v= 4v，問哪些元件是電源？哪些元件是負(fù)載？，問哪些元件是電源？哪些元件是負(fù)載？213u u2 2+ + + +u u1 1u u3 3i i= i u= i u2 2= 2= 26= 12w6= 12w0 0= i

14、 u= i u3 3= 2= 2（ 4 4）= 8w= 8w0 0元件元件1 1為電源為電源p p1 1= i u= i u1 1= 2= 210= 20w10= 20w0 0解：元件解：元件1 1：元件元件2 2：p p2 2元件元件2 2為負(fù)載為負(fù)載元件元件3 3：p p3 3元件元件3 3為負(fù)載為負(fù)載14電路的基本概念和基本定律例例1-3 1-3 在圖示電路中，在圖示電路中，u us1s1、 u us2s2 、i i均為正值，問發(fā)出功率的電源均為正值，問發(fā)出功率的電源是哪個(gè)？是哪個(gè)？ir r1 1u us1s1u us2s2+ + +r r2 2解：解：電源電源u us1s1的功率的功率

15、p pu us1s1= = u us1s1i i 0 0發(fā)出功率發(fā)出功率電源電源u us2s2的功率的功率p pu us2s2= = u us2s2i i 0 0吸收功率吸收功率電路中供出功率的電源是電路中供出功率的電源是u us1s115電路的基本概念和基本定律第三節(jié)第三節(jié) 電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)特征特征: : 開關(guān)開關(guān) 斷開斷開一、一、空載狀態(tài)空載狀態(tài)i = i = 0 0電源端電壓電源端電壓 ( ( 開路電壓開路電壓 ) )負(fù)載功率負(fù)載功率u u = u= u0 0p p = = 0 01. 1. 開路處的電流等于零；開路處的電流等于零； i i = 0= 02. 2. 開路處的電

16、壓開路處的電壓 u u0 0 視電路情況而視電路情況而定。定。電路中某處斷開時(shí)的特征電路中某處斷開時(shí)的特征: :i i+ +u u0 0有有源源電電路路i ir ro or r+ + u uu u0 0+ + 16電路的基本概念和基本定律開關(guān)閉合開關(guān)閉合, ,接通電源與負(fù)載接通電源與負(fù)載rrui+0負(fù)載端電壓負(fù)載端電壓u u0 0 = = irir 特征特征: :二、二、 負(fù)載狀態(tài)負(fù)載狀態(tài)i ir r0 0r r+ + u uu u0 0+ + i i 電流的大小由負(fù)載決定。電流的大小由負(fù)載決定。 在電源有內(nèi)阻時(shí)，在電源有內(nèi)阻時(shí)，i i u u0 0 ?；蚧?u u0 0 = = u u ir

17、ir0 0當(dāng)當(dāng) r r0 0r r 時(shí)，則時(shí)，則u u0 0 u u ，表明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電，表明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電壓變化不大，即帶負(fù)載能力強(qiáng)。壓變化不大，即帶負(fù)載能力強(qiáng)。電源的外特性電源的外特性u(píng) uu u0 0i i0 0 如果不考慮電源的內(nèi)阻，外特性為虛線所如果不考慮電源的內(nèi)阻，外特性為虛線所示。示。17電路的基本概念和基本定律開關(guān)閉合開關(guān)閉合, ,接通電源與負(fù)接通電源與負(fù)載。載。 電流的大小由負(fù)載決定。電流的大小由負(fù)載決定。 在電源有內(nèi)阻時(shí)，在電源有內(nèi)阻時(shí)，i i u u0 0 。u u0 0i i = = ui ui i i r ro op p = = p pu u p

18、 p負(fù)載負(fù)載取用取用功率功率電源電源產(chǎn)生產(chǎn)生功率功率內(nèi)阻內(nèi)阻消耗消耗功率功率 電源輸出的功率由負(fù)載決定。電源輸出的功率由負(fù)載決定。負(fù)載大小的概念負(fù)載大小的概念: : 負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加( (電壓電壓一定一定) )。i ir r0 0r r+ + u uu u0 0+ + i i18電路的基本概念和基本定律電源外部端子被短接電源外部端子被短接三、三、短路狀態(tài)短路狀態(tài) 特征特征: :0sruii電源端電壓電源端電壓負(fù)載功率負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流（很大）短路電流（很大）u u = = 0 0 p pu

