影像電子學基礎

1、影像電子學基礎影像電子學基礎影像電子學基礎物物物 理理理（電工學部分）（電工學部分）（電工學部分）第一章第一章第一章第一章第一章第一章 直流電路直流電路直流電路直流電路直流電路直流電路 第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念第一章第一章第一章第一章第一章第一章 直流電路直流電路直流電路直流電路直流電路直流電路內容提要：內容提要：內容提要：內容提要：內容提要：內容提要： 本章介紹電路的基本概念和基本定律等。本章介紹電路的基本概念和基本定律等。本章介紹電路的基本概念和基本定律等。本章介紹電路的基本概念和基本定律等。

2、本章介紹電路的基本概念和基本定律等。本章介紹電路的基本概念和基本定律等。教學要求：教學要求：教學要求：教學要求：教學要求：教學要求： 掌握電路的作用與組成部分、電路模型、掌握電路的作用與組成部分、電路模型、掌握電路的作用與組成部分、電路模型、掌握電路的作用與組成部分、電路模型、掌握電路的作用與組成部分、電路模型、掌握電路的作用與組成部分、電路模型、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、開路與短路

3、、電位等基本概念和歐姆定律、基開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。一一一一一一. . . 電路和模型電路電路和模型電路電路和模型電路電路和模型電路電路和模型電路電路和模型電路電路：電路：電路：電路：電路：電路：就是電流所通過的路徑。

4、它是由電路元件按就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。一定方式組合而成的。電路電路電路電路電路電路的作用的作用的作用的作用的作用的作用：實現電能的實現電能的實現電能的實現電能的實現電能的實現電能的傳輸傳輸傳輸傳輸傳輸傳輸和和和和和和轉換轉換轉換轉換轉換轉換，信號的，信號的，信號的，信號的，信號的，信號的傳遞傳遞傳遞傳遞傳遞傳遞和和和和和和處理處理

5、處理處理處理處理。電路的組成：電路的組成：電路的組成：電路的組成：電路的組成：電路的組成： 包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)三個三個三個三個三個三個組成部分。組成部分。組成部分。組成部分。組成部分。組成部分。 1. 1. 1. 電路的組成和作用電路的組成和作用電路的組成和作用電路的組成和作用電路的組成和作用電路的組成和作用第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念電路的基本概念第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)

6、第二節(jié) 基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié) 電路的等效變換電路的等效變換電路的等效變換電路的等效變換電路的等效變換電路的等效變換電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法電路的基本定律與分析方法第一章第一章第一章第一章第一章第一章第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié)第四節(jié) 電路的基本定理電路的基本定理電路的基本定理電路的基本定理電路的基本定理電路的基本定理第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 電容器及其充放電電路電容器及其充放電電路電容器及其充放電電

7、路電容器及其充放電電路電容器及其充放電電路電容器及其充放電電路電源：電源：電源：電源：電源：電源：將非電能轉換成電能的裝置。將非電能轉換成電能的裝置。將非電能轉換成電能的裝置。將非電能轉換成電能的裝置。將非電能轉換成電能的裝置。將非電能轉換成電能的裝置。 例如：發(fā)電機、干電池例如：發(fā)電機、干電池例如：發(fā)電機、干電池例如：發(fā)電機、干電池例如：發(fā)電機、干電池例如：發(fā)電機、干電池負載：負載：負載：負載：負載：負載：將電能轉換成非電能的裝置。將電能轉換成非電能的裝置。將電能轉換成非電能的裝置。將電能轉換成非電能的裝置。將電能轉換成非電能的裝置。將電能轉換成非電能的裝置。 例如：電動機、電爐、電燈例如：

8、電動機、電爐、電燈例如：電動機、電爐、電燈例如：電動機、電爐、電燈例如：電動機、電爐、電燈例如：電動機、電爐、電燈中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電能的作用。能的作用。能的作用。能的作用。能的作用。能的作用。例如：輸電線路例如：輸電線路例如：輸電線路例如：輸電線路例如：輸電線路例如：輸電線路發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機 電燈電燈電燈電燈電燈電燈電動

