电工电子-第一章-基本物理量课件

电工电子学2013年电工电子学2013年1注意事项：教材：

电工学简明教程秦曾煌主编高等教育出版社2007参考书目：

电路（第5版）原著：邱关源出版社：高等教育出版社作业方式：

A4第一行姓名学号班级时间第X次作业考核方式：

平时

20%考试70%10%课堂提问

（作业考勤课堂纪律）

内容：概念+运用2注意事项：教材：2序言:电工电子的学习方法注重物理概念：

物理概念是学好电工电子学的基础掌握数学工具：

数学工具是学好电工电子学的保障重视实验技术：实验过程是理论、实践相结合的最好载体我的联系方式：

3序言:电工电子的学习方法注重物理概念：3第1章电路及其分析方法4第1章4第1章电路及其分析方法（考试40%）1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4电源有载工作、开路与短路1.6电阻的串联与并联1.5基尔霍夫定律1.11电路中电位的计算1.9电压源与电流源及其等效变换1.7支路电流法1.8叠加定理1.10戴维宁定理1.12电路的暂态分析1.1电路的作用与组成部分5第1章电路及其分析方法（考试40%）1.2电路模型第1章电路及其分析方法

电路的基本概念及其分析方法是电工技术和电子技术的基础。本章首先讨论电路的基本概念和基本定律，如电路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、电源的工作状态以及电路中电位的计算等。这些内容是分析与计算电路的基础。然后介绍几种常用的电路分析方法，有支路电流法、叠加定理、电压源模型与电流源模型的等效变换和戴维宁定理。最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素法分析暂态过程。6第1章电路及其分析方法电路的基本概念及其分析方法是第1章电路及其分析方法§1.1电路的基本概念

1.1.1电路中的物理量

1.1.2电路元件§1.2电路的基本定律

1.2.1欧姆定律

1.2.2基尔霍夫定律第1章电路及其分析方法§1.1电路的基本概念7§1.1电路的基本概念1.1.1

电路的物理量1.1.2

电路元件

(一)无源元件

(二)有源元件§1.1电路的基本概念1.1.1电路的物理量8直流电源直流电源:

提供能源负载信号源:

提供信息电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。信号处理：放大、调谐、检波等

电路的作用及组成直流电源直流电源:负载信号源:电路的组成部分放大器扬声91.1.1电路的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_负载电源为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件。1.1.1电路的物理量电池灯泡电流EIRU+_负载电源10电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际11物理量的实际正方向物理量的实际正方向12物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabE+_abu_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头uab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。关联方向物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabE+_abu_+正负13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？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR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的实际方向，电路14(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决的方法(3)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系的代数表达式；(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决的方法(15例已知：E=2V,

R=1Ω问：当U分别为3V和1V时，IR=?E

IRRURabU解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；(2)列电路方程：例已知：E=2V,R=1ΩEIRRURabU解：(1)16(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）E

IRRURabU(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方17(4)为了避免列方程时出错，习惯上把

I

与U

的方向按相同方向假设。(1)方程式R=

U/I

仅适用于假设正方向一致的情况。(2)“实际方向”是物理中规定的，而“假设正方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。(3)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”

(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.提示(4)为了避免列方程时出错，习惯上把I与U的方向(18

IRURab假设:

与的方向一致例假设:

与的方向相反

IRURabIRURab假设:例假设:IRURab19欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。表达式

=RUIU、I参考方向相同U=–IRU、I参考方向相反图B中若I=–2A，R=3，则U=–

(–2)3V=6V电流的参考方向与实际方向相反图A或图BRUI+–IRU+–+–图CRUI电压与电流参考方向相反例20欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。表达式=RUIUaIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为

U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:功率有无正负？如果UI方向不一致结果如何？电功率aIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为U,流入此21

在U、I正方向选择一致的前提下，

IRUab或IRUab“吸收功率”（负载）“发出功率”（电源）若P=UI0若P=UI0IUab+-根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）在U、I正方向选择一致的前提下，IRUa22