19、 u = = p = ip = i r r0 0p p = = 0 01.1. 短路處的電壓等于零；短路處的電壓等于零；u u = 0= 02. 2. 短路處的電流短路處的電流 i i 視電路情況而定。視電路情況而定。電路中某處短路時(shí)的特征電路中某處短路時(shí)的特征: :i i+ +u u有有源源電電路路i ir r0 0r r+ + u uu u0 0+ + 19電路的基本概念和基本定律四、電氣設(shè)備的額定值四、電氣設(shè)備的額定值額定值額定值: : 電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用值值電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)電氣設(shè)備的三種運(yùn)行狀態(tài)欠載欠載( (輕載輕載) )： i ii i

20、n n ，p pp ii in n ，p pp pn n ( (設(shè)備易損壞設(shè)備易損壞) )額定工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)： i = ii = in n ，p = pp = pn n ( (經(jīng)濟(jì)合理安全可靠經(jīng)濟(jì)合理安全可靠) ) （1 1） 額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；（2 2） 額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。例：例：燈泡：燈泡：u un n = = 220v220v ，p pn n = = 60w60w電阻：電阻： r rn n = = 100100 ，p pn n = =1 w1 w 實(shí)際當(dāng)中，電氣設(shè)備不一定工作在額定值。實(shí)際當(dāng)中

21、，電氣設(shè)備不一定工作在額定值。20電路的基本概念和基本定律第四節(jié)第四節(jié) 電路的基本定律電路的基本定律一、歐姆定律一、歐姆定律 1 1、一段電路的歐姆定律、一段電路的歐姆定律（外電路歐姆定律）r ru ui i+ +rui iru iur 一段電阻電路一段電路歐姆定律一段電路歐姆定律不含電源在不含電源在內(nèi)的電路稱內(nèi)的電路稱一段電路（一段電路（或稱為外電或稱為外電路）路）21電路的基本概念和基本定律2 2、全電路的歐姆定律、全電路的歐姆定律（閉合電路歐姆定律）（閉合電路歐姆定律）r r0 0+ +- -u us su u+ +全電路（閉合電路）內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路全電路歐姆定律全電路歐姆定律i

22、errrrierreilll+000)(含電源在內(nèi)的內(nèi)、外含電源在內(nèi)的內(nèi)、外電路的結(jié)合統(tǒng)稱為全電路的結(jié)合統(tǒng)稱為全電路電路22電路的基本概念和基本定律1 1、電阻的串聯(lián)、電阻的串聯(lián)r r1 1u u1 1u ur r2 2u u2 2i i+ + + +1)1)各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)；各電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相聯(lián)；2)2)各電阻中通過同一電流；各電阻中通過同一電流；3)3)等效電阻等于各電阻之和；等效電阻等于各電阻之和；特點(diǎn)特點(diǎn)4)4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。r r = =r r1 1+ +r r2 2兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式：兩電阻串聯(lián)時(shí)的分壓公式：

23、urrru2111+ + urrru2122+ + r ru ui i+ +應(yīng)用：應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。二、電阻的串、并聯(lián)二、電阻的串、并聯(lián)23電路的基本概念和基本定律2 2、 電阻的并聯(lián)電阻的并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：兩電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式：irrri2121+ + irrri2112+ + 21111 rrr+ + (3)(3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；(4)(4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。(1)(1)各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間；各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間；r ru

24、 ui i+ +i i1 1i i2 2r r1 1u ur r2 2i i+ +(2)(2)各電阻兩端的電壓相同；各電阻兩端的電壓相同；應(yīng)用：應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等。分流、調(diào)節(jié)電流等。特點(diǎn)特點(diǎn)24電路的基本概念和基本定律例例1-41-4求圖中電路的等效電阻求圖中電路的等效電阻r rabab為（為（ ）。）。a ab b886611444466c cc cd d4444d d88b bc c11a a（a a）4 4 （b b）55（c c）66r rcdcd=2=2r rcbcb= 8/= 8/（r rcdcd+6+6）= 4= 4r rabab =1+ r =1+ rcbcb = 5 =

