電工電子基礎(chǔ)-直流電路分析教案

1、項(xiàng)目一 直流電路分析任務(wù)1 電路構(gòu)成我們都知道，礦井下面光線不好，下井必須配戴礦燈，而礦燈的電路是如何組成的，這值得我們?nèi)W(xué)習(xí)。一、電路構(gòu)成1電路：一個(gè)基本的電流回路。電路如圖1.1所示。圖1.1電路的基本結(jié)構(gòu)2電路組成：電源、負(fù)載、導(dǎo)線和開關(guān)。（1）電源：是將非電能形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換成電能的供電設(shè)備，例如，發(fā)電機(jī)、電池等。（2）負(fù)載：是將電能轉(zhuǎn)換成非電能形態(tài)能量的用電設(shè)備，例如，電動(dòng)機(jī)、照明燈等。（3）連接導(dǎo)線：傳送信號、傳輸電能。（4）輔助設(shè)備：保證電路安全、可靠地工作（例如控制電路通、斷的開關(guān)及保障安全用電的熔斷器），而且使電路自動(dòng)完成某些特定工作成為可能?！拘〗Y(jié)】1電路定理圖不考慮電氣元件

2、的實(shí)際安裝位置和實(shí)際連線情況，只是把各元件按接線順序用符號展開在平面圖上，用直線將各元件連接起來。2電路的組成：電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線、輔助設(shè)備：二、電路的主要物理量1.2.1電流1電流：電路中帶電粒子在電源作用下有規(guī)則地移動(dòng)（習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向）。2電流參考方向：是預(yù)先假定的一個(gè)方向，參考方向也稱為正方向，在電路中用箭頭標(biāo)出。（1）圖1.2（a），I = 3 A計(jì)算結(jié)果為正，表示電流實(shí)際方向與參考方向一致。（2）圖1.2（b），I = -3 A計(jì)算結(jié)果為負(fù)，表示電流實(shí)際方向與參考方向相反。注意：電流的正、負(fù)只有在選擇了參考方向之后才有意義。圖1.2電流的方向特例：交流電

3、的實(shí)際方向是隨時(shí)間而變的。如果某一時(shí)刻電流為正值，即表示該時(shí)刻電流的實(shí)際方向與參考方向一致；如果是負(fù)值，則表示該時(shí)刻電流的實(shí)際方向與參考方向相反。3電流的大小為I = 電流的單位是安(培)(A)。常用的電流單位還有毫安(mA)、微安(A)等。1A = 103 mA = 106 A4電流對負(fù)載有各種不同的作用和效應(yīng)，如表1.1所示。表1.1熱效應(yīng)總出現(xiàn)磁效應(yīng)總出現(xiàn)光效應(yīng)在氣體和一些半導(dǎo)體中出現(xiàn)化學(xué)效應(yīng)在導(dǎo)電的溶液中出現(xiàn)對人體生命的效應(yīng)電熨斗、電烙鐵、熔斷器繼電器線圈、開關(guān)裝置白熾燈、發(fā)光二極管蓄電池的充電過程事故、動(dòng)物麻醉1.2.2電壓與電動(dòng)勢1電壓：可以通過電荷的分離產(chǎn)生，如圖1.3所示。要把

4、不同極性的電荷分離開，就必須對電荷做功。在電荷分離過程中，這兩種不同極性的電荷之間便產(chǎn)生了電壓。電壓為零 低電壓 高電壓圖1.3電壓是分離電荷的結(jié)果2非靜電力在電源內(nèi)部搬運(yùn)（分離）電荷，且分離電荷后產(chǎn)生的電壓越高，對電荷所做的功也越大。例如：（1）圖1.4是通過感應(yīng)來產(chǎn)生電壓。將條形磁鐵插入線圈再從線圈中拔出，電壓表的指針擺動(dòng)，這是利用磁來產(chǎn)生電壓，稱為電磁感應(yīng)。圖1.4通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生電壓（2）圖1.5是通過熱來產(chǎn)生電壓。將一段銅絲和一段康銅絲絞合或焊接起來，將另外的導(dǎo)線端接在一個(gè)電壓表上，并在兩段導(dǎo)線的連接處加熱，這兩段導(dǎo)線的另外兩端會(huì)產(chǎn)生電壓。圖1.5通過熱來產(chǎn)生電壓（3）圖1.6 所示

