本章要求:1.理解電壓與電流參考方向的意義；2.理解電路的基本定律并能正確應用；3.了解電路的有載工作、開路與短路狀態，理解電功率和額定值的意義；4.會計算電路中各點的電位。1標題添加點擊此處輸入相關文本內容點擊此處輸入相關文本內容前言點擊此處輸入相關文本內容標題添加點擊此處輸入相關文本內容第1章電路的基本概念與基本定律1.1

電路的作用與組成部分1.2

電路模型1.3

電路的基本物理量1.4

歐姆定律1.5

電源有載工作、開路與短路1.6

基爾霍夫定律1.7

電路中電位的概念及計算31.1

電路的作用與組成部分

(1)實現電能的傳輸、分配與轉換(2)實現信號的傳遞與處理放大器揚聲器話筒1.電路的作用電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設備或電路元件按一定方式組合而成。

發電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線42.電路的組成部分電源:

提供電能的裝置負載:取用電能的裝置中間環節：傳遞、分配和控制電能的作用發電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線5電源負載中間環節開關實際電路電路模型電路：電流的通路.1.2

電路模型6（1）電源：供給電能的設備。

（2）負載：（3）中間環節（又稱傳輸控制環節）：把其它形式的能量轉換為電能。把電能轉換為其它形式的能量各種控制電器和導線，起傳輸、分配、控制電能的作用。電阻熱能電容電場能電感磁場能71、電流

電流強度（簡稱電流）：電荷有規律的定向運動即形成電流單位時間流過某一截面積的電荷量。定義式為：單位定義安培A，毫安mA1.3

電路的基本物理量8方向a.實際正方向即物理學中規定的方向正電荷移動的方向電流方向電流方向

9電路分析中的假設正方向（參考方向）問題的提出：在復雜電路中難于判斷元件中物理量的實際方向，電路如何求解？電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR10b.參考正方向:1.任意假定;

2.若實際方向與參考正方向相同,

則I為正值;

3.若實際方向與參考正方向相反,

則I為負值;I=1AI=-1A11IR箭頭雙下標baIab

電流：c.表示方法在分析電路時,首先要假定電流的參考正方向,并以此為準去分析計算,最后從答案的正負來判定電流的實際方向.=-

Iba122、電壓：+Uab-ba定義：電路中兩點間的電位差單位：伏特V,kV,mV方向：a.實際方向:b.參考正方向:

；若實際方向與參考正方向相同,則U為正值；否則U為負值任意假定從高電位點指向低電位點，即電壓降的方向。13實際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負值。實際方向與參考方向的關系注意：在參考方向選定后，電流(或電壓)值才有正負之分。若I=5A，則電流從a流向b；例：若I=–5A，則電流從b流向a。abRIabRU+–若U=5V，則電壓的實際方向從a指向b；若U=–5V，則電壓的實際方向從b指向a。14c.表示方法u_+正負號abUab（高電位在前，低電位在后）

雙下標箭頭uab電壓d.關聯參考方向:元件的電壓和電流取一致的參考方向.即滿足“水”往低處流的方向.15

IRURab假設:

與的方向一致例假設:

與的方向相反

IRURabe.非關聯參考方向:元件的電壓和電流取相反的參考方向.16與電壓相同,伏特VE=U+E-U3、電動勢(E)：單位負極指向正極.方向表示方法:電動勢正負極性箭頭abab+E-E用來衡量電源力對電荷做功的能力，即把其它形式的能量轉換為電能的能力17小結:物理量的實際正方向在以后的解題過程中，注意一定要先假定“正方向”(即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程計算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的.18例已知：E=2V,R=1Ω問：當Uab分別為3V和1V時，IR=?E

IRRURabUab解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；+-c=Uac+Ucb(2)列電路方程：19(3)數值計算（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向相反）E

IRRURabU204、電功率aIRUb功率的概念：設電路任意兩點間的電壓為

U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:功率有無正負？如果UI方向不一致結果如何？2122IRUab或IRUab“吸收功率”（負載）“發出功率”（電源）若P0若P0IUab+-根據能量守衡關系P（吸收）=P（發出）U、I均為負U、I均為正U、I均為正U、I一正一負23例:在下圖中,方框代表電源或負載.已知U=220V,I=-1A,試問那些方框是電源,哪些是負載?+U--U++U--U+I

I

II電源電源負載負載24例某電路中的一段支路含有電源,如圖,支路電阻R=0.6Ω,測得該有源支路的端電壓為230V,電路中的電流I=5A,試求:(1)此有源支路的電動勢;(2)此有源支路在電路中屬于電源性質還是負載性質?解:R+E_+U_I(1)U=-IR+EE=U+RI=233V(2)此支路向外電路提供電能,屬于電源的性質.251.4

