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1、第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律1-1 1-1 电路及其模型电路及其模型1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向1-5 1-5 独立电源独立电源1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件1-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算返回目录返回目录2化学工业出版社化学工业出版社第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律1-1 1-1 电路及其模型电路及其模型一、电路一、电路电流通过的路径称为电路，它主要由电源、负载和中间环节电流通过的路径称为电路，它主要由电源、负载和中间环节组
2、成。如图组成。如图1-11-1所示所示1.1.电源电源将其他形式的能量转换成电能的装置称为电源。用电动势将其他形式的能量转换成电能的装置称为电源。用电动势E E表表示示2.负载负载把电源转换成其他能量的装置称为负载。图把电源转换成其他能量的装置称为负载。图1-1中中R表示负载。表示负载。3.中间环节中间环节中间环节包括连接电路的导线、控制电路的开关设备以及中间环节包括连接电路的导线、控制电路的开关设备以及保护电路的熔断器等。如图保护电路的熔断器等。如图1-1中的中的S表示开关，表示开关，FU表示熔断表示熔断器。器。返回目录返回目录3化学工业出版社化学工业出版社二、电路模型二、电路模型电电池池灯
3、灯泡泡EIRU+_电源电源负载负载1-1 1-1 电路及其模型电路及其模型图图1-1 电路的组成电路的组成SsFU返回目录返回目录4化学工业出版社化学工业出版社1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向 一、电路的物理量一、电路的物理量 1. 1.电流电流 导体中的自由电子在电场力作用下定向移动就形导体中的自由电子在电场力作用下定向移动就形成了电流。成了电流。 设在极短的时间设在极短的时间dtdt内内, ,通过导体某横截面积的电量通过导体某横截面积的电量dq dq , ,则则电流为电流为 第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律 如果电流不随时间变化，
4、如果电流不随时间变化，dq/dt为常数，称为直流电流，用为常数，称为直流电流，用 I 表示，即表示，即 返回目录返回目录5化学工业出版社化学工业出版社1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向 电流的单位为电流的单位为A（安培），更小的单位为（安培），更小的单位为mA（毫（毫安）及安）及 A （微安）。（微安）。 2.电压电压 电场力将单位正电荷从电场中的一点移至另一点所做电场力将单位正电荷从电场中的一点移至另一点所做的功称为这两点间的电压。的功称为这两点间的电压。 电压的单位电压的单位V(伏特伏特)。作为辅助单位有。作为辅助单位有kV（千伏）及（千伏）及mV（毫（毫伏）伏）返回目录
5、返回目录6化学工业出版社化学工业出版社1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向 3.电位电位 电路中某一点的电位就是该点到参考点之间电路中某一点的电位就是该点到参考点之间的电压。电位值的大小与参考点的选取有关。电路中两的电压。电位值的大小与参考点的选取有关。电路中两点之间的电压就是这两点的电位之差。因此，电压又叫点之间的电压就是这两点的电位之差。因此，电压又叫做电位差。电压（电位差）与参考点的选取是无关的。做电位差。电压（电位差）与参考点的选取是无关的。电位的单位也是伏特。电位的单位也是伏特。 4.电动势电动势 电源把正电荷由负极经电源内部运动到正电源把正电荷由负极经电源内部运动到
6、正极时，非电场力所做的功极时，非电场力所做的功W与所移动的电荷量与所移动的电荷量q之比叫之比叫做电源的电动势。做电源的电动势。 电动势在数值上等于非电场力把单位正电荷从负极经电电动势在数值上等于非电场力把单位正电荷从负极经电源内部运动到正极时所做的功。电动势的单位为源内部运动到正极时所做的功。电动势的单位为V（伏（伏特）。特）。返回目录返回目录7化学工业出版社化学工业出版社物理量的物理量的正方向：正方向：实际正方向实际正方向假设正方向假设正方向实际正方向实际正方向： 物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。假设正方向假设正方向（参考正方向）：（参考正方向）： 在分析计算时，对电量人为规
7、定的方向。在分析计算时，对电量人为规定的方向。1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向二、参考方向二、参考方向返回目录返回目录8化学工业出版社化学工业出版社物理量的实际正方向1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录9化学工业出版社化学工业出版社物理量正方向的表示方法电电池池灯灯泡泡Uab_+正负号正负号abUab（高电位在前，高电位在前， 低电位在后）低电位在后） 双下标双下标箭箭 头头Uabab电压电压+-IR电流：从高电位电流：从高电位 指向低电位。指向低电位。IRUabE+_abU+_1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理
8、量及参考方向返回目录返回目录10化学工业出版社化学工业出版社物理量正方向的表示方法IRUab+_abU+_电压的正方向箭头和正负号是等价的电压的正方向箭头和正负号是等价的,只用其中之一只用其中之一.IRUababU1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录11化学工业出版社化学工业出版社电路分析中的假设正方向（参考方向）电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？的实际方向，电路如何求解？电流方向电流方向AB？电流方向电流方向BA？U1ABRU2IR物理量
