第一章電路基本概念與基本定律

第一章電路基本概念與基本定律1電工電子學(xué)主講:趙曉博第一章電路基本概念與基本定律2

電工與電子技術(shù)是研究電工和電子技術(shù)的理論和應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課程。由于電工、電子技術(shù)的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)代一切新的科學(xué)技術(shù)無不與電有著密切的關(guān)系。因此，本課程是高等學(xué)校工科類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。

本課程總共40學(xué)時，其中理論課30學(xué)時，實驗課10學(xué)時。通過本課程的學(xué)習(xí)，獲得關(guān)于電子學(xué)方面必要的基本理論，基本知識和基本技能。在學(xué)習(xí)中，同學(xué)們應(yīng)注意基本概念、基本電路、基本分析方法的掌握。參考教材：

《電工學(xué)》.秦曾煌主編.高等教育出版社第一章電路基本概念與基本定律3

人類對電工技術(shù)的認(rèn)識與實踐，經(jīng)歷了不斷探索、不斷發(fā)現(xiàn)、不斷發(fā)展的過程。就電路的理論與實踐來說，也經(jīng)歷了從直流電路到交流電路，再到網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展過程。本書第一章就從人類最先發(fā)現(xiàn)和利用的直流電路開始，介紹有關(guān)電路的基本理論和基本知識。第一章電路基本概念與基本定律4第一章電路的基本概念與基本定律

第一章電路基本概念與基本定律5本章重點電路模型電壓、電流的實際方向與參考方向基本電路元件基爾霍夫定律：KCLKVL第一章電路基本概念與基本定律6第一節(jié)

電路的作用與組成第二節(jié)

電路模型與電壓電流的參考方向第三節(jié)

理想電路元件第四節(jié)

電壓源與電流源第五節(jié)

基爾霍夫電流定律和電壓定律第六節(jié)

電位的概念與計算第一章電路基本概念與基本定律7第一節(jié)

電路的作用與組成電路：就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按一定方式組成的。一、什么是電路？二、電路的組成電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，例如：發(fā)電機(jī)、干電池電源在電路中起激勵作用，在它的作用下產(chǎn)生電流與電壓，因此電源又稱為激勵源；而由激勵在電路中產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置，例如：電動機(jī)、電爐、燈中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載的部分，起傳輸和分配電能的作用。例如：輸電線路第一章電路基本概念與基本定律81.實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配發(fā)電機(jī)

電燈電動機(jī)電爐

升壓變壓器

降壓變壓器輸電線電源中間環(huán)節(jié)負(fù)載三、電路的作用第一章電路基本概念與基本定律9放大器

電源（信號源）中間環(huán)節(jié)負(fù)載2.傳遞和處理信號

例如各種測量儀器、計算機(jī)、自動控制設(shè)備以及日常生活中的收音機(jī)、電視機(jī)等電子電路。通常這類電路中的電壓較低。電流較小，稱為信號電路。對信號電路的主要要求是電信號不失真、抗干擾能力強(qiáng)等。第一章電路基本概念與基本定律10第二節(jié)

電路模型與電壓電流的參考方向一、電路模型2.理想電路元件：在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實際電路元件理想化。理想電路元件主要有電阻、電感、電容、電源。1.實際電路實際電路是由一些按需要起不同作用的實際電路元件所組成。如：發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器、電阻電容等等。（實際電路元件的電磁性質(zhì)復(fù)雜）。

第一章電路基本概念與基本定律113.電路模型：由理想電路元件所組成的電路，就是實際電路的電路模型。電路模型電池?zé)襞葚?fù)載電源EIRU+_+_舉例：如下為最簡單的手電筒電路模型第一章電路基本概念與基本定律12

二、電壓和電流的參考方向1.電路的物理量電流電壓電動勢電池?zé)襞葚?fù)載電源EIRU+_+_第一章電路基本概念與基本定律132.電路中物理量的方向物理量的方向：實際方向參考方向?qū)嶋H方向：物理中對電量規(guī)定的方向。參考方向：在分析計算時，對電量人為規(guī)定的方向。第一章電路基本概念與基本定律14物理量的實際方向第一章電路基本概念與基本定律153.舉例說明電路分析中的參考方向問題的提出：在復(fù)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？電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR+_+_第一章電路基本概念與基本定律16(1)在解題前先設(shè)定一個方向，作為參考方向；解決方法(3)根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向：若計算結(jié)果為正，則實際方向與假設(shè)方向一致；若計算結(jié)果為負(fù)，則實際方向與假設(shè)方向相反。(2)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；第一章電路基本概念與基本定律17例已知：E=2V,R=1Ω問：當(dāng)U分別為3V和1V時，IR=?解：(1)假定電路中物理量的參考方向如圖所示；(2)列電路方程：E