9、機電動機電動機電動機電動機電動機 電爐電爐電爐電爐電爐電爐 升壓升壓升壓升壓升壓升壓變壓器變壓器變壓器變壓器變壓器變壓器 降壓降壓降壓降壓降壓降壓變壓器變壓器變壓器變壓器變壓器變壓器 輸電線輸電線輸電線輸電線輸電線輸電線 電源電源電源電源電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負載負載負載負載負載負載 電子電路，即信號處理電路電子電路，即信號處理電路電子電路，即信號處理電路電子電路，即信號處理電路電子電路，即信號處理電路電子電路，即信號處理電路它的作用主要為傳遞和處理信號。它的作用主要為傳遞和處理信號。它的作用主要為傳遞和處理信號。它的作用主要為傳遞和處理信號。它的作用主要為

10、傳遞和處理信號。它的作用主要為傳遞和處理信號。放放放放放放大大大大大大器器器器器器中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)信信信信信信號號號號號號源源源源源源問題討論問題討論問題討論問題討論問題討論問題討論負載負載負載負載負載負載電源電源電源電源電源電源干電池干電池干電池干電池干電池干電池燈燈燈燈燈燈泡泡泡泡泡泡開關開關開關開關開關開關導線導線導線導線導線導線電源電源電源電源電源電源中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)中間環(huán)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)負載負載負載負載負載負載2 . 2 . 2 . 電路模型電路模型電路模型電路模型電路模型電路模型2 . 2 . 2 . 電路模型電路模型電路模型電路模型電路模

11、型電路模型 負載負載負載負載負載負載 電源電源電源電源電源電源理想電路元件：理想電路元件：理想電路元件：理想電路元件：理想電路元件：理想電路元件：在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實際電路元件理想化（模型化）。素，將實際電路元件理想化（模型化）。素，將實際電路元件理想化（模型化）。素，將實際電路元件理想化（模型化）。素，將實際電路元件理想化（模型化）。素，將實際

12、電路元件理想化（模型化）。 主要有電阻、電感、電容元件。主要有電阻、電感、電容元件。主要有電阻、電感、電容元件。主要有電阻、電感、電容元件。主要有電阻、電感、電容元件。主要有電阻、電感、電容元件。電路模型：電路模型：電路模型：電路模型：電路模型：電路模型：由理想電路元件所組成的電路，就是實由理想電路元件所組成的電路，就是實由理想電路元件所組成的電路，就是實由理想電路元件所組成的電路，就是實由理想電路元件所組成的電路，就是實由理想電路元件所組成的電路，就是實 際電路的電際電路的電際電路的電際電路的電際電路的電際電路的電路模型。路模型。路模型。路模型。路模型。路模型。E E E+ + +_ _ _

13、R R R0 0 0R R R電池電池電池電池電池電池燈泡燈泡燈泡燈泡燈泡燈泡+ + +_ _ _名稱名稱名稱名稱名稱名稱符號符號符號符號符號符號名稱名稱名稱名稱名稱名稱符號符號符號符號符號符號名稱名稱名稱名稱名稱名稱符號符號符號符號符號符號名稱名稱名稱名稱名稱名稱符號符號符號符號符號符號干電池或干電池或干電池或干電池或干電池或干電池或蓄電池蓄電池蓄電池蓄電池蓄電池蓄電池電位器電位器電位器電位器電位器電位器微調電容微調電容微調電容微調電容微調電容微調電容熔斷絲熔斷絲熔斷絲熔斷絲熔斷絲熔斷絲理想理想理想理想理想理想電壓源電壓源電壓源電壓源電壓源電壓源熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏電

14、阻電解電容電解電容電解電容電解電容電解電容電解電容相連接相連接相連接相連接相連接相連接導線導線導線導線導線導線理想理想理想理想理想理想電流源電流源電流源電流源電流源電流源光敏電阻光敏電阻光敏電阻光敏電阻光敏電阻光敏電阻電感線圈電感線圈電感線圈電感線圈電感線圈電感線圈不相連接不相連接不相連接不相連接不相連接不相連接導線導線導線導線導線導線固定電阻固定電阻固定電阻固定電阻固定電阻固定電阻固定電容固定電容固定電容固定電容固定電容固定電容帶鐵心帶鐵心帶鐵心帶鐵心帶鐵心帶鐵心線圈線圈線圈線圈線圈線圈接地接地接地接地接地接地可變電阻可變電阻可變電阻可變電阻可變電阻可變電阻可變電容可變電容可變電容可變電容可