25、5b b25電路的基本概念和基本定律例例1-51-5求圖示電路中的電流 i 為（ ）。i i+ +8v8v22444444+ +8v8va ab bc cc ca ab b2244c c44i i44（a a）1a1a（b b）2a2a（c c）3a3ai i1 1i i2 2i i3 3電路的等效電阻電路的等效電阻r r =4/=4/（2+4/ 42+4/ 4）= 2= 2i i1 1= =8 82 2=4a=4ai i2 2= =1 12 2=2a=2ai i1 1i i3 3= =1 12 2=1a=1ai i2 2i=i= i i2 2+ i+ i3 3=3a=3ac c選擇題：選擇題

26、：26電路的基本概念和基本定律三、基爾霍夫定律及應(yīng)用三、基爾霍夫定律及應(yīng)用支路：支路：電路中的每一個(gè)分支。電路中的每一個(gè)分支。 一條支路流過一個(gè)電流，一條支路流過一個(gè)電流， 稱為支路電流。稱為支路電流。節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。三條或三條以上支路的連接點(diǎn)?；芈罚夯芈罚河芍方M成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。內(nèi)部不含支路的回路。i i1 1i i2 2i i3 3b ba a+ + u u2 2r r2 2+ + r r3 3r r1 1u u1 11 12 23 3幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞：27電路的基本概念和基本定律例例1-61-6支路：支路：aba

27、b、bcbc、caca、 （共（共6 6條）條）回路：回路：abdaabda、abcaabca、 adbca adbca （共（共7 7 個(gè)）個(gè)）結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：a a、 b b、c c、d d ( (共共4 4個(gè)）個(gè)）網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：abdabd、 abcabc、bcdbcd （共（共3 3 個(gè)）個(gè)）a ad db bc ce e+ +g gr r3 3r r4 4r r1 1r r2 2i i2 2i i4 4i ig gi i1 1i i3 3i i28電路的基本概念和基本定律一、一、 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律( (kclkcl定律定律) )1 1定律定律 即即: : 入入= = 出出 在

28、任一瞬間，流向任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)在任一瞬間，流向任一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。的電流。 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): : 電流連續(xù)性的體電流連續(xù)性的體現(xiàn)?，F(xiàn)。或或: : = = 0 0i i1 1i i2 2i i3 3b ba a+ + u u2 2r r2 2+ + r r3 3r r1 1u u1 1對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn) a a：i i1 1+ +i i2 2 = = i i3 3或或 i i1 1+ +i i2 2i i3 3= = 0 029電路的基本概念和基本定律（2 2） 電路中有電路中有n n個(gè)節(jié)點(diǎn)，則根據(jù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，則根據(jù)kclkcl可列出可列出(n-1) (n-1) 個(gè)獨(dú)立的電流方程。個(gè)

29、獨(dú)立的電流方程。 注意：注意： （1 1）kclkcl適用于任何電路；適用于任何電路； （3 3）用）用kclkcl解題時(shí)，先要取定各支路電流的解題時(shí)，先要取定各支路電流的參考方向參考方向。30電路的基本概念和基本定律 電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面。面。2 2推廣推廣i i =?=?例例1-5廣義廣義節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i i = = 0 0i ia a + + i ib b + + i ic c = = 0 0a ab bc ci ia ai ib bi ic c2 2 + +_ _+ +_ _i i5 5 1 1 1 1 5 5

30、 6v6v12v12v31電路的基本概念和基本定律在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。和恒等于零。二、二、 基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（kvlkvl定律定律) )1 1定律定律即：即： u u = 0 = 0 在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，則在在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，則在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和。這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和。對(duì)回路對(duì)回路1 1：對(duì)回路對(duì)回路2 2： u u1 1 = = i i1 1 r r1 1 + +i i3 3 r r3 3i

31、 i2 2 r r2 2+ +i i3 3 r r3 3= =u u2 2或或 i i1 1 r r1 1 + +i i3 3 r r3 3 u u1 1 = 0 = 0 或或 i i2 2 r r2 2+ +i i3 3 r r3 3 u u2 2 = 0 = 0 i i1 1i i2 2i i3 3b ba a+ + u u2 2r r2 2+ + r r3 3r r1 1u u1 11 12 2基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（kvlkvl） 反映了電路中任一回路中各段電壓反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。間相互制約的關(guān)系。32電路的基本概念和基本定律1 1列方程前列方程