IRRabU+_+_UR+_第一章電路基本概念與基本定律18(3)數(shù)值計算（實際方向與參考方向一致）（實際方向與參考方向相反）E

IRRURabU+_+_+_Riu+-第一章電路基本概念與基本定律19(3)習(xí)慣上對于任意的二端元件把

I

與U

的方向按相同方向假設(shè)，稱為參考方向相關(guān)聯(lián)，否則稱為非相關(guān)聯(lián)。(1)“實際方向”是物理中規(guī)定的，而“參考方向”則是人們在進(jìn)行電路分析計算時,任意假設(shè)的。(2)在以后的解題過程中，注意一定要先假定物理量的參考方向，然后再列方程計算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的.提示Riu+-第一章電路基本概念與基本定律20例題1-1電路如圖l所示，各段電路的電壓、電流參考方向均已表示在圖中。且知I1=3A、I2=-2A、I3=5A、U1＝－10V。問：（1)指出哪一段電路電流、電壓的參考方向關(guān)聯(lián)，哪一段非關(guān)聯(lián)；（2)指出各段電路中電流的實際方向；（3)確定AB段電壓的實際方向。第一章電路基本概念與基本定律21

解：通過本例題應(yīng)進(jìn)一步加深對電流、電壓參考方向的理解。（l）U2和I2、U3和I3都是關(guān)聯(lián)參考方向，U1和I1是非關(guān)聯(lián)參考方向。

(2)電流I1、I3為正值，表明它們的實際方向與圖示的參考方向相同。I2為負(fù)值，表明其實際方向與圖示的參考方向相反，是流人A點的。

(3)U1為負(fù)值，表明其實際方向與圖示的參考方向相反，即B點是實際的高電位點A點是低電位點，該段電壓的實際方向是從B點指向A點。第一章電路基本概念與基本定律22一、電阻元件：1.電阻具有對電流起阻礙作用性質(zhì)。單位電導(dǎo)單位S（西門子）2.線性電阻：即電阻值與它所通過的電流和所施加的電壓無關(guān)。即電阻值固定不變。也可以說滿足歐姆定律的電阻為線性電阻。3.伏安特性曲線：電路元件U、I之間函數(shù)關(guān)系，表現(xiàn)在直角坐標(biāo)系中線性電阻伏安特性曲線為一通過原點的直線。第三節(jié)

理想電路元件Riu+-第一章電路基本概念與基本定律23I(A)U(V)0參考方向非相關(guān)聯(lián)如圖（b）圖（a）圖（b）相關(guān)聯(lián)如圖（a）第一章電路基本概念與基本定律24伏-安特性iuui線性電阻非線性電阻總結(jié)：電阻元件R:（單位：、k、M）電壓電流關(guān)系Riu+-參考方向相關(guān)連參考方向相關(guān)連第一章電路基本概念與基本定律254.電阻的能量與功率在關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻元件上消耗的功率為電阻元件在時間段內(nèi)消耗的能量為

在非關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻上消耗的功率為第一章電路基本概念與基本定律26【例】已知：，試分別求出圖1-5中和圖1-6中電流I和功率P并指出電壓和電流的實際方向。

圖1-5圖1-6（1）在圖1-5中，電壓與電流為方向，由歐姆定律關(guān)聯(lián)參考由于，故電壓與電流的實際方向與圖中的參考方向相反。第一章電路基本概念與基本定律27在關(guān)聯(lián)參考方向下，功率p>0

電阻消耗能量（2）在圖1-6中，電壓與電流為方向，由歐姆定律得由于u<0,i>0，所以電壓的實際方向與圖中標(biāo)出的參考方向相反，電流的實際方向與圖中標(biāo)出的參考方向相同。在非關(guān)聯(lián)參考方向下，功率p<0,非關(guān)聯(lián)參考電阻消耗功率第一章電路基本概念與基本定律28當(dāng)p>0時，表明該時刻二端網(wǎng)絡(luò)實際吸收（消耗）功率;當(dāng)p<0時，表明該時刻二端網(wǎng)絡(luò)實際發(fā)出（產(chǎn)生）功率；由此可以導(dǎo)出一個具有普遍意義的結(jié)論：由線性元件組成的任意二端網(wǎng)絡(luò)，其電壓電流采用非關(guān)聯(lián)參考方向時，則與此結(jié)論相反。當(dāng)其端口電壓電流參考方向相關(guān)聯(lián)時，電路功率p=ui第一章電路基本概念與基本定律29

例題1－2

電路如圖l－2所示，已知I＝4A、U1＝5V、U2＝3V。U3＝－2V。計算各元件的功率，并指出是吸收還是提供電功率。解：通過本例題的計算，應(yīng)進(jìn)一步掌握判斷一個元件或一段電路是提供還是吸收電功率的方法。元件1P1＝UI＝5×4W＝20W

U1和I為關(guān)聯(lián)參考方向，P＞0，是吸收電功率。元件2P2＝U2I=3×4＝12W

U2和I為非關(guān)聯(lián)參考方向，P＞0，是提供電功率。元件3P3＝U3I=（－2）×4=一8W

U3和I為關(guān)聯(lián)參考方向，P＜0，是提供電功率。整個電路吸收的電功率20W等于提供的總電功率12十8＝20W，滿足功率平衡關(guān)系。第一章電路基本概念與基本定律30二、電容元件C:電容是能夠儲存電荷及電場能量的元件單位電壓下存儲的電荷（單位：F,F,pF）+電容符號有極性無極性_++++----+q-qui+-第一章電路基本概念與基本定律311.電容上電流、電壓的關(guān)系(直流)時,所以,只有當(dāng)電容兩端的電壓隨時間變化時，與電容相聯(lián)的電路中才有電流通過；當(dāng)電容兩端的電壓不變時（如直流），則通過電容兩端的電流為零，電容相當(dāng)于開路（斷路）。電容的這種性質(zhì)，稱為動態(tài)性質(zhì)，電容元件又被稱為動態(tài)元件。uiC+-電容上的電流是電容上的電荷在單位時間內(nèi)的變化率第一章電路基本概念與基本定律32電容上的電壓為：令為計時起點之前電容上已存在的電壓，稱為電壓的初始值。這樣，電容上的電壓在t時刻為由此可見，電容上的電壓不僅與計時起點之后電容上儲存的電荷有關(guān)，而且與計時起點之前電容上的電荷有關(guān)。由于電容具有“記憶”過去狀態(tài)的特性，電容又被稱為“記憶”元件。第一章電路基本概念與基本定律332.電容的儲能電容是一種儲能元件,儲存的電場能量為(假設(shè)初始時刻無電荷)電容的特性:1.動態(tài)性質(zhì); 2.電壓不能躍變；

3.”記憶”性。第一章電路基本概念與基本定律34三、電感元件

L：

儲能元件：存儲磁場能量單位電流產(chǎn)生的磁鏈（單位：H,mH,H）線圈匝數(shù)磁通ui+-eФ(磁通)電流通過一匝線圈產(chǎn)生磁場的大小電流通過N匝線圈產(chǎn)生磁場的大小(自感磁通鏈)(自感磁通)第一章電路基本概念與基本定律351.電感中電流、電壓的關(guān)系當(dāng)

i=I(直流)

時,所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路。電感的電路模型在關(guān)聯(lián)參考方向下，電感上的電壓第一章電路基本概念與基本定律36電感上的電流與電壓的關(guān)系式為：電流的初始值反映了電感在計時起點之前的儲能狀態(tài)。第一章電路基本概念與基本定律37電感是一種儲能元件,儲存的磁場能量為：2.電感的儲能電感的特性:1.動態(tài)性質(zhì); 2.電流不能躍變；

3.”記憶”性。第一章電路基本概念與基本定律38無源元件小結(jié)理想元件的特性（u與i

的關(guān)系）LCR第一章電路基本概念與基本定律39實際元件的特性可以用若干理想元件來表示例：電感線圈L

：電感量R：導(dǎo)線電阻C：線間分布電容參數(shù)的影響和電路的工作條件有關(guān)。第一章電路基本概念與基本定律40R1LU為直流電壓時,以上電路等效為注意L、C

在不同電路中的作用R1UR2+-UR2C+-第一章電路基本概念與基本定律41§1－4電壓源和電流源

電路中的耗能器件或裝置有電流流動時，會不斷消耗能量，電路中必須有提供能量的器件或裝置——電源。常用的直流電源有干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)、直流穩(wěn)壓電源和直流穩(wěn)流電源等。常用的交流電源有電力系統(tǒng)提供的正弦交流電源、交流穩(wěn)壓電源和產(chǎn)生多種波形的各種信號發(fā)生器等。為了得到各種實際電源的電路模型，定義兩種理想的電路元件——獨立電壓源和獨立電流源。

第一章電路基本概念與基本定律42

常用的干電池和可充電電池第一章電路基本概念與基本定律43

實驗室使用的直流穩(wěn)壓電源用示波器觀測直流穩(wěn)壓電源的電壓隨時間變化的波形。示波器穩(wěn)壓電源第一章電路基本概念與基本定律44一、獨立電壓源獨立電壓源有兩種電路模型，理想電壓源和實際電壓源模型理想電壓源的電路模型如圖（a）所示。理想電壓源的端電壓是一個給定的時間函數(shù)，不隨流過電壓源的電流的大小而變化，即1.理想電壓源當(dāng)為恒定值時，稱為恒壓源或直流電源。恒壓源的伏安特性如圖（b）所示。,為恒定值時，稱為恒壓源或直流電源。第一章電路基本概念與基本定律45電壓隨時間變化的電壓源，稱為時變電壓源。電壓隨時間周期性變化且平均值為零的時變電壓源，稱為交流電壓源。

電壓源的電壓與電流采用關(guān)聯(lián)參考方向時，其吸收功率為

p=ui（大于零）

電壓源的電壓與電流采用關(guān)聯(lián)參考方向時，其發(fā)出功率為

p=ui（小于零）第一章電路基本概念與基本定律46

當(dāng)p>0，即電壓源工作在i-u平面的一、三象限時，電壓源實際吸收功率。

當(dāng)p<0，即電壓源工作在i-u平面的二、四象限時，電壓源實際發(fā)出功率。P>0P<0第一章電路基本概念與基本定律47理想電壓源的特點（恒壓源）特點：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電壓源。即Uab

US；（2）電源中的電流由外電路決定。伏安特性IUabUSUSI+_abUab+_第一章電路基本概念與基本定律48R/121020100i/A10510.50.10P/WP/W1005010510

例如圖示電路中電阻值變化時，電壓源的電壓不變，電路中的電流i

和發(fā)出功率p會發(fā)生變化。第一章電路基本概念與基本定律49恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):

E=10V當(dāng)R1

R2

同時接入時：I=10A例

當(dāng)R1接入時：I=5A則：IE+_abUab2R1R22+_第一章電路基本概念與基本定律50恒壓源特性中不變的是：_____________US恒壓源特性中變化的是：_____________I_________________會引起I的變化。外電路的改變I的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結(jié)USUababR+_第一章電路基本概念與基本定律51伏安特性2.實際電壓源電路模型IUUSRo越大斜率越大UIRO+-US+_實際電壓源的電路模型是由理想電壓源和它的內(nèi)阻組成的。第一章電路基本概念與基本定律523、電壓源的工作狀態(tài)電壓源開路、短路和有載三種狀態(tài)

伏安特性IUUS

（1）電壓源有載工作（開關(guān)合上）

a.電壓與電流關(guān)系

R0?R時，UUS

IUROUSRdc+-ba+_R0?R第一章電路基本概念與基本定律53單位：w、Kw式中：PS=USI--是電壓源產(chǎn)生的功率

P0=R0I2--是電源內(nèi)阻上所損耗的功率

P=UI--是電源輸出的功率

b.功率與功率平衡

IUROUSRdc+-ba+_第一章電路基本概念與基本定律54c.電源與負(fù)載的判別

方法一：

由電壓電流的實際方向判別（如圖）

電源：Ｕ和Ｉ的實際方向相反，電流從電源

“+”端流出，發(fā)出功率

負(fù)載：Ｕ和Ｉ的實際方向相同，電流從電源

“+”端流入，取用功率IUROUSRdc+-ba+_第一章電路基本概念與基本定律55

方法二：由U、I參考方向判別：

參考方向?qū)嶋H方向(1)當(dāng)U和I參考方向選擇一致的前提下若P=UI0“吸收功率”（負(fù)載）aUb+_IR(２)當(dāng)U和I參考方向選擇不一致的前提下若P=UI0“發(fā)出功率”（電源）aIUb+-+_“吸收功率”（負(fù)載）aUb+_IR若P=UI0IUb+-+_若P=UI0“發(fā)出功率”（電源）第一章電路基本概念與基本定律56（2）電壓源開路（開關(guān)斷開）I=0U=U0=USP=0

IUROUSRdc+-ba+_開路電壓注意：空載狀態(tài)第一章電路基本概念與基本定律57（3）電壓源短路

U=0I=IS=US/R0P=0

IUROUSRdc+-ba+_短路電流注意：電壓源短路是一種事故狀態(tài)第一章電路基本概念與基本定律581.理想電流源（恒流源)特點：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；IUabIS伏安特性（2）輸出電壓由外電路決定。abIUabIs+_二、獨立電流源獨立電流源也分為理想電流源和實際電流源兩種。第一章電路基本概念與基本定律59恒流源兩端電壓由外電路決定設(shè):IS=1AR=10

時，U=10

VR=1

時，U=1

V則:例IUIsR+_第一章電路基本概念與基本定律60恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：_____________Is恒流源特性中變化的是：_____________Uab_________________會引起Uab

的變化。外電路的改變Uab的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向

理想恒流源兩端可否被短路？

abIUabIsR+_第一章電路基本概念與基本定律61恒流源舉例IcIbUce

當(dāng)I

b

確定后，Ic

就基本確定了。在IC

基本恒定的范圍內(nèi)，Ic

可視為恒流源(電路元件的抽象)。cebIb+-E+-晶體三極管UceIc第一章電路基本概念與基本定律62電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IER_+abUab=?Is原則：Is不能變，E不能變。電壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓+_第一章電路基本概念與基本定律63恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對Uab

無影響。I

的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對I

無影響。輸出電流I

可變-----

I

的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab

可變-----Uab

的大小、方向均由外電路決定US+_abIUabUab=US（常數(shù)）+_aIbUabIsI=Is

（常數(shù)）+_第一章電路基本概念與基本定律642.實際電流源模型IsUabI外特性

電流源模型RORO越大特性越陡ISROabUabI+_實際電流源由理想電流源與實際電流源內(nèi)阻并聯(lián)而成第一章電路基本概念與基本定律65（1）電流源的開路狀態(tài)

ISROabUabI+_實際電流源處于開路狀態(tài)時，電流源的電流全部流過電流源內(nèi)阻R0，特點：1.在內(nèi)阻R0兩端產(chǎn)生高壓；

2.電源產(chǎn)生的功率全部消耗在內(nèi)阻上。第一章電路基本概念與基本定律66（2）電流源的短路狀態(tài)短路狀態(tài)時，電流源的端電壓，短路電流，產(chǎn)生功率及輸出功率為：由上式可知：電流源不工作時應(yīng)短路第一章電路基本概念與基本定律67（3）電流源的有載工作狀態(tài)R電流源的有載工作狀態(tài)如圖所示，此時，電流源的輸出電流，輸出電壓，輸出功率如下：【例1-5】在圖中，，試求當(dāng)時，輸出電流并分析理想電壓源和理想電流源的工作狀態(tài)?！窘狻浚?）當(dāng)時理想電壓源發(fā)出的功率為：圖1-22電阻吸收的功率理想電流源發(fā)出的功率為由理想電壓源的電流為：電源發(fā)出的功率等于電阻吸收的功率，電路中的功率平衡第一章電路基本概念與基本定律69（2）當(dāng)時，電阻吸收的功率為：電流源發(fā)出的功率為：由于電壓源的電流為：所以電壓源不發(fā)出功率。圖1-22（3）當(dāng)時，電阻吸收的功率為：電流源的電流所以電流源發(fā)出的功率為：電壓源的電流所以電壓源吸收功率第一章電路基本概念與基本定律704.額定值與實際值（1）額定值概念：額定值是電器設(shè)備的生產(chǎn)廠家為了使產(chǎn)品能在給定的工作條件下正常運(yùn)行而規(guī)定的正常容許值。額定值常標(biāo)在電器設(shè)備的銘牌上，例通常以UN、IN、PN表示額定電壓、額定電流和額定功率。在使用電器設(shè)備時注意一定要先看懂銘牌。（2）實際值概念：在使用時，電壓、電流、功率的實際值不一定等于它們的額定值。這也是一個重要的概念。例如：在一定電壓下電源輸出的功率和電流決定于負(fù)載的大小，所以電源通常不一定是處于額定工作狀態(tài)，但是一般不應(yīng)超過額定值。再如：對于電動機(jī)一類電器設(shè)備，它的實際功率和電流取決于它軸上所帶的機(jī)械負(fù)載的大小，通常也不一定處于額定狀態(tài)。第一章電路基本概念與基本定律71二、受控電源（了解）

受控電源不同于獨立電源，首先，受控電源的輸出電壓或電流受到其他元件上的電流或電壓的控制。其次，受控源的輸出電壓或輸出電流的大小只隨控制量的大小而變化，與其他電量的變化無關(guān)。所以，受控源雖然具有電源的性質(zhì)，但它是一種受控源。受控源在電路中是否存在取決于控制量。

受控源根據(jù)其控制量的不同可分為電壓控制型和電流控制型兩種，又根據(jù)輸出量是電壓還是電流分為受控電壓源和受控電流源，所以，受控源可以分成四種類型：分別稱為電流控制電壓源(CCVS)，電流控制電流源(CCCS)，電壓控制電壓源(VCVS)和電壓控制電流源(VCCS)，如下圖所示。第一章電路基本概念與基本定律72每種受控源由兩個線性代數(shù)方程來描述：CCVS：VCCS：CCCS：VCVS：r具有電阻量綱，稱為轉(zhuǎn)移電阻。g具有電導(dǎo)量綱，稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。無量綱，稱為轉(zhuǎn)移電流比。亦無量綱，稱為轉(zhuǎn)移電壓比。第一章電路基本概念與基本定律731-2電路如圖1－5－2所示。

若：(1)R=10；(2)R=5；(3)R=2時;

試判斷5V電壓源是發(fā)出功率或吸收功率。圖1－5－2思考與練習(xí)1-l獨立電壓源能否短路?獨立電流源能否開路?第一章電路基本概念與基本定律74第五節(jié)基爾霍夫電壓、電流定律基爾霍夫：法國物理學(xué)家，生于1824—1887年，1847年在歐姆定律的基礎(chǔ)上又發(fā)表了兩個定律?；鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）在生產(chǎn)實際中，會遇到一些不能直接利用電阻串并聯(lián)公式進(jìn)行簡化求解的電路，例如：圖中：R1、R2、R3三個電阻既不是并聯(lián)，也不是串聯(lián)，沒有辦法直接利用歐姆定律簡化求解，有待于KVL、KCL與歐姆定律結(jié)合求解。第一章電路基本概念與基本定律75一、介紹電路名詞

1.結(jié)點：在分支電路中，會聚三條或三條以上導(dǎo)線的連接點。如圖中的b、d兩點。3.回路：電路中任一閉合路徑稱為回路。如圖中abda、bcdb、abcda三個回路?；芈分胁辉侔渌芈返姆Q為獨立回路，平面電路中的獨立回路也稱網(wǎng)孔。

2.支路：任意兩結(jié)點之間一條不分叉的電路稱為支路。如圖中bad、bd、bcd。第一章電路基本概念與基本定律76支路：ab、ad、…...

（共6條）回路：abda、bcdb、

…...

（共7個）節(jié)點：a

、b、c、d(共4個）例I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-第一章電路基本概念與基本定律77二、基爾霍夫電流定律（KCL方程）1.定律指出：對于任何結(jié)點，在任一瞬間，流入結(jié)點的電流之和等于從該結(jié)點流出的電流之和?；蛘哒f，在任一瞬間，任一個結(jié)點上電流的代數(shù)和恒為0。基爾霍夫電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性I=0即：I1I2I3I4例或：第一章電路基本概念與基本定律78基爾霍夫電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。閉合面；I1+I2=I3

例I=02.基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展（廣義結(jié)點）I=?E2E3E1+_RR1R+_+_R例I1I2I3ABCI4I5I6A:I1=I4+I6B:I2+I4=I5C:I5+I6=I3第一章電路基本概念與基本定律79

注意：對于有n個結(jié)點的電路，只有（n-1）個KCL方程是獨立的。電流流入或流出結(jié)點的方向是指電流的參考方向。第一章電路基本概念與基本定律80二、基爾霍夫電壓定律（KVL方程）1.定律指出：在任一瞬間，對于電路中的任一回路，沿任意循行方向巡回一周，各部分電壓的代數(shù)和恒等于0。（其電位升等于電位降）例如：回路a-d-c-a電位升電位降即：I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-或第一章電路基本概念與基本定律81

說明：在具有n個結(jié)點b條支路的電路中，獨立的KVL方程數(shù)為b-(n-1)個。沿獨立回路（網(wǎng)孔）列出的KVL方程都是獨立的。第一章電路基本概念與基本定律82US+_RabUab