3(电路的基本定律)教学课件

一、电阻元件和欧姆定律1.理想电阻元件ABC定义物理量关系实物R电路中消耗电能的元件是单一参数元件线性元件电阻ABC定义物理量关系实物R电阻R=u/i在直流电路中，R=U/I单位：欧［姆］（Ω）P=UI=U2/R=RI21.理想电阻元件ABC定义物理量关系实物1.理想电阻元件电阻按材料分一般有：碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线饶电阻等。

一般的家庭电器使用碳膜电阻较多，因为它成本低廉。

金属膜电阻精度要高些，使用在要求较高的设备上。

水泥电阻和线饶电阻都是能够承受比较大功率的.

线饶电阻的精度也比较高，常用在要求很高的测量仪器上。

小功率碳膜和金属膜电阻，一般都用色环表示电阻阻值的大小。

色环电阻分为四色环和五色环.四色环:

黑0棕1红2橙3黄4绿5蓝6紫7灰8白9金、银表示误差

各色环表示意义如下：

第一条色环：阻值的第一位数字；

第二条色环：阻值的第二位数字；

第三条色环：10的幂数；

第四条色环：误差表示。

例如：电阻色环：棕绿红金

第一位：1；

第二位：5；

10的幂为2（即100）；

误差为5%

即阻值为：15X100=1500欧=1.5千欧=1.5K

精确度更高的“五色环”电阻，用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下：

第一条色环：阻值的第一位数字；

第二条色环：阻值的第二位数字；

第三条色环：阻值的第三未数字；

第四条色环：阻值乘数的10的幂数；

第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%）

四色环电阻误差为5-10%，五色环常为1%，精度提高了。

例如：有电阻：黄紫红澄棕

前三位数字是：472

第四位表示10的3次方，即1000

阻值为：472X1000欧=472千欧（即472K）

注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明参考方向。(1)内容：流过电阻R的电流与电阻两端的电压U成正比。(2)表达式：I与

U的方向一致①RIU+_2.欧姆定律I与U的方向不一致②

③“+”、“－”号的含义：式中“+”、“－”号是对电压电流参考方向是否一致而言；I、U本身数值也有“+”、“－”号之分，是由物理量所设参考方向与实际方向是否一致决定。RUI_+RUI+_(3)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表明方向与图中参考方向一致。当Uab<E时，I<0表明方向与图中参考方向相反。E+_baIUabR+_电路元件U、I之间函数关系，表现在直角坐标系中。线性电阻伏安特性曲线为一通过原点的直线。I(A)U(V)0(4)伏安特性曲线二、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,其中包括克氏电流和克氏电压两个定律。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网孔：内部不含支路的回路支路：ab、ad、…...（共6条）回路：abda、bcdb、…...（共7个）节点：a、b、…...(共4个）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-1、KCL电流定律（节点电流定律）

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。

I1I2I3I4KCL电流定律的依据：电流的连续性I=0即：例或：电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0KCL电流定律的扩展—广义节点I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R2、KVL电压定律—回路电压定律

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-电位升电位降E+_RabUabI推广：KVL电压定律也适合开口电路。注意：电路开口，但电压回路闭合。例讨论题求：I1、I2、I3

能否很快说出结果？1++--3V4V11+-5VI1I2I3三、理想有源元件理想电压源理想电流源本身功耗忽略不计，只起产生电能的作用电压源：实际电源电动势与其内阻串联构成的一段电路。+-ERO+US-+-ERO+US-RI内阻RO=0，即为恒压源电流源：定值电流与内阻并联构成的一段电路。ISRO+-UI内阻RO=∞，即为恒流源ISRO+-UI1.理想电压源（恒压源）特点

输出电压Ｕ是由它本身确定的定值，与输出电流和外电路情况无关。输出电流Ｉ不是定值，与输出电压和外电路情况有关。凡是与恒压源并联的元件电压为恒定电压。２.理想电流源（恒流源）

输出电流Ｉ是由它本身确定的定值，与输出电压和外电路情况无关。输出电压Ｕ不是定值，与输出电流和外电路情况有关。特点凡是与恒流源串联的元件电流为恒定电流。四、电源的基本状态

有载工作、空载、短路。伏安特性IUUE1、电源有载工作（开关闭合）①电压与电流关系R0«R时，UUE

IUROUERdc+-ba+_R0«R单位：W、kW式中：PE=UEI——是电源产生的功率

P=R0I2

——是电源内阻上所损耗的功率

P=UI——是电源输出的功率

②功率与功率平衡

IUROUERdc+-ba+_③电源与负载的判别

电源：Ｕ和Ｉ的实际方向相反，电流从电源“+”端流出，发出功率。

负载：Ｕ和Ｉ的实际方向相同，电流从电源

“+”端流入，取用功率。IUROUERdc+-ba+_方法一：由电压电流的实际方向判别

方法二：由U、I参考方向判别参考方向实际方向

当U和I参考方向选择一致的前提下若P=UI0“吸收功率”（负载）aUb+_IR若P=UI0“发出功率”（电源）aIUb+-+_当U和I参考方向选择不一致的前提下“吸收功率”（负载）aUb+_IR若P=UI0IUb+-+_若P=UI0“发出功率”（电源）2、电源开路（开关断开）I=0U=U0=UEP=0

IUROUERdc+-ba+_PE=0，P=0开路电压3、电源短路U=0I=IS=UE/R0P=0

PE=P=R0I