1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式跳转到第一页*1电工基础课件（电工基础课件（ 中级版中级版 ）n 制作制作 姚启姚启伦伦学习要点学习要点n 电流、电压参考方向及功率计算电流、电压参考方向及功率计算n 常用电路元件的伏安特性常用电路元件的伏安特性n 基尔霍夫定律基尔霍夫定律n 支路电流法与节点电压法支路电流法与节点电压法n 叠加定理与戴维南定理叠加定理与戴维南定理n 电路等效概念及其应用电路等效概念及其应用n 分析电路过渡过程的三要素法分析电路过渡过程的三要素法第第 1章章 电路分析方法电路分析方法第第 1章章 电路分析方法电路分析方法n 1.1 电路基本物理量电路基本物理量n
2、 1.2 电路基本元件电路基本元件n 1.3 基尔霍夫定律基尔霍夫定律n 1.4 电路分析方法电路分析方法n 1.5 叠加定理叠加定理n 1.6 电路过渡过程分析电路过渡过程分析电路分析的主要任务电路分析的主要任务 在于解得电路物理量，在于解得电路物理量，其中最基本的电路物理量就是电流、电压和其中最基本的电路物理量就是电流、电压和功率。功率。1.1 电路基本物理量电路基本物理量电路的定义：电流的通路称为电路电路的主要功能：电路的主要功能：n 一：进行能量的转换、传输和分配。n 二：实现信号的传递、存储和处理。电路的组成：电源、连接导线、控制装置和负载组成。1.1.1 电流电流电荷的定向移动形成
3、电流。电流的大小用 电流强度电流强度 表示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。大写 I 表示直流电流小写 i 表示电流的一般符号正电荷运动方向规定为 电流的实际方向 。电流的方向用一个箭头表示。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。1.1.2 电压、电位和电动势电压、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
4、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 关联方向 ；如不一致，称 非关联方向 。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荷从电源的负极搬运到正极所做的功，称为 电源的电动势 。电动势的实际方向与
5、电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。1.1.3 电功率电功率电场力在单位时间内所做的功称为 电功率 ，简称功率。功率与电流、电压的关系：关联方向时：p =ui非关联方向时：p = uip 0时吸收功率， p 0时放出功率。例例 ：求图示各元件的功率 .（ a） 关联方向，P=UI=52=10W ，P0， 吸收 10W 功率。（ b） 关联方向，P=UI=5( 2)= 10W ，P0， 吸收 10W 功率。1.2 电路基本元件电路基本元件常见的电路元件有电阻元件、电容常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。元件、电感元件、电压源、电流源。电路元件在电路中的作用或者说它电
6、路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮的电压、电流关系即的性质是用其端钮的电压、电流关系即伏安关系伏安关系 （ VAR） 来决定的。来决定的。1.2.1 无源元件无源元件伏安关系（欧姆定律）： 关联方向时：u =Ri非关联方向时：u = Ri1电阻元件电阻元件符号：功率：电阻元件是一种消耗电能的元件。伏安关系：2电感元件电感元件符号：电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想化模型。称为电感元件的电感，单位是亨利（）。只有电感上的电流变化时，电感两端才有电压。在直流电路中，电感上即使有电流通过，但，相当于短路。3电容元件电容元件电容元件是一种能够贮存电场能量的元件，是实际电
7、容器的理想化模型。伏安关系：符号：只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但，相当于开路，即 电容具有 隔直作用 。C称为电容元件的电容，单位是法拉（ F）。1.2.2 有源元件有源元件1电压源与电流源电压源与电流源（ 1）伏安关系电压源：电压源： u=uS 端电压为 us， 与流过电压源的电流无关，由电源本身确定，电流任意，由外电路确定。电流源电流源 ： i=iS流过电流为 is， 与电源两端电压无关，由电源本身确定，电压任意，由外电路确定。（ 2）特性曲线与符号电压源电压源 电流源电流源2受控源受控源（ 1）概念）概念受控源的电压或电流受电路中另一部分的电
8、压或电流控制。（ 2）分类及表示方法）分类及表示方法VCVS 电压控制电压源VCCS 电压控制电流源CCVS 电流控制电压源CCCS 电流控制电流源VCVS i1=0u2=u1CCVS u1=0u2=ri1VCCS i1=0i2=gu1CCCS u1=0i2=i1如采用关联方向：p =u1i1 +u2i2=u2i2 （ 3）受控源的功率）受控源的功率1.3 基尔霍夫定律基尔霍夫定律电路中通过同一电流的每个分支称为 支路支路 。3条或 3条以上支路的连接点称为 节点节点 。电路中任一闭合的路径称为 回路回路 。图示电路有 3条支路， 2个节点， 3个回路。1.3.1 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电
9、流定律（ KCL）在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。表述一表述一表述二表述二可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。所有电流均为正。KCL通常用于节点，但是对于包围几个节点的闭合面也是适用的。例：列出下图中各节点的 KCL方程解：取流入为正以上三式相加： i1 i2 i3 0 节点 a i1 i4 i6 0节点 b i2 i4 i5 0节点 c i3 i5 i6 01.3.2 基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（ KVL）表述一表述一表述二表述二在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降
10、之和。在任一瞬时，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 。例：列出下图的 KVL方程1.4 电路分析方法电路分析方法1.4.1 电阻的串联及并联电阻的串联及并联具有相同电压电流关系（即伏安关系，简写为 VAR） 的不同电路称为 等效电路等效电路，将某一电路用与其等效的电路替换的过程称为 等效变换等效变换 。将电路进行适当的等效变换，可以使电路的分析计算得到简化。1电阻的串联电阻的串联n个电阻串联可等效为一个电阻分压公式两个电阻串联时
