电路的基本概念和基本定律ppt课件

1、电工技术（电工学电工技术（电工学I I）第一章 电路的基本概念和基本定律Basic conception and Laws of circuit 江苏大学电气信息工程学院电气信息工程学院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律1.1 电路的作用与组成电路的作用与组成 1.2 电路模型电路模型 1.3 电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向 1.4 电路的功率电路的功率 1.5 电路元件电路元件 1.6 电阻电阻Y- 衔接变换衔接变换

2、1.7 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 1.8 电路中的电位及其计算电路中的电位及其计算 内容内容 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律功率的分析与计算功率的分析与计算 电压、电流的参考方向电压、电流的参考方向 电路元件的特性电路元件的特性电源的等效变换电源的等效变换基尔霍夫定律基尔霍夫定律 重重点点 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律一、电路的作用：一、电路的作用： 电灯电动机等升压升压变压器变压器发电机发电机降压降压变压器变压器输电线输电线为何要升压高压传输？ 信息的采集、传送和处置，如半导体扩音器电路弱电信息的采集、传送和处置，如半导体扩音器电路弱电声音弱声音弱电弱电弱电

3、强电强声音强声音强放大放大电路电路话筒扬声器能量电能的传输、分配和转换，如电力系统强电能量电能的传输、分配和转换，如电力系统强电1.1 电路的作用与组成 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律二、电路的组成：二、电路的组成： 电源信号源：提供电能负载：耗费、传输、分配电能负载：耗费、传输、分配电能中间环节：其繁简决议了电路的复杂程度中间环节：其繁简决议了电路的复杂程度电池电源电池电源灯泡负载灯泡负载导线、开关导线、开关中间环节中间环节举例：举例：开关开关S 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律实践电路实践电路理想元件理想元件根本模型根本模型电路模型电路模型理想电路元件：根据实

4、践电路元件所具备的物理性质来想理想电路元件：根据实践电路元件所具备的物理性质来想象的具有某种单一物理性质的元件，看作根本电路模型象的具有某种单一物理性质的元件，看作根本电路模型电路模型电路模型circuit model ：由理想电路元件及其组合表示实践：由理想电路元件及其组合表示实践电路元件，与实践电路具有根本一样的物理性质。电路元件，与实践电路具有根本一样的物理性质。实践电路：由变压器、晶体管、运算放大器、电池、发电实践电路：由变压器、晶体管、运算放大器、电池、发电机和信号发生器等电气元件和设备衔接而成的电路。机和信号发生器等电气元件和设备衔接而成的电路。1.2 电路模型电路模型 江苏大学电

5、工电子教研室电路的基本概念和基本定律电池电池灯泡灯泡R+_US举例：举例：镇流器镇流器L R 日光灯管日光灯管R 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律五种理想电路元件分为无源元件和有源元件两类五种理想电路元件分为无源元件和有源元件两类 电阻电阻电能电能 其他其他Riu 电感电感电能电能 磁场能磁场能uL Li 电容电容电能电能 电场能电场能uiC有源电源有源电源其他其他 电能电能两种模型：两种模型：US+_电压源电压源IS电流源电流源无无 源源 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律一一.实践方向：物理中对电量规定的方向实践方向：物理中对电量规定的方向电流：正电荷挪动的方向。

6、电流：正电荷挪动的方向。电压：由高电位到低电位即电位降低的方向电压：由高电位到低电位即电位降低的方向电动势：电源内部由低电位到高电位即电位升高方向电动势：电源内部由低电位到高电位即电位升高方向1.3 电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律电源电源灯泡灯泡IRUE+_ab简单电路：简单电路： 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律 (1) (1)复杂电路：事先无法确定某电流或电压的实践方向。为复杂电路：事先无法确定某电流或电压的实践方向。为分析方便而假设的方向。分析方便而假设的方向。为什么要引入参考方向？为什么要引入参考方向？(2)交变电