9、正方向的表示方法1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录12化学工业出版社化学工业出版社(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法解决方法(3) 根据计算结果确定实际方向：根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；系的代数表达式；1-2 1-2 电
10、路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录13化学工业出版社化学工业出版社规定正方向的情况下欧姆定律的写法规定正方向的情况下欧姆定律的写法I与与U的方向一致的方向一致U = IRaIRUbI与与U的方向相反的方向相反U = IRaIRUb1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录14化学工业出版社化学工业出版社规定正方向的情况下电功率的写法规定正方向的情况下电功率的写法功率的概念功率的概念：设电路任意两点间的电压为：设电路任意两点间的电压为 U ,流入此流入此 部分电路的电流为部分电路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为则这部分电路消耗的功
11、率为:IUP =如果如果U I方向不一方向不一致写法如何？致写法如何？电压电流正方向一致电压电流正方向一致aIRUb1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录15化学工业出版社化学工业出版社规定正方向的情况下电功率的写法规定正方向的情况下电功率的写法aIRUb电压电流正方向相反电压电流正方向相反P = UI功率有正负？功率有正负？1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录16化学工业出版社化学工业出版社吸收功率或消耗功率（起负载作用）吸收功率或消耗功率（起负载作用）若若 P 0输出功率（起电源作用）输出功率（起电源作用）若若
12、P 0电阻消耗功率肯定为正电阻消耗功率肯定为正电源的功率可能为正（吸收功率），电源的功率可能为正（吸收功率），也可能为负（输出功率）也可能为负（输出功率）功率有正负功率有正负1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录17化学工业出版社化学工业出版社电源的功率电源的功率IUab+-P = UIP = UIIUab+-电压电流正方向不一致电压电流正方向不一致电压电流正方向一致电压电流正方向一致1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录18化学工业出版社化学工业出版社含源网络的功率含源网络的功率IU+-含源含源网络网络P = UI电
13、压电流正方向一致电压电流正方向一致P = UI电压电流正方向不一致电压电流正方向不一致IU+-含源含源网络网络1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录19化学工业出版社化学工业出版社 当计算的当计算的 P 0 时时, , 则说明则说明 U、I 的实际方的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，向一致，此部分电路消耗电功率，为为负载负载。 所以，从所以，从 P 的的 + + 或或 - - 可以区分器件的性质，可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。或是电源，或是负载。结论结论在进行功率计算时，如果假设在进行功率计算时，如果假设 U U、I I 正方向一致。正方向一
14、致。 当计算的当计算的 P 0 时时, , 则说明则说明 U、I 的实际方的实际方向相反，此部分电路发出电功率，向相反，此部分电路发出电功率，为电源为电源。1-2 1-2 电路的物理量及参考方向电路的物理量及参考方向返回目录返回目录20化学工业出版社化学工业出版社第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录21化学工业出版社化学工业出版社伏伏 - 安安 特性特性iuRiuui线线性性电电阻阻非非线线性性电电阻阻1. 1. 电阻电阻 R（常用单位：（常用单位： 、k 、M ）1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元
15、件返回目录返回目录22化学工业出版社化学工业出版社1-3 电路的基本元件电路的基本元件 实际的电阻实际的电阻实际的电阻实际的电阻电阻的主要指标电阻的主要指标电阻的主要指标电阻的主要指标1. 标称值标称值2. 额定功率额定功率3. 允许误差允许误差种类种类:碳膜、金属膜、碳膜、金属膜、线绕、可变电阻线绕、可变电阻返回目录返回目录23化学工业出版社化学工业出版社 电阻的标称值电阻的标称值电阻的标称值电阻的标称值1-3 电路的基本元件误差误差 10%（E12） 5% （E24）1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2标标称称值值1.0、1.1、1
16、.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1等等电阻的标称值电阻的标称值电阻的标称值电阻的标称值 = = 标称值标称值标称值标称值 1010n n返回目录返回目录24化学工业出版社化学工业出版社电阻器的色环表示法电阻器的色环表示法四环四环四环四环五环五环五环五环倍倍倍倍率率率率1010n n误误误误差差差差有效有效有效有效数字数字数字数字误误误误差差差差 黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银 0 1 2 3 4
