電路基礎(chǔ)孔亮亮PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電路基礎(chǔ)孔亮亮電路基礎(chǔ)孔亮亮2第1頁(yè)/共80頁(yè)3第2頁(yè)/共80頁(yè)4第3頁(yè)/共80頁(yè)5第4頁(yè)/共80頁(yè)6例例直直流流低頻交低頻交流流高頻交高頻交流流第5頁(yè)/共80頁(yè)7第6頁(yè)/共80頁(yè)8LRsU10BASE-T wall plate導(dǎo)線導(dǎo)線電池電池開關(guān)開關(guān)燈泡燈泡電路圖電路圖電源電源負(fù)載負(fù)載激勵(lì)激勵(lì)響應(yīng)響應(yīng)輸入輸入輸出輸出第7頁(yè)/共80頁(yè)9第8頁(yè)/共80頁(yè)10(Direct Current)，用I 表示 電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能電路中的主要物理量有電壓、電流、電荷、磁鏈、能量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物理量量、電功率等。在線性電路分析中人們主要關(guān)心的物

2、理量是電流、電壓和功率。是電流、電壓和功率。A、kA、mA、 A1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6A第9頁(yè)/共80頁(yè)11大小大小方向方向(正負(fù)）正負(fù)）電流電流(代數(shù)量代數(shù)量)i 參考方向參考方向i 參考方向參考方向i 0i 0參考方向參考方向U+實(shí)際方向?qū)嶋H方向+實(shí)際方向?qū)嶋H方向參考方向參考方向U+ 0U第13頁(yè)/共80頁(yè)15電壓參考方向的三種表示方式：電壓參考方向的三種表示方式：(1) 用箭頭表示用箭頭表示(2) 用正負(fù)極性表示用正負(fù)極性表示(3) 用雙下標(biāo)表示用雙下標(biāo)表示UU+ABUAB第14頁(yè)/共80頁(yè)16例例已知：已知：4C正電荷由正電荷由a點(diǎn)均勻移動(dòng)至點(diǎn)均勻移動(dòng)至b點(diǎn)

3、電場(chǎng)力做功點(diǎn)電場(chǎng)力做功8J，由，由b點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電點(diǎn)電場(chǎng)力做功為場(chǎng)力做功為12J，(1) 若以若以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，求點(diǎn)為參考點(diǎn)，求a、b、c點(diǎn)點(diǎn)的電位和電壓的電位和電壓U解解acb 824abaWUVq0bU 1234cbbccWWUVqq 202ababUUUV 0( 3)3bcbcUUUV (1)以以b點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)第15頁(yè)/共80頁(yè)17abc解解 81254acaWUVq 0cU 1234bcbWUVq 532ababUUUV 303bcbcUUUV(2)電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中電路中電位參考點(diǎn)可任意選擇；參考點(diǎn)一經(jīng)選定，電路中各點(diǎn)的電位值就

4、是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，各點(diǎn)的電位值就是唯一的；當(dāng)選擇不同的電位參考點(diǎn)時(shí)，電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。電路中各點(diǎn)電位值將改變，但任意兩點(diǎn)間電壓保持不變。結(jié)論結(jié)論以以c點(diǎn)為電位參考點(diǎn)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)第16頁(yè)/共80頁(yè)18關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向i+-+-iUU第17頁(yè)/共80頁(yè)19注注(1) 分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。分析電路前必須選定電壓和電流的參考方向。(2) 參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注 (包包括方向和符號(hào)），在計(jì)算過(guò)程中不得任意改變。括方向和符號(hào)），在計(jì)算過(guò)程中不

5、得任意改變。(3) 參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號(hào)，但實(shí)際參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號(hào)，但實(shí)際 方向不變。方向不變。ABABi例例U電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問(wèn)：對(duì)電壓電流參考方向如圖中所標(biāo)，問(wèn)：對(duì)A、B兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否兩部分電路電壓電流參考方向關(guān)聯(lián)否？答：答： A 電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)； B 電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。第18頁(yè)/共80頁(yè)20第19頁(yè)/共80頁(yè)21A、CB、D第20頁(yè)/共80頁(yè)22W kW mW1kW=103W1mW=10-3WJ第21頁(yè)/共80頁(yè)23時(shí)，P0，供出功率第22頁(yè)/共80頁(yè)24a, d

6、b, c 第23頁(yè)/共80頁(yè)25第24頁(yè)/共80頁(yè)26第25頁(yè)/共80頁(yè)27與通過(guò)它的電流或作用其兩端的電與通過(guò)它的電流或作用其兩端的電壓大小有關(guān)。壓大小有關(guān)。第26頁(yè)/共80頁(yè)28無(wú)源、有損無(wú)源、有損第27頁(yè)/共80頁(yè)29Riu+l 短路短路00 ui G or R0l 開路開路00 ui 0 G or Rui第28頁(yè)/共80頁(yè)30_q+q Cui第29頁(yè)/共80頁(yè)31( )( )dqduti tCdtdt注：i 的大小取決于 u 的變化率, 與 u 的大小無(wú)關(guān)，電容是動(dòng)態(tài)元件；當(dāng) u 為常數(shù)(直流)時(shí)，i =0，電容相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流作用；實(shí)際電路中通過(guò)電容的電流 i為有限值，則電