7、路：电流和电压是交变的，无法标出实践方向。为分交变电路：电流和电压是交变的，无法标出实践方向。为分析方便也要事先假设电压或电流的方向。析方便也要事先假设电压或电流的方向。电流方向电流方向AB？ BA？ 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律二二. . 参考方向正方向参考方向正方向1.1.参考方向的定义参考方向的定义2.2.参考方向的表示方法标注：参考方向的表示方法标注：电流参考方向有两种标注表示：电流参考方向有两种标注表示： 箭头表示法：箭头的指向为电流的参考方向。箭头表示法：箭头的指向为电流的参考方向。 双下标表示法：如双下标表示法：如iAB,iAB,电流的参考方向由电流的参考方向由

8、A A点指向点指向B B点。点。IABiABiABAB电路分析中的假设方向，是人为设定的方向电路分析中的假设方向，是人为设定的方向 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律电压参考方向有三种表示方法：电压参考方向有三种表示方法： 箭头表示法：箭头指向为电压降的参考方向箭头表示法：箭头指向为电压降的参考方向 正负极性表示法：由正极指向负极的方向为电压正负极性表示法：由正极指向负极的方向为电压的参考方向的参考方向 双 下 标 表 示 法 ： 如双 下 标 表 示 法 ： 如 U A B , 由由 A 指 向指 向 B 的 方 向 为 电 压的 方 向 为 电 压 的参考方向的参考方向ABUA

9、BUABU+AB 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律3.3.参考方向与实践方向的关系：参考方向与实践方向的关系： 参考方向参考方向实践方向实践方向 ABi 0 i 0P = U I = 5= 5( 1)W 0 11P =U I = 5 1W 01110P =U I =I(U1U2)/5= 1A U1为电源发出功率，为电源发出功率， U2为负载吸收功率。为负载吸收功率。22( 1)W00时，吸收能量，电能时，吸收能量，电能000时，吸收能量，电能时，吸收能量，电能02s时，时，u0V，21()( 2 )00 .52titidA解：由图可知，解：由图可知，u u为分段函数，求为分段函数

10、，求i i应分段积分应分段积分0t 1s时，时，u1V，011( )( 0 )122ti tidt1t 2s时，时，u-2V，11( )(1)20.511.52ti tidtt那么那么i10.5A例例如下图为如下图为2H2H电感上的电压波形，电感上的电压波形， 求电流求电流i i并画波形并画波形i00i/At/s02-0.5 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律电感电感 L L电容电容 C C电阻电阻 R RuR idiuLdtduiCdtu，i均可跃变均可跃变i不能跃变不能跃变u不能跃变不能跃变元件元件电压电电压电流关系流关系 参数参数定义定义能量能量uqC LNiuRi耗能元件耗

11、能元件20tR i dt储能元件储能元件212C u储能元件储能元件212L i其他其他电阻电阻R R短路短路u u0 0开路开路i i0 0直流特性直流特性无源元件特性小结无源元件特性小结 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律伏安特性伏安特性: :外特性外特性模型：电动势模型：电动势E E串联内阻串联内阻RouRououUEIRU UI IRou+ +- -E E任务分析任务分析RL，即空载，即空载，I=0,U=ERLE伏安特性曲线伏安特性曲线:0RL,UIN,不允许不允许IUO 有源电路元件有源电路元件一、电压源：为外电路提供电压一、电压源：为外电路提供电压 江苏大学电工电子教研

12、室电路的基本概念和基本定律E理想理想特点：输出电压特点：输出电压U U不变，不变，其值恒等于电动势。其值恒等于电动势。 即即 U U E E； 电源电流电源电流I I由外电路决议。由外电路决议。IE E+ +_ _UouUEIRRou越小越小,斜率越小斜率越小Rou= 0，特性曲线与横轴，特性曲线与横轴I平行平行此时的电压源为理想电压源此时的电压源为理想电压源 或恒压源，模型为：或恒压源，模型为：实践电压源由恒压源与内阻串联而成实践电压源由恒压源与内阻串联而成I IUOUIRou+ +- -E 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律当当R1 R2 R1 R2 同时接入时：同时接入时：

