第01章电路元件和基本定律new.pptVIP

Glacier@Himilays 在人类发展历史中，现代信息技术的进步，是从电的应用开始起步、电子技术的出现奠定基础、半导体集成电路技术和现代计算机技术的应用迅猛加速而形成今天这种蓬勃兴旺的局面的。 首先考虑（选定一个)绕行方向:顺时针或逆时针. –R1I1–US1+R2I2–R3I3+R4I4+US4=0 –R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4 例: 顺时针方向绕行: 三、基尔霍夫电压定律 (KVL)：在任何集总参数电路中，在任一时刻，沿任一闭合路径( 按固定绕向 )， 各支路电压的代数和为零。 即 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 电阻压降 电源电位升 UAC (沿ABC)=UAC (沿ADC） 物理本质: 电压的单值性 推论：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。元件电压方向与路径绕行方向一致时取正号，相反取负号。 注：KVL可以推广到空间中任意假想路径 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ D C B A 如：UBD+UDC+UCB=0 ★ KVL的推广－－－－－可适用于电路中的假想回路  + + a b c d e + + - _ _ _ _ + U1 U2 U3 U4 U5 　　　　　　 U1+U2+Uca=0 由此可得 Uca=—U1—U2 即 Uac=—Uca=U1+U2 如在图中，可以假想有abca回路,绕行方向不变。根据KVL,则有  KCL、KVL小结： (1) KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对支路电压的线性约束。 (2) KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 (3) KCL表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是电压单值性的具体体现(两点间电压与路径无关)。 (4) KCL、KVL只适用于集总参数的电路。 解:首先设定各支路电流的参考方向如图 中所示， 由于Uab=US=10V，根据欧姆定律，有  对节点a列方程，有 例 在图所示电路中，已知R1=2Ω ，R2=5Ω，US=10V。 求各支路电流。  例 电路如图所示，有关数据已标出，求UR4、 I2、I3、R4及US的值。 代入数值后,有 对于节点a,依KCL,有 + － U S a R 4 R 2 I 1 I 2 I 3 + － R 4 U + － 10 V 4 A 6 V + － 3 W 2 W b  解 设左边网孔绕行方向为顺时针方向，依KVL,有 对右边网孔设定顺时针方向为绕行方向，依KVL,有 则 例: 如图电路,求i=? 已知us1=6V, us2=14V，uab=5V,R1=2? ,R2=3?。 + - - + a b i R1 R2 + - us1 + - us2 a b R1+R2 + - us1-us2 解: 由KVL: Uab=R1i+us1+R2i-us2 练习:如图,求Uab=? a b I=-1A R1=10? + - Us1=10V + - Us2= -15V R2=20? 解: Uab=Us1- I × R1 –Us2- I× R2 =10- (-1) ×10-(-15)-(-1)×20=55V 思考题 如图各电路，Rx，Ix和Ux为未知，Us，Is和R已知，在此情况下，是否可以求出各图中的I和U？ + - Us Rx R + - U I (a) + - Us Ix R U + - - I (b) Ux + - R U + - I Is (c) Rx R U + - I Is (d) 答案：都可以 例：如图电路，利用两类约束关系求解各支路电流。 + - 1V 1? 2? + - 3V 4? - + 5V 10? I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I0 解：如图 I2=-1.5A, I6=0.5A 由KVL: I1×1=3+5-1=7, I1=7A 由KCL: I7+I1=I2, 即I7=I2-I1=-1.5-7=-8.5A + - 1V 1? 2? + - 3V 4? - + 5V 10? I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I0 3+5=I4×4, 即I4=2A I3=I4-I7=10.5A I