17、5 6 7 8 9 0.1 0.01误差误差: 1% 2 0.5 0.2 0.1 5 10有效有效有效有效数字数字数字数字倍倍倍倍率率率率1010n n1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录25化学工业出版社化学工业出版社如电阻的如电阻的如电阻的如电阻的4 4个色环颜色依次为：个色环颜色依次为：个色环颜色依次为：个色环颜色依次为：绿、棕、金、金绿、棕、金、金绿、棕、金、金绿、棕、金、金如电阻的如电阻的如电阻的如电阻的5 5个色环颜色依次为：个色环颜色依次为：个色环颜色依次为：个色环颜色依次为：棕、绿、黑、金、红棕、绿、黑、金、红棕、绿、黑、金、红棕、绿、黑、金、红四环四环
18、四环四环倍倍率率10n误误差差有效有效数字数字五环五环五环五环有效有效数字数字误误差差倍倍率率10n1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录26化学工业出版社化学工业出版社2.2.电感电感 L L：ui（单位：（单位：H, mH, H）单位电流产生的磁链单位电流产生的磁链线圈线圈匝数匝数磁通磁通1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录27化学工业出版社化学工业出版社电感中电流、电压的关系电感中电流、电压的关系当当 (直流直流) 时时,所以所以,在直流电路中电感相当于短路。在直流电路中电感相当于短路。ue ei+1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件
19、返回目录返回目录28化学工业出版社化学工业出版社3.3.电容电容 C C单位电压下存储的电荷单位电压下存储的电荷（单位：（单位：F, F, pF）+ +- - - -+q-qui电容符号电容符号有极性有极性无极性无极性+_1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录29化学工业出版社化学工业出版社电容上电流、电压的关系电容上电流、电压的关系当当 (直流直流) 时时,所以所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）在直流电路中电容相当于断路（开路）uiC1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录30化学工业出版社化学工业出版社 静电屏蔽1.静电感应 静电在生产实际中
20、的应用都离不开导体。金属是常见的导体，内部含有大量的自由电子。无外电场的作用时，自由电子在金属内部作无规则热运动，导体各部分均处于电中和状态，导体呈电中性。有外电场作用时导体中的电荷进行重新分布，这种现象叫静电感应。如图所示（教材10页图1-22）1-3 电路的基本元件返回目录返回目录31化学工业出版社化学工业出版社 2.静电平衡 导体在电场中有静电感应现象，自由电子会定向移动。直到导体内部各点电场强为零为止（E/与E0完全抵消），这时自由电子的定向移动停止。如图所示（教材10页1-23）。导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态叫做静电平衡状态。1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返
21、回目录32化学工业出版社化学工业出版社3.静电屏蔽 静电平衡时导体内部的场强为零，这一现象在技术上可用来实现静电屏蔽。如图所示（教材10页1-24）。1-3 电路的基本元件返回目录返回目录33化学工业出版社化学工业出版社 静电的危害及消除 1.静电的危害 主要有以下几种危害（1）爆炸及火灾，（2）人体伤害，（3）妨碍生产。 2.静电危害的消除 主要有以下几种方法（1）采用工艺法控制静电产生，（2）泄露导走法，（3）中和电荷法，（4）封闭消尖法，（5）人体防静电。1-3 电路的基本元件返回目录返回目录34化学工业出版社化学工业出版社无源元件小结无源元件小结 理想元件的特性理想元件的特性 （u 与
22、与 i 的关系）的关系）LCR1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录35化学工业出版社化学工业出版社UR1R2LCR1UR2U为直流电压时为直流电压时,以上电路等效为以上电路等效为注意注意 L、C 在不同电路中的作用在不同电路中的作用1-3 1-3 电路的基本元件电路的基本元件返回目录返回目录36化学工业出版社化学工业出版社1-5 独立电源独立电源第第1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律返回目录返回目录37化学工业出版社化学工业出版社1. 1.理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源 在电路中，能够提供一个定值电压的电源在电路中，能够提供一个定值电压的
23、电源在电路中，能够提供一个定值电压的电源在电路中，能够提供一个定值电压的电源称为理想电压源称为理想电压源称为理想电压源称为理想电压源或恒压源或恒压源或恒压源或恒压源。uS+_电路符号电路符号电路符号电路符号特点：特点：特点：特点：两端电压为一定值两端电压为一定值两端电压为一定值两端电压为一定值u uS S电流由外电路决定电流由外电路决定电流由外电路决定电流由外电路决定直流理想电压源及伏安特性曲线直流理想电压源及伏安特性曲线直流理想电压源及伏安特性曲线直流理想电压源及伏安特性曲线USRLI IbU+_+_aU=UU=US SI=UI=US S/ /R RL LU U= = U US SOI/AU