13、I=10A I=10AIE+_abUab设设: E=10V: E=10V，求外电路改动时的电流，求外电路改动时的电流I I和电压和电压UabUab例例 当当R1R1接入时接入时 ： I=5AI=5A当当IS=1AIS=1A的电流源接入时：的电流源接入时：I=-1AI=-1A电压电压UabEUabE不变不变2R1R22Is本例目的：熟习并领会恒压源的特点本例目的：熟习并领会恒压源的特点 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律ISROiUISoiUIIR模型：电激流模型：电激流ISIS并联内阻并联内阻RoiRoi伏安特性外特性伏安特性外特性任务分析任务分析RL0，短路，短路，IIS,U=0

14、RL外特性曲线外特性曲线:RL，空载，空载，0RL, IUN不允不允许许UocUIO二、电流源：为外电路提供稳定电流二、电流源：为外电路提供稳定电流 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律IsSoiUIIR特点：输出电流特点：输出电流I I不变不变， 其值恒等于电激流其值恒等于电激流 即即 I I Is Is ； 输出电压输出电压U U由外电路决议。由外电路决议。Roi越大越大,曲线越陡曲线越陡Roi= ，特性曲线与纵轴平行，特性曲线与纵轴平行此时的电流源为理想电流源此时的电流源为理想电流源 或恒流源，模型为：或恒流源，模型为：实践电流源由恒流源与内阻并联而成实践电流源由恒流源与内阻并

15、联而成理想理想UIOabIUabIsISROiUI 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律 R=10 R=10 时，时， U =10 V U =10 V 当当R=1 R=1 时，时， U =1 V U =1 V设设: IS=1 A: IS=1 A例例IUIsR当又有当又有E=5VE=5V的电压源接入时，的电压源接入时，U=E=5VU=E=5V电流电流IISIIS不变不变E本例目的：熟习并领会恒流源的特点本例目的：熟习并领会恒流源的特点 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律开关开关S S闭合后图示各电压电流有无变化，如何变化？闭合后图示各电压电流有无变化，如何变化？Is不变不变

16、,那么那么I1不变，不变，U1不变不变R1abU3R2U2U1SR3I1E+_Is例例S闭合后：闭合后：R2与与R3并联，其等效电阻减小，故并联，其等效电阻减小，故U2 减小减小U3U1+U2 也减小也减小各量如何变化各量如何变化? 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律常用电源常用电源 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律伏安特性伏安特性E IR实实际际电电源源U+_I(A)U(V)0 IS电压源模型电压源模型IRou+-EUUISI Roi电流源模型电流源模型电压源与电流源是实践电源的两种模型，可以等效互换电压源与电流源是实践电源的两种模型，可以等效互换 江苏大学电工电子

17、教研室电路的基本概念和基本定律等效互换的条件：对外的电压电流相等。等效互换的条件：对外的电压电流相等。I = I Uab = Uab即：即：IRou+ +- -EbaUabISabUabI Roi等效含义：变换前后，外电路负载特性不变等效含义：变换前后，外电路负载特性不变 特性：电压、电流大小、方向及功率特性：电压、电流大小、方向及功率三、电压源与电流源的等效互换三、电压源与电流源的等效互换 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律等效互换公式等效互换公式abouUEIRIRou+ +- -EbaUababsoisoioiUIIRIRI RISabUabIRoiI = I Uab = U

18、ab且方向不变且方向不变假假设设那么那么soiEIRouoiRR且极性坚持一致且极性坚持一致 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律souoiouEIRRRsoiouoiEIRRR电流源电流源UabROiIsabI 留意极性一致！留意极性一致！aE+-bIUabRou电压源电压源电流源的箭头指向源电压的正极性端电流源的箭头指向源电压的正极性端 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律a10V+-bI5 12V+-bI3 a2Aa5 bIa4A3 bI例例熟习互换公式及极性一致熟习互换公式及极性一致 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律“等效是指等效是指“对外电路等效，电

19、源内部不等效对外电路等效，电源内部不等效IsaRoibUabI RLaE+-bIUabRouRLRou中不耗费能量中不耗费能量Roi中那么耗费能量中那么耗费能量0IIEUUabab对内不等效对内不等效对外电路等效对外电路等效时时例如：例如：LR ! 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律恒压源和恒流源不能等效变换恒压源和恒流源不能等效变换abIUabIsaE+-bI0EREIoS不存在无穷大的电源不存在无穷大的电源!或或 E=ISRO=IS= 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律10V+-2IUIs2IU与恒压源并联的元件对外电路而言可作开路处置与恒压源并联的元件对外电路而言

