电工学课件电路的基本概念与基本定律.ppt

基尔霍夫电流方程： 结点a： 结点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 a I1 I2 E2 + - R1 R3 R2 + _ I3 #1 #2 #3 b E1 网孔 网孔 例：图示电路，已知US1=12V，US2=3V，R1=3Ω，R2=9Ω，R3=10Ω，求Uab。 解：由KCL I3= 0，I1=I2 由KVL I1 R1 ＋I2 R2=US1 由KVL 解得： 解得： 1.7 电路中电位的概念及计算 电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。 通常设参考点的电位为零。 1. 电位的概念 电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。 某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。 2. 举例 求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。 解： 设 a为参考点， 即Va=0V Vb=Uba= –10×6= ?60V Vc=Uca = 4×20 = 80 V Vd =Uda= 6×5 = 30 V　 设 b为参考点，即Vb=0V Va = Uab=10×6 = 60 V Vc = Ucb = E1 = 140 V Vd = Udb =E2 = 90 V　 b a c 20? 4A 6? 10A E2 90V ? ?? E1 140V 5? 6A ? ?? d Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V　 Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V　 结论： (1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变； (2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。 借助电位的概念可以简化电路作图 b c a 20? 4A 6? 10A E2 90V ? ?? E1 140V 5? 6A ? ?? d +90V 20? 5? +140V 6? c d 例1: 图示电路，计算开关S 断开和闭合时A点 的电位VA 解: (1)当开关S断开时 (2) 当开关闭合时,电路 如图（b） 电流 I2 = 0， 电位 VA = 0V 。 电流 I1 = I2 = 0， 电位 VA = 6V 。 电流在闭合 路径中流通 2K? A + I1 2k? I2 – 6V (b) 2k? +6V A 2k? S I2 I1 (a) 例2： 电路如下图所示，(1) 零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。(2) 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？ A +12V –12V B RP R1 R2 12V ? ?– 12V ? ?– B A RP R2 R1 I 解：（1）电路如左图，零电位参考点为+12V电源的“–”端与–12V电源的“+”端的联接处。 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，回路中的电流 I 减小，所以A电位增高、B点电位降低。 （2） VA = – IR1 +12 VB = IR2 – 12 本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义； 2. 理解电路的基本定律并能正确应用； 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义； 4. 会计算电路中各点的电位。 第1章 电路的基本概念与基本定律 1.1 电路的作用与组成部分 (1) 实现电能的传输、分配与转换 (2)实现信号的传递与处理 放大器 扬声器 话筒 1. 电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 2. 电路的组成部分 电源: 提供 电能的装置 负载: 取用 电能的装置 中间环节：传递、分 配和控制电能的作用 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 直流电源 直流电源: 提供能源 信号处理： 放大、调谐、检波等 负载 信号源: 提供信息 2.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。 1. 2 电路模型 手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想