Electrical Engineering I 电工技术.pptVIP

1.5.2 基尔霍夫电压定律（KVL） 表述一 表述二 在任意瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。 在任意瞬间，沿任一回路电压的代数和恒等于零。 电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。 所有电压均为正。 对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。 在运用上式时，电流参考方向与回路绕行方向一致时IR前取正号，相反时取负号；电压源电压方向与回路绕行方向一致时Us前取负号，相反时取正号。 KVL通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一不闭合的电路上。但要将开口处电压列入方程。 例：列出下图的KVL方程 例：图示电路，已知U1=5V， U3=3V，I=2A ，求U2、I2、R1、R2和US。 解：I2=U3／2=3／2=1.5A U2= U1－U3=5－3=2V R2=U2／I2 =2／1.5=1.33Ω I1=I－I2=2－1.5=0.5A R1=U1／I1 =5／0.5=10Ω US= U＋U1=2×3＋5=11V 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： 1.6 电位的概念及计算 1.6.1 电位的概念 电路中的某一点到参考点之间的电压，称作该点的电位。电路中选定的参考点虽然一般并不与大地相联接，往往也称为“地”。在电路图中，参考点用符号“⊥”表示。 1.6.2 电位的计算 选b点为参考点 选d点为参考点 选用不同的参考点，各点电位的数值不同，但任意两点之间的电压不随参考点的改变而变化。 * * Electrical Engineering I 电工技术 《电工技术I》优秀课程课题组 学习要点 第1章 电路的基本概念和定律 理解电路模型及理想电路元件的伏安关系，了解实际电源的两种模型 理解电压、电流的概念及参考方向的意义，电功率的概念及其计算 了解电器设备额定值的意义和电路负载、开路和短路状态的特点 理解并能熟练应用基尔霍夫电流定律和电压定律 理解电位的概念，会分析计算电路中各点的电位 第1章 电路的基本概念和定律 1.1 电路及电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电路元件的伏安关系 1.4 电气设备的额定值与电路的工作状态 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电位的概念及计算 1.1 电路及电路模型 电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件按一定方式组合起来的电流通路。 电路的功能 一：进行能量的转换、传输和分配。 二：实现信号的传递、存储和处理。 1.1.1 电路及其功能 1.1.2 电路的组成 电路由电源、负载和中间环节3部分组成。电源提供电能，负载取用电能，中间环节传递、分配和控制电能。 1.1.3 电路模型 理想元件：将实际元件理想化（模型化），即在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略次要因素，用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。理想元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源、理想电流源，不能产生能量的元件为无源元件，能产生能量的元件为有源元件。 电路模型：由理想元件所组成的电路称为电路模型。 1.2.1 电流 电荷的定向移动形成电流。 电流大小：单位时间内通过导体截面的电量。 大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号 1.2 电路的基本物理量 正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 电流的方向用箭头或双下标变量表示。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。 如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。 1.2.1 电压、电位和电动势 电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。 电路中某点的电位定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。 电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。 电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。 与电流方向的处理方法类似， 可任选一方向为电压的参考方向 例： 当ua =3V ub = 2V时 u1 =1V 最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。 u2 =－1V 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联参考方向；如不一致，称非关联参考方向。 如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。 电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。外力克服电场力把单位正电