20、可作开路处置与恒流源串联的元件对外电路而言可作短路处置与恒流源串联的元件对外电路而言可作短路处置但会影响电源内部的电压或电流的值但会影响电源内部的电压或电流的值电阻电阻R的存在与否不影响外电路的存在与否不影响外电路 2 支路的电流和电压的值支路的电流和电压的值I=10/2=5AU=10VI=ISU=IS2RR 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律电源等效变换的运用电源等效变换的运用化简电路化简电路12V6V3 6 ba+_+_ba2A3+_ba4A 2+_2A+2A=4A3 /6 =2 6/3=2A12/6=2A62A+_ 多电源并联多电源并联8V2+_ba6V3+_ 多电源串联多电

21、源串联ba2V1+_ba+_22A1 8V 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律(a)(c)(b)(d)电源等效变换的运用电源等效变换的运用化简电路化简电路 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律利用电源等效互换方法求图中电流利用电源等效互换方法求图中电流I I。电源等效变换的运用电源等效变换的运用分析计算分析计算12V6V36 + + 12A1I22V8V22+ +2II = 1AUsRS+ 2A32A6+ + 22V2+4A2+ 22V2+2I 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律留意保管被留意保管被求支路求支路10V+-2A2I讨论题讨论题?IA32410A7

22、2210A5210III哪哪个个答答案案对对+-10V+-4V2 3A 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律R1R3IsR2R5R4I3I1I-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3留意保管被留意保管被求支路求支路 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律IsR5R4IR1/R2/R3I1+I3+RdEd+R4E4R5I-454RRREEIdd 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律123123等效是指对外电路等效等效是指对外电路等效端口电压、电流不变端口电压、电流不变1.6 Y-联接电路的等效变换联接电路的等效变换 江苏大学电

23、工电子教研室电路的基本概念和基本定律r1r2r3123Y- 等效变换等效变换R12R23R31123据此可推出两者的关系据此可推出两者的关系231231313112233223311221/RRRrrRRRrrRRRrr原原那么那么 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律312312312333123121223231231231121RRRRRrRRRRRrRRRRRr213133113232233212112rrrrrRrrrrrRrrrrrRr1r2r3123Y- 等效变换等效变换R12R23R31123 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律Y- 等效变换等效变换当当

24、r1 = r2 = r3 =r , R12 = R23 =R31 =R 时：时：r = 31RR12R23R31123r1r2r3123 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律例例基尔霍夫定律是电路分析的根本定律，包括基尔霍夫定律是电路分析的根本定律，包括基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律Kirchhoffs Current LawKCL，反映电路中支路电流间的约束关系，反映电路中支路电流间的约束关系。基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律Kirchhoffs Voltage LawKVL，反映电路中某回路中电压间的约束关系，反映电路中某回路中电压间的约束关系。1.7 基尔霍夫定律 江苏大学电

25、工电子教研室电路的基本概念和基本定律名词注释：名词注释：结点结点node：三个或三个以上支路的结合点：三个或三个以上支路的结合点支路支路branch：电路中每一个含元件分支：电路中每一个含元件分支回路回路loop：电路中任一闭合途径：电路中任一闭合途径网孔网孔Net：未被支路分割的回路：未被支路分割的回路4Aba+_26 V2cacb ，ab，adba，b2dabacba，adba，acbdaacba，adba网孔均是回路，而回路不一定是网孔。网孔均是回路，而回路不一定是网孔。 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4

26、-支路：支路：abab、adad、bd bd 、cdcd、bcbc、acac 共共6 6条条回路：回路：abdaabda、 bcdb bcdb、 . . 共共7 7 个个结点：结点：a a、 b b、c c、d d ( (共共4 4个个网孔：网孔：abdaabda、 bcdb bcdb、adca.adca. 共共3 3 个个 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律 内容：内容： 对任一结点，在任一瞬间，流入结点的电流等于由结对任一结点，在任一瞬间，流入结点的电流等于由结点流出的电流。或者说，在任一瞬间，流进恣意一个结点的电点流出的电流。或者说，在任一瞬间，流进恣意一个结点的电流的代数和

