第1章 基尔霍夫定律与电路元件.pptVIP

第1章基尔霍夫定律与电路元件第1页，共27页，星期日，2025年，2月5日1.电流定义荷电质点的有序运动形成电流。称为电流（用符号i表示），其方向规定为正电荷运动的方向。单位：安[培]（A）单位：库[伦](C)单位：秒（s）基本要求：熟练掌握电压、电流的定义和参考方向的概念。设在时间段内,通过某截面的电荷的代数和为,则极限第2页，共27页，星期日，2025年，2月5日参考方向:任意假设的电流的方向i的量值和方向不随时间变化的电流称为直流（DC）。i随时间作周期性变化且平均值为零的电流称为交流（AC）。电流符号、参考方向与实际方向的关系i0真实方向与参考方向一致；i0真实方向与参考方向相反。参考方向是为简化计算而引入的一个“假定”正方向。第3页，共27页，星期日，2025年，2月5日2.电压、电位和电动势试探电荷q在电场中所受到的电场力为电场力F将试探电荷q从a点沿路线l移动到b点所做的功为电压：——电场强度；是电场力将单位正电荷由a点沿路线l移动到b点所作的功，称为由a点到b点沿路线l的电压：第4页，共27页，星期日，2025年，2月5日注意：在集中参数电路中，a,b两点之间的电压与计算路径无关，称为端电压。电动势：单位正电荷在局外电场和感应电场的作用下从a点沿路线l移动到b点所作的功称为从a到b沿路线l的电动势。电压、电位、电动势具有相同的单位：V电位：任选一点G作为电位参考点，电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电位，用表示。有了电位的概念，两点之间的电压便等于这两点的电位之差。第5页，共27页，星期日，2025年，2月5日一个元件上的电压和电流的参考方向相同时，称为关联参考方向。今后如不加特殊声明，均采用关联参考方向。电压/电流的参考方向：电压参考方向的标注方法见下图：第6页，共27页，星期日，2025年，2月5日电功率[常简称功率(power)]是用以衡量电能转换或传输速率的物理量，可用下式表达：电荷从a点移到b点时电场力所做的功，即电路A吸收的电能关联参考方向下结果为正值，则表明该电路实际上是吸收功率；若结果为负值，则是发出功率。在t0到t的时间内，电路吸收(电压、电流为关联参考方向时)或发出(电压、电流为非关联参考方向时)的能量为：基本要求：掌握电功率、电能的概念和计算方法。第7页，共27页，星期日，2025年，2月5日（a）中电压、电流取为关联参考方向，吸收功率为（b）中电压、电流取为非关联参考方向，吸收功率为若（a）中的电压u=－10V，i=2A,求A吸收的功率；若（b）中的电压u=10V，i=2A,求A吸收的功率。对（a）、（b）两图第8页，共27页，星期日，2025年，2月5日1.电路结构支路（跨在两个节点之间）任意两节点a，b之间，由m条不同的支路和m－1个不同的节点(不含a和b)依次连接成的一条通路称为a到b的路径回路：闭合的路径网孔：回路内部或外部不包含任何支路支路节点路径回路网孔能够将电路画在平面上，且做到除节点之外各支路都不相交，则称为平面电路；否则为非平面电路。基本要求：掌握表述电路结构的基本术语，深入理解基尔霍夫电流定律的内容。节点：两条及以上支路的连接点第9页，共27页，星期日，2025年，2月5日2.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(Kirchhoff‘sCurrentLaw，简称KCL)：在集中参数电路中，任一时刻流出(或流入)任一节点的支路电流代数和为零，即(ik表示第k条支路电流)约定：ik参考方向为流出节点时，ik前面取“＋”号;流入节点时，ik前面取“－”号。KCL的其他表述①在集中参数电路中，任一时刻流出(或流入)任一闭合边界S的支路电流代数和等于零。②任一时刻，流出任一节点(闭合边界)电流的代数和等于流入该节点(闭合边界)电流的代数和。第10页，共27页，星期日，2025年，2月5日根据右图，列写KCL方程（1）基本表述方式——对节点节点①：节点②：