24、/V1-5 1-5 独立电源独立电源返回目录返回目录38化学工业出版社化学工业出版社2. 2.实际电压源实际电压源实际电压源实际电压源特点：特点：特点：特点：当当当当R R0 0一定时，电压一定时，电压一定时，电压一定时，电压U U随电流增加而降低。随电流增加而降低。随电流增加而降低。随电流增加而降低。直流电源的电压源模型及伏安特性曲线直流电源的电压源模型及伏安特性曲线直流电源的电压源模型及伏安特性曲线直流电源的电压源模型及伏安特性曲线U U= = U US SOI/AU/VI IbUR0RL+_+_aUSU U = = U US S R R0 0 I II IS S = = R R0 0U
25、US S 1-5 1-5 独立电源独立电源v v返回目录返回目录39化学工业出版社化学工业出版社3. 3.理想电流源理想电流源理想电流源理想电流源 在电路中，能够提供一个定值电流的电源在电路中，能够提供一个定值电流的电源在电路中，能够提供一个定值电流的电源在电路中，能够提供一个定值电流的电源称为理想电流源称为理想电流源称为理想电流源称为理想电流源或恒流源或恒流源或恒流源或恒流源。电路符号电路符号电路符号电路符号特点：特点：特点：特点：电流为一定值电流为一定值电流为一定值电流为一定值i iS S两端电压由外电路决定两端电压由外电路决定两端电压由外电路决定两端电压由外电路决定直流理想电流源及伏安特
26、性曲线直流理想电流源及伏安特性曲线直流理想电流源及伏安特性曲线直流理想电流源及伏安特性曲线I=II=IS SU=IU=IS SR RL LI I= = I IS SOI/AU/ViSRLI IbU+_aIS1-5 1-5 独立电源独立电源返回目录返回目录40化学工业出版社化学工业出版社4. 4.实际电流源实际电流源实际电流源实际电流源直流电源的电流源模型及伏安特性曲线直流电源的电流源模型及伏安特性曲线直流电源的电流源模型及伏安特性曲线直流电源的电流源模型及伏安特性曲线 I IS SOI/AU/VI I = = I IS S U U/ /R R0 0RLI IbU+_aISR R0 0U U0
27、0 = = I IS S R R0 01-5 1-5 独立电源独立电源返回目录返回目录41化学工业出版社化学工业出版社恒压源与恒流源特性比较恒压源恒压源恒流源恒流源不不 变变 量量变变 化化 量量U+_abIUabUab = U （常数）（常数）Uab的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。IabUabIsI = Is （常数）（常数）I 的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定，外电路负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。输出电流输出电流 I 可变可变 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外电路决定由外电路决定端电压端电压Uab 可
28、变可变 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外电路决定均由外电路决定返回目录返回目录42化学工业出版社化学工业出版社电路如图所示，计算电压电路如图所示，计算电压U=?当电阻当电阻R的阻值变化时，电压的阻值变化时，电压U变不变？变不变？电压电压U= 10 伏。伏。当电阻当电阻R的阻值变化时，的阻值变化时，电压电压U 不变不变 。 电压电压U= 10 伏。伏。当电阻当电阻R的阻值变化时，的阻值变化时，电压电压U 不变不变 1-4 1-4 电压源和电流源和电流源返回目录返回目录43化学工业出版社化学工业出版社第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律1-6 1-6 克希荷夫定
29、律克希荷夫定律返回目录返回目录44化学工业出版社化学工业出版社 用来描述电路中各部分电压或各部分电流用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系间的关系,其中包括其中包括克氏电流定律克氏电流定律和和克氏电压克氏电压定律定律两个定律。两个定律。名词注释：名词注释：节点：节点：三个或三个以上支路的联结点三个或三个以上支路的联结点支路：支路：电路中每一个分支电路中每一个分支回路：回路：电路中任一闭合路径电路中任一闭合路径1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律第第1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律返回目录返回目录45化学工业出版社化学工业出版社支路：共支路：共3条条回路：共回路
30、：共3个个节点：节点：a、 b (共共2个）个）例例#1#2#3aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU11-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录46化学工业出版社化学工业出版社I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例例支路：共支路：共 ？条？条回路：共回路：共 ？个？个节点：共节点：共 ？个？个6条条4个个独立回路：？个独立回路：？个3个个有几个网眼就有几个独立回路有几个网眼就有几个独立回路1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录47化学工业出版社化学工业出版社(一一) KCL电流定律电流定律 对任何节点，在任一瞬间，流入节
31、点的电流之对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流之和等于由节点流出的电流之和。或者说，在任一瞬和等于由节点流出的电流之和。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为间，一个节点上电流的代数和为 0 0。 I1I2I3I4克氏电流定律的克氏电流定律的依据依据：电流的连续性：电流的连续性 I =0即：即：例例或或：流入为正流入为正流出为负流出为负1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录48化学工业出版社化学工业出版社电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。I1+I2=I3I=0克氏电流定律的扩展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_