15、變電容可變電容開關開關開關開關開關開關燈泡燈泡燈泡燈泡燈泡燈泡+ + +_ _ _+ + +_ _ _+ + +部分元件的圖形符號部分元件的圖形符號部分元件的圖形符號部分元件的圖形符號部分元件的圖形符號部分元件的圖形符號二、電路的基本參量二、電路的基本參量二、電路的基本參量二、電路的基本參量二、電路的基本參量二、電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電流電流電流電流電流電流電壓電壓電壓電壓電壓電壓電位電位電位電位電位電位功率功率功率功率功率功率電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢E E EI I IU U UR R R+ + +_ _

16、 _+ + +_ _ _物理量的物理量的物理量的物理量的物理量的物理量的方向：方向：方向：方向：方向：方向：實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向： 物理中對電量物理中對電量物理中對電量物理中對電量物理中對電量物理中對電量規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定的方向。的方向。的方向。的方向。的方向。的方向。參考方向：參考方向：參考方向：參考方向：參考方向：參考方向：（正方向）：（正方向）：（正方向）：（正方向）：（正方向）：（正方向）： 在分析計算時，對電量人為在分析計算時，對電量人為在分析計算時，對電

17、量人為在分析計算時，對電量人為在分析計算時，對電量人為在分析計算時，對電量人為任意設定任意設定任意設定任意設定任意設定任意設定的方向。的方向。的方向。的方向。的方向。的方向。I I I正值正值正值正值正值正值I I I負值負值負值負值負值負值1. 1. 1. 電流電流電流電流電流電流電流：電流：電流：電流：電流：電流：電荷的定向移動形成了電流電荷的定向移動形成了電流電荷的定向移動形成了電流電荷的定向移動形成了電流電荷的定向移動形成了電流電荷的定向移動形成了電流（電流的電流的電流的電流的電流的電流的實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定為：正電荷的運動方向為：正

18、電荷的運動方向為：正電荷的運動方向為：正電荷的運動方向為：正電荷的運動方向為：正電荷的運動方向）正負號正負號正負號正負號正負號正負號u u u_ _ _+ + +a a ab b b 雙下標雙下標雙下標雙下標雙下標雙下標箭箭箭箭箭箭 頭頭頭頭頭頭u u ua a ab b b電壓電壓電壓電壓電壓電壓+ + +- - -I I IR R R電流電流電流電流電流電流：從高電位：從高電位：從高電位：從高電位：從高電位：從高電位 指向低電位。指向低電位。指向低電位。指向低電位。指向低電位。指向低電位。電壓：電壓：電壓：電壓：電壓：電壓：電場力把單位正電荷從電場力把單位正電荷從電場力把單位正電荷從電場力

19、把單位正電荷從電場力把單位正電荷從電場力把單位正電荷從a a a點移動到點移動到點移動到點移動到點移動到點移動到b b b所所所所所所做的功稱為做的功稱為做的功稱為做的功稱為做的功稱為做的功稱為ababab兩點間的電壓兩點間的電壓兩點間的電壓兩點間的電壓兩點間的電壓兩點間的電壓 （電壓的實際方電壓的實際方電壓的實際方電壓的實際方電壓的實際方電壓的實際方向規(guī)定為：電壓降低的方向向規(guī)定為：電壓降低的方向向規(guī)定為：電壓降低的方向向規(guī)定為：電壓降低的方向向規(guī)定為：電壓降低的方向向規(guī)定為：電壓降低的方向）a a ab b b2. 2. 2.電壓和電位電壓和電位電壓和電位電壓和電位電壓和電位電壓和電位電路

20、的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量U U Uababab（高電位在前，高電位在前，高電位在前，高電位在前，高電位在前，高電位在前， 低電位在后）低電位在后）低電位在后）低電位在后）低電位在后）低電位在后）電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電路的基本參量電位：即電場中某點的電勢。電位：即電場中某點的電勢。電位：即電場中某點的電勢。電位：即電場中某點的電勢。電位：即電場中某點的電勢。電位：即電場中某點的電勢。數值上等于數值上等于數值上等于數值上等于數值上等于數值上等于電場力把單位正電荷從某點移動電場力把單位正電荷從某