当计算的P>0

时,则说明U、I

的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。

所以，从P的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时，如果假设U、I正方向一致。

当计算的P<0

时,则说明U、I

的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。当计算的P>0时,则说明U、I的实际方23伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源元件1.电阻R（常用单位：、k、M）1.1.2电路元件伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源242.电感Lui（单位：H,mH,H）——单位电流产生的磁链线圈匝数磁通2.电感Lui（单位：H,mH,H）——单位电流产生25•电感中电流、电压的关系uei当(直流)时,所以，在直流电路中电感相当于短路。•电感中电流、电压的关系uei当(直流)时,所以，在263.电容C—-单位电压下存储的电荷（单位：F,F,pF）++++----+q-qui电容符号有极性无极性+_3.电容C—-单位电压下存储的电荷（单位：F,F,p27

•

电容的储能电容是一种储能元件,储存的电场能量为：当(直流)时,所以，在直流电路中，电容相当于开路。•电容的储能电容是一种储能元件,储存的电场能量为：当28理想元件的特性（u与i的关系）LCR无源元件小结理想元件的特性（u与i的关系）LCR无源元件小结29实际元件的特性可以用若干理想元件来表示例：电感线圈L：电感量R：导线电阻C：线间分布电容参数的影响和电路的工作条件有关。实际元件的特性可以用若干理想元件来表示例：电感线圈L：电30UR1R2LCR1UR2U为直流电压时,以上电路等效为注意L、C在不同电路中的作用UR1R2LCR1UR2U为直流电压时,以上电路等效为注意311.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小特性越平(二)有源元件1.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小(32理想电压源（恒压源）:

RO=0时的电压源.特点：(1）输出电压不变，其值恒等于电动势。即Uab

E；（2）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性IUabE理想电压源（恒压源）:RO=0时的电压源.特点：(133小结电路的基本知识

电压、电流、电动势的方向

电压、电流、电动势方向的表示方法

电压和电流的关联参考方向

开路和短路功率

功率为正功率为负的含义无源器件

电阻

电容电感

有源器件

电压源电流源34小结电路的基本知识34已知：图中UAB=3V，I=–2A求：N的功率，并说明它是电源还是负载NABI+_问题1电源短路时的特征电源开路时的特征图中U=220V,I=-4A试问哪些是电源，哪些是负载？

问题2问题3已知：图中UAB=3V，I=–2A求：N351.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小特性越平(二)有源元件1.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小(36理想电压源（恒压源）:

RO=0时的电压源.特点：(1）输出电压不变，其值恒等于电动势。即Uab

E；（2）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性IUabE理想电压源（恒压源）:RO=0时的电压源.特点：(137恒压源中的电流由外电路决定设:E=10V当R1

R2

同时接入时：I=10A例

当R1接入时：I=5A则：R22IE+_abUab2R1恒压源中的电流由外电路决定设:E=10V当R1R238恒压源特性中不变的是：_________E恒压源特性中变化的是：_________I________________会引起I的变化。外电路的改变I的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向+_IEUababRbbabababab恒压源特性小结恒压源特性中不变的是：_________E恒压源特性中变化39ISROabUabIIsUabI外特性电流源模型RORO越大特性越陡2.

电流源ISROabUabIIsUabI外特性电流源模型RORO40理想电流源（恒流源):

RO=

时的电流源.特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。理想电流源（恒流源):RO=时的电流源.特点：（141恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1AR=10时，U=10V。R=1时，U=1V。则:例恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1A42恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：_____________Is恒流源特性中变化的是：_____________Uab________________会引起Uab

的变化。外电路的改变Uab的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向abIUabIsR恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：____________43恒流源举例IcIbUce

当I

b

确定后，Ic

就基本确定了。在IC

基本恒定的范围内，Ic

可视为恒流源(电路元件的抽象)。cebIb+-E+-晶体三极管UceIc恒流源举例IcIbUce当Ib确定后，Ic44电压源中的电流如何决定？电流源两端的电压等于多少？例IER_+abUab=?Is原则：Is不能变，E不能变。电压源中的电流I=IS恒流源两端的电压IIRIRI电压源中的电流例IER_+abUab=?Is原则：Is不能45恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化量E+_abIUabUab=E

（常数）Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对Uab

无影响。IabUabIsI=Is

（常数）I的大小、方向均为恒定，外电路负载对I无影响。输出电流I可变-----I的大小、方向均由外电路决定端电压Uab

可变-----Uab

的大小、方向均由外电路决定恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化463.两种电源的等效互换等效互换的条件：对外的电压电流相等。I=I'Uab

