電路的基本概念和基本定律(1)(存儲(chǔ)版)
【正文】 流入 結(jié)點(diǎn)為 負(fù) － 0 4321 ????? iiii有4321 iiii ???即在集總電路中 任何時(shí)刻，流入任意結(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流之和。求電阻 R3兩端電壓 u3。R0 P = 0 1. 短路處的電壓等于零； U = 0 2. 短路處的電流 I 視電路情況而定。Ro P = PE – ? P 負(fù)載 取用 功率 電源 產(chǎn)生 功率 內(nèi)阻 消耗 功率 ③ 電源輸出的功率由負(fù)載決定。 例： 燈泡： UN = 220V ， PN = 60W 電阻： RN = 100? ， PN =1 W 電路的工作狀態(tài) 開(kāi)路 +U SS 2S 1R0R 1 R 2圖 1 . 6 . 1 開(kāi)路工作狀態(tài)當(dāng)電路中某一負(fù)載支路與電源不構(gòu)成閉合回路時(shí)，這一支路所處的狀態(tài)稱(chēng)為開(kāi)路。 所謂 負(fù)載 的大小就是指負(fù)載功率的大小，而不是指負(fù)載電阻值的大小。 額定電壓 :根據(jù)電氣設(shè)備所用絕緣材料的耐壓程度和容許升溫等情況而規(guī)定的正常工作電壓，用 UN表示。 1 ?? u_2u???3ui例 已知 i =1A， u1=3V， u2=7V， u3=10V， 求 ab、 bc、 ca三部分電路吸收的功率 P P P3。 ② 在電源有內(nèi)阻時(shí)， I ?? U ?。 00 ??? daab UUUR3 Rx + _ U＝３ R1 R2 + U0 _ a b c d )(3?????? XXX RRRRU1 3 0 0?XR特征 : 開(kāi)關(guān) 斷開(kāi) 開(kāi)路 I = 0 電源端電壓 ( 開(kāi)路電壓 ) 負(fù)載功率 U = U0 = E P = 0 1. 開(kāi)路處的電流等于零； I = 0 2. 開(kāi)路處的電壓 U 視電路情況而定。求電阻 R1兩端的電壓 U1。 ? 結(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)） ：連接三條以上支路的點(diǎn)。 只有電容上的電壓變化時(shí)，電容兩端才有電流。 I/A U/V o 線(xiàn)性電阻的伏安特性 線(xiàn)性電阻的概念： 常數(shù)即： ?? IUR 線(xiàn)性電阻的伏安特性是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。 若 I = 5A， 則電流從 a 流向 b； 例： 若 I = –5A，則電流從 b 流向 a 。 ( a ) acbRR＋－圖 1 6 零 電 位 參 考 點(diǎn)acbRR ( b ) + 1 2 V1 2 VUa b+ 電壓的方向?yàn)檎姾呻妱?shì)能降低的方向 , 實(shí)際方向由高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)，即電位降低的方向 電壓 Uab可表示為 關(guān)聯(lián)參考方向 ：同一元件的電壓參考方向和電流參考方向取為一致，電流從電壓的正極流向負(fù)極 baU+ I例 1: 圖示電路，計(jì)算開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi)和閉合時(shí) A點(diǎn) 的電位 VA 解 : (1)當(dāng)開(kāi)關(guān) S斷開(kāi)時(shí) (2) 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí) ,電路 如圖（ b） 電流 I2 = 0， 電位 VA = 0V 。 4）電源元件 ——釋放電能；將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能。 1. 電路模型 電路模型 ——足以反映實(shí)際電路器件的電磁性能的理想電路元件或它們的組合。由 理想電路元件 構(gòu)成的模型。 ? 實(shí)際的工程電路千差萬(wàn)別，其功能的分類(lèi)法也很多。 ? 電不僅是現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?lái)源，也是通信、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)和尖端科技的基礎(chǔ)。 電池 燈泡 實(shí)際 電路 電路模型： （簡(jiǎn)稱(chēng)電路） 激勵(lì) 輸入 響應(yīng) 輸出 建模 要求：不失真。 幾種基本的理想電路元件： 1）電阻 ——消耗電能；把電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量的過(guò)程，例如，燈泡把電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能，電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能等等。 今后分析的都是指電路模型，簡(jiǎn)稱(chēng)電路。 123I+ U 1 + U 3 U 2+P 13P 2圖 1 . 2 . 5 例 1 . 2 . 1 圖123解：元件 1的電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向 P1吸收 =U1I=4?2=8W 元件 2和元件 3的電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向 P3釋放 =U3I=6?2=12W V821622 ?????? IPU整個(gè)電路的總功率為 P=P1+P2+P3=8+16+（ 12） =12W （吸收功率） ?? tt tpW 0 d直流時(shí)為 W=P（ tt0） 國(guó)際單位制中，電能的單位是焦耳（ J） 實(shí)用的電能單位為 千瓦小時(shí) （ kwh），簡(jiǎn)稱(chēng) 一度電 電能 得，在 t0到 t時(shí)間內(nèi)，元件 A吸收（消耗）的電能為 tWpdd?由 1kwh=103 W?3600 s=?106 J 電壓和電流的參考方向 物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的方向 1. 電路基本物理量的實(shí)際方向 物理量 實(shí) 際 方 向 電流 I 正電荷運(yùn)動(dòng)的方向 電動(dòng)勢(shì) E (電位升高的方向 ) 電壓 U (電位降低的方向 ) 高電位 ? 低電位 單 位 kA 、 A、 mA、μA 低電位 ? 高電位 kV 、 V、 mV、μV kV 、 V、 mV、μV R U E E I R Uab + _ + _ a b 問(wèn)題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量 的實(shí)際方向，電路如何求解？ E1 A B R E2 IR Uab=Va Vb 電流方向 A?B？ 電流方向 B?A？ 電流的方向 正電荷運(yùn)動(dòng)的方向 電壓的方向 電位 降 的方向 I 電動(dòng)勢(shì)的方向 電位 升 的方向 人為規(guī)定的 方向 ，只有設(shè)定了參考方向電壓、電流才有正負(fù)
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