第1章 電路的基本概念和定律ppt2

1、情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量1電路與電工技術(shù)電路與電工技術(shù) 情境情境1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量 電路的基本概念與基本元件電路的基本概念與基本元件知識和能力目標：知識和能力目標：1、能識別和測量電阻的主要參數(shù)、能識別和測量電阻的主要參數(shù)2、能分析和測量直流電路電壓、電流、能分析和測量直流電路電壓、電流子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量2 電路是電流的通路，是為了某種需要由電器設(shè)電路是電流的通路，是為了某種需要由電器設(shè)

2、備或電路元件按一定方式組合而成。備或電路元件按一定方式組合而成。 1.1 電路及電路模型電路及電路模型發(fā)發(fā)電電機機升壓升壓變壓變壓器器降壓降壓變壓變壓器器電燈電燈電爐電爐電扇電扇輸電線輸電線例例1 1：電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換一、電路一、電路1 1、定義、定義子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量3放放大大器器揚聲器揚聲器話筒話筒例例2 2：擴音器：擴音器子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路

3、的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量4（1）實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換）實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換（2）傳送或處理信號。傳送或處理信號。（3）測量電路。測量電路。例如，萬用表電路。例如，萬用表電路。（4）存貯信息。存貯信息。例如，計算機的存貯器電路，存放數(shù)例如，計算機的存貯器電路，存放數(shù)據(jù)、程序。據(jù)、程序。子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量5電流電流磁場磁場儲存磁場能量儲存磁場能量（可逆）（可逆）L實際的電路元件或器件其電磁性質(zhì)實際的電路元件或器件其電磁性質(zhì)是很復(fù)雜的是很復(fù)雜的例：一個

4、白熾燈在有電流通過時例：一個白熾燈在有電流通過時燈絲電阻會消耗電能而發(fā)熱、發(fā)燈絲電阻會消耗電能而發(fā)熱、發(fā)光。表現(xiàn)為電阻性。但是：光。表現(xiàn)為電阻性。但是：C+ u電壓電壓電場電場儲存電場能量（可逆）儲存電場能量（可逆）Ci子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量6R LCiiR為了便于分析與計算實際電路，在一定條件下為了便于分析與計算實際電路，在一定條件下常忽略實際部件的次要因素而突出其主要電磁常忽略實際部件的次要因素而突出其主要電磁性質(zhì)，把它看成性質(zhì)，把它看成理想電路元件理想電路元件。子情境子情境

5、: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量7電路實體電路實體SER電路模型電路模型用用理想理想電路元件電路元件組成的電路，組成的電路，稱為實際電路的稱為實際電路的電路模型電路模型。電源負載連接導(dǎo)線開關(guān)開關(guān)子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量8理想理想電路元件電路元件理想理想電源元件電源元件理想理想無源元件無源元件理理想想電電壓壓源源理理想想電電流流源源電電阻阻R電電感感L電電容容C子情境子情境: :電流電流/

6、/電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量 為表示電流的強弱，引入電流強度這個物為表示電流的強弱，引入電流強度這個物理量，用符號理量，用符號i(t)表示。電流強度的定義是單位表示。電流強度的定義是單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量。時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量。 1.2 電電 路路 的基本物理量的基本物理量 dtdqti)(1.2.1 電流電流（1）電流概念）電流概念電流電流在電場作用下，電荷有規(guī)則的移動形成在電場作用下，電荷有規(guī)則的移動形成 電流，電流，子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：

7、指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量102.2.變動電流，其大小和方向均隨時間而變化，變動電流，其大小和方向均隨時間而變化，其中，一個周期內(nèi)電流的平均值為零的變動電流其中，一個周期內(nèi)電流的平均值為零的變動電流稱為稱為交流電流交流電流(alternating current)，常簡寫作常簡寫作ac或或AC，其強度也用符號其強度也用符號i表示。表示。 注意注意：一般大寫字母表示直流，小寫字母表示交流：一般大寫字母表示直流，小寫字母表示交流（2 2）電流主要分為兩類：）電流主要分為兩類：1.1.為恒定電流，其大小和方向均不隨時間而化，為恒定電流，其大小和方向均不隨時間而化，簡稱