=Uab'即：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'3.两种电源的等效互换等效互换的条件：对外的电压电流相等47等效互换公式：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'则I=I'Uab=Uab'若等效互换公式：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO48aE+-bIUabRO电压源电流源Uab'RO'IsabI'aE+-bIUabRO电压源电流源Uab'RO'IsabI49等效变换的注意事项(1)“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。时例如：IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO'中则消耗能量对内不等效对外等效等效变换的注意事项(1)“等效”是指“对外”等效（等效互50(2)注意转换前后E与Is

的方向。aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'(2)注意转换前后E与Is的方向。aE+-bIR51(3)恒压源和恒流源不能等效互换。abI'Uab'IsaE+-bI（不存在）(4)进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换。RO和RO

'

不一定是电源内阻。(3)恒压源和恒流源不能等效互换。abI'Uab'Isa52(接上页)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I(接上页)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R53+RdEd+R4E4R5I--(接上页)ISR5R4IR1//R2//R3I1+I3+RdEd+R4E4R5I--(接上页)ISR5R4IR1/54用电源等效变换方法求图示电路中I3。+_+_I390V140V2056[解]4I3625A4I36207A518A例55用电源等效变换方法求图示电路中I3。+_+_I390V110V+-2A2I讨论题哪个答案对???+-10V+-4V210V+-2A2I讨论题哪???+-10V+-4V2561.2.1欧姆定律1.2.2基尔霍夫定律

(一)基尔霍夫电流定律

(二)基尔霍夫电压定律§1.2电路的基本定律1.2.1欧姆定律§1.2电路的基本定律57RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RUIRUI1.2.1欧姆定律RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RU58

广义欧姆定律

(支路中含有电动势时的欧姆定律)当Uab>E时，I>0表明方向与图中假设方向一致。当Uab<E时，I<0表明方向与图中假设方向相反。E+_baIUabR广义欧姆定律当Uab>E时，I>0表明59小结理想电流源理想电压源普通电流源普通电压源普通电压源和电路源的等效欧姆定律基尔霍夫定律：支路节点回路60小结理想电流源601.2.2基尔霍夫定律

用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，其中包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电压两个定律。名词注释：节点：三个或三个以上支路的联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径1.2.2基尔霍夫定律用来描述电路中各部分电压61支路：ab、ad、…...

（共6条）回路：abda、bcdb、

…...

（共7个）节点：a、b、…...(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-支路：ab、ad、…...回路：abda、bcdb、节点62(一)基尔霍夫电流定律

对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0。I1I2I3I4基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性。I=0即：例或：(一)基尔霍夫电流定律对任何节点，在任一瞬间，流63电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0基尔霍夫电流定律的扩展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I64(二)基尔霍夫电压定律

对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等于电位降。或，电压的代数和为

0。例如：回路a-d-c-a电位升电位降即：或：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-(二)基尔霍夫电压定律对电路中的任一回路，沿任意循65电位升电位降E+_RabUabI基尔霍夫电压定律也适合开口电路。例电位升电位降E+_RabUabI基尔霍夫电压定律也适合开口电66关于独立方程式的讨论

问题的提出：在用基尔霍夫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？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？关于独立方程式的讨论问题的提出：在用基尔霍夫电流定律或电67基尔霍夫电流方程：节点a：节点b：独立方程只有1个基尔霍夫电压方程：#1#2#3独立方程只有2个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1基尔霍夫电流方程：节点a：节点b：独立方程只有1个基尔霍68设：电路中有N个节点，B个支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小结独立的节点电流方程有(N-1)个独立的回路电压方程有(B-N+1)个则：（一般为网孔个数）独立电流方程：１个独立电压方程：２个设：电路中有N个节点，B个支路N=2、B=3bR1R2E2E69讨论题求：I1、I2

、I3

能否很快说出结果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3讨论题求：I1、I2、I3？1++--3V4V1170I1=4AI2=-2AI3=1A

I4=-3A求I5=?问题2

图2有多少回路?独立回路有多少？问题1

图1中图1图2I1=4A求I5=?问题2问题1图1图271电阻的串联与并联

电路中两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连，并且在这些电阻中通过同一电流，则这样的连接方法称为电阻的串联。分压公式等效电阻R=R1+R2RUI+–R1R2UIU2U1+–+–+–U2=———UR1+R2R2

