电路第一章教案.ppt

第一章 基尔霍夫定律和电阻元件 基 本 要 求 (1)掌握理想元件、电路模型、参考方向及关联参考方向等概念； (2)深刻理解电压、电流、功率等物理量的意义和各量之间的关系； (3)牢固掌握和熟练应用元件(电阻、电压源、电流源和受控源)的伏安关系和基尔霍夫电压定律及电流定律； §1?1 电路和电路模型 三. 电路模型(circuit model) 理想元件及参数 四. 集中参数电路 (lumped circuit) §1?2 电流与电压的参考方向 电流的定义及其参考方向 二. 电压的定义及其参考方向 电压参考方向的表示 一致的参考方向 (关联参考方向)  三. 功率和电能 基尔霍夫电流定律 （Kirchhoff s Current Law，KCL） 基尔霍夫电压定律 （ Kirchhoff s Voltage Law，KVL) 一. 电路术语 二. 基尔霍夫电流定律 (Kirchhoffs Current Law，KCL) 讨论： 四. 电压与电位 §1?4 电阻元件 一. 线性非时变电阻元件的u-i关系 二. 线性电阻元件吸收的功率、能量 3. 电桥平衡 将Rg支路断开 将Rg支路短路 §1?5 独 立 源 激励（excitation）： 激励源又称为 独立源(independent source) 二. 电压源 三.电流源 节点④ 节点⑤ 例： 形式2. 对于集中参数电路中的任何一个节点而言，在任一瞬时，流出(或流入)此节点的电流的代数和恒等于零。 即： 节点④ 节点⑤ 注意： 流出或流入相对于参考方向而言 以形式2列式时，若流出节点的电流前取“+”， 则流入节点的电流前取“－”；反之亦可。 每项电流本身的正负取值表示该电流的的实际 方向与参考方向相同或相反 3＋（－2）－1＝0 三. 基尔霍夫电压定律 (Kirchhoffs Voltage Law，KVL) 对于集中参数电路中的任何一个回路而言，在任一瞬时，沿回路绕行方向，各支路的电压代数和为零。 即： 通常列写方程式时，若沿回路绕行方向电压降，该电压前取“+”；反之取“－”。 回路1 回路2 回路3 1．只与电路联接形式及回路中各元件电压参考方向有关，与元件性质无关。 2. 基尔霍夫电压定律不仅适用于实际的回路，也适用于假想回路。 例.求电压u ① ⑤和各节点的电位。 电压的计算与计算电压的路径无关。 利用KVL求解 计算各节点的电位时，要先选择一个电位参考点(potential reference point)，即零电位点(zero potential point)。 (1) 如以节点④作为电位参考点 ，即v④=0 V v① = u①④ =20 V v② = u②④ = u②① + u①④ =（?2+20）V =18 V v③ = u③④ =12 V v⑤ = u⑤④ =24 V u① ⑤ = v① -v⑤=20-24 V = -4V (2)如以节点①作为电位参考点，即 v① = 0 V v② = u②① = ?2 V v③ = u③① = u③② + u②① = （?6?2）V = ?8 V v④ = u④① = ?20 V v⑤ = u⑤① = u⑤② + u②① =（ 6?2）V = 4 V u① ⑤ = u① -u⑤=0-4 V = -4V 2. 任意两点间的电压(即电位差)则不随电位参考点的改变而改变。 1. 所选择的电位参考点的不同,各点电位也不同； u(t) = Ri(t) i(t) = Gu(t) u、i取一致的参考方向 R：电阻，衡量电阻元件的阻碍电流流动的能力 单位：欧姆，符号Ω G：电导，衡量电阻元件的导电能力 单位：西门子，符号s （VCR） u(t)＝?Ri(t) i(t) = ?Gu(t) u、i取非一致的参考方向 一致的参考方向时 p(t)＝u(t)i(t) u(t)＝Ri(t) 不一致的参考方向时 p(t)＝-u(t)i(t) u(t)＝-Ri(t) 无论参考方向如何 R为耗能元件 三. 电阻电路的联接及等效变换 1. 串联 特点： 1). 流过所有电阻的电流i相同 2). u=u1+u2+ … +un 3). Req=R1+R2+ … +Rn 分压公式： 2. 并联 特点： 1). 所有电阻的电压u相同 2). i=i1+i2+ … +in 3). 例. 求下列电路的等效电阻. (a) (b) 解: R=8+2=10Ω R=8+2=10Ω 电桥电路 当电桥平衡时有：Ig=