8、為簡稱為直流直流(direct current)，常簡寫作常簡寫作dc或或DC，其強度用符號其強度用符號I表示。表示。子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量11下圖給出了幾種常見電流，下圖給出了幾種常見電流，it(a)直流直流it（b）為正弦交流電流為正弦交流電流ti（c）為鋸齒波電流為鋸齒波電流(b)、(c)均為交流電均為交流電tQI dtdqi 子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量 實際電路

9、中往往實際電路中往往, ,電流的實際方向很難立電流的實際方向很難立即判斷出來即判斷出來, ,為了分析方便，我們引入電流的為了分析方便，我們引入電流的“參考方向參考方向”概念。概念。 （3 3）電流的單位）電流的單位電流的單位是電流的單位是安培安培(A)。千安（千安（kA）、）、毫（毫（mA）或或微安（微安（A）等，其關(guān)系如下：等，其關(guān)系如下： 1 kA=103 A ，1 mA=10-3 A ，1 A=10-6 A（4 4）電流的）電流的實際方向和參考方向?qū)嶋H方向和參考方向情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量13 在一段電路或一個電路元件中，事先在一段電路或

10、一個電路元件中，事先任意任意假設(shè)假設(shè)的一個電流方向稱為電流的參考方向的一個電流方向稱為電流的參考方向電流的實際方向電流的實際方向電流的實際方向電流的實際方向電流的參考方向電流的參考方向電流的實際方向與假設(shè)電流的實際方向與假設(shè)的參考方向一致的參考方向一致i0電流的參考方向電流的參考方向電流的實際方向與假設(shè)電流的實際方向與假設(shè)的參考方向相反的參考方向相反 i0表明電流表明電流I1的實際方向與參考方向一的實際方向與參考方向一致，由致，由a流向流向b，大小為大小為10A。 I2=-5A0電電壓壓的參考方向的參考方向電電壓壓的實際方向與假設(shè)的實際方向與假設(shè)的參考方向相反的參考方向相反 u0，表明電表明電

11、壓壓U1的實際方向與參的實際方向與參考方向一致，由考方向一致，由a指指向向b，即即Va高高Vb。解解： （b） U2=-10V0表示元件消耗功率，表示元件消耗功率，p0表示元件向外提供功率表示元件向外提供功率。2. 電功率的計算：電功率的計算： 當電流與電壓為當電流與電壓為關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向時，一段電路時，一段電路（或元件）的功率為：（或元件）的功率為： p=ui ui 或或 P= UI(直流直流)當電流與電壓為當電流與電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向時非關(guān)聯(lián)參考方向時 p=-ui ui 或或 P= -UI (直流直流)子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：

12、指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量25功率功率單位為瓦特簡稱瓦符號單位為瓦特簡稱瓦符號(W)， 還有毫瓦還有毫瓦(mW)，千瓦千瓦(KW)1W=1000mW 1KW=1000W3、功率功率單位單位工程上常用度（千瓦小時）是電功即電能單位工程上常用度（千瓦小時）是電功即電能單位1度度=1千瓦小時千瓦小時=1KW.H=3600000焦耳焦耳子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量26圖（圖（c）為非關(guān)聯(lián)參考方向，為非關(guān)聯(lián)參考方向，P=-UI=-（-2V2A)=4W（P0，元件消

13、耗電能，即吸收功率）元件消耗電能，即吸收功率）例例1試求下圖中元件的功率試求下圖中元件的功率i+_6V2A（a）i_+-2V2A（c）解：圖（解：圖（a）為關(guān)聯(lián)參考方向為關(guān)聯(lián)參考方向P=UI=6V2A=12W （P0，元件消耗電能，即吸收功率）；元件消耗電能，即吸收功率）；圖（圖（b）為非關(guān)聯(lián)參考方向，為非關(guān)聯(lián)參考方向，P=-UI=-6V2A=-12W（P0，元件提供電能，即輸出功率）；元件提供電能，即輸出功率）；+_6V2A（b）i子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量272電能電能從從t0到

14、到t的時間內(nèi)，元件吸收的電能可根據(jù)電壓的的時間內(nèi)，元件吸收的電能可根據(jù)電壓的定義（定義（a、b兩點的電壓在量值上等于電場力將單兩點的電壓在量值上等于電場力將單位正電荷由位正電荷由a點移動到點移動到b點時所做的功）求得，點時所做的功）求得，即即: :在在直流電路直流電路中，電流、電壓均為恒定量，中，電流、電壓均為恒定量，在在0t段時間內(nèi)電路消耗的電能為段時間內(nèi)電路消耗的電能為 WUItPt 若功率的單位為若功率的單位為W, ,時間的單位為時間的單位為s，則電能單位是則電能單位是焦耳焦耳, , 符號為符號為J。 dttiiuWtt)()(0子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析

