文档介绍：§ 1-1 电路和电路模型
§ 1-2 电路中的基本物理量
§ 1-4 基尔霍夫定律
§ 1-6 支路电流法
§ 1-7 叠加定理
§ 1-5 电路元件
第一章电路及其分析方法
§ 1-3 电源有载工作、开路与短路
§ 1-8 戴维宁定理
§ 1-1 电路和电路模型
一、电路及其功能
:电流的通路,它是为某种需要由电工设备构成的整体。
:(1)实现对电能的转换、传输与分配;
(2)实现信号的传递与处理。
发电机
升压
变压器
降压
变压器
用户
负载
放大器
话筒
扬声器
二、电路的组成
例.
:供电装置;(激励)
:用电设备;
:导线、开关等,起沟通和控制电路的作用。
导线
电池
开关
灯泡
三、电路模型:将实际电路中的各种元件按其主要物理性质用理想电路元件来表示构成的电路图。
R
R0
E
今后所分析的都是电路模型,简称电路。
电阻器
电容器
线圈
电池
运算放大器
晶体管
由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和设备连接而成的电路,称为实际电路。
§1-2 电路中的基本物理量
1. 电路基本物理量的实际方向
物理量
实际方向
电流 I
正电荷运动的方向
电动势E
(电位升高的方向)
电压 U
(电位降低的方向)
高电位低电位
单位
kA 、A、mA、μA
低电位高电位
kV 、V、mV、μV
kV 、V、mV、μV
电位V:在电路中假定某点O的能量为零的点就是参考点。其它点与O之间的电压称电位。参考点可以任意选择,但一个电路只能选一个。
结论:电路中任意两点间的电压等于该两点间的电位之差。
例 Uab= V,Ubc= V,求各点电位及Uac。
a
b
c
则b =– V,c = –3 V
解:(1) 以a点为参考点,a=0
(2) 以b点为参考点,b=0
则a = V, c= – V
Uac= a–c =3 V
1Ω
+5V
2Ω
c
a
b
–1V
例。(电子电路)
解:假设电流参考方向如图
对于一个简单电路电流是从电源正极流出的。对于复杂电路并不能直接判断出电流、电压方向,必须事先假定参考方向。
(1)参考方向的选择:任意选定一个方向为元件电流、电压的参考方向。
E1
R3
R1
E2
R2
I1
I2
I3
U
二、参考方向
(2)参考方向与实际方向的关系:如计算结果为正,则电压、电流的实际方向与参考方向一致;否则相反。在选定参考方向以后,电流值才有正负之分。
I2=1A> 0
R2
I2
参考方向
实际方向
I2= -1A< 0
R2
I2
参考方向
实际方向
U
+
A
B
UAB
电压参考方向的其它表示方法:
UAB= -UBA
(3)元件的u,i通常采用相同的参考方向,称之为关联参考方向
。反之,称为非关联参考方向。
+
–
i
u
+
–
i
u
注意:分析电路前必须标明电压和电流的参考方向(包括方向和符号)。参考方向一经假定,在计算过程中不得任意改变。
参考方向不同时,其表达式符号也不同,但实际方向不变。
u
+
(1) 电压与电流取关联参考方向
R
i
u –Ri
(2) 电阻的电压和电流取非关联参考方向
R
i
u
+
u  Ri
元件的电压、电流参考方向是否关联公式的不同!
三、电功率
单位:W (瓦) (Watt,瓦特)
对直流电路:
(1) u, i 关联参考方向
p = ui 表示元件吸收的功率
P>0 吸收功率(负载)
P<0 发出功率(电源)
+
–
i
u
+
–
i
u
(2) u, i 非关联参考方向
p = ui 表示元件发出的功率
P>0 发出功率(电源)
P<0 吸收功率(负载)

由于能量不能自行产生也不能自行消灭,能量守恒,功率守恒。

注意:发出负的功率相当于吸收正的功率,吸收负的功率相当于发出正的功率。
电阻是耗能元件:
R
i
u
+
R
i
u
+
p发ui(–Ri)i– i2Ru(–u/R)–u2/R
p吸uii2Ru2/R
元件的电压、电流参考方向是否关联公式的意义不同!
+
–
I
UR
5
U1
U2
例: U1=10V, U2=5V。分别求电源、电阻的功率。
I=UR/5=(U1–U2)/