21、點移動電場力把單位正電荷從某點移動電場力把單位正電荷從某點移動電場力把單位正電荷從某點移動電場力把單位正電荷從某點移動到無限遠處所做的功。到無限遠處所做的功。到無限遠處所做的功。到無限遠處所做的功。到無限遠處所做的功。到無限遠處所做的功。電路中兩點的電壓就是該兩電路中兩點的電壓就是該兩電路中兩點的電壓就是該兩電路中兩點的電壓就是該兩電路中兩點的電壓就是該兩電路中兩點的電壓就是該兩點間的電勢差。點間的電勢差。點間的電勢差。點間的電勢差。點間的電勢差。點間的電勢差。a a ab b bbaabUUU在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電

22、路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零0 0 0（用（用（用（用（用（用此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。標記），標記），標記），標記），標記），標記），V V Va a a = 5V = 5V = 5V a a a 點

23、電位：點電位：點電位：點電位：點電位：點電位：a a ab b b1 1 1 5A5A5Aa a ab b b1 1 1 5A5A5AV V Vb b b = -5V = -5V = -5V b b b 點電位：點電位：點電位：點電位：點電位：點電位：參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差（即電壓值）不變。（即電壓值）不變。（即電壓值）不變。（即電壓值）不變。（即電壓值）

24、不變。（即電壓值）不變。 U U UabababV V Va a aV V Vb b b5 5 50 0 00 0 0( ( (5)5)5)5V5V5V例例例例例例在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零在電路中任選一結點，設其電位為零0 0 0（用（用（用（用（用（用此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點

25、對參考點的電壓，便是此點稱為參考點。其它各結點對參考點的電壓，便是該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。該結點的電位。標記），標記），標記），標記），標記），標記），U U Uababab=6=6=6 10=60V10=60V10=60VU U Ucacaca=20=20=20 4=80V4=80V4=80VU U Udadada=5=5=5 6=30V6=30V6=30VU U Ucbcbcb=140V=140V=140VU U Udbdbdb=90V=90V=90V以以以以以以a a a點為參考點點為參考點點為參考點點為參考點點為參考點點為參考點V V Vb

26、 b b-V-V-Va a a=U=U=Uba ba ba V V Vb b b=U=U=Ubababa= = =-60V-60V-60VV V Vc c c-V-V-Va a a=U=U=Uca ca ca V V Vc c c=U=U=Ucacaca=+80V=+80V=+80VV V Vd d d-V-V-Va a a=U=U=Uda da da V V Vd d d=U=U=Udadada=+30V=+30V=+30V例例例例例例以以以以以以b b b點為參考點點為參考點點為參考點點為參考點點為參考點點為參考點 V V Va a a=U=U=Uababab= = =+60V+60V+6

27、0V V V Vc c c=U=U=Ucbcbcb=+140V=+140V=+140V V V Vd d d=U=U=Udbdbdb=+90V=+90V=+90VE E E1 1 1=140V=140V=140V+ + +_ _ _E E E2 2 2=90V=90V=90V+ + +_ _ _202020 5 5 5 6 6 6 4A4A4A6A6A6A10A10A10Ac c cb b bd d da a a （1 1 1）電路中某一點的電位等于該點與參）電路中某一點的電位等于該點與參）電路中某一點的電位等于該點與參）電路中某一點的電位等于該點與參）電路中某一點的電位等于該點與參）電路中某

28、一點的電位等于該點與參考點（電位為零）之間的電壓；考點（電位為零）之間的電壓；考點（電位為零）之間的電壓；考點（電位為零）之間的電壓；考點（電位為零）之間的電壓；考點（電位為零）之間的電壓； （2 2 2）參考點選的不同，電路中各點的）參考點選的不同，電路中各點的）參考點選的不同，電路中各點的）參考點選的不同，電路中各點的）參考點選的不同，電路中各點的）參考點選的不同，電路中各點的電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值電位值隨著改變，但是任意兩

29、點間的電壓值是不變的。所以各點電位的高低是相對的，是不變的。所以各點電位的高低是相對的，是不變的。所以各點電位的高低是相對的，是不變的。所以各點電位的高低是相對的，是不變的。所以各點電位的高低是相對的，是不變的。所以各點電位的高低是相對的，而兩點間的電壓是絕對的。而兩點間的電壓是絕對的。而兩點間的電壓是絕對的。而兩點間的電壓是絕對的。而兩點間的電壓是絕對的。而兩點間的電壓是絕對的。小結小結小結小結小結小結電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：E E E1 1 1+ + +_ _ _E E E2 2 2