15、與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量281.3 電電 阻阻 元元 件及伏安特件及伏安特性性1.3.1 電阻與電阻元件電阻與電阻元件iuR1、電阻、電阻-物質(zhì)對電流的阻礙作用，物質(zhì)對電流的阻礙作用，用用R表示表示，R=L/S， L導(dǎo)線長度（單位米），導(dǎo)線長度（單位米），S導(dǎo)線截面積（單位平方米），導(dǎo)線截面積（單位平方米），材料電阻率材料電阻率(單位單位m m2/m)2. 電阻元件電阻元件是一種對電流呈阻礙作用的是一種對電流呈阻礙作用的耗能元件，習(xí)性上電阻元件稱電阻耗能元件，習(xí)性上電阻元件稱電阻子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與

16、測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量294. 電導(dǎo)電導(dǎo)電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，用符號用符號G表示，表示，即即 電導(dǎo)是反映材料導(dǎo)電能力的一個參數(shù)。電導(dǎo)是反映材料導(dǎo)電能力的一個參數(shù)。電導(dǎo)的電導(dǎo)的單位單位是西門子是西門子，用用S表示表示。RG13.電阻單位電阻單位歐姆歐姆、千千歐歐K 、兆、兆歐姆歐姆 1k =1000，1M=1000k 子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量305、電阻的標稱值、電阻的標稱值 電阻的阻值 兩種表示方法：兩種表示方

17、法： 直接用數(shù)字標出直接用數(shù)字標出 色標表示阻值色標表示阻值 色標表示阻值色標表示阻值: :允許偏差有效數(shù)后0的個數(shù)標稱值第二位有效數(shù)字標稱值第一位有效數(shù)字子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量31顏色與數(shù)字對顏色與數(shù)字對應(yīng)關(guān)系見實驗應(yīng)關(guān)系見實驗教材教材757 520 0 誤差為誤差為%5%5子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量32子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量

18、情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量33子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量流過電阻元件的電流與兩端電壓成正比流過電阻元件的電流與兩端電壓成正比u=Ri，即歐姆定律即歐姆定律1.3.2電阻元件的伏安特性電阻元件的伏安特性-歐姆定律歐姆定律注意注意: :1 1.u=Ri ， i=Gu,電壓電壓u與電流與電流i為關(guān)聯(lián)參考方向為關(guān)聯(lián)參考方向2. u= - Ri ， i= - Gu, u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向為非關(guān)聯(lián)參考方向，u、i關(guān)聯(lián)參考方向，關(guān)聯(lián)參考方向，iuR

19、u、i非關(guān)聯(lián)參考方向，非關(guān)聯(lián)參考方向，iuR1.歐姆定律歐姆定律子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量35iiRu+_例例1 如圖所示，已知如圖所示，已知R10k，u 20 V, 求電流求電流i和和i，并標出電壓并標出電壓u及電流及電流i、 i的實際方向。的實際方向。解：解：1.因為電壓因為電壓u和電流和電流i為關(guān)聯(lián)參考為關(guān)聯(lián)參考方向，方向，所以所以 2.電壓電壓u和電流和電流i為非關(guān)聯(lián)參考方向為非關(guān)聯(lián)參考方向， 所以所以 或或i= i= 0.2 mA, 電流電流i0，表示其實際方向與參考方向表

20、示其實際方向與參考方向相同這說明相同這說明電流實際方向電流實際方向是客觀存在的，是客觀存在的，與參考方與參考方向的選取無關(guān)。向的選取無關(guān)。 子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量36(1)當當R=0時，時，根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律uR i，無論電流無論電流i為何有限值，為何有限值，電壓電壓u都恒等于零，電阻的這種工作狀態(tài)稱為都恒等于零，電阻的這種工作狀態(tài)稱為短路短路。2.電路中有兩種特殊工作狀態(tài)：電路中有兩種特殊工作狀態(tài)：(2) 當當R=時，時，根據(jù)根據(jù)uR i ，無論電壓，無論電壓u為何有限值