27、为流的代数和为0 0。 4231IIII 根据：电流的延续性，电荷守恒根据：电流的延续性，电荷守恒I1I1I2I2I3I3I4I4例例或：或：04231IIII i =0ioii或或列写列写KCLKCL方程时，方程时， 各支路电流的方向采用的均是参考方向各支路电流的方向采用的均是参考方向一、基尔霍夫电流定律一、基尔霍夫电流定律KCLKCL 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律ICCIBABIA4A3A1A=?-5A8A-7A4 + 3 +(-7) =0IA + IB +IC =0KCL的推行：的推行：结点结点 封锁面广义结点封锁面广义结点 流入任一封锁面的电流的代数和等于零。流入任一

28、封锁面的电流的代数和等于零。AB+_1111113+_2 I= ？I1？?I1I?KCL的普适性：的普适性：非线性电路非线性电路I0AI11A 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律 首先为回路选定一个绕首先为回路选定一个绕行方向：顺时针或逆时针。行方向：顺时针或逆时针。 假设选顺时针方向绕行时：假设选顺时针方向绕行时： 内容：任何时辰，沿任一回路绕行一周，各部分电压的代内容：任何时辰，沿任一回路绕行一周，各部分电压的代数和恒等于零。即数和恒等于零。即US1R1I1+I4_+US4R4I3R3R2I2_abcdef0u根据：电位是单值的。根据：电位是单值的。Uab +Ubc + Ucd

29、 Ude Uef Ufa = 0Uab +UbcUdcUed Ufe Uaf = 0或或 二、基尔霍夫电压定律二、基尔霍夫电压定律KVL 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律根据各元件的电压根据各元件的电压 u 和电流和电流 i 的约束关系有的约束关系有Uab +Ubc + Ucd Ude Uef Ufa = 0US1R1I1+I4_+US4R4I3R3R2I2_abcdef 列写此种方式方程时列写此种方式方程时电阻电流参考方向与回路绕行方向一致时，电阻电流参考方向与回路绕行方向一致时，RkIkRkIk前面取前面取“号，反之取号，反之取“- -号；电压源电压的参考方向与回路绕号；电压

30、源电压的参考方向与回路绕行方向一样时，行方向一样时，USkUSk前面取前面取“号，反之取号，反之取“- -号号KVL定律的第二种方式定律的第二种方式 常用方式常用方式 R2I2 R3I3+R4I4 +US4 R1I1 US1=0 根据绕行方向逐个元件按顺序列写，防止漏掉某个元件电压！根据绕行方向逐个元件按顺序列写，防止漏掉某个元件电压！绕行方向可以恣意选定，不影响最终的方程！绕行方向可以恣意选定，不影响最终的方程！ 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律对网孔对网孔abdaabda：对网孔对网孔acbaacba：对网孔对网孔bcdbbcdb：I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0

31、I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0对回路对回路 adbca adbca，沿逆时针方向绕行：，沿逆时针方向绕行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0运用运用KVLKVL列方程列方程对回路对回路 cadc cadc，沿逆时针方向循行：，沿逆时针方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律KVL的推行：的推行：推论：电路中恣意两点间的电压等于两点间任一条途径经推论：电路中恣意两点间的电压等于两点间任一条途径经过的各元件电压的

32、代数和。元件电压方向与途径绕过的各元件电压的代数和。元件电压方向与途径绕行方向一致时取正号，相反取负号。行方向一致时取正号，相反取负号。 I3R3bcUS1R1I1+I4_+US4R4R2I2_adef回路回路 开路假想闭合途径开路假想闭合途径UbcUab +Ubc + Ucd Ude Uef Ufa = 0R2I2 R3I3+R4I4 R1I1 US1=0 +US4 +UbcUbc R2I2 R4I4 US4 +R1I1 +US1 R3I3= 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律 KCL是约束结点上各支路电流的关系是约束结点上各支路电流的关系KVL是约束回路中各段电压关系。是约束回

