第一讲：电路的基本概念和基本定律

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1、课次第1---4次课周别第4、5周学时数8学时单元标题电路的基本概念和基本定律上课地点50栋和47栋教学目标能力（技能）目标知识目标具有分析实际直流电路中电位和电压关系的能力1、正确理解电位、电压与参考点的关系，独立电压源独立电流源的特性；2、掌握基尔霍夫定律的推广和应用。教学重点难点基本物理量：电位、电压、电流独立电源：电压源和电流源基尔霍夫定律能力训练任务及案例1、实际电路构建电路模型；以手电筒照明电路为例2、基尔霍夫电流电压定律应用；以电路图为例3、电压源和电流源特性；以电路图为例教学材料多媒体教学组织见后教学内容作业P121.2.7;1.2.8P121.3.2;1.3

2、.5主要教学内容：1.1电路和电路模型一电路电路是指为了某种需要由一些电气器件按一定方式连接起来的电流通路。电路的组成电源:产生电能或电信号的装置.如发电机、干电池、蓄电池、信号发生器等。负载:取用电能并将电能转换成其他形式能量的装置。如电灯、电炉、电动机、电视机等。中间环节：电源和负载中间的连接部分，如连接导线、熔断器、开关和各种继电接触器。电路的作用①实现电能的传输、分配与转换如：发电机升压变压器…..降压变压器负载②实现信号的传递与处理如：话筒放大器扬声器二理想电路元件组成电路的实际电气器件往往比较复杂，其电磁性能的表现可能是多方面交织在一起的。为研究方便将实际器件加以

3、理想化，即只考虑起主要作用的某些电磁现象，而将其它现象忽略。电阻元件：只表示消耗电能的元件。电感元件：反映电路周围存在着磁场而可以储存磁场能量的元件。电容元件：反映电路及其附近存在着电场而可以储存电场能量的元件。集总参数元件：每一种元件只表示一种基本现象。在任何时刻，从具有两个端钮的理想元件的某一端钮流入的电流恒等于从另一端钮流出的电流，并且元件两个端钮间的电压值也是完全确定的。三电路模型由理想化的集总元件构成的电路模型。简称电路。四有关电路的一些名词串联和并联：一些二端元件成串相连、中间没有分支时称为串联；一些二端元件的两个端钮分别连在一起时称为并联。支路和结点：一个或几个

4、二端元件串联成的分支作为一条支路。三条或三条以上支路的连接点称为结点。如上图有3条支路，两个结点。回路和网孔：由一条或几条支路组成的闭合路径称为回路。平面电路图中，在回路内部不另含有支路的回路称为网孔。如上图有3个回路，2个网孔。1.2电路的主要物理量一、电流及其参考方向电流：带电粒子的有秩序运动形成电流。交流（AC）：直流（DC）：方向：规定正电荷运动的方向为电流的方向。电流的SI单位：安（培），符号：A。含义：如果1秒内通过导体横截面的电量是1库仑（C），则该导体中的电流为1安（A）。常用单位：毫安（mA），微安（μA）。换算关系：电流的参考方向：任意规定某一方向作为电流

5、数值为正的方向。参考方向表示符号：①双下标，如图（c）。②箭头，如图(a)。参考方向与实际方向的关系：若电流为正，则电流实际方向与参考方向一致；若电流为负，则电流实际方向与参考方向相反，如图（a）、(b)所示。二电压、电位、电动势及其参考方向电压：电路中a、b两点间的电压为单位正电荷在电场力的作用下由a点转移到b点时减少的电能，即。方向：电压的方向是电位降低的方向。电压的SI单位：伏（特），符号：V。常用单位：千伏（kV），毫伏（mV）。换算关系：电位：若任取一点o作为参考点，则由某点a到参考点o的电压称为a点的电位，用φ表示电压与电位的关系：a、b两点间的电压等于这两点电位

6、之差，即电动势：单位正电荷在电源力的作用下转移时增加的电能，用符号e表示，即方向及表示形式：电位升高的方向。常用正（+）极性表示电源的高电位，用负（-）极性表示其低电位。电动势的SI单位：伏（特），符号：V。当电压和电动势的量值与方向都不随时间而变化时，称为直流电压和直流电动势，分别用符号U和E表示。注意：①参考方向一经规定，在整个分析计算过程中就必须以此为准，不能变动。②不标参考方向的电流或电压是没有意义的。③参考方向可以任意规定而不影响计算结果。④电流和电压参考方向可以分别独立地规定。⑤当元件的电流与电压参考方向一致时，称为关联参考方向，反之，则为非关联参考方向。三电功率

7、和电能电功率（功率）：电能转换的速率，即（电压与电流关联方向时）直流时（电压与电流非关联方向时）功率的SI单位：瓦（特），符号：W。含义：元件端电压为1V，通过电流为1A时，则该元件吸收功率为1W。常用单位：兆瓦（MW），千瓦（kW），毫瓦（mW）换算关系：电能从t0到t时间内，电路吸收的电能（量）为直流时W=P(t-t0)电能的SI单位：焦（耳），符号：J。含义：1焦等于功率为1W的用电设备，在1s内消耗的电能。实用上还采用千瓦小时（kWh）作为电能的单位。例：图为直流电路，已知U1=4V;U2=-8