(電路的基本定律)綜述

1、1.2 1.2 電路的基本定律電路的基本定律一、電阻元件和歐姆定律一、電阻元件和歐姆定律二、基爾霍夫定律二、基爾霍夫定律 KCL電流定律電流定律 KVL電壓定律電壓定律三、理想有源元件三、理想有源元件四、電源的基本狀態(tài)四、電源的基本狀態(tài)ABC定義定義物理量物理量關系關系實物實物R電路中消耗電路中消耗電能的元件電能的元件是單一參數(shù)是單一參數(shù)元件元件線性元件線性元件電阻電阻1.1.理想電阻元件理想電阻元件一、電阻元件和歐姆定律一、電阻元件和歐姆定律ABC定義定義物理量物理量關系關系實物實物R電阻電阻R = u / i在直流電路中，在直流電路中，R = U / I單位：歐姆（單位：歐姆（）P = U

2、I = U2/R = RI21.1.理想電阻元件理想電阻元件ABC定義定義物理量物理量關系關系實物實物1.1.理想電阻元件理想電阻元件注意注意： 用歐姆定律列方程時，一定要在圖中用歐姆定律列方程時，一定要在圖中 標明標明參考方向參考方向。IRU (1) 內(nèi)容：流過電阻內(nèi)容：流過電阻 R 的電流與電阻兩端的的電流與電阻兩端的 電壓電壓 U 成正比。成正比。(2) 表達式：表達式：I 與與 U 的方向一致的方向一致RIU+ _2.2.歐姆定律歐姆定律 I 與與 U 的方向不一致的方向不一致IRU “+”、“”號的含義：號的含義：式中式中“+”、 “”號是對電壓電流參考方向是否一號是對電壓電流參考方

3、向是否一 致而言；致而言；I、U本身數(shù)值也有本身數(shù)值也有“+”、 “”號之分，是由物號之分，是由物 理量所設參考方理量所設參考方 向與實際方向是否一致決定。向與實際方向是否一致決定。RUI_+RUI+_(3) 廣義歐姆定律廣義歐姆定律 (支路中含有電動勢時的歐姆定律支路中含有電動勢時的歐姆定律)EIRUabREUIab當當 UabE 時，時， I 0 表明方向與圖中參考方向一致。表明方向與圖中參考方向一致。當當 UabE 時，時， I 0 表明方向與圖中參考方向相反。表明方向與圖中參考方向相反。E+_baIUabR+_電路元件電路元件U、I 之間函數(shù)關系，表現(xiàn)在直角之間函數(shù)關系，表現(xiàn)在直角坐標

4、系中。坐標系中。線性電阻伏安特性曲線為一通過原點的直線。線性電阻伏安特性曲線為一通過原點的直線。I(A)U(V)0(4) 伏安特性曲線伏安特性曲線二、基爾霍夫定律二、基爾霍夫定律 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, ,其中包括克氏電流和克氏電壓其中包括克氏電流和克氏電壓兩個定律。兩個定律。名詞注釋：名詞注釋：節(jié)點：節(jié)點：三個或三個以上支路的聯(lián)結點三個或三個以上支路的聯(lián)結點支路：支路：電路中每一個分支電路中每一個分支回路：回路：電路中任一閉合路徑電路中任一閉合路徑網(wǎng)孔：網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路內(nèi)部不含支路的回路支路：支路：ab、ad、 .

5、（共（共6條）條）回路：回路：abda、 bcdb、 . （共（共7 個）個）節(jié)點：節(jié)點：a、 b、 . (共共4個）個）例例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-1 1、KCLKCL電流定律（節(jié)點電流定律）電流定律（節(jié)點電流定律） 對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電流等于對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入節(jié)點的電流等于由節(jié)點流出的電流。或者說，在任一瞬間，一個節(jié)由節(jié)點流出的電流。或者說，在任一瞬間，一個節(jié)點上電流的代數(shù)和為點上電流的代數(shù)和為 0。 I1I2I3I44231IIIIKCL電流定律的電流定律的依據(jù)依據(jù)：電流的連續(xù)性：電流的連續(xù)性 I =0即：即：例例

6、或或：04231IIII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I1+I2=I3例例I=0KCLKCL電流定律的擴展電流定律的擴展廣義節(jié)點廣義節(jié)點I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R2 2、KVLKVL電壓定律電壓定律回路電壓定律回路電壓定律 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?；?，電壓的代數(shù)和為其電位升等于電位降。或，電壓的代數(shù)和為 0。例如：例如： 回路回路 a-d-c-a33435544RIEERIRI電位升電位升電位降電位降即：即：0U或：或：033435544R

