第1章-电路的基本概念与基本定律

电工电子技术基础（第五版）电路的基本概念与基本定律

第1章主要内容案例手电筒电路1.1电路与电路模型1.2电路的基本物理量1.3电压源与电流源1.4电路的基本定律1.5电路的状态1.6电路中电位的概念及计算【案例】手电筒电路第1章1.电路及工作过程手电筒电路。由电源、开关及灯泡组成，当开关接通后，灯泡发光。3VS2.电路元器件手电灯泡2.4V0.5A一个开关一个1.5V电池两节连接导线若干【案例】手电筒电路第1章3.案例实施认真检查开关、灯泡，确保元件完好。【案例】手电筒电路第1章按电路图接线，检查无误后，接通开关，灯泡发光。如灯泡不发光，应查找故障，直至正常为止。4.案例思考？若想实现可调光手电筒，应如何改进电路？【案例】手电筒电路第1章电路与电路模型1.1电路与电路模型第1章电源中间环节负载S是由若干电气设备或元器件按一定方式用导线联接而成的电流通路。电路元件构成的电路，称为电路模型。USRS＋－RL单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度。简称电流。用符号i表示。1.2.1电流大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流，用大写字母I表示。1.2电路的基本物理量第1章电流的实际方向规定为正电荷的运动方向。

电流的单位是安培（A）。常用有千安（kA）,毫安（mA）,微安（μA）等。为分析与计算方便，引入电流参考方向。通常可任意选定某一方向作为电流的参考方向。电流的参考方向Iabba实际方向I参考方向I参考方向实际方向电流的参考方向与实际方向关系电流I为正值电流I为负值baba1.2.1电流1.2电路的基本物理量第1章电压的方向是电场力做功使正电荷移动的方向。电路中a、b两点间电压在数值上等于电场力将单位正电荷从电路中a点移动到b点所做的功。1.2.2电压1.2电路的基本物理量第1章电压的参考方向Uab＋－ba大小和方向都不随时间变化的为直流电压，用大写字母U表示。电压的单位是伏特（V）。常用有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。U

>0U

<0实际方向U参考方向U参考方向实际方向电压的参考方向与实际方向关系1.2.2电压1.2电路的基本物理量第1章 电阻元件关联参考方向非关联参考方向＋RI－U＋RI－U1.2.2电压第1章1.2电路的基本物理量单位时间内电场力所做的功称为电功率。用P表示。若电压、电流的参考方向关联，则等式右边取正号，否则取负号。当P＞0时，表示元件吸收功率；当P＞0时，表示元件释放功率。电能等于电场力所做的功，用大写字母W表示。单位是焦耳（J）。1.2.3电功率和电能第1章1.2电路的基本物理量

【例】求图中各元件功率，并说明该元件实际上是吸收还是释放功率?3A5V＋－3A－5V＋－3A5V＋－3A5V－＋P=－UI=－5V×3A=－15W<0元件实际上是释放功率P=UI=5V×3A=15W>0元件实际上是吸收功率P=－UI=－5V×3A=－15W<0元件实际上是释放功率P=UI=5V×3A=15W>0元件实际上是吸收功率1.2.3电功率和电能第1章1.2电路的基本物理量OUIUS

理想电压源简称电压源，其端电压恒定不变或者按照某一固有的函数规律随时间变化，与其流过的电流无关。＋－

us（t）＋－

US1.3.1电压源第1章1.3电压源与电流源实际电压源

UI

USO＋

US

RO＋－UI－理想电流源简称电流源，其电流恒定不变或者按照某一固有的函数规律随时间变化，与其端电压无关。ISOUI

iS（t）1.3.2电流源第1章1.3电压源与电流源实际电流源

IU

ISOIS＋－UIRO

回路

支路节点332123有关电路结构的名词第1章1.4电路的基本定律US1R1＋－R3R2－＋US2abcd在集中参数电路中，任何时刻,流出（或流入）一个节点的所有支路电流的代数和恒等于零。在集中参数电路中，任意时刻，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。∑I=0

∑Ii=∑Io

1.4.1基尔霍夫电流定律第1章1.4电路的基本定律KCL还可以运用于任意假设的封闭面。I3I2I1USRO＋－R1R2 在集中参数电路中，任何时刻，沿着一个回路的所有支路电压的代数和恒等于零。在集中参数电路中，任意时刻，沿任意闭合路径，全部电压升之和等于电压降之和。∑U=0

∑U升=∑U降

1.4.2基尔霍夫电压定律第1章1.4电路的基本定律【例】如图所示电路，已知US1=2V，US2=6V，US3=5V，R1=3Ω，R2=1Ω，R3=2Ω。按图示电流参考方向，若I1=1A，I2=－3A。试求:（1）电流I3；（2）电压Uac和Ucd。_US1+_abdc++_US2US3R1R2R3I1I2I31.4.2基尔霍夫电压定律第1章1.4电路的基本定律节点b由KVL定律可以写出通路开路短路I=0IU1.5.1电路的状态第1章1.5电路的状态USRO＋－S电气设备的额定值是指导用户正确使用电气设备的技术数据。电阻上常标出其阻值和额定功率。额定电流根据PN=I2NR关系得出。1.5.2电气设备的额定值第1章1.5电路的状态参考点、电位第1章1.6电路中电位的概念及计算选定电路中某一点,作为参考点，电位为零。电路中某点的电位就是该点到参考点的电压。设a点为参考点，即Va=0设b点为参考点，即Vb=04A6A+_US1=140V+_US2=90V10Acadb20Ω5Ω6Ω参考点选得不同，电路中各点的电位值随着改变，但是任意两点间的电压值是不变的，所以