21、，為何有限值，電流電流i都恒等于零，電阻的這種工作狀態(tài)稱為都恒等于零，電阻的這種工作狀態(tài)稱為 開路開路子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量373、電阻元件的伏安特性、電阻元件的伏安特性u(V)0i(mA)當電阻當電阻R為常數(shù)時為常數(shù)時ui關(guān)系是關(guān)系是一條曲線，稱為非線性元件一條曲線，稱為非線性元件非非線性電阻元件線性電阻元件伏安特性曲線伏安特性曲線當電阻當電阻R為常數(shù)時為常數(shù)時ui關(guān)系是關(guān)系是一條直線，稱為線性元件一條直線，稱為線性元件u(V)0i(A)線性電阻元件線性電阻元件伏安特性曲線伏安

22、特性曲線子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量381.3.3 電阻元件上消耗的功率與能量電阻元件上消耗的功率與能量1. 電阻元件的功率電阻元件的功率(1)(1)當電阻元件上當電阻元件上電壓電壓u與電流與電流i為關(guān)聯(lián)參考方向為關(guān)聯(lián)參考方向時，由歐姆定律時，由歐姆定律uRi，得元件得元件吸收吸收的功率為的功率為 222GuRuRiuip電阻元件電阻元件P0P0是是耗能元件耗能元件 (2)若電阻元件上若電阻元件上電壓電壓u與電流與電流i為非關(guān)聯(lián)參考方向為非關(guān)聯(lián)參考方向，這時歐姆定律這時歐姆定律u Ri

23、，元件元件吸收吸收的功率為的功率為 222GuRuRiuip子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量392電阻元件消耗的電能電阻元件消耗的電能電阻元件從電阻元件從t0到到t這段時間內(nèi)接受的電能這段時間內(nèi)接受的電能W為為dtRipdtWtttt002若電阻通過直流電流時，上式化為若電阻通過直流電流時，上式化為WP（t t0）I2R（t t0）例例: : 有有220V，100 W燈泡一個，每天用燈泡一個，每天用5小時，小時，一個月（按一個月（按30天計算）消耗的電能是多少度？天計算）消耗的電能是多少度

24、？解：解：WPt10010353015kWh15度度子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量1、4電壓源與電流源電壓源與電流源1、理想電壓源、理想電壓源USIU0恒壓源伏安特性恒壓源伏安特性電池電池US (1)端電壓端電壓US 是定值，或具有一定幅度是定值，或具有一定幅度的時間函數(shù)的時間函數(shù) u（t）。）。 (2)輸出電流及輸出功率隨它所連接外輸出電流及輸出功率隨它所連接外電路的不同而改變。電路的不同而改變。特點：特點：端電壓不變，電流、功率可變端電壓不變，電流、功率可變1.4.1 電壓源電壓源

25、恒壓源恒壓源一般符號一般符號+_US子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量412.實際電壓源實際電壓源用一個用一個理想電壓源理想電壓源US與內(nèi)阻與內(nèi)阻R0的串聯(lián)的串聯(lián)組合來表示組合來表示實際電壓源實際電壓源, ,這個模型稱為實際電源的電壓源模型這個模型稱為實際電源的電壓源模型, , IUS+ROabUab Uab=US IR0 IU0USIR0子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量42含實際電壓源

26、的電路有含實際電壓源的電路有三種工作狀態(tài)：三種工作狀態(tài)： 加載加載(1). 加載加載 此時此時Uab =USIR0US+ROIabUab (2). 開路開路 此時此時I=0。這時實際電壓源的端電壓這時實際電壓源的端電壓 Uab =US，稱為開路電壓稱為開路電壓UOC。開路開路US+ROIabUOC (3). 短路短路 此時此時Uab =0。這時實際電壓源的電流這時實際電壓源的電流I=US/R0，稱為短路電流稱為短路電流ISC。短路短路US+ROISCabUab子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測

27、量 (1) 恒流源的電流是定值，或具有一定恒流源的電流是定值，或具有一定幅度的時間函數(shù)幅度的時間函數(shù) i（t）。）。 (2) 恒流源的輸出電壓及輸出功率隨它恒流源的輸出電壓及輸出功率隨它所連接外負載的不同而改變。所連接外負載的不同而改變。Isui0IS直流直流一般恒流源一般恒流源恒流源伏安特性恒流源伏安特性is1.4.2 電流源電流源1、理想電流源、理想電流源(恒流源恒流源)特點：特點：電流不變，端電壓、功率可變電流不變，端電壓、功率可變子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量442實際電流源實際