电阻的串联电阻的串联与并联

电路中两个或更多个电阻一72

电阻的并联分流公式I1=———IR1+R2R2电路中两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之间，则这样的连接法称为电阻的并联。在各个并联支路(电阻)上受到同一电压。I2=———IR1+R2R1IR2R1I1I2U+–UR+–I+R=R1R2R1R2等效电阻电阻的并联分流公式I1=———IR1+R2R273[例1]

图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的分压电路。RL=50，U=220V。中间环节是变阻器，其规格是100、3A。今把它平分为四段，在图上用a,b,c,d,e点标出。求滑动点分别在a,c,d,e时，负载和变阻器各段所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明使用时的安全问题。[解]UL=0IL=0(1)在a点：RLULILU+–abcde+–[例1]图示为变阻器调节负载电阻RL两端电74RLULILU+–abcde+–[解](2)在c点：等效电阻R为Rca

与RL

并联，再与Rec串联，即UL=RLIL=501.47V=73.5V注意，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是输出电压不等于电源电压的一半，而是73.5V。RLULILU+–abcde+–[解](2)在c点：75RLULILU+–abcde+–[解](3)在d点：注意：因Ied=4A3A，ed段有被烧毁的可能。RLULILU+–abcde+–[解](3)在d点：注意76RLULILU+–abcde+–[解](4)在e点：RLULILU+–abcde+–[解](4)在e点：77电工电子学2013年电工电子学2013年78注意事项：教材：

电工学简明教程秦曾煌主编高等教育出版社2007参考书目：

电路（第5版）原著：邱关源出版社：高等教育出版社作业方式：

A4第一行姓名学号班级时间第X次作业考核方式：

平时

20%考试70%10%课堂提问

（作业考勤课堂纪律）

内容：概念+运用79注意事项：教材：2序言:电工电子的学习方法注重物理概念：

物理概念是学好电工电子学的基础掌握数学工具：

数学工具是学好电工电子学的保障重视实验技术：实验过程是理论、实践相结合的最好载体我的联系方式：

80序言:电工电子的学习方法注重物理概念：3第1章电路及其分析方法81第1章4第1章电路及其分析方法（考试40%）1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4电源有载工作、开路与短路1.6电阻的串联与并联1.5基尔霍夫定律1.11电路中电位的计算1.9电压源与电流源及其等效变换1.7支路电流法1.8叠加定理1.10戴维宁定理1.12电路的暂态分析1.1电路的作用与组成部分82第1章电路及其分析方法（考试40%）1.2电路模型第1章电路及其分析方法

电路的基本概念及其分析方法是电工技术和电子技术的基础。本章首先讨论电路的基本概念和基本定律，如电路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、电源的工作状态以及电路中电位的计算等。这些内容是分析与计算电路的基础。然后介绍几种常用的电路分析方法，有支路电流法、叠加定理、电压源模型与电流源模型的等效变换和戴维宁定理。最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素法分析暂态过程。83第1章电路及其分析方法电路的基本概念及其分析方法是第1章电路及其分析方法§1.1电路的基本概念

1.1.1电路中的物理量

1.1.2电路元件§1.2电路的基本定律

1.2.1欧姆定律

1.2.2基尔霍夫定律第1章电路及其分析方法§1.1电路的基本概念84§1.1电路的基本概念1.1.1

电路的物理量1.1.2

电路元件

(一)无源元件

(二)有源元件§1.1电路的基本概念1.1.1电路的物理量85直流电源直流电源:

提供能源负载信号源:

提供信息电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。信号处理：放大、调谐、检波等

电路的作用及组成直流电源直流电源:负载信号源:电路的组成部分放大器扬声861.1.1电路的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_负载电源为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件。1.1.1电路的物理量电池灯泡电流EIRU+_负载电源87电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际88物理量的实际正方向物理量的实际正方向89物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabE+_abu_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头uab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。关联方向物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabE+_abu_+正负90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？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR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的实际方向，电路91(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决的方法(3)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系的代数表达式；(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决的方法(92例已知：E=2V,

R=1Ω问：当U分别为3V和1V时，IR=?E

IRRURabU解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；(2)列电路方程：例已知：E=2V,R=1ΩEIRRURabU解：(1)93(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）E