7、容電壓u必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。第30頁(yè)/共80頁(yè)32記憶元件記憶元件21( )( )2W tCut無(wú)源、無(wú)損元件無(wú)源、無(wú)損元件第31頁(yè)/共80頁(yè)33+-u (t)iLi (t)+-u (t)磁鏈 （t)N (t)第32頁(yè)/共80頁(yè)34 i i i 注注: :電感電壓u 的大小取決于i的變化率, 與i的大小無(wú)關(guān)，電感是動(dòng)態(tài)元件；當(dāng)i為常數(shù)(直流)時(shí)，u =0，電感相當(dāng)于短路；實(shí)際電路中電感的電壓u為有限值，則電感電流i不能躍變，必定是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)第33頁(yè)/共80頁(yè)35記憶元件記憶元件無(wú)源、無(wú)損元件無(wú)源、無(wú)損元件第34頁(yè)/共80頁(yè)36第35頁(yè)/共80頁(yè)37i第36頁(yè)/共80頁(yè)38第37頁(yè)/共80

8、頁(yè)39第38頁(yè)/共80頁(yè)40第39頁(yè)/共80頁(yè)41電流（電流（KCL)電壓（電壓（KVL)( Kirchhoffs Laws )第40頁(yè)/共80頁(yè)42支路支路：沒(méi)有分支的電路稱為支路。：沒(méi)有分支的電路稱為支路。 （支路電壓、支路電流）（支路電壓、支路電流）節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：若干條支路的端點(diǎn)的結(jié)合點(diǎn)。（廣義節(jié)點(diǎn)）：若干條支路的端點(diǎn)的結(jié)合點(diǎn)。（廣義節(jié)點(diǎn)）回路回路：電路中任意一個(gè)閉合路徑。：電路中任意一個(gè)閉合路徑。網(wǎng)孔網(wǎng)孔：回路平面上不含支路的回路。：回路平面上不含支路的回路。 第41頁(yè)/共80頁(yè)43電荷守恒電荷守恒令流入為令流入為“+ +”，有：，有：第42頁(yè)/共80頁(yè)441 3 25i6i4i1i3i2

9、i1460iii例例2450iii3560iii三式相加得：三式相加得：1230iii表明表明KCL可推廣應(yīng)用于電路中可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)節(jié)點(diǎn)的任一閉合面包圍多個(gè)節(jié)點(diǎn)的任一閉合面明明確確（1） KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任 意結(jié)點(diǎn)處的反映；意結(jié)點(diǎn)處的反映；（2） KCL是對(duì)支路電流加的約束，與支路上接的是是對(duì)支路電流加的約束，與支路上接的是 什么元件無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；什么元件無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；（3）KCL方程是方程是按電流參考方向列寫按電流參考方向列寫，與電流實(shí)際，與電流實(shí)際 方向無(wú)關(guān)。方向無(wú)關(guān)。15 基爾

10、霍夫定律基爾霍夫定律第43頁(yè)/共80頁(yè)45結(jié)論結(jié)論：在任一時(shí)刻，流入任一閉合面的電流之和等于流出該：在任一時(shí)刻，流入任一閉合面的電流之和等于流出該閉合面的電流之和。閉合面的電流之和。 第44頁(yè)/共80頁(yè)46KCL：流出結(jié)點(diǎn)流出結(jié)點(diǎn)a流入結(jié)點(diǎn)流入結(jié)點(diǎn)a第45頁(yè)/共80頁(yè)47acac點(diǎn)點(diǎn)第46頁(yè)/共80頁(yè)48第47頁(yè)/共80頁(yè)49第48頁(yè)/共80頁(yè)50（2 2）選定回路循行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針）選定回路循行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針U1US1+U2+U3+U4+US4= 0I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4（1 1）標(biāo)定各元件電壓參考方向）標(biāo)定各元件電壓參考方向 U2+

11、U3+U4+US4=U1+US1 uu升降R1I1+R2I2R3I3+R4I4=US1US4第49頁(yè)/共80頁(yè)51明明確確（1） KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律;（2） KVL是對(duì)回路電壓加的約束，與回路各支路是對(duì)回路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無(wú)關(guān)，與電路是線性還是上接的是什么元件無(wú)關(guān)，與電路是線性還是非線性無(wú)關(guān)；非線性無(wú)關(guān)；（3）KVL方程是方程是按電壓參考方向按電壓參考方向列寫，與電壓實(shí)際列寫，與電壓實(shí)際方向無(wú)關(guān)。方向無(wú)關(guān)。v電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓：等于以這兩點(diǎn)作為端點(diǎn)的任意路徑上各個(gè)電壓之和。15 基爾霍夫定律基爾霍夫定律v基爾霍

12、夫電壓定律（KVL）第50頁(yè)/共80頁(yè)52P2223 例題一、二第51頁(yè)/共80頁(yè)53第52頁(yè)/共80頁(yè)54第53頁(yè)/共80頁(yè)55但對(duì)其外部電路，無(wú)論接入N1或N2，效果完全相同第54頁(yè)/共80頁(yè)56例例第55頁(yè)/共80頁(yè)57第56頁(yè)/共80頁(yè)58第57頁(yè)/共80頁(yè)59只有兩個(gè)電阻時(shí)的串并聯(lián)P2526 例題一串聯(lián)電路中各電阻上電壓的大小與其阻值成正比，即 UU1U2=RR1R2 并聯(lián)電路中電流的分配與電阻的阻值成反比，電阻值大時(shí)，通過(guò)電阻的電流就小 第58頁(yè)/共80頁(yè)60星形連接與三角形連接的等效互換第59頁(yè)/共80頁(yè)61第60頁(yè)/共80頁(yè)62v電容、電感的串聯(lián)和并聯(lián) P2931第61頁(yè)/共80頁(yè)63第62頁(yè)/共80頁(yè)64P28 例題二第63頁(yè)/共80頁(yè)65第64頁(yè)/共80頁(yè)66第65頁(yè)/共80頁(yè)67第66頁(yè)/共80頁(yè)68第67頁(yè)/共80頁(yè)69第68頁(yè)/共80頁(yè)70P供出供出UIP供出供出UI第69頁(yè)/共80頁(yè)71第70頁(yè)/共80頁(yè)72P吸收吸收UIP