28、電流源用一個用一個理想電流源理想電流源IS與內(nèi)阻與內(nèi)阻RS的并聯(lián)的并聯(lián)組合來表示組合來表示實際電流源實際電流源, ,這個模型稱為實際電流源模型這個模型稱為實際電流源模型, , SsRUIIIU0IS電流源直流伏安特性電流源直流伏安特性電流源模型電流源模型IS+RSUI子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量45含實際電流源的電路有三種工作狀態(tài)：含實際電流源的電路有三種工作狀態(tài)： SsRUII(1).加載加載 此時此時加載加載UI+ISRS短路短路 (2).短路短路 此時此時U=0。這時實際電流源的

29、端電這時實際電流源的端電流流I=IS ，稱為短路電流稱為短路電流ISC。ISRSUI= ISC+ (3).開路開路 此時此時I=0。這時實際電流源的端電壓這時實際電流源的端電壓U =IS RS ，稱為開路電壓稱為開路電壓UOC。ISRSU= UOCI+開路開路子情境子情境: :電流電流/ /電壓的分析與測量電壓的分析與測量情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量I2R2R3R1cbadI3I1Us2Us11.5 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.5.1 電路的幾個名詞電路的幾個名詞支路支路1、支路：一個完整電路的一段無分支電路。、支路：一個完整電路的一段無分支電路。

30、節(jié)點節(jié)點2、節(jié)點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點。、節(jié)點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點。回路回路3、回路：電路中任意閉合路徑。、回路：電路中任意閉合路徑。網(wǎng)孔網(wǎng)孔4、網(wǎng)孔：回路內(nèi)部不含跨接支路的回路。、網(wǎng)孔：回路內(nèi)部不含跨接支路的回路。子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量47I1I2I3I4 任何時刻，流入電路中任一節(jié)點的電流之和任何時刻，流入電路中任一節(jié)點的電流之和恒等于流出該節(jié)點的電流之和，恒等于流出該節(jié)點的電流之和，i流入流入=i流出流出或或流入節(jié)點電流的代數(shù)和等于零流入節(jié)點電流的代數(shù)和等于零i

31、=0，I1I2+ I3 + I4=0I1+ I3 + I4=I21.5.2基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量48例：若例：若I1=9A， I2= 2A， I4=8A。求：求： I309I382（）I319AI1I2I3I4I1I2+ I3 + I4=0解：解：子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量49I =?例例:I = 0I1 + I2 + I3 = 02 +_+_I

32、5 1 1 5 6V12VI1I3IABIBCICAACBI2廣義結(jié)點廣義結(jié)點2.KCL定律推廣定律推廣KCL的雖然是應(yīng)用于節(jié)點的，但推廣應(yīng)用到的雖然是應(yīng)用于節(jié)點的，但推廣應(yīng)用到電路中任一假設(shè)的電路中任一假設(shè)的閉合面閉合面時仍是正確的。時仍是正確的。 子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量501.5.3 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律Us2R1Us1R3R2IUs30332211IRUIRUUIRsss321321sssUUUIRIRIRsURI 得：得：KVL定律：在任何時刻，沿電路中任一閉合回

33、路定律：在任何時刻，沿電路中任一閉合回路繞行一周，該回路中所有元件電壓的代數(shù)和恒等零即繞行一周，該回路中所有元件電壓的代數(shù)和恒等零即 u=0或或U=0 （直流電路用）（直流電路用）+-_+_+子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量51例：例：求：求：U2=？U3 = - 5V，電壓的參考極性電壓的參考極性與實際極性是否相同與實際極性是否相同U5 = 3VU4 =8V，U1 = 2V，KVLU4U1U2abced+U5U3+解：解：U1 +U2-U3-U4+U5= 2+U2 - ( - )5 - 8+

34、3=0子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量52例例1:已知電路中各參數(shù)如圖已知電路中各參數(shù)如圖,求電路圖中的電流求電路圖中的電流I、UAB。解解：設(shè)回路的繞行方向：設(shè)回路的繞行方向與電流方向相同，根據(jù)與電流方向相同，根據(jù)KVL定理列出電路電壓定理列出電路電壓方程；方程；I（R1+ R2+ R3）-Us1+ Us2=0ARRRUUISS121631232121子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 Us2R1Us1R3R2IBA12V2 1 6 3 V情境情境1 1：指針式萬用表