IRRURabU(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方94(4)为了避免列方程时出错，习惯上把

I

与U

的方向按相同方向假设。(1)方程式R=

U/I

仅适用于假设正方向一致的情况。(2)“实际方向”是物理中规定的，而“假设正方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。(3)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”

(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.提示(4)为了避免列方程时出错，习惯上把I与U的方向(95

IRURab假设:

与的方向一致例假设:

与的方向相反

IRURabIRURab假设:例假设:IRURab96欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。表达式

=RUIU、I参考方向相同U=–IRU、I参考方向相反图B中若I=–2A，R=3，则U=–

(–2)3V=6V电流的参考方向与实际方向相反图A或图BRUI+–IRU+–+–图CRUI电压与电流参考方向相反例97欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。表达式=RUIUaIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为

U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:功率有无正负？如果UI方向不一致结果如何？电功率aIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为U,流入此98

在U、I正方向选择一致的前提下，

IRUab或IRUab“吸收功率”（负载）“发出功率”（电源）若P=UI0若P=UI0IUab+-根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）在U、I正方向选择一致的前提下，IRUa99

当计算的P>0

时,则说明U、I

的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。

所以，从P的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时，如果假设U、I正方向一致。

当计算的P<0

时,则说明U、I

的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。当计算的P>0时,则说明U、I的实际方100伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源元件1.电阻R（常用单位：、k、M）1.1.2电路元件伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源1012.电感Lui（单位：H,mH,H）——单位电流产生的磁链线圈匝数磁通2.电感Lui（单位：H,mH,H）——单位电流产生102•电感中电流、电压的关系uei当(直流)时,所以，在直流电路中电感相当于短路。•电感中电流、电压的关系uei当(直流)时,所以，在1033.电容C—-单位电压下存储的电荷（单位：F,F,pF）++++----+q-qui电容符号有极性无极性+_3.电容C—-单位电压下存储的电荷（单位：F,F,p104

•

电容的储能电容是一种储能元件,储存的电场能量为：当(直流)时,所以，在直流电路中，电容相当于开路。•电容的储能电容是一种储能元件,储存的电场能量为：当105理想元件的特性（u与i的关系）LCR无源元件小结理想元件的特性（u与i的关系）LCR无源元件小结106实际元件的特性可以用若干理想元件来表示例：电感线圈L：电感量R：导线电阻C：线间分布电容参数的影响和电路的工作条件有关。实际元件的特性可以用若干理想元件来表示例：电感线圈L：电107UR1R2LCR1UR2U为直流电压时,以上电路等效为注意L、C在不同电路中的作用UR1R2LCR1UR2U为直流电压时,以上电路等效为注意1081.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小特性越平(二)有源元件1.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小(109理想电压源（恒压源）:

RO=0时的电压源.特点：(1）输出电压不变，其值恒等于电动势。即Uab

E；（2）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性IUabE理想电压源（恒压源）:RO=0时的电压源.特点：(1110小结电路的基本知识

电压、电流、电动势的方向

电压、电流、电动势方向的表示方法

电压和电流的关联参考方向

开路和短路功率

功率为正功率为负的含义无源器件

电阻

电容电感

有源器件

电压源电流源111小结电路的基本知识34已知：图中UAB=3V，I=–2A求：N的功率，并说明它是电源还是负载NABI+_问题1电源短路时的特征电源开路时的特征图中U=220V,I=-4A试问哪些是电源，哪些是负载？

问题2问题3已知：图中UAB=3V，I=–2A求：N1121.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小特性越平(二)有源元件1.电压源伏安特性电压源模型IUEUIRO+-ERo越小(113理想电压源（恒压源）:

RO=0时的电压源.特点：(1）输出电压不变，其值恒等于电动势。即Uab

E；（2）电源中的电流由外电路决定。IE+_abUab伏安特性IUabE理想电压源（恒压源）:RO=0时的电压源.特点：(1114恒压源中的电流由外电路决定设:E=10V当R1

R2

同时接入时：I=10A例

当R1接入时：I=5A则：R22IE+_abUab2R1恒压源中的电流由外电路决定设:E=10V当R1R2115恒压源特性中不变的是：_________E恒压源特性中变化的是：_________I________________会引起I的变化。外电路的改变I的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向+_IEUababRbbabababab恒压源特性小结恒压源特性中不变的是：_________E恒压源特性中变化116ISROabUabIIsUabI外特性电流源模型RORO越大特性越陡2.

电流源ISROabUabIIsUabI外特性电流源模型RORO117理想电流源（恒流源):

RO=

时的电流源.特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。理想电流源（恒流源):RO=时的电流源.特点：（1118恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1AR=10时，U=10V。R=1时，U=1V。则:例恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1A119恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：_____________Is恒流源特性中变化的是：_____________Uab________________会引起Uab

的变化。外电路的改变Uab的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向abIUabIsR恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：____________120恒流源举例IcIbUce

当I

b

确定后，Ic

就基本确定了。在IC

基本恒定的范围内，Ic

可视为恒流源(电路元件的抽象)。cebIb+-E+-晶体三极管UceIc恒流源举例IcIbUce当Ib确定后，Ic121电压源中的电流如何决定？电流源两端的电压等于多少？例IER_+abUab=?Is原则：Is不能变，E不能变。电压源中的电流I=IS恒流源两端的电压IIRIRI电压源中的电流例IER_+abUab=?Is原则：Is不能122恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化量E+_abIUabUab=E

（常数）Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对Uab

无影响。IabUabIsI=Is

（常数）I的大小、方向均为恒定，外电路负载对I无影响。输出电流I可变-----I的大小、方向均由外电路决定端电压Uab

可变-----Uab

的大小、方向均由外电路决定恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化1233.两种电源的等效互换等效互换的条件：对外的电压电流相等。I=I'Uab

=Uab'即：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'3.两种电源的等效互换等效互换的条件：对外的电压电流相等124等效互换公式：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'则I=I'Uab=Uab'若等效互换公式：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO125aE+-bIUabRO电压源电流源Uab'RO'IsabI'aE+-bIUabRO电压源电流源Uab'RO'IsabI126等效变换的注意事项(1)“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。时例如：IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO'中则消耗能量对内不等效对外等效等效变换的注意事项(1)“等效”是指“对外”等效（等效互127(2)注意转换前后E与Is

的方向。aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'(2)注意转换前后E与Is的方向。aE+-bIR128(3)恒压源和恒流源不能等效互换。abI'Uab'IsaE+-bI（不存在）(4)进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换。RO和RO

'

不一定是电源内阻。(3)恒压源和恒流源不能等效互换。abI'Uab'Isa129(接上页)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I(接上页)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R130+RdEd+R4E4R5I--(接上页)ISR5R4IR1//R2//R3I1+I3+RdEd+R4E4R5I--(接上页)ISR5R4IR1/131用电源等效变换方法求图示电路中I3。+_+_I390V140V2056[解]4I3625A4I36207A518A例132用电源等效变换方法求图示电路中I3。+_+_I390V110V+-2A2I讨论题哪个答案对???+-10V+-4V210V+-2A2I讨论题哪???+-10V+-4V21331.2.1欧姆定律1.2.2基尔霍夫定律

(一)基尔霍夫电流定律

(二)基尔霍夫电压定律§1.2电路的基本定律1.2.1欧姆定律§1.2电路的基本定律134RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RUIRUI1.2.1欧姆定律RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RU135

广义欧姆定律

(支路中含有电动势时的欧姆定律)当Uab>E时，I>0表明方向与图中假设方向一致。当Uab<E时，I<0表明方向与图中假设方向相反。E+_baIUabR广义欧姆定律当Uab>E时，I>0表明136小结理想电流源理想电压源普通电流源普通电压源普通电压源和电路源的等效欧姆定律基尔霍夫定律：支路节点回路137小结理想电流源601.2.2基尔霍夫定律

用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，其中包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电压两个定律。名词注释：节点：三个或三个以上支路的联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径1.2.2基尔霍夫定律用来描述电路中各部分电压138支路：ab、ad、…...

（共6条）回路：abda、bcdb、

…...

（共7个）节点：a、b、…...(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-支路：ab、ad、…...回路：abda、bcdb、节点139(一)基尔霍夫电流定律

对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0。I1I2I3I4基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性。I=0即：例或：(一)基尔霍夫电流定律对任何节点，在任一瞬间，流140电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0基尔霍夫电