32、R广义节点广义节点1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录49化学工业出版社化学工业出版社(二二) 克氏电压定律克氏电压定律 对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位降等于电位升或电压降的代数和为零电位降等于电位升或电压降的代数和为零。aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU11-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录50化学工业出版社化学工业出版社例如：例如： 回路回路#1 13311URIRI=+电位降电位降电位升电位升即：即：#1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1对对回路回路#2： #22332
33、2URIRI=+电位升电位升电位降电位降对对回路回路#3： 12211URIRI=+U2电位降电位降电位升电位升#3第第3个方程不独立个方程不独立电位降为正电位降为正电位升为负电位升为负1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录51化学工业出版社化学工业出版社关于独立方程式的讨论 问题的提出：在用克氏电流定律或电压定律列问题的提出：在用克氏电流定律或电压定律列方程时，究竟可以列出多少个独立的方程？方程时，究竟可以列出多少个独立的方程？aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1分析以下电路中应列几个电流方程？几个分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？电压方程？
34、1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录52化学工业出版社化学工业出版社克氏电流方程：克氏电流方程：节点节点a：节点节点b：独立方程只有独立方程只有 1 个个克氏电压方程：克氏电压方程：#1#2#32211213322233111RIRIUURIRIURIRIU-=-+=+=独立方程只有独立方程只有 2 个个aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU11-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录53化学工业出版社化学工业出版社设：电路中有设：电路中有N个节点，个节点，B个支路个支路N=2、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小 结独立的独立的节点电流方
35、程节点电流方程有有 (N -1) 个个独立的独立的回路电压方程回路电压方程有有 (B -N+1)个个则：则：（一般为网孔个数）（一般为网孔个数）独立电流方程：独立电流方程：个个独立电压方程：独立电压方程：个个1-6 1-6 克希荷夫定律克希荷夫定律返回目录返回目录54化学工业出版社化学工业出版社1-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律返回目录返回目录55化学工业出版社化学工业出版社电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，记为记为记为记为
36、“ “U UX X” ” 。 通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。1. 1. 电位的概念电位的概念电位的概念电位的概念 电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤: : : : (1) (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) (2) 标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算； (3) (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点
37、的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。1-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算返回目录返回目录56化学工业出版社化学工业出版社2. 举例举例 求图示电路中求图示电路中各点的电位各点的电位: :Ua、Ub、
38、Uc、Ud 。解：解：设设 a为参考点，为参考点， 即即Ua=0VU Ub b=U=Ubaba= = 106= 106= 60V60VU Uc c=U=Ucaca = 420 = 80 V= 420 = 80 VU Ud d = =U Udada= 65 = 30 V= 65 = 30 V设设 b为参考点，即为参考点，即Ub=0VU Ua a = = U Uabab=106 = 60 V=106 = 60 VU Uc c = = U Ucbcb = = E E1 1 = 140 V= 140 VU Ud d = = U Udbdb = =E E2 2 = 90 V= 90 Vbac20 4A6