35、電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量53-1A表示電流實際方向與參考方向相反表示電流實際方向與參考方向相反。UAB = -I R2 - Us2 = 12 -12=-10V， UAB =I（ R1+ R3 ）-US2= -17 - 3= -10V 兩點之間的電壓與所選擇的路徑無關(guān)兩點之間的電壓與所選擇的路徑無關(guān)ARRRUUISS121631232121子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 Us2R1Us1R3R2IBA12V2 1 6 3 VI（R1+ R2+ R3）-Us1+ Us2=0情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量5

36、4列出電路電壓方程步驟：列出電路電壓方程步驟：1、選取一個回路繞行方、選取一個回路繞行方向一般與向一般與I方向相同方向相同2、電壓源方向（先、電壓源方向（先+后后-）與回路繞行方向一致）與回路繞行方向一致US前面為前面為+，反之相反，反之相反Us2R1Us1R3R2IBA12V2 1 6 3 V子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 I（R1+ R2+ R3）-Us1+ Us2=0情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量55例題例題2:已知電路中各參數(shù)如圖已知電路中各參數(shù)如圖,求電路圖中的電流求電路圖中的電流I、UAB。(學(xué)生做學(xué)生做)子情

37、境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 6VUs2R1Us1R3R2IBA2V2 1 6 3 V+ - Us3R41 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量56解：解：設(shè)回路的繞行方向與電流方向相同，設(shè)回路的繞行方向與電流方向相同，根據(jù)根據(jù)KVL定理列出電路電壓方程；定理列出電路電壓方程；I（ R1+ R2+ R3 + R4）- Us1+ Us2 Us3=0I = 7/10 = 0.7A, UAB= -0.7 X 2 +( - 2) = -3.4V子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 6VUs2R1Us1R3R2IBA2

38、V2 1 6 3 V+ - Us3R41 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量57KVL定律也適用不閉合回路定律也適用不閉合回路,但是但是,必須將其開口必須將其開口處的電壓也列入方程處的電壓也列入方程 I（R1+R3+ R4）-US1- US3 -UAB =0 I（R1+R3+ R4）- US1- US3=UAB+ - 6VR1Us1R3IBA1 6 3 VUs3R41 子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 UAB= 0.7 X 8 - 9 = -3.4V情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量581

39、.5.4 基爾霍夫定律的應(yīng)用舉例基爾霍夫定律的應(yīng)用舉例例例1 如圖所示的電路中，已知如圖所示的電路中，已知R110 k，R220 k，US16 V，US26 V, UAB0.3 V。試求電流試求電流I1、I2和和I3。解：對回路解：對回路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律得應(yīng)用基爾霍夫電壓定律得UAB + US1R1I1=0即即 0.3610I10故故 I10.57 mA子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量59對回路對回路應(yīng)用基爾霍夫電壓定律得應(yīng)用基爾霍夫電壓定律得UAB US2+ I2R2=0即即 0.362

40、0I20故故 I20.315 mA對節(jié)點對節(jié)點1應(yīng)用基爾霍夫電流定律得應(yīng)用基爾霍夫電流定律得I1+I2I3=0 即即 0.570.315I30故故 I30.255 mA子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量60例例3 電路如圖所示。已知：電路如圖所示。已知：Uab=6V, US1=4V, US2=10V, R1=2 和和R2=8 。求電流求電流I和各電壓源的功率。和各電壓源的功率。A2 .1)82(V)1046(212S1Sab RRUUUIW12A2 . 1V10W8 . 4A2 . 1V42S2

41、S1S1S IUpIUp吸收功率吸收功率提供功率提供功率電源并不電源并不一定是提一定是提供功率供功率子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 IRUIRUUUUUU22S11S22S11Sab 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量61？例例4：求圖中電壓：求圖中電壓U和電流和電流I。U UI IKCL：-3-1+2-I=0 I= -2AU1=3I=3(-2)= -6VKVL：U+U1+3-2=0 U=5V3A3A3V3V2V2V3 3 U U1 11A1A2A2A子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：

