電路第一章直流電路

1、電路第一章直流電路1第1頁，共33頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期五電阻的倒數(shù) G=1/R為電導(dǎo)，單位為西門子，簡(jiǎn)稱西，用字母S表示。引入電導(dǎo)以后，式(12)可改寫為I=UG 或 U=I/G 圖113 電阻的伏安特性(a)線性電阻元件的伏安特性 (b)半導(dǎo)體二極管的伏安特性在電壓和電流的參考方向一致的情況下，電阻元件吸收(或消耗)的電功率為 P=UI=RII=RI2 或 P=UIUU/R=U2/R=GU2 (13)由于電阻R和電導(dǎo)G均為正值，因此式(13)中的功率P恒為正值，即電阻總在消耗電能。電阻吸收的電能是轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉的。 2第2頁，共33頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0

2、分，星期五二、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)(一)電阻的串聯(lián)n個(gè)電阻串聯(lián)的電路，如圖114(a)所示。串聯(lián)電路的特點(diǎn)是：各元件上流過的電流相同。由歐姆定律和基爾霍夫電壓定律可以證明，串聯(lián)后的總電阻(稱為等效電阻)為 RRl+R2+R3+RnRk （14） 式 (14)表明；n個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，可以用一個(gè)等效電阻R來代替，如圖114(b)所示，該串聯(lián)等效電阻等于各電阻之和。若兩電阻串聯(lián)，各電阻上的電壓分別為電阻R1上的電壓 U1=R1/(R1+R2)U；電阻R2上的電壓 U2=R2/(R1+R2)U 上兩式常稱為分壓公式。 圖114 電阻的串聯(lián)及其等效電路3第3頁，共33頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期

3、五(二)電阻的并聯(lián)n個(gè)電阻并聯(lián)的電路，如圖115(a)所示。并聯(lián)電路的特點(diǎn)是：相并聯(lián)的各元件的端電壓相同。由基爾霍夫電流定律和歐姆定律可以證明，并聯(lián)后的總電阻(即等效電阻)為 (15）式(15)表明：n個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，也可以用一個(gè)等效電阻只代替，該等效電阻等于各電阻的倒數(shù)(或電導(dǎo))之和的倒數(shù)。若兩個(gè)電阻并聯(lián)，各電阻中通過的電流分別為電阻Rl中的電流 I(R2/(R1+R2)I ,電阻R2中的電流 I2=(R1/(R1+R2)I上兩式常稱為分流公式。 圖l15 電阻的并聯(lián)及其等效電路 (三)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)(混聯(lián)) 4第4頁，共33頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期五14 電功和電功率一、

4、電功 當(dāng)用電器中通過電流時(shí)，用電器便把電能轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能、磁能等其他形式的能量，這就是通常所說的電流做功，簡(jiǎn)稱電功，用符號(hào)A 表示。電功AUQUIt 電功的單位為焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示。二、電功率 所謂電功率，是指單位時(shí)間內(nèi)的電能，用符號(hào)P表示，即 P=A/t=UIt/t=UI 功率的單位為瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，用符號(hào)W表示。 當(dāng)電流和電壓取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)， P反映了電路吸收的功率。而且，若U、I的實(shí)際方向相同，則；P0，表明電路吸收功率；否則，P0，表明電容元件吸收電功率，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡姄P(yáng)能量，當(dāng)u與i的實(shí)際方向相反時(shí)，p0，表明電感吸收電功率，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能量?jī)?chǔ)存起來，當(dāng)u、i的實(shí)際方

5、向相反時(shí)，功率P0，表明電感放出磁場(chǎng)能量，轉(zhuǎn)換為電能歸還給電源。因此，電感元件有時(shí)吸收能量，有時(shí)放出能量，它放出的能量正是它所吸收的能量。所以說，電感是一個(gè)儲(chǔ)能元件。同樣，磁場(chǎng)能量不可能突然變化，也只能隨時(shí)間逐漸地變化。因此，電感元件中的電流是不能突然變化的。 29第29頁，共33頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期五小 結(jié)1、電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。2電路的基本物理量電流。電壓和功率的定義為 I=Qt UAQ P=UI3,串聯(lián)和并聯(lián)是電阻聯(lián)接的最基本方式。當(dāng)幾個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，則總電阻R為 R=R1+R2+Rn= RK當(dāng)幾個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，則總電阻只按下式計(jì)算 1/R=1/R

6、1+1/R2+1/Rn=1/RK 4電壓源和電流源等效變換的條件為：EIsR0或IS=ER0，R0不變。5基爾霍夫電流定律 I=0基爾霍夫電壓定律 U=06、支路電流法是電阻電路的一般分析方法，它是以支路電流作為未知變量，應(yīng)用基爾霍夫電流、電壓定律和歐姆定律列寫方程組并求解。30第30頁，共33頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期五7疊加原理是線性電路的基本屬性。如果一個(gè)線性電路同時(shí)受到若干個(gè)電源的作用，則在某支路產(chǎn)生的電壓或電流等于每個(gè)電源單獨(dú)作用于電路時(shí)在該支路產(chǎn)生的電壓或電流分量的代數(shù)和。8，戴維甫定理是將一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)用一個(gè)等效電壓源代替，對(duì)外的作用不變。等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)為二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，串聯(lián)等效內(nèi)阻為將有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源置零后對(duì)開路端的等效電阻。9含動(dòng)態(tài)元件(L、C)的電路稱為動(dòng)態(tài)電路。動(dòng)態(tài)電路在換路瞬間能量不能突變的定律叫做換路定理，即 Uc(t)Uc(t) 它表示電容兩端的電壓不能突變。 iL(t+)=iL(t） 它表示通過電感的電