39、 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab = = 106 = 60 V106 = 60 VU Ucbcb = = E E1 1 = 140 V = 140 VU Udbdb = = E E2 2 = 90 V = 90 VU Uabab = = 106 = 60 V106 = 60 VU Ucbcb = = E E1 1 = 140 V = 140 VU Udbdb = = E E2 2 = 90 V = 90 V1-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算返回目录返回目录57化学工业出版社化学工业出版社 结论：结论：结论：结论：(1)(1)电位值是相对的，参考点选取的不
40、同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；(2) (2) 电路中两点间的电压是固定的，不会因参考点的电路中两点间的电压是固定的，不会因参考点的电路中两点间的电压是固定的，不会因参考点的电路中两点间的电压是固定的，不会因参考点的选取不同而改变，选取不同而改变，选取不同而改变，选取不同而改变， 即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。借助电位的
41、概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5 +140V6 cd1-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算返回目录返回目录58化学工业出版社化学工业出版社例例例例1: 1: 图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开断开和闭合时和闭合时A点的电位点的电位UA解解: (1)当开关当开关S S断开时断开时(2) 当开关闭合时当开关闭合时, ,电路电路 如图（如图（b）电流电流 I2 = 0，电位电位 UA = 0V 。电流电流 I1 = I2
42、= 0，电位电位 UA = 6V 。电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通2K A+I I1 12k I I2 26V(b)2k +6VA2k SI I2 2I I1 1(a)1-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算返回目录返回目录59化学工业出版社化学工业出版社例例例例2 2： 电路如下图所示，电路如下图所示，电路如下图所示，电路如下图所示，(1) (1) 零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。画电路图表示出来。画电路图表示出来。画电路图表示出来。(2) (2) 当电位器当电位器当电位器当电位器R RP P的滑动触点向的滑
43、动触点向的滑动触点向的滑动触点向下滑动时，下滑动时，下滑动时，下滑动时，A A、B B两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？A+12V12VBRPR1R212V 12V BARPR2R1I解：（解：（解：（解：（1 1）电路如左图，）电路如左图，）电路如左图，）电路如左图，零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为+12V+12V电源的电源的电源的电源的“ “”端与端与端与端与12V12V电源的电源的电源的电源的“ “+”+”端的联接端的联接端的联接端的联接处。处。处。处。 当电位器当电位器当电位器当电位器
44、R RP P的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电流流流流 I I 减小，所以减小，所以减小，所以减小，所以A A电位增高、电位增高、电位增高、电位增高、B B点电位降低。点电位降低。点电位降低。点电位降低。（2 2） U UA A = = IRIR1 1 +12+12 U UB B = = IRIR2 2 12 121-7 1-7 电路中电位的计算电路中电位的计算返回目录返回目录60化学工业出版社化学工业出版社本章小结第第1 1章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律返回目录返回目录61化
45、学工业出版社化学工业出版社一、一、电路中的基本物理量电路中的基本物理量电压、电流、电动势、电位。电压、电流、电动势、电位。二、二、电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向 参考方向是为了进行电路分析而假定的方向，可以参考方向是为了进行电路分析而假定的方向，可以任意选定，当计算结果为正时，实际方向与参考方向任意选定，当计算结果为正时，实际方向与参考方向一致；当计算结果为负时，实际方向与参考方向相反。一致；当计算结果为负时，实际方向与参考方向相反。三、三、基本电路元件基本电路元件（R、L、C 、电压源、电流源）、电压源、电流源）1. 电阻元件电阻元件iRu+关联参考方向关联参考方向(耗能元件耗能元
46、件)本章小结返回目录返回目录62化学工业出版社化学工业出版社2. 电感元件电感元件iL+ue(储能元件储能元件)3. 电容元件电容元件(储能元件储能元件)iC u本章小结返回目录返回目录63化学工业出版社化学工业出版社4. 电压源电压源理想电压源理想电压源Us+-实际电压源实际电压源u0iUs理想电压理想电压源伏安特源伏安特性性实际电压源实际电压源伏安特性伏安特性Us+-RO本章小结返回目录返回目录64化学工业出版社化学工业出版社5. 电流源电流源+-UIs理想电流源理想电流源ROIsU+-实际电流源实际电流源u0i理想电理想电流源伏流源伏安特性安特性Is实际电实际电流源伏流源伏安特性安特性四、四、电路中的基本定律电路中的基本定律1. 欧姆定律欧姆定律关联参考方向：关联参考方向：非关联参考方向：非关联参考方向： 2. 2.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCLKCL）（KVLKVL）本章小结返回目录返回目录65化学工业出版社化学工业出版社第第第第 1 1 1 1 章章章章结结结结 束束束束
