第1章 电路的基本概念与基本定律

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1、参考信息教材：秦曾煌主编《电工学》（第六版）教师信息王伦耀，副教授信息楼415电话：0574－87600059696815(短号)Email:wanglunyao@nbu.edu.cn作业上缴：每周一次。课代表：实验课的上课时间和地点另行通知。第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2.理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电

2、路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动

3、电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息放大器扬声器话筒电路分析，就是在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。电路分析与设计的区别电路分析：已知电路结构，得到电路的功能。应用电路仿制，没有知识产权。电路设计：按照客户的要求，构建电路，使之实现相应的功能。创新的工作，往往有知识产权。1.2电路模型如何理解模型：模型往往是用数学的方法将研究对象理想化，使之反映事物的主要矛盾。电路模型化：为了便于用数学方法分析电路,

4、用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。（理论上的分析都是模型的分析！）（如何理解“理想”？套用哲学的术语：理想的过程就是保留主要矛盾，舍去次要矛盾的过程！）理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件。例：如一个白炽灯，一般将它理想化为纯电阻，当实际上它还有少量的电感和电容存在，只是这些于电阻相比是次要矛盾，可以忽略。另外在模拟电路中，同一个电路在不同的工作环境下（如高频或低频）它的模型也不一样，主要也是矛盾发生了变化。手电筒的电路模型R+

5、RoE–S+U–I电池导线灯泡开关电池是电源元件，其参数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。开关用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，简称电路。它由理想元件组成。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。1.3电压和电流的参考方向物理中对基本物理量规定的方向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、

6、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV(2)参考方向的表示方法电流：Uab双下标电压：(1)参考方向IE+_在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab双下标2.电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_实际方向与参考方向一致，电流(或电压)计算值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)计算值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRI

7、abRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。参考方向1.4欧姆定律（关联）RU+–IRU+–I结论：对欧姆定律而言，在电压与电流处于关联时，取正号，不关联时取负号。U=IRU=–IR电压与电流关联：电压降方向和电流方向一致；反之不关联。上述的方向是指参考方向。关联不关联解：对图(a)，关联，有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)，不关联有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A电路端电压与电流的关系称为伏安特性。

8、遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。这个是电阻模型。另外也提供了一种测量电阻的方法。即伏安法。图中电阻R为负载，R0为电源内阻。根据负载电阻R的不同将电源分为三种工作状态。（1）有载：0