5、為通過光來產(chǎn)生電壓。將一光敏器件接在電壓表上，用光源來照射該光敏器件，光敏器件的兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓。圖1.6通過光來產(chǎn)生電壓（4）圖1.7所示為通過晶體的形變產(chǎn)生電壓（壓電效應(yīng)）。將壓電晶體與高內(nèi)阻的電壓表相連接，并在其表面施加壓力，當(dāng)壓力增大和減小時(shí)，電壓表顯示出電壓。圖1.7通過壓力產(chǎn)生電壓（5）通過對絕緣材料摩擦也可以產(chǎn)生電壓，摩擦起電的現(xiàn)象就是通過摩擦將電荷分離轉(zhuǎn)移，從而形成電壓。這種方式產(chǎn)生的電稱為靜電。綜上所述，電壓產(chǎn)生的過程是非靜電力搬運(yùn)（分離）電荷做功過程，非靜電力做的功越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大。3電源電動(dòng)勢（電動(dòng)勢）：它表征非靜電力在電源內(nèi)部搬運(yùn)電荷所做的

6、功與被移送電荷量的比值。4電動(dòng)勢的大小為電動(dòng)勢的單位為伏特（V）。5電動(dòng)勢的方向規(guī)定由電源負(fù)極指向電源正極，如圖1.8所示。圖1.8電動(dòng)勢的方向圖1.8所示電路中，非靜電力將電荷分離搬運(yùn)到電源兩端，當(dāng)外電路閉合時(shí)，電荷會(huì)經(jīng)外電路移動(dòng)而形成外電路電流I 。6電壓表征靜電力在電源外部搬運(yùn)電荷所做的功（W）與被移送電荷量（Q）的比值。即電壓的單位和電動(dòng)勢的單位一樣也是伏特（V）。7電壓的方向規(guī)定由電源正極（高電位端）指向電源負(fù)極（低電位端）。1.2.3電位1什么是電位？就像空間的每一點(diǎn)都有一定的高度一樣，電路中每一點(diǎn)都有一定的電位。2電位有什么作用？由于空間高度的差異，才會(huì)引起液體從高向低流動(dòng)。電路

7、中電流產(chǎn)生也必須有一定的電位差，在電源外部通路中，電流從高電位點(diǎn)流向低電位點(diǎn)。3電位用字母V表示，不同點(diǎn)的電位用字母V加下標(biāo)表示。例如VA表示A點(diǎn)的電位值。4零電位點(diǎn)：衡量電位高低的一個(gè)計(jì)算電位的起點(diǎn)，該點(diǎn)的電位值規(guī)定為0V。習(xí)慣上常規(guī)定大地的電位為零，稱為參考點(diǎn)。5電路中零電位點(diǎn)規(guī)定之后，電路中任何一點(diǎn)與零電位之間的電壓，就是該點(diǎn)的電位。反之各點(diǎn)電位已知后，就能求出任意兩點(diǎn)（A、B）間的電壓。例如，V A = 5V，V B = 3V，那么A、B之間的電壓為UAB = VA - VB =（5 - 3）V = 2 V1.2.4電能1電能：若導(dǎo)體兩端電壓為U，通過導(dǎo)體橫截面積的電荷量為Q，電場力所

8、做的功就是電路所消耗的電能：W = QU = U I t2電能的單位為焦耳（J）。在實(shí)際應(yīng)用中常以千瓦時(shí)（kW × h）(曾稱度)作為電能的單位。1 kW×h時(shí)在數(shù)值上等于功率為1 kW的用電器工作1 h所消耗的電能。1度 = 1 kW × h = 1000 W ´ 3 600 s = 3.6 ´ W × s = 3.6 ´ 106 J3電能的測量是利用電能表（俗稱電度表），如圖1.9所示。圖1.9電度表及接線例1.1一臺25 in. 彩電額定功率是120 W，每千瓦時(shí)電的電費(fèi)為0.45元，共計(jì)工作5小時(shí)，電費(fèi)為多少？解電費(fèi)