32、前標(biāo)注標(biāo)注回路循行方向；回路循行方向； 電位升電位升 = = 電位降電位降 u u2 2 = =u uab ab + + i i2 2r r2 2 u u = 0 = 0 i i2 2r r2 2 u u2 2 + + u uabab = 0= 02 2應(yīng)用應(yīng)用 u u = 0 = 0列方程時(shí)列方程時(shí)，項(xiàng)前符號(hào)的確定：項(xiàng)前符號(hào)的確定： 如果規(guī)定電位降取正號(hào)，則電位升就取負(fù)號(hào)。如果規(guī)定電位降取正號(hào)，則電位升就取負(fù)號(hào)。3. 3. 開口電壓可按回路處理開口電壓可按回路處理 注意：注意：1 1對(duì)回路對(duì)回路1 1：u u1 1u uababb b+ +a a+ +r r1 1+ +u u2 2r r2

33、2i i2 2_33電路的基本概念和基本定律例例1-7 1-7 圖圖1 1所示電路中，正確的電壓方程是所示電路中，正確的電壓方程是（ ）。）。c c例例1-8 1-8 圖圖2 2所示電路中，所示電路中，a a、b b間的電壓間的電壓u uabab為（為（ ）。）。a ab b2a2a2222圖圖 2 2（a a）2v 2v （b b） 2v 2v（c c） 1v 1v b b圖圖 1 1（a a）u us1 s1 r r1 1 i i1 1 + r+ r3 3 i is s = 0= 0（b b）u us2 s2 + r+ r3 3 i is s + r+ r2 2 i i2 2 = 0= 0

34、（c c）u us1 s1 r r1 1 i i1 1 u us2s2 r r2 2 i i2 2 = 0= 0i i1 1i i2 2r r1 1r r3 3r r2 2u us1s1u us2s2i is s+ + +34電路的基本概念和基本定律例例1-9 1-9 圖示電路中，已知：圖示電路中，已知：i is1s1 =4a =4a， i is2s2=2a=2a，u us s =6v =6v， r r1 1= = r r2 2=3=3，求，求a a、b b間的電壓。間的電壓。解：電阻解：電阻r r1 1上的電流上的電流i ir1r1和兩端電壓和兩端電壓u ur1r1的參考的參考方向如圖示。方

35、向如圖示。 根據(jù)根據(jù)kclkcl，對(duì)節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)a a列電流方列電流方程：程：i is2s2= i= is1s1 + i + ir1r1i ir1r1 = i = is2s2 i is1s1=2 4= =2 4= 2a2a電阻電阻r r1 1上的電流上的電流i ir1r1為：為：電阻電阻r r1 1兩端電壓兩端電壓u ur1r1為：為：u ur1r1 = i = ir1r1 r r1 1= 2= 23= 3= 6v6vu uabab=u=us s +u +ur1 r1 =6 6 = 0v=6 6 = 0vi ir1r1+ +u ur1r1a ai is1s1r r1 1r r2 2u us s

36、i is2s2+ +b b35電路的基本概念和基本定律例例1-101-10 有一閉合回路，如圖所示，各支路的元件是任意的，有一閉合回路，如圖所示，各支路的元件是任意的，已知：已知：u uabab=5v=5v，u ubcbc= -4v= -4v，u udada= -3v= -3v，試求，試求（1 1）u ucdcd；（；（2 2）u ucaca。a ab bc cd d解：解：（1 1）由）由kvlkvl可列出可列出0 + + + +dacdbcabuuuuvuuuudabcabcd2)( + + + （2 2）由）由kvlkvl可列出可列出0 + + +cabcabuuuvuuubcabca1

37、)( + + 36電路的基本概念和基本定律例例1-111-11 在圖示電路中，已知：在圖示電路中，已知：r r1 1=10=10， r r2 2=20=20， u u1 1=6v=6v，u u2 2= = 6v6v，u u3 3= 1v= 1v，試求，試求電流電流i i1 1、i i2 2、i i3 3及及u u2 2和電源發(fā)出的功率和電源發(fā)出的功率p p2 2。+ + + +- - - -u u1 1u u3 3r r1 1u u2 2r r2 2i i1 1i i3 3i i2 2a a解：解：對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔1 1由由kvlkvl可列出可列出02223 + + iruuaruui2 . 02