30、+ + +_ _ _R R R1 1 1R R R2 2 2R R R3 3 3R R R1 1 1R R R2 2 2R R R3 3 3+E+E+E1 1 1-E-E-E2 2 2R R R1 1 1R R R2 2 2R R R3 3 3E E E1 1 1E E E2 2 2電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：電位在電路中的表示法：R R R1 1 1R R R2 2 2+15V+15V+15V-15V-15V-15V 參考電位在哪里參考電位在哪里參考電位在哪里參考電位在哪里參考電位在哪里參考電位在哪里？R R

31、R1 1 1R R R2 2 215V15V15V+ + +- - -15V15V15V+ + +- - -電路分析中的電路分析中的電路分析中的電路分析中的電路分析中的電路分析中的參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向（正方向）（正方向）（正方向）（正方向）（正方向）（正方向）問題的提出問題的提出問題的提出問題的提出問題的提出問題的提出：在復雜電路中難于判斷元件中物理量在復雜電路中難于判斷元件中物理量在復雜電路中難于判斷元件中物理量在復雜電路中難于判斷元件中物理量在復雜電路中難于判斷元件中物理量在復雜電路中難于判斷元件中物理量 的實際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？的實

32、際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？電流方向電流方向電流方向電流方向電流方向電流方向A A AB B B？電流方向電流方向電流方向電流方向電流方向電流方向B B BA A A？E E E1 1 1A A AB B BR R RE E E2 2 2I I IR R R+ + +_ _ _+ + +_ _ _(1) (1) (1) 在解題前先設定一個方向，作為參考方向；在解題前先設定一個方向，作為參考方向；在解題前先設定一個方向，作為參考方向；在解題前先設定一個方向，作為參考方向；在解題前先設定一個方向，作為參考方向；在解題前先設定一

33、個方向，作為參考方向；解決方法解決方法解決方法解決方法解決方法解決方法(3) (3) (3) 根據計算結果確定實際方向：根據計算結果確定實際方向：根據計算結果確定實際方向：根據計算結果確定實際方向：根據計算結果確定實際方向：根據計算結果確定實際方向： 若計算結果為若計算結果為若計算結果為若計算結果為若計算結果為若計算結果為正正正正正正，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向一致一致一致一致一致一致； 若計算結果為若計算結果為若計算結果為若計算結果為若計算結果為若計算結果為負負負負負負，則實際方向與假設方

34、向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向，則實際方向與假設方向相反相反相反相反相反相反。(2) (2) (2) 根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關 系的代數表達式；系的代數表達式；系的代數表達式；系的代數表達式；系的代數表達式；系的代數表達式；例例例例例例已知：已知：已知：已知：已知：已知：E E E=2V, =2V, =2V, R R R=

35、1=1=1問：問：問：問：問：問： 當當當當當當U U U分別為分別為分別為分別為分別為分別為 3V 3V 3V 和和和和和和 1V 1V 1V 時，時，時，時，時，時，I I IR R R=?=?=?解：解：解：解：解：解：(1) (1) (1) 假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2) (2) (2) 列電路方程：列電路方程：列電路方程：列電路方程：列電路方程：列電路方程： EUURREURUIRREUUR I I IR

36、R RU U UR R RU U U+ + +_ _ _+ + +_ _ _E E E R R Ra a ab b b+ + +_ _ _(3) (3) (3) 數值計算數值計算數值計算數值計算數值計算數值計算A1121 V1A112-3 3VRRIUIU（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向相反）（實際方向與假設方向相反）（實際方向與假設方向相反）（實際方向與假設方向相反）（實際方向與假設方向相反）（實際方向與假設方向相反）REUIRE E E I I I

37、R R RR R RU U UR R Ra a ab b bU U U+ + +_ _ _+ + +_ _ _+ + +_ _ _A1121 V1A112-3 3VRRIUIU(4) (4) (4) 為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，為了避免列方程時出錯，習慣上習慣上習慣上習慣上習慣上習慣上把把把把把把 I I I 與與與與與與 U U U 的方向的方向的方向的方向的方向的方向 按相同方向假設。按相同方向假設。按相同方向假設。按相同方向假設。按相同方向假設。按相同方向假設。(1) (1) (1) 方程式方程式方程式方程