9、 = 千瓦數(shù) ´ 用電小時(shí)數(shù) ´ 每千瓦時(shí)費(fèi)用= 0.12 ´ 5 ´ 0.45元 = 0.27元 1.2.5電功率1電功率：用電設(shè)備單位時(shí)間（t）里所消耗的電能（W）叫做電功率： = U I若是純電阻電路：P = UI = I 2R =2電功率是利用功率表進(jìn)行測量的，其測量線路如圖1.10所示。圖1.10功率表測功率功率表測電壓的線圈（1、2）并聯(lián)在電路上，測量電流的線圈（3、4）串聯(lián)在電路上。例1.2一臺電爐的額定電壓為220 V，額定電流為5 A，該電爐電功率為多大？解P = U I = 220 ´ 5 W = 1 100 W=1.1 k

10、W【小結(jié)】1電流是一種物理現(xiàn)象，又是一個(gè)表示帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)強(qiáng)弱的物理量（電流會(huì)使導(dǎo)線發(fā)熱，指的是物理現(xiàn)象；電路中有3A的電流，是指其電流的強(qiáng)弱）。2電流的參考方向是任意假定的，在電路圖中用箭頭標(biāo)示。如果有了電流的參考方向又有了電流的正值或負(fù)值，才可以判定出導(dǎo)體中電流的真實(shí)方向。3電壓產(chǎn)生的本質(zhì)是不同極性的電荷分離，而產(chǎn)生電壓的方式有多種，它們是：電壓的實(shí)際方向，習(xí)慣上規(guī)定高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)。4電動(dòng)勢不僅有大小，也有方向。它的實(shí)際方向習(xí)慣上規(guī)定由低電位點(diǎn)指向高電位點(diǎn)（經(jīng)內(nèi)電路）。電動(dòng)勢單位與電壓單位一致是“伏特”。5為了描述某點(diǎn)電位高低，在選定一零電位點(diǎn)（參考點(diǎn)）以后，就可以用電位概念來表征

11、某點(diǎn)電位的高低了。6電位的值與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而電壓與電位參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。7電路所消耗的電能是指在電場力的作用下，該電路兩端電壓使電路中電荷移動(dòng)所做的功。8電能測量可使用電能表，電能表接線按“相線1進(jìn)2出，零線3進(jìn)4出”的原則。9電功率數(shù)學(xué)表達(dá)式為P = U IP = UI = R I 2 = U 2 / R三、歐姆定律1基本概念：（1）內(nèi)電路：電源本身的電流通路。（2）內(nèi)阻：內(nèi)電路的電阻。（3）外電路：電源以外的電流通路。（4）全電路：內(nèi)電路和外電路總稱。2圖1.11所示為全電路。圖1.11全電路（1）對于外電路，在電路電壓一定的情況下，電路電阻越大，電路中電流就越小。應(yīng)用歐姆定律時(shí)，應(yīng)

12、注意電流I和電壓U的參考方向：圖1.12（a）中，電流為圖1.12（b）中，電流為例1.3試求圖1.13（a）所示電路中的電流，圖中電壓為1.5 V，電阻為1。(a) (b)圖1.12應(yīng)用歐姆定律時(shí)的參考方向(a) (b) (c)圖1.13例題1.3附圖解圖1.13（a）所示電路中沒有標(biāo)出電流方向，可以設(shè)定其參考方向如圖1.13（b）所示，電壓和電流參考方向一致，那么 = A = 1.5 A若按圖1.13（c）設(shè)定其參考方向，由于電壓和電流參考方向選用不一致，那么 = A = - 1.5 A計(jì)算結(jié)果I < 0，說明圖1.13（c）設(shè)定的電流方向與實(shí)際方向相反。（2）全電路歐姆定律電源內(nèi)阻