42、指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量62解：解：例例5求：求：uab對回路對回路ABCD應(yīng)用應(yīng)用KVL：2I+ 4I + 6 = 0 I = - 1 (A)對回路對回路ABCD應(yīng)用應(yīng)用KVL：UAB 4 - (-1*2) = 0UAB = 2 (V)Us2R1Us1R3R2BA6V4 2 3 4 VIDC情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量63用歐姆定律和用歐姆定律和KVL求得電流求得電流i5 A4236501121225R5 UI對節(jié)點和應(yīng)對節(jié)點和應(yīng)用用 KCL分別求分別求得：得： A143A341512546 IIIIIIV242

43、6)3(436112 U解：已知解：已知I1=3A和和I3=2A， 根據(jù)節(jié)點的根據(jù)節(jié)點的 KCL求得求得 A1A2A3314 III例例6： 已知已知I1=3A。試求各支路電流和電流源電壓試求各支路電流和電流源電壓U。 子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量1.6.1電位電位電位通常用字母電位通常用字母V表示，如表示，如A點電位用點電位用VA表示，表示，電位與電壓單位相同。參考點常用電位與電壓單位相同。參考點常用“ ” 表示表示定義定義：電場力把單位正電荷從電路中某點移到：電場力把單位正電荷從電路中

44、某點移到參考點參考點所做的功稱為該點的電位所做的功稱為該點的電位 VA=uAO，VB=uBO ，A、B兩點之間電壓（電位差）為兩點之間電壓（電位差）為 uAB = VA VB= uAO uBO = uAO + uOBOAB注意：注意：1、各點電位與參考點有關(guān)、各點電位與參考點有關(guān) 2、不指定參考點討論電位沒有意義、不指定參考點討論電位沒有意義 3、參考點本身的電位為零，、參考點本身的電位為零，VO=O，零電位點零電位點情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量651.6.2 電路中各點電位的分析電路中各點電位的分析計算電位的方法和步驟如下：計算電位的方法和步驟如

45、下：1）選擇一個參考點，假設(shè)參考點為）選擇一個參考點，假設(shè)參考點為O。2）求求A點的電位時，選定一條從點的電位時，選定一條從A點到參考點點到參考點O的的路徑，標出各電壓的參考方向。路徑，標出各電壓的參考方向。3）從）從A點出發(fā)沿此路徑點出發(fā)沿此路徑“走走”到參考點到參考點O，不論經(jīng)不論經(jīng)過的是電源，還是負載，只要是從正極到負極，過的是電源，還是負載，只要是從正極到負極，就取該電壓為正，反之就取負值，然后，求各電壓就取該電壓為正，反之就取負值，然后，求各電壓的代數(shù)和。的代數(shù)和。子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電

46、路的分析與測量66 舉例舉例 1.1.求圖示電路求圖示電路中各點的電位中各點的電位: :Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：設(shè)設(shè) a為參考點，為參考點， 即即Va=0V設(shè)設(shè) b為參考點，即為參考點，即Vb=0Vbac20 4A6 10AUs290V Us1140V5 6A dUs1 Us2 Us1 Us2 子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量67ac20 4A6 10AUs290V Us1140V5 6A db子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電

47、路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量682K A+I I1 12k I I2 26V(b)圖示電路，計算開關(guān)圖示電路，計算開關(guān)S S 斷開和閉合時斷開和閉合時A點點 的電位的電位VA解解: (1)當開關(guān)當開關(guān)S S斷開時斷開時(2) 當開關(guān)閉合時當開關(guān)閉合時, ,電路電路 如圖（如圖（b）電流電流 I2 = 0，電位電位 VA = 0V 。電流電流 I1 = I2 = 0，電位電位 VA = 6V 。2k +6VA2k SI I2 2I I1 1(a)電流在閉合電流在閉合路徑中流通路徑中流通子情境子情境: :橋式電路的分析與測量橋式電路的分析與測量 情境情境1 1：指針式萬用表電路的分析與測量：指針式萬用表電路的分析與測量69例例1.11 如圖所示的電路，設(shè)節(jié)點如圖所示的電路，設(shè)節(jié)點b為參考點，為參考點，求電位求電位Va、Vc、Vd及及Uca解：在節(jié)點解：在節(jié)點a上應(yīng)用上應(yīng)用KCL得得I4610 A Va=Uab=6I=610=60 V Uca= 204=80V Vc=Uca+Va=204+60=140 V Vd=Uda+Va=56+60=90 V 如果如果節(jié)點節(jié)點d為參考點為參考點Va=Uad= 65= 30 V Uca= 204=80VVc=Uca+Va=204 30V =50V Vd=0140V90V140V90V子情境子情境: