2023学年完整公开课版直流电路

1.1直流电路1.1.1电路的基本概念电路是电流通过的路径。它主要由电源、负载和中间环节三部分构成。一、电路及其组成电路实物图电路图二、电阻、电容和电感1．电阻反映导体对电流的阻碍作用。单位：欧姆（Ω）、千欧（KΩ）等。电阻定律2．电容用绝缘物隔开的两个导体的组合就构成了电容器。电容器具有储存电荷的性能。单位：法拉（F）、微法（μF）等。三、

电流及其参考方向电流：在电场的作用下，电荷有规则的定向移动电流的大小用电流强度来衡量，简称电流。单位：安培（A）、毫安（mA）等电流的实际方向：习惯上规定正电荷移动的方向参考方向：人为规定的电流方向电流为正值电流为负值电流的正、负值只有在选定参考方向下才有意义。四、电压、电位、电动势1.电压正电荷从a点移动到b点电场力所作的功。电压单位：伏特（V）、千伏（KV）等。电压的实际方向：高电位指向低电位2.电位任一点与参考点之间的电位差,用符号V表示。任意两点之间的电位之差，称为这两点的电压。电压也叫电位差。电位是相对量,电压是绝对量3.电动势电动势：非电场力将单位正电荷由负极移到正极所作的功，用字母（e）E表示。电动势的单位与电压相同，也是伏特（V）。电动势的实际方向是从电源的负极指向正极，即由电源的低电位指向高电位。五、电功与功率电流所做的功叫做电功，用符号W表示。单位是焦耳（J）。其表达式为单位时间内电流所做的功叫做电功率，用P表示，即功率的单位是焦耳/秒（J/S），又叫瓦特，用字母W表示。或1.1.2欧姆定律导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比一、部分电路欧姆定律二、全电路欧姆定律全电路欧姆定律：电路中流过的电流的变化与电压成正比，与电路中的全部电阻之和成反比。电阻串联电路具有以下特点：1．I1=I2=I3=…=In=I2．U=U1+U2+…+Un3．R=R1+R2+…Rn4．P=P1+P2+…Pn5．6．Pn=I2Rn。1.1.3电路的串联、并联串联电路等效电路一、串联电路电阻依次连接，没有分支分压公式R等效电阻电阻并联电路具有以下特点：1．U=U1=U2

…=Un2．I=I1+I2+I3+…In3．4．P=P1+P2+…Pn5．6．二、并联电路分流公式电阻首尾各自连接在两个端点之间电阻并联电路等效电路两只电阻的并联例1.1.1

工程上常采用并联分流电阻的方法来扩大电流表的量程，如图所示。现有一表头，满刻度电流Ig是100μA，其内阻rg为1kΩ，现要改装成量程为10mA的电流表，需要并联多大的电阻？解：微安表允许通过的最大电流为Ig=100μA=0.1mA分流电阻R上通过的电流为IR=I-Ig=(10-0.1)mA=9.9mA由于并联电路各支路电压相等（Ug=UR），因此RgIg=RIR一、基尔霍夫第一定律（节点电流定律KCL）

定律内容：电路中的任一节点，任一时刻流入节点的电流之和必然等于流出该节点的电流之和。或在任一时刻，流入任一节点的所有电流代数和恒等于零。1.1.4基尔霍夫定律

如图的节点a点，得（流入为正，流出为负）KCL不仅适用于电路中的任一节点，还可推广适用于包围着任一部分电路的的封闭面。如图所示，我们可以把圆圈内看作是节点，由基尔霍夫第一定律我们可以得I1+I2+I3=0。封闭面即在任一时刻，流入任一闭合面的所有电流代数和恒等于零。定律内容：对电路中任一闭合回路，沿任意方向绕行一周，各元件电压代数和为零，即：二、基尔霍夫第二定律（回路电压定律KVL）

或任一回路中，所有电阻上电压的代数和，等于该回路中所有电压源电压的代数和。即（与绕行方向一致取正，相反取负）与绕行方向相同时，电阻上电压取正，电压源电压取负叠加定理是指当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。1.1.5叠加定理

例

图（ａ）电路中，已知R1=6Ω，R2=4Ω,US=12V,IS=4A,求通过电流I1和I2。解：当电压源单独作用时，电路如图（b）所示，可求得当电流源单独作用时，电路如图（c）所示，可求得根据叠加定理，图（a）各支路电流为若一个电路只通过两个引出端与外电路相联，则该电路称为二端网络。内部不含有独立电源的二端网络称为无源二端网络；含有独立电源的二端网络称为有源二端网络。1.1.6戴维南定理

一、二端网络

无源二端网络有源二端网络戴维南定理，是指在线性电路中，把待求电流支路从电路中分离出来作为负载，而把其他部分视为一个有源二端网络，并将其等效为一个电压源。此电压源电压等于该有源二端网络负载开路时的电压UOC，该电压源的电阻等于令该网络中的全部电源均为零时，在端口处看进去的等效电阻RO。二、戴维南定理

待求电流支路例用戴维南定理求图(a)所示电路中流过R2的电流I。已知US1=3V,R1