13、越小，可以更多地向外電路提供電流（電能）。【小結(jié)】1應(yīng)用歐姆定律列式時(shí)，當(dāng)電壓和電流的正方向選得相反時(shí)，表達(dá)式須帶負(fù)號。2全電路歐姆定律。電流形式表達(dá)式為I = 電壓形式表達(dá)式為E = R I + R0 I = U + U0技能訓(xùn)練一、電工常用工具的使用 電工常用工具是指一般專業(yè)電工都要使用的工具。正確使用和維護(hù)電工工具，既能提高工作效率和施工質(zhì)量，又能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證操作安全和延長電工工具的使用壽命。常用的電工工具包括通用工具、線路安裝工具、登高工具和設(shè)備裝修工具等，這里只介紹通用工具。通用工具是指一般專業(yè)電工都要應(yīng)用的常用工具裝備。1、驗(yàn)電筆2.螺釘旋具1）螺釘旋具的式樣和規(guī)格2）使用螺

14、釘旋具的安全知識3）使用方法3.鋼絲鉗4.尖嘴鉗5.斷線鉗6.剝線鉗7.電工刀1）電工刀的使用2）使用電工刀的安全知識3）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容8.活絡(luò)扳手二、簡單直流電路測試任務(wù)評價(jià)一、操作檢查二、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)表1-2 電壓電流測量值與計(jì)算值任務(wù)2 電路基本定律及分析電阻元件電阻元件的電流、電壓關(guān)系1電阻的電流、電壓關(guān)系特性：將電阻兩端電壓與流過電阻電流的關(guān)系用圖形表示。在電阻為恒定值時(shí)，電流、電壓關(guān)系特性如圖1.14所示。圖1.14電阻的電流、電壓特性注意：電阻越小，這條直線越陡。線性電阻和非線性電阻1線性電阻：電壓、電流特性如圖1.15（a）所示，電阻是常數(shù)。2非線性電阻：電壓、電流特性如圖1.15（b）

15、所示，電阻不是常數(shù)。(a) (b)圖1.15電阻的電流、電壓特性常用電阻元件1線性性電阻（1）電阻參數(shù)標(biāo)注： 直接標(biāo)注在電阻上； 色環(huán)標(biāo)注。色環(huán)表示的意義如表1.2所示。表1.2色標(biāo)符號規(guī)定顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差（%）工作電壓/V銀色10 -2± 10金色10 -1± 5黑色010 -04棕色110 1± 16.3紅色210 2± 210橙色310 316黃色410 425綠色510 5± 0.532藍(lán)色610 6± 0.2540紫色710 7± 0.150灰色810 863白色910 9+ 50，- 20無色±

16、 20（2）二位有效數(shù)字色環(huán)標(biāo)記：如圖1.17所示，該電阻的阻值為2 700，允許偏差±5%；（3）三位有效數(shù)字色環(huán)標(biāo)記：如圖1.18所示，該電阻的阻值為33 200，允許偏差±1%。圖1.17兩位有效數(shù)字色標(biāo)示例圖1.18三位有效數(shù)字色標(biāo)示例2非線性電阻（1）熱敏電阻外形如圖1.19所示。（2）熱敏電阻： 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱NTC（Negative Temperature Coefficient）電阻；應(yīng)用于溫度測量和溫度調(diào)節(jié)，還可以作為補(bǔ)償電阻，對具有正溫度系數(shù)特性的元件（例如晶體管）進(jìn)行補(bǔ)償；抑制小型電動(dòng)機(jī)、電容器和白熾燈在通電瞬間所出現(xiàn)的大電流（沖擊電流）。

17、正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱PTC（Positive Temperature Coefficient）電阻。PTC電阻可用于小范圍的溫度測量、過熱保護(hù)和延時(shí)開關(guān)。（3）壓敏電阻：如圖1.20所示。圖1.19熱敏電阻圖1.20壓敏電阻壓敏電阻可用于過壓保護(hù)，將它并聯(lián)在被保護(hù)元件兩端，當(dāng)出現(xiàn)過電壓時(shí)，其電阻急劇減小，將電流分流以保護(hù)并聯(lián)在一起的元件。【小結(jié)】1線性電阻元件電流、電壓特性直線的斜率能反映電阻值的大小。2工程應(yīng)用中常用電阻元件為：串聯(lián)電路一 電阻的串聯(lián)把多個(gè)元件逐個(gè)順次連接起來，就組成了串聯(lián)電路。 電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)（1）電路中流過每個(gè)電阻的電流都相等。（2）電路兩端的總電壓等于各電阻兩端

18、的分電壓之和，即U = U1 U2 Un電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)（3）電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和，即R = R1 R2 Rn電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)上式表明，在串聯(lián)電路中，阻值越大的電阻分配到的電壓越大；反之電壓越小。電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)若已知R1和R2兩個(gè)電阻串聯(lián)，電路總電壓為U,可得分壓公式如下圖所示二 電阻串聯(lián)電路的應(yīng)用a.獲得較大阻值的電阻 b.限制和調(diào)節(jié)電路中電流   c.構(gòu)成分壓器 d. 擴(kuò)大電壓表量程三 電池的串聯(lián)當(dāng)用電器的額定電壓高于單個(gè)電池的電動(dòng)勢時(shí)，可以將多個(gè)電池串聯(lián)起來使用，稱串聯(lián)電池組。設(shè)串聯(lián)電池組是由n個(gè)電動(dòng)勢都是

19、E，內(nèi)阻都是r的電池組成，則 串聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢 串聯(lián)電池組的總內(nèi)阻并聯(lián)電路一 并聯(lián)電路把多個(gè)元件并列地連接起來，由同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路。電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn) （1）電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓。（2）電路的總電流等于流過各電阻的電流之和，即（3）電路的等效電阻（即總電阻）的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即4）電路中通過各支路的電流與支路的阻值成反比，即上式表明，阻值越大的電阻所分配到的電流越小，反之電流越大。若已知和兩個(gè)電阻并聯(lián)，并聯(lián)電路的總電流為I，可得分流公式如下：二 ：電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用 （1）凡是額定工作電壓相同的負(fù)載都采用并聯(lián)的工作方式。這樣每個(gè)負(fù)載都

20、是一個(gè)可獨(dú)立控制的回路，任一負(fù)載的正常啟動(dòng)或關(guān)斷都不影響其他負(fù)載的使用。 （2）獲得較小阻值的電阻。 （3）擴(kuò)大電流表的量程三 電池的并聯(lián) 有些用電器需要電池能輸出較大的電流，這時(shí)可用并聯(lián)電池組。設(shè)并聯(lián)電池組是由n個(gè)電動(dòng)勢都是E，內(nèi)阻都是r的電池組成，則 并聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢 并聯(lián)電池組的總內(nèi)阻 混聯(lián)電路電路中元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱為混聯(lián)。 對于電阻混聯(lián)電路的計(jì)算，只需根據(jù)電阻串、并聯(lián)的規(guī)律逐步求解即可，但對于某些較為復(fù)雜的電阻混聯(lián)電路，比較有效的方法就是畫出等效電路圖，然后計(jì)算其等效電阻。 例題 圖中R1 = R2 = R3 = 2，R4 = R5 = 4，試求A、B間的等效電阻R

21、AB。 解：1. 按要求在原電路中標(biāo)出字母C，如下左圖所示。2. 將A、B、C各點(diǎn)沿水平方向排列，并將R1-R5依次填入相應(yīng)的字母之間。R1與R2串聯(lián)在A、C間，R3在B、C之間，R4在A、B之間，R5在A、C之間，即可畫出等效電路圖，如上右圖所示。3. 由等效電路可求出AB間的等效電阻，即：2混聯(lián)電路上功率關(guān)系是：電路中的總功率等于各電阻上的功率之和。直流電橋一 直流電橋平衡條件電橋是測量技術(shù)中常用的一種電路形式。本節(jié)只介紹直流電橋。圖中的四個(gè)電阻都稱為橋臂，Rx是待測電阻。B、D間接入檢流計(jì)G。調(diào)整R1、R2、R三個(gè)已知電阻，直至檢流計(jì)讀數(shù)為零，這時(shí)稱為電橋平衡。電橋平衡時(shí)B、D兩點(diǎn)電位相