歐姆定律RUIRUI關聯方向非關聯方向261.5

電源有載工作、開路與短路272829討論:(1)電源輸出功率最大的條件：（假設US、RO一定時）RL=RO最大功率值：功率匹配30各種電氣設備均有一定過載能力，一般電流或功率過載能力為20%左右，而電壓為10%左右。(2)電氣設備的額定值和額定工作狀態：額定值電氣設備長期工作（連續工作大于l小時)所允許的電壓、電流、功率等的最大值，用符號UN，IN，PN等表示。在額定值下工作稱額定狀態，或稱滿載工作狀態。31其次，電源實際輸出功率的大小不是取決于其本身的額定值，而是取決于所加負載的大小。(3)負載大小的概念:電源的負載有兩個意義具體意義是指耗用電能的設備抽象意義是指電源輸出的功率或電流,(負載大是指輸出功率大或電流大)對于通常使用的電壓源來說，負載是并聯的，若負載增大則負載電阻減小。321.6.1

歐姆定律1.6.2基爾霍夫定律

(一)基爾霍夫電流定律

(二)基爾霍夫電壓定律1.6

基爾霍夫定律33RUI注意：用歐姆定律列方程時，一定要在圖中標明正方向。RUIRUI歐姆定律1.6.134廣義歐姆定律

(支路中含有電動勢時的歐姆定律)當Uab>E

時，I>0表明方向與圖中假設方向一致當Uab<E時，I<0表明方向與圖中假設方向相反E+_baIUabRC35解：對圖(a)有,U=IR例：應用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。對圖(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6V

I(a)(b)I–2A361.6.2基爾霍夫定律（克氏定律）用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關系,其中包括克氏電流和克氏電壓兩個定律。名詞注釋：結點：三個或三個以上支路的聯結點支路：電路中每一個分支回路：電路中任一閉合路徑aI1I2E2+-R1R3R2+_I3bE1例37支路：ab、ad、…...

（共6條）回路：abda、bcdb、

…...

（共7個）結點：a、b、…...（結點）(共4個）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-38(一)基爾霍夫電流定律（KCL）對任何結點，在任一瞬間，流入結點的電流等于由結點流出的電流,I1I2I3I4基爾霍夫電流定律的依據：電流的連續性I=0即：例或：或者說，在任一瞬間，一個結點上電流的代數和為0。I

入=I

出即：39∑I=0

在任一瞬時，一個結點上電流的代數和為零。

正負號約定：若規定正方向流進結點的電流取正號，則流出結點的電流取負號。40電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0基爾霍夫電流定律的擴展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R41例：圖中(1)已知S閉合時I=1A，求I

；(2)S斷開時，求I

。

42(二)基爾霍夫電壓定律（KVL）

對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉一周，其電位升等于電位降?；蚋麟妷旱拇鷶岛蜑?/p>

0。例如：回路#3電位升電位降即：=電阻電壓降電動勢=aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE143∑E=∑(IR)

A.在任一回路循行方向上，回路中電動勢的代數和等于電阻上電壓降的代數和。

B.∑E凡電動勢的參考方向與所選回路繞行方向相同者取正,否則取負.C.∑(IR)凡電流參考方向與所選回路繞行方向相同者取正,否則取負.注意：44電動勢電壓E+_RabUabI基爾霍夫電壓定律也適合開口電路。例45例：對網孔abda：對網孔acba：對網孔bcdb：R6I6R6–I3R3+I1R1=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I4R4+I3R3–E=0對回路adbca，沿逆時針方向循行：–I1R1+I3R3+I4R4–I2R2=0應用U=0列方程對回路cadc，沿逆時針方向循行：–I2R2–I1R1+E

=0adbcE–+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I46

1.基爾霍夫電流定律或電壓定律具有普遍適用性.

2.在應用KCL、KVL列式子時，要先在電路圖中標明電壓、電流和電動勢的正方向.注意:因此，式中有兩套正負號。

3.在列KVL式子時,還要標明回路繞行方向47關于獨立方程式的討論問題的提出：在用基爾霍夫電流定律或電壓定律列方程時，究竟可以列出多少個獨立的方程？例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個電壓方程？48基爾霍夫電流方程：結點a：結點b：獨立方程只有1個基爾霍夫電壓方程：#1#2#3獨立方程只有2個aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE149設：電路中有N個結點，M個網孔N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小結獨立的結點電流方程有

(N-1)個獨立的回路電壓方程有

M個則：（即為網孔個數）獨立電流方程：１個獨立電壓方程：２個50討論題求：I1、I2

、I3

能否很快說出結果？1++--3V4V11+-5VI1I2I351電位的概念：Va=5V

a

點電位：ab15Aab15AVb=-5V

b

點電位：在電路中任選一結點，設其電位為零（用此點稱為參考點。其它各點對參考點的電壓，便是該點的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標）。標記），1.7

電路中電位的概念及計算52532.舉例求圖示電路中各點的電位:Va、Vb、Vc、Vd

。解：設a為參考點，即Va=0VVb=Uba=–10×6=60VVc=Uca

=4×20=80VVd

=Uda=6×5=30V

設b為參考點，即Vb=0VVa

=Uab=10×6=60VVc

=Ucb=E1=140VVd

=Udb=E2=90V

bac204A610AE290VE1140V56AdUab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V

Uab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V

54電位在電路中的表示法E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2a選a點為參考點55R1R2+15V-15V參考電位在哪里？R1R215V+-15V+-5657R1R2US1+-US2+-aIVa58例1:圖示電路，計算開關S