38、232 1 12 2對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔2 2由由kvlkvl可列出可列出0222111 + + uiriruai6 . 1137電路的基本概念和基本定律+ + + +- - - -u u1 1u u3 3r r1 1u u2 2r r2 2i i1 1i i3 3i i2 2a a對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)a a由由kclkcl可列出可列出312iii+ + aiii8 . 1123wiup2 . 1222 u u2 2電源發(fā)出的功率：電源發(fā)出的功率：非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián) 吸收功率吸收功率u u2 2電源是其他電源的負(fù)載電源是其他電源的負(fù)載ai2 . 02ai6 . 11 38電路的基本概念和基本定律例例1-121-12

39、 圖示電路中，已知：圖示電路中，已知：r r1 1= = r r2 2=1 =1 ，i is1s1 =1a =1a， i is2s2=2a=2a，u us1s1 = = u us2s2 =1v =1v， 求求a a、b b間的電壓間的電壓u uabab 。i is1s1r r1 1+ + + +r r2 2u us1s1u us2s2i is2s2a ab bu uabab解：流過電阻解：流過電阻r r1 1和和r r2 2的電流的電流i ir1r1、i ir2r2和兩和兩端電壓端電壓u ur1r1、u ur2r2的參考方向如圖示。的參考方向如圖示。+ + +u ur1r1u ur2r2i i

40、r2r2i ir1r1i ir1r1= = i is1s1 =1a =1au ur1r1= = i ir1r1 r r1 1 = 1v = 1v i ir2r2= = i is2s2 =2a =2a，u ur2r2= = i ir2r2 r r2 2 = 2v = 2v 39電路的基本概念和基本定律+ + +u ur1r1u ur2r2i ir2r2i ir1r1i is1s1r r1 1+ + + +r r2 2u us1s1u us2s2i is2s2a ab bu uababu us1s1+ + u ur1r1u ur2r2u us2s2u uabab =0 =0 u uabab= 3v

41、= 3v選取回路列電壓方程：選取回路列電壓方程：40電路的基本概念和基本定律電位：電路中某點(diǎn)至參考點(diǎn)的電壓，電位：電路中某點(diǎn)至參考點(diǎn)的電壓，記為記為“v vx x” 。通常設(shè)參考點(diǎn)通常設(shè)參考點(diǎn)的電位為零。的電位為零。1. 1. 電位的概念電位的概念電位的計(jì)算步驟電位的計(jì)算步驟: : (1) (1) 任選電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零；任選電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零； (2) (2) 標(biāo)出各電流和電壓的參考方向并計(jì)算；標(biāo)出各電流和電壓的參考方向并計(jì)算； (3) (3) 計(jì)算各點(diǎn)至參考點(diǎn)間的電壓即為各點(diǎn)的電位計(jì)算各點(diǎn)至參考點(diǎn)間的電壓即為各點(diǎn)的電位。某點(diǎn)電位為正，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)高；

42、某點(diǎn)電位為正，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)高；某點(diǎn)電位為負(fù)，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)低。某點(diǎn)電位為負(fù)，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)低。第五節(jié)第五節(jié) 電路中的電位及其計(jì)算電路中的電位及其計(jì)算41電路的基本概念和基本定律例例1-131-13 求圖示電路中各點(diǎn)的求圖示電路中各點(diǎn)的電位電位: :v va a、v vb b、v vc c、v vd d 。解：解：設(shè)設(shè) a a為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)， 即即v va a=0v=0vv vb b=u=ubaba= = 10106= 6= 60v60vv vc c=u=ucaca = 4= 420 = 80 v20 = 80 vv vd d = =u udada= 6= 65 = 30

43、 v5 = 30 v設(shè)設(shè) b b為參考點(diǎn)，即為參考點(diǎn)，即v vb b=0v=0vv va a = = u uabab=10=106 = 60 v6 = 60 vv vc c = = u ucbcb = = u u1 1 = 140 v= 140 vv vd d = = u udbdb = =u u2 2 = 90 v= 90 vb ba ac c2020 4a4a6 6 10a10au u2 290v90v+ + u u1 1140v140v5 5 6a6a+ + d du uabab = = 10106 = 60 6 = 60 v vu ucbcb = = u u1 1 = 140 v = 140 vu udbdb = = u u2 2 = 90 v = 90 vu uabab = = 10106 = 60 v6 = 60 vu ucbcb = = u u1 1 = 140 v = 140 vu udbdb = = u u2 2 = 90 v = 90 v42電路的基本概念和基本定律(1)(1)電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，電路中各點(diǎn)的電位也將電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，電路中各點(diǎn)的電位也將隨之改變；隨之改變；(2) (2) 電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而變，電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)