33、路中各段电压关系。 KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。与组成支路的元件性质及参数无关。 运用运用KCL或或KVL定律前都必需先设定支路电流及相关定律前都必需先设定支路电流及相关电压的参考方向。电压的参考方向。 KCL、KVL小结：小结： 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律A11433I求：求：I1、I2 、I3 能否很快说出结果能否很快说出结果？A615432IA7321III1+-3V4V11+-5VI1I2I3关键：寻觅未知量少的适宜的回路。关键：寻觅未知量少的适宜的回路。 再运用再运用KVL/KCLKVL/KCL方程及欧姆定律求解方程及欧姆定律求解 江苏大学电工电

34、子教研室电路的基本概念和基本定律 电路如下图。知电路如下图。知US1=10V， IS1=1A，IS2=3A， R1=2 ，R2=1 。 求求:各电源的功率。各电源的功率。 1S2S1(31)A2AIII bd1 1S12 2 10)V6VURIU 解：根据解：根据KCL得得 分别对回路分别对回路I,II,根据根据KVL得：得： cd2 S2bd1 3 6)V3VUR IU S11102W20WPU I 2cdS2= 33W9WPU I 1bdS16 1W6WPUI 电压源的功率为：电压源的功率为： 电流源电流源IS1的功率为：的功率为： 电流源电流源IS2的功率为：的功率为： 例例IIIUS1

35、IS1IS2I1 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律电位：电路中某点至参考点的电压，记为电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VXVX 。某点电位为正，阐明该点电位比参考点高；某点电位为正，阐明该点电位比参考点高；某点电位为负，阐明该点电位比参考点低。某点电位为负，阐明该点电位比参考点低。电位的概念电位的概念参考点：恣意选定的零电位点。用参考点：恣意选定的零电位点。用“ 标志标志Vb = 0V， Va = 5V， Va Vbab15A1.8 电路中的电位及其计算电路中的电位及其计算 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律 求图示电路中求图示电路中各点的电位各点的电位:Va:

36、Va、VbVb、VcVc、Vd Vd 。设设 a a为参考点，为参考点， 即即Va=0VVa=0V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0Vc204A610AE290V E1140V56A dba 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律借助电位的概念可以简化电路图借助电位的概念可以简化电路图bca204A610AE290V E1140V56A d+90V205+140V6cd电位图电位图 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律2K2KA+ +I12kI26V(b)(b) 图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开和闭合时断开和闭合时A A点的电位点的电位VAVA解解: (

37、1): (1)当开关当开关S S断开时断开时(2) (2) 当开封锁合时当开封锁合时, ,电路电路 如图如图b b电流电流 I2 = 0 I2 = 0，I1=3AI1=3A电位电位 VA = 0V VA = 0V 。电流电流 I1 = I2 = 0 I1 = I2 = 0，电位电位 VA = 6V VA = 6V 。2k+6VA2kS SI2I1(a)(a)例例 江苏大学电工电子教研室电路的基本概念和基本定律本章小结本章小结 电路的模型、电路的作用、符号规定电路的模型、电路的作用、符号规定 电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向 功率的计算功率的计算 电阻、电感、电容、电压源、电流源的根本特

38、性电阻、电感、电容、电压源、电流源的根本特性 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换 基尔霍夫电压、电流定律的内容及运用基尔霍夫电压、电流定律的内容及运用 电位的计算电位的计算 固定固定电阻器电阻器 碳碳膜膜电电阻阻金金属属膜膜电电阻阻金金属属氧氧化化膜膜电电阻阻实实芯芯碳碳质质电电阻阻线线绕绕电电阻阻 敏感敏感电阻器电阻器 热热敏敏电电阻阻光光敏敏电电阻阻压压敏敏电电阻阻排排电阻电阻数码数码电阻电阻A型型电电阻阻排排B型型电电阻阻排排金金属属玻玻璃璃釉釉电电阻阻碳膜电阻碳膜电阻 构造：以小瓷棒或瓷管作骨构造：以小瓷棒或瓷管作骨架，经过真空和高温，热分架，经过真空和高温，热分解出的结