38、式方程式方程式U/I=RU/I=RU/I=R 僅適用于正方向一致的情況。僅適用于正方向一致的情況。僅適用于正方向一致的情況。僅適用于正方向一致的情況。僅適用于正方向一致的情況。僅適用于正方向一致的情況。(2) (2) (2) “ “ “實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向實際方向”是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而是物理中規(guī)定的，而“參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向”則則則則則則 是人們在進行電路分析計算時是人們在進行電路分析計算時是人們在進行電路分析計算時是人們在進行電路分析計算時是人們在進行電路分析計算時是人們在進

39、行電路分析計算時, , ,任意假設的。任意假設的。任意假設的。任意假設的。任意假設的。任意假設的。 (3) (3) (3) 在以后的解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要在以后的解題過程中，注意一定要先假定先假定先假定先假定先假定先假定“一個方向一個方向一個方向一個方向一個方向一個方向” ( ( (即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向即在圖中表明物理量的參考方向) ) )，然后再列方程然后

40、再列方程然后再列方程然后再列方程然后再列方程然后再列方程 計算計算計算計算計算計算。缺少。缺少。缺少。缺少。缺少。缺少“參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向參考方向”的物理量是無意義的的物理量是無意義的的物理量是無意義的的物理量是無意義的的物理量是無意義的的物理量是無意義的. . . 提示提示提示提示提示提示（1 1 1）電功）電功）電功）電功）電功）電功電功電功電功 電場力推動自由電荷發(fā)生定向移動所做的功。電場力推動自由電荷發(fā)生定向移動所做的功。電場力推動自由電荷發(fā)生定向移動所做的功。qUW tRURtIW22Itq IUtqUW在純電阻電路中，電功的公式也可可寫成在純電阻電路中，電功的

41、公式也可可寫成在純電阻電路中，電功的公式也可可寫成電流做功的過程實際上就是電能轉化成其它形式的能電流做功的過程實際上就是電能轉化成其它形式的能電流做功的過程實際上就是電能轉化成其它形式的能的過程。電能作了多少功，就有多少其它形式的能轉的過程。電能作了多少功，就有多少其它形式的能轉的過程。電能作了多少功，就有多少其它形式的能轉換成其它形式的能。換成其它形式的能。換成其它形式的能。3. 3. 3.電功率電功率電功率電功率電功率電功率（2 2 2）電功率）電功率）電功率）電功率）電功率）電功率電功電功電功 率率率 電流所做的功跟完成這些功所用的時間的電流所做的功跟完成這些功所用的時間的電流所做的功跟

42、完成這些功所用的時間的比值。比值。比值。tWP 電功率的單位是瓦特，代號電功率的單位是瓦特，代號電功率的單位是瓦特，代號WWW。RURIP22IUtW IUP 在純電阻電路中，電功的公式也可寫成在純電阻電路中，電功的公式也可寫成在純電阻電路中，電功的公式也可寫成J6106 .33600100011秒瓦千瓦小時度3. 3. 3.電功率電功率電功率電功率電功率電功率電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢：從電源內部由低電位指向高電位。從電源內部由低電位指向高電位。從電源內部由低電位指向高電位。從電源內部由低電位指向高電位。從電源內部由低電位指向高電位。從電源內部由低電位指向高電位。E E EI I

43、IU U UR R R+ + +_ _ _+ + +_ _ _4. 4. 4.電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢物理量實際方向的表示方法物理量實際方向的表示方法物理量實際方向的表示方法物理量實際方向的表示方法物理量實際方向的表示方法物理量實際方向的表示方法正負號正負號正負號正負號正負號正負號u u u_ _ _+ + +a a ab b bU U Uababab（高電位在前，高電位在前，高電位在前，高電位在前，高電位在前，高電位在前， 低電位在后）低電位在后）低電位在后）低電位在后）低電位在后）低電位在后） 雙下標雙下標雙下標雙下標雙下標雙下標箭箭箭箭箭箭 頭頭頭頭頭頭u u ua a ab

44、 b b電壓電壓電壓電壓電壓電壓+ + +- - -I I IR R R電流電流電流電流電流電流：從高電位：從高電位：從高電位：從高電位：從高電位：從高電位 指向低電位。指向低電位。指向低電位。指向低電位。指向低電位。指向低電位。I I IR R RU U UabababE E E+ + + _ _ _a a ab b b+ + +_ _ _電池電池電池電池電池電池燈泡燈泡燈泡燈泡燈泡燈泡+ + +_ _ _電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢電動勢：從電源內從電源內從電源內從電源內從電源內從電源內部由低電部由低電部由低電部由低電部由低電部由低電位指向高位指向高位指向高位指向高位指向高位指向高電位。

