电工技术 第1章xiu.ppt

* 1.4.2 断路状态 如图1. 13所示，当开关S打开时，电路中电流为零， 称电路处于断路（或开路）状态。 特点： * 当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所处的状态称为短路或短接。 b a R1 图1. 14 短路 E R0 I R2 S 1.4.3 短路状态 * 如图1. 14所示，当开关S闭合的时候，电阻被短路，电阻两端电压为零。 a点和b点直接相连，这称为电源短路。 短路的特点为被短路的元件两端电压为零。 产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。此外，还可在电路中接入熔断器或自动断路器。 * 1.4.4 电气设备的额定值 任何一个电气元件或设备，为了达到最好的技术经济效能，制造厂对它的工作能力、运用性能和使用条件都要用一组技术数据来加以限制和规定，这些技术数据就称为额定值。 额定电压、额定电流、额定功率分别用 、 、 表示。 * 1.5 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为： 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律 * 支路：流过同一电流的分支称为一条支路。图1. 15中共有三条支路。 节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。如图1. 15所示，图中共有两个节点：a，b。 图1.15 支路、节点、回路 US1 US2 R1 R2 b d a c R3 回路：电路中由若干条支路组成的闭合路径称为回路。图1. 15中有三个回路：abca，adba和cadbc。 网孔：未被其他支路分割的单孔回路称为网孔。图1. 15中有两个网孔：cabc，adba。 * 1.5.1 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电流定律（Kirchhoff’s Current Law，缩写为KCL）。 可叙述为：在任一瞬时，流向某一节点的电流之和应该等于由该节点流出的电流之和。 图1. 16基尔霍夫电流定律示例 i4 i3 i2 i5 i1 或 即 * 基尔霍夫电流定律通常用于节点，但也可推广于包围几个节点的任一假设的闭合面上。 如图1. 17所示晶体管中，对点划线所示的闭合面来说，三个电极电流的代数和等于零 图1.17 晶体管 ib ic ie e c b * 【例1-5】 在图1. 18所示电路中，已知IS＝5A， I1＝3A，I3＝-1A，求I4。 图1.18 例1-5图 R1 US I4 I2 R3 I3 R2 I1 IS a b 【解一】 对节点a 对节点b 【解二】 假想一个闭合面包围a、b节点 * 1.5.2 基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律常写成KVL（Kirchhoff’s Voltage Law），任一时刻，对于任一电路中的任一闭合回路，沿任意给定绕行方向，组成该回路的所有支路电压的代数和等于零。 KVL也可以理解为：对于电路中的任一闭合回路，沿任意给定的绕行方向，在这个方向上的电位降之和应该等于电位升之和 。 * 图1. 19中给出了某电路的一个回路，设顺时针方向为绕行方向，按图中给定的各个元件电压的参考方向，并且规定电位降取正号，电位升取负号，则 图1. 19基尔霍夫电压定律示例 UR2 US1 UR1 US2 UR3 或： * KVL定理的推广： 可将 KVL 推广应用于任何一个假想闭合的一段电路。 如图1. 20所示电路，求a点和c点间的电压。 图1.20 虚拟回路 a b c us uR1 uL uR2 uC uac 假想abca为一个闭合回路，设绕行方向为 顺时针，如图中虚线所示，运用KVL得 * 【例1-6】 有一闭合回路如图1. 21所示，已知Uab＝3V，Ubc＝9V，Uad=7V，US=12V，求电压Ubd，Udc。 3 2 1 图1.21 例1-6的电路 a b c d Uab Ubc Uad Udc Ubd US 【解】 回路1中运用KVL，绕行方向为顺时针 则： 求解电压Udc，可以在不同的回路中求解。 解法一：在回路2中运用KVL，则 解法二：在回路3中运用KVL，则 * 【特别提示】 ◆基尔霍夫定律给各支路电流和电压以严格的制约, 但它并不涉及电路元件的性质。电路中可以有电阻、电容、电感以及电源等电路元件，可以是线性元件，也可以是非线性元件，基尔霍夫定律都适用。 ◆基尔霍夫定律反映了由于电路结构所引起的电流间和电压间的相互制约关系。这种关系称为网络结构的约束，它与各元件自身的电压电流