39、晶碳堆积生成碳膜解出的结晶碳堆积生成碳膜( (导电膜导电膜) )，瓷管两端装上金，瓷管两端装上金属帽盖和引线，外涂维护漆。属帽盖和引线，外涂维护漆。改动碳膜的厚度和长度，获改动碳膜的厚度和长度，获得不同阻值。得不同阻值。 优点：稳定性好、噪声低、优点：稳定性好、噪声低、价钱低、价钱低、 阻值范围宽阻值范围宽 ( (几欧几欧 几兆欧几兆欧) )。金属膜电阻金属膜电阻 构造：以小瓷棒或瓷管作骨构造：以小瓷棒或瓷管作骨架，由合金粉蒸发而成的金架，由合金粉蒸发而成的金属膜构成导电膜，瓷管两端属膜构成导电膜，瓷管两端装上金属帽盖和引线，外涂装上金属帽盖和引线，外涂维护漆。维护漆。 优点：各项目的均优于碳

40、膜优点：各项目的均优于碳膜电阻。稳定性好、噪声低、电阻。稳定性好、噪声低、 价钱低、阻值范围宽价钱低、阻值范围宽(10 -(10 - 10M10M ) )。金属氧化膜电阻金属氧化膜电阻 构造：用锑或锡等金属盐溶构造：用锑或锡等金属盐溶液喷雾到炽热的陶瓷骨架外液喷雾到炽热的陶瓷骨架外表，堆积构成导电膜，瓷管表，堆积构成导电膜，瓷管两端装上金属帽盖和引线，两端装上金属帽盖和引线，外涂维护漆。外涂维护漆。 优点：性能可靠、过载才干优点：性能可靠、过载才干强、额定功率大强、额定功率大 ( (最大达最大达15 15 kW)kW) 缺陷：阻值范围小缺陷：阻值范围小 (1 -(1 - 200 k200 k

41、) ) 。实芯碳质电阻实芯碳质电阻 构造：用碳质颗粒导电物质构造：用碳质颗粒导电物质( (碳黑、石墨碳黑、石墨) )作导电资料作导电资料, ,用用云母粉、石英粉、玻璃粉、云母粉、石英粉、玻璃粉、二氧化钛作填料，另加黏合二氧化钛作填料，另加黏合剂经加热压制而成。按照黏剂经加热压制而成。按照黏合剂的不同，分为有机实芯合剂的不同，分为有机实芯和无机实芯电阻器。和无机实芯电阻器。 优点：无机实芯电阻器温度优点：无机实芯电阻器温度系数较大，可靠性较高；有系数较大，可靠性较高；有机实芯电阻器过负荷才干强。机实芯电阻器过负荷才干强。金属玻璃釉电阻金属玻璃釉电阻 构造：金属氧化物构造：金属氧化物( (如钌、银

42、、如钌、银、钯、锡、锑等钯、锡、锑等) )和玻璃釉黏合和玻璃釉黏合剂混合后，涂覆在陶瓷骨架剂混合后，涂覆在陶瓷骨架上，经高温烧结而成。属厚上，经高温烧结而成。属厚膜电阻。膜电阻。 优点：耐高温、耐潮湿、温优点：耐高温、耐潮湿、温度系数小、负荷稳定性好、度系数小、负荷稳定性好、噪声小、阻值范围大噪声小、阻值范围大(4.7 (4.7 200 M 200 M ) )。绕线电阻绕线电阻 构造：用金属电阻丝绕制在构造：用金属电阻丝绕制在陶瓷或其它绝缘资料的骨架陶瓷或其它绝缘资料的骨架上，外表涂以维护漆或玻璃上，外表涂以维护漆或玻璃釉。釉。 优点：阻值准确优点：阻值准确 (5 (5 56 56 k k)

43、)、功率范围大、任务稳、功率范围大、任务稳定可靠、噪声小、耐热性能定可靠、噪声小、耐热性能好。好。( (主要用于精细和大功率主要用于精细和大功率场所场所) )。 缺陷：体积较大、本身电感缺陷：体积较大、本身电感大，使高频性能差、时间常大，使高频性能差、时间常数大。只适用于频率在数大。只适用于频率在50 50 kHzkHz以下的电路。以下的电路。A型电阻排型电阻排 构造：一种将按一安规律陈列的构造：一种将按一安规律陈列的分立电阻器集成在一同的组合型分立电阻器集成在一同的组合型电阻器，也称集成电阻器或电阻电阻器，也称集成电阻器或电阻器网络。器网络。 a a型排阻的引脚总是奇数的。它的型排阻的引脚总