45、電位。電位。電位。電位。電位。物理量的實際方向物理量的實際方向物理量的實際方向物理量的實際方向物理量的實際方向物理量的實際方向 物物理理量量單單位位實實際際正正方方向向電電流流 IA、kA、mA、A正正電電荷荷移移動動的的方方向向電電動動勢勢 E V、kV、mV、V電電源源驅驅動動正正電電荷荷的的方方向向 (低低電電位位 高高電電位位)電電壓壓 UV、kV、mV、V電電位位降降落落的的方方向向 (高高電電位位 低低電電位位)3.3.支路、節(jié)點和回路支路、節(jié)點和回路節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路

46、的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點支路：支路：支路：支路：支路：支路：沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路回路：回路：回路：回路：回路：回路：電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：內部不含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：

47、2 2 2個個個個個個 a ca ca c支路：支路：支路：支路：支路：支路：3 3 3個個個個個個 abc adc acabc adc acabc adc ac回路：回路：回路：回路：回路：回路：3 3 3個個個個個個 abcda acda abcaabcda acda abcaabcda acda abca網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：2 2 2 個個個個個個 acda abcaacda abcaacda abca不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路 用來描述電路中各部分電壓或各部分電用來描述電路中各部分電壓或各部分電用來描述電路中各部

48、分電壓或各部分電用來描述電路中各部分電壓或各部分電用來描述電路中各部分電壓或各部分電用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關系流間的關系流間的關系流間的關系流間的關系流間的關系, , ,其中包括基爾霍夫電流定律和基其中包括基爾霍夫電流定律和基其中包括基爾霍夫電流定律和基其中包括基爾霍夫電流定律和基其中包括基爾霍夫電流定律和基其中包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。爾霍夫電壓定律。爾霍夫電壓定律。爾霍夫電壓定律。爾霍夫電壓定律。爾霍夫電壓定律。 第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié) 基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫定律一、電路的概念一、電路的概念一、電路

49、的概念一、電路的概念一、電路的概念一、電路的概念節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點三個或三個以上支路的連接點支路：支路：支路：支路：支路：支路：沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路沒有分支的部分電路回路：回路：回路：回路：回路：回路：電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑電路中任一個閉合路徑網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：內部不含支路的回路內部不

50、含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路內部不含支路的回路名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：名詞注釋：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：節(jié)點：2 2 2個個個個個個 a ca ca c支路：支路：支路：支路：支路：支路：3 3 3個個個個個個 abc adc acabc adc acabc adc ac回路：回路：回路：回路：回路：回路：3 3 3個個個個個個 abcda acda abcaabcda acda abcaabcda acda abca網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：網孔：2 2 2 個個個個個個 acda abcaacda abcaacda

51、abca不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路不含支路的回路 例例例例例例例例例例例例 對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結點的電流等對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結點的電流等對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結點的電流等對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結點的電流等對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結點的電流等對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入結點的電流等于流出結點的電流。或者說，在任一瞬間，一個結于流出結點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個結于流出結點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個結于流出結點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個結于流出結點的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個結于流出結點的電流。或

52、者說，在任一瞬間，一個結點上電流的代數和為點上電流的代數和為點上電流的代數和為點上電流的代數和為點上電流的代數和為點上電流的代數和為 0 0 0。 I I I1 1 1I I I2 2 2I I I3 3 3I I I4 4 44231IIII I =0 I =0 I =0即：即：即：即：即：即：例例例例例例或或或或或或：04231IIII二、基爾霍夫電流定律二、基爾霍夫電流定律二、基爾霍夫電流定律二、基爾霍夫電流定律二、基爾霍夫電流定律二、基爾霍夫電流定律 I I I入入入入入入 = = = I I I出出出出出出即：即：即：即：即：即：電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴

53、展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。例例例例例例I I I1 1 1+I+I+I2 2 2=I=I=I3 3 3例例例例例例I=0I=0I=0基爾霍夫基爾霍夫基爾霍夫定律的擴展定律的擴展定律的擴展定律的擴展定律的擴展定律的擴展I=?I=?I=?I I I1 1 1I I I2 2 2I I I3 3 3E E E2 2 2E E E3 3 3E E E1 1 1+ + +_ _ _R R RR R R1 1 1R R R+ + +_ _ _+ + +_ _

54、_R R RC C CA A AB B BI I IA A AI I IB B BI I IC C CI I IacacacI I IbababaI I IcbcbcbI I IA A A+I+I+IB B B+I+I+IC C C=0=0=0例例例例例例對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，其電位升等于電位降。或：電壓的代數和為其電位升等于電位降。或：電壓的代數和為其電位升等于電位

55、降。或：電壓的代數和為其電位升等于電位降。或：電壓的代數和為其電位升等于電位降。或：電壓的代數和為其電位升等于電位降?；颍弘妷旱拇鷶岛蜑?0 0 0。例如：例如：例如：例如：例如：例如： 回路回路回路回路回路回路 a-d-c-aa-d-c-aa-d-c-a33435544RIEERIRI電位升電位升電位升電位升電位升電位升電位降電位降電位降電位降電位降電位降即：即：即：即：即：即：0U或：或：或：或：或：或：033435544RIEERIRII I I3 3 3E E E4 4 4E E E3 3 3_ _ _+ + +R R R3 3 3R R R6 6 6+ + +R R R4 4 4R

56、R R5 5 5R R R1 1 1R R R2 2 2a a ab b bc c cd d dI I I1 1 1I I I2 2 2I I I5 5 5I I I6 6 6I I I4 4 4- - -三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律三、基爾霍夫電壓定律U U U4 4 4E E E2 2 2E E E1 1 1U U U1 1 1R R R1 1 1U U U2 2 2U U U1 1 1R R R2 2 2I I I1 1 1I I I2 2 2R R R3 3 3a a ab b bc c cd d d應用應用應用應

57、用應用應用基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律前，先確定回路電壓的參考前，先確定回路電壓的參考前，先確定回路電壓的參考前，先確定回路電壓的參考前，先確定回路電壓的參考前，先確定回路電壓的參考方向，和饒行方向方向，和饒行方向方向，和饒行方向方向，和饒行方向方向，和饒行方向方向，和饒行方向電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電阻上電流的方向和饒行方向一致，取正號電源上沿饒行方向，先看到正

58、號，取正；先看到負號，電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負號，電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負號，電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負號，電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負號，電源上沿饒行方向，先看到正號，取正；先看到負號，取負取負取負取負取負取負饒行方向饒行方向饒行方向饒行方向饒行方向饒行方向abcda:abcda:abcda:回路方程為：回路方程為：回路方程為：回路方程為：回路方程為：回路方程為：+I+I+I1 1 1R R R1 1 1+-I+-I+-I2 2 2R R R2 2 2+E+E+E2 2 2-E-E-E1 1 1=0=0=0例例例例例例

59、RIUEabE E E+ + +_ _ _R R Ra a ab b bU U UabababI I I基爾霍夫電壓定律也適合開口電路。基爾霍夫電壓定律也適合開口電路。基爾霍夫電壓定律也適合開口電路。基爾霍夫電壓定律也適合開口電路?；鶢柣舴螂妷憾梢策m合開口電路?；鶢柣舴螂妷憾梢策m合開口電路。例例例例例例+ + +_ _ _電位升電位升電位升電位升電位升電位升電位降電位降電位降電位降電位降電位降或：或：或：或：或：或：0ERIUabU U UABABAB+ + +U U UBCBCBCU U UCDCDCDU U UDADADAA A AB B BC C CD D D+ + + + + +

60、+_ _ _ _ _ _ _ _ _例例例例例例已知：已知：已知：已知：已知：已知：U U UABABAB=5V U=5V U=5V UBCBCBC= -4V U= -4V U= -4V UDADADA= -3V= -3V= -3V解：解：解：解：解：解：(1)(1)(1)5 +5 +5 +（-4-4-4）+ U+ U+ UCD CD CD + (-3) = 0+ (-3) = 0+ (-3) = 0U U UABABAB+ U+ U+ UBCBCBC+ U+ U+ UCDCDCD +U +U +UDADADA= 0= 0= 0U U UCD CD CD = -5 + 4 + 3 = 2 (V