7、IEERIRII3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-RIUEab電位升電位升電位降電位降E+_RabUabI推廣：推廣： KVL電壓定律也適合開口電路。電壓定律也適合開口電路。注意：注意：電路開口，但電壓回路閉合。電路開口，但電壓回路閉合。例例討論題討論題A11433I求：求：I1、I2 、I3 能否很快說出結果能否很快說出結果？1 +-3V4V1 1 +-5VI1I2I3A615432IA7321III三、理想有源元件三、理想有源元件本身功耗忽略不計，本身功耗忽略不計，只起產(chǎn)生電能的作用只起產(chǎn)生電能的作用電壓源：電壓源：IREUUOS IRERU OOOSR

8、UII 實際電源電動勢與其內(nèi)阻串聯(lián)構成的一段電路。實際電源電動勢與其內(nèi)阻串聯(lián)構成的一段電路。+-ERO+US-+-ERO+US-RI內(nèi)阻內(nèi)阻RO=0，即為恒壓源即為恒壓源電流源：電流源：定值電流與內(nèi)阻并聯(lián)構成的一段電路。定值電流與內(nèi)阻并聯(lián)構成的一段電路。IIRU SOISRO+-UI內(nèi)阻內(nèi)阻RO=，即為恒流源即為恒流源ISRO+-UI1.1.理想電壓源（恒壓源）理想電壓源（恒壓源）輸出電壓輸出電壓是由它本身確定是由它本身確定的的定值定值，與輸出，與輸出電流和外電路情電流和外電路情況無關。況無關。輸出電流輸出電流不是定值，與輸不是定值，與輸出電壓和外電路出電壓和外電路情況有關。情況有關。 凡是與

9、恒壓源并聯(lián)的元件凡是與恒壓源并聯(lián)的元件電壓為恒定電壓。電壓為恒定電壓。. .理想電流源（恒流源）理想電流源（恒流源）輸出電流輸出電流是由它本身確定是由它本身確定的的定值定值，與輸出，與輸出電壓和外電路情電壓和外電路情況無關。況無關。輸出電壓輸出電壓不是定值，與輸不是定值，與輸出電流和外電路出電流和外電路情況有關。情況有關。 凡是與恒流源串聯(lián)的元件凡是與恒流源串聯(lián)的元件電流為恒定電流。電流為恒定電流。四、四、電源的基本狀態(tài)電源的基本狀態(tài) 有載工作、空載、短路。有載工作、空載、短路。伏安特性伏安特性EoUUIRIUUE 1、電源有載工作、電源有載工作 （開關閉合）（開關閉合） 電壓與電流關系電壓與

10、電流關系 R0 R時，時，U UE IUROUERdc+-ba+_R0R單位：單位：W、kW 2EoUIU IR IPPPE 式中：式中：PE=UEI 是電源產(chǎn)生的功率是電源產(chǎn)生的功率 P=R0I2 是電源內(nèi)阻上所損耗的功率是電源內(nèi)阻上所損耗的功率 P=UI 是電源輸出的功率是電源輸出的功率 功率與功率平衡功率與功率平衡 IUROUERdc+-ba+_ 電源與負載的判別電源與負載的判別 電源：電源：和的實際方向和的實際方向相反相反，電流從電源，電流從電源 “ “+”+”端流出，發(fā)出功率。端流出，發(fā)出功率。 負載：負載：和的實際方向和的實際方向相同相同，電流從電源，電流從電源 “+”+”端流入，取用功率。端流入，取用功率。IUROUERdc+-ba+_方法一：方法一： 由電壓電流的實際方向判別由電壓電流的實際方向判別 方法二：由方法二：由 U、 I 參考方向判別參考方向判別參考方向參考方向實際方向實際方向 當當U和和I I參考方向選擇一致的前提下參考方向選擇一致的前提下若若 P = UI 0“吸收功率吸收功率” （負載）（負載）aUb+_IR若若 P = UI 0“發(fā)出功率發(fā)出功率” （電源）（電源）aIUb+-+_ 當當U和和I I參考方向選擇不一致的前提下參考方向選擇不一致的前提下“吸收功率吸收功率” （負載）（負載）aUb+_IR若若 P = UI 0I