44、是奇数的。它的左端有一个公共端用白色的圆左端有一个公共端用白色的圆点表示，点表示，内部电路12345RRRR123456789R 1 2 3n1 nB型电阻排型电阻排 b b型排阻的引脚总是偶数的。型排阻的引脚总是偶数的。它没有公共端，常见的排阻它没有公共端，常见的排阻有有4 4个电阻，所以引脚共有个电阻，所以引脚共有8 8个。个。内部电路 1 2 3 n123nRRRR 1 2 3n/2RRn1n2n 3n/2+12R2R2R2R热敏电阻热敏电阻 特性：电阻值随温度显特性：电阻值随温度显著变化。著变化。 优点：对温度灵敏、热优点：对温度灵敏、热惰性小、寿命长、体积惰性小、寿命长、体积小、构造

45、简单。小、构造简单。 用途：测温、控温、报用途：测温、控温、报警、气候探测、微波和警、气候探测、微波和激光功率丈量等。激光功率丈量等。内部电路光敏电阻光敏电阻 特性：电阻值随外界光特性：电阻值随外界光照强度大小而变化。照强度大小而变化。 优点：对光敏感。无光优点：对光敏感。无光照时呈高阻，光照时阻照时呈高阻，光照时阻值随光强度变小。值随光强度变小。 用途：照明控制、报警、用途：照明控制、报警、相机自动曝光控制及丈相机自动曝光控制及丈量仪器等。量仪器等。压敏电阻压敏电阻 特性：电阻值随电压非线性特性：电阻值随电压非线性变化。当两端电压低于标称变化。当两端电压低于标称额定值时，电阻值接近无穷额定值

46、时，电阻值接近无穷大；当两端电压略高于标称大；当两端电压略高于标称额定值时，压敏电阻被击穿额定值时，压敏电阻被击穿导通，由高阻态变低阻态。导通，由高阻态变低阻态。 用途：过压维护、防雷、抑用途：过压维护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪和维限幅、高压灭弧、消噪和维护半导体元器件等。护半导体元器件等。数码电阻数码电阻 数码电阻与数字电位器内部构造数码电阻与数字电位器内部构造一样一样, ,只是在封装上没有把只是在封装上没有把RHRH端引端引出。数字电位器是采用半导体技出。数字电位器是采用半导体技术制造的集成电路，其电阻变化术制造的集成电路，其电阻变化

47、由电阻阵列与多路模拟开关的选由电阻阵列与多路模拟开关的选通组合来实现，模拟开关由二进通组合来实现，模拟开关由二进制代码控制。其中制代码控制。其中RHRH为电位器高为电位器高端，端，RLRL为电位器低端，为电位器低端，RWRW为电位为电位器滑臂。其阻值为器滑臂。其阻值为RWL = D RWL = D R R，式中式中D D为控制输入的数据，为控制输入的数据，R R为组为组成电阻阵列的根本电阻单元，改成电阻阵列的根本电阻单元，改动动D D的数值就可以改动数字电位器的数值就可以改动数字电位器电阻值。电阻值。绕绕线线功功率率电电感感色色环环电电感感磁磁珠珠电电感感叠叠层层电电感感按构造分按构造分变变压

48、压器器平平面面电电感感绕线功率电感绕线功率电感环型棒型贴片色环电感色环电感磁珠电感磁珠电感 磁珠由氧磁体组成，磁磁珠由氧磁体组成，磁珠有很高的电阻率和磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内在相当宽的频率范围内坚持较高的阻抗，从而坚持较高的阻抗，从而提高伐频滤波效果。提高伐频滤波效果。变压器变压器 变压器的功能主要有：变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；电压变换；阻抗变换；隔离；稳压磁饱和隔离；稳压磁饱和变压器等变压器等叠层电感叠层电感 片式叠层电感器那么不用绕片式叠层电感器那么不