第1章-電路的基本概念與基本定律

電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）電路的基本概念與基本定律

第1章主要內(nèi)容案例手電筒電路1.1電路與電路模型1.2電路的基本物理量1.3電壓源與電流源1.4電路的基本定律1.5電路的狀態(tài)1.6電路中電位的概念及計(jì)算【案例】手電筒電路第1章1.電路及工作過程手電筒電路。由電源、開關(guān)及燈泡組成，當(dāng)開關(guān)接通后，燈泡發(fā)光。3VS2.電路元器件手電燈泡2.4V0.5A一個(gè)開關(guān)一個(gè)1.5V電池兩節(jié)連接導(dǎo)線若干【案例】手電筒電路第1章3.案例實(shí)施認(rèn)真檢查開關(guān)、燈泡，確保元件完好?！景咐渴蛛娡搽娐返?章按電路圖接線，檢查無誤后，接通開關(guān)，燈泡發(fā)光。如燈泡不發(fā)光，應(yīng)查找故障，直至正常為止。4.案例思考？若想實(shí)現(xiàn)可調(diào)光手電筒，應(yīng)如何改進(jìn)電路？【案例】手電筒電路第1章電路與電路模型1.1電路與電路模型第1章電源中間環(huán)節(jié)負(fù)載S是由若干電氣設(shè)備或元器件按一定方式用導(dǎo)線聯(lián)接而成的電流通路。電路元件構(gòu)成的電路，稱為電路模型。USRS＋－RL單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量，稱為電流強(qiáng)度。簡稱電流。用符號(hào)i表示。1.2.1電流大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流，簡稱直流電流，用大寫字母I表示。1.2電路的基本物理量第1章電流的實(shí)際方向規(guī)定為正電荷的運(yùn)動(dòng)方向。

電流的單位是安培（A）。常用有千安（kA）,毫安（mA）,微安（μA）等。為分析與計(jì)算方便，引入電流參考方向。通常可任意選定某一方向作為電流的參考方向。電流的參考方向Iabba實(shí)際方向I參考方向I參考方向?qū)嶋H方向電流的參考方向與實(shí)際方向關(guān)系電流I為正值電流I為負(fù)值baba1.2.1電流1.2電路的基本物理量第1章電壓的方向是電場(chǎng)力做功使正電荷移動(dòng)的方向。電路中a、b兩點(diǎn)間電壓在數(shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從電路中a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功。1.2.2電壓1.2電路的基本物理量第1章電壓的參考方向Uab＋－ba大小和方向都不隨時(shí)間變化的為直流電壓，用大寫字母U表示。電壓的單位是伏特（V）。常用有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。U

>0U

<0實(shí)際方向U參考方向U參考方向?qū)嶋H方向電壓的參考方向與實(shí)際方向關(guān)系1.2.2電壓1.2電路的基本物理量第1章 電阻元件關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向＋RI－U＋RI－U1.2.2電壓第1章1.2電路的基本物理量單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所做的功稱為電功率。用P表示。若電壓、電流的參考方向關(guān)聯(lián)，則等式右邊取正號(hào)，否則取負(fù)號(hào)。當(dāng)P＞0時(shí)，表示元件吸收功率；當(dāng)P＞0時(shí)，表示元件釋放功率。電能等于電場(chǎng)力所做的功，用大寫字母W表示。單位是焦耳（J）。1.2.3電功率和電能第1章1.2電路的基本物理量

【例】求圖中各元件功率，并說明該元件實(shí)際上是吸收還是釋放功率?3A5V＋－3A－5V＋－3A5V＋－3A5V－＋P=－UI=－5V×3A=－15W<0元件實(shí)際上是釋放功率P=UI=5V×3A=15W>0元件實(shí)際上是吸收功率P=－UI=－5V×3A=－15W<0元件實(shí)際上是釋放功率P=UI=5V×3A=15W>0元件實(shí)際上是吸收功率1.2.3電功率和電能第1章1.2電路的基本物理量OUIUS

理想電壓源簡稱電壓源，其端電壓恒定不變或者按照某一固有的函數(shù)規(guī)律隨時(shí)間變化，與其流過的電流無關(guān)。＋－

us（t）＋－

US1.3.1電壓源第1章1.3電壓源與電流源實(shí)際電壓源

UI

USO＋

US

RO＋－UI－理想電流源簡稱電流源，其電流恒定不變或者按照某一固有的函數(shù)規(guī)律隨時(shí)間變化，與其端電壓無關(guān)。ISOUI

iS（t）1.3.2電流源第1章1.3電壓源與電流源實(shí)際電流源

IU

ISOIS＋－UIRO

回路

支路節(jié)點(diǎn)332123有關(guān)電路結(jié)構(gòu)的名詞第1章1.4電路的基本定律US1R1＋－R3R2－＋US2abcd在集中參數(shù)電路中，任何時(shí)刻,流出（或流入）一個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和恒等于零。在集中參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和?！艻=0

∑Ii=∑Io

1.4.1基爾霍夫電流定律第1章1.4電路的基本定律KCL還可以運(yùn)用于任意假設(shè)的封閉面。I3I2I1USRO＋－R1R2 在集中參數(shù)電路中，任何時(shí)刻，沿著一個(gè)回路的所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。在集中參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，沿任意閉合路徑，全部電壓升之和等于電壓降之和?！芔=0

∑U升=∑U降

1.4.2基爾霍夫電壓定律第1章1.4電路的基本定律【例】如圖所示電路，已知US1=2V，US2=6V，US3=5V，R1=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω。按圖示電流參考方向，若I1=1A，I2=－3A。試求:（1）電流I3；（2）電壓Uac和Ucd。_US1+_abdc++_US2US3R1R2R3I1I2I31.4.2基爾霍夫電壓定律第1章1.4電路的基本定律節(jié)點(diǎn)b由KVL定律可以寫出通路開路短路I=0IU1.5.1電路的狀態(tài)第1章1.5電路的狀態(tài)USRO＋－S電氣設(shè)備的額定值是指導(dǎo)用戶正確使用電氣設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)。電阻上常標(biāo)出其阻值和額定功率。額定電流根據(jù)PN=I2NR關(guān)系得出。1.5.2電氣設(shè)備的額定值第1章1.5電路的狀態(tài)參考點(diǎn)、電位第1章1.6電路中電位的概念及計(jì)算選定電路中某一點(diǎn),作為參考點(diǎn)，電位為零。電路中某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。設(shè)a點(diǎn)為參考點(diǎn)，即Va=0設(shè)b點(diǎn)為參考點(diǎn)，即Vb=04A6A+_US1=140V+_US2=90V10Acadb20?5?6?參考點(diǎn)選得不同，電路中各點(diǎn)的電位值隨著改變，但是任意兩點(diǎn)間的電壓值是不變的，所以