22、等，即 UAB = UAD UBC = UDC 因此 R1I1 = RxI2 R2I1 = RI2 可得 R1R = R2Rx 電橋的平衡條件是：電橋?qū)Ρ垭娮璧某朔e相等。利用直流電橋平衡條件可求出待測電阻Rx的值。 為了測量簡便，R1與R2之比常采用十進(jìn)制倍率，R則用多位十進(jìn)制電阻箱使測量結(jié)果可以有多位有效數(shù)字，并且選用精度較高的標(biāo)準(zhǔn)電阻，所以測得的結(jié)果比較準(zhǔn)確。二 不平衡電橋電橋的另一種用法是：當(dāng)Rx為某一定值時(shí)將電橋調(diào)至平衡，使檢流計(jì)指零。當(dāng)Rx有微小變化時(shí)，電橋失去平衡，根據(jù)檢流計(jì)的指示值及其與Rx間的對應(yīng)關(guān)系，也可間接測知Rx的變化情況。同時(shí)它還可將電阻Rx的變化換成電壓的變化，這在測

23、量和控制技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。1. 利用電橋測量溫度把鉑（或銅）電阻置于被測點(diǎn)，當(dāng)溫度變化時(shí)，電阻值也隨之改變，用電橋測出電阻值的變化，即可間接得知溫度的變化量。2. 利用電橋測量質(zhì)量把電阻應(yīng)變片緊貼在承重的部位，當(dāng)受到力的作用時(shí)，電阻應(yīng)變片的電阻就會(huì)發(fā)生變化，通過電橋電路可以把電阻的變化量轉(zhuǎn)換成電壓的變化量，經(jīng)過電壓放大器放大和處理后，最后顯示出物體的質(zhì)量?；鶢柣舴蚨呻娐分挥?個(gè)電阻，2個(gè)電源，似乎很簡單，可是你試一試，能用電阻串、并聯(lián)化簡，并用歐姆定律求解嗎？ 顯然不能如果要求計(jì)算不平衡的直流電橋，也會(huì)遇到同樣的困難。不能用電阻串、并聯(lián)化簡求解的電路稱為復(fù)雜電路。分析復(fù)雜電路要應(yīng)用基爾霍

24、夫定律。電路的基本術(shù)語支路 電路中的每一個(gè)分支稱支路。它由一個(gè)或幾個(gè)相互串聯(lián)的電路元件所構(gòu)成。含有電源的支路稱有源支路，不含電源的支路稱無源支路。節(jié)點(diǎn) 3條或3條以上支路所匯成的交點(diǎn)稱節(jié)點(diǎn)?；芈泛途W(wǎng)孔 電路中任一閉合路徑都稱回路。一個(gè)回路可能只含一條支路，也可能包含幾條支路。其中，最簡單的回路又稱獨(dú)立回路或網(wǎng)孔。一 基爾霍夫第一定律基爾霍夫第一定律又稱節(jié)點(diǎn)電流定律。它指出：在任一瞬間，流進(jìn)某一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，即I進(jìn) = I出對于節(jié)點(diǎn)O有 I1+ I2= I3+ I4 + I5可將上式改寫成 I1+ I2 -I3 - I4- I5 = 0因此得到 I = 0即對任一節(jié)點(diǎn)

25、來說，流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和恒等于零。 在應(yīng)用基爾霍夫第一定律求解未知電流時(shí)，可先任意假設(shè)支路電流的參考方向，列出節(jié)點(diǎn)電流方程。 通?？蓪⒘鬟M(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流取正，流出節(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)，再根據(jù)計(jì)算值的正負(fù)來確定未知電流的實(shí)際方向。 有些支路的電流可能是負(fù)，這是由于所假設(shè)的電流方向與實(shí)際方向相反。 沒有構(gòu)成閉合回路的單支路電流為零?；鶢柣舴虻谝欢煽梢酝茝V應(yīng)用于任一假設(shè)的閉合面（廣義節(jié)點(diǎn)）。 上圖電路中閉合面所包圍的是一個(gè)三角形電路，它有3個(gè)節(jié)點(diǎn)。應(yīng)用基爾霍夫第一定律可以列出IA = IAB-ICAIB = IBC-IABIC = ICA-IBC上面三式相加得IAIBIC = 0或 I = 0

26、 即流入此閉合面的電流恒等于流出該閉合面的電流。 二 基爾霍夫第二定律基爾霍夫第二定律又稱回路電壓定律。它指出：在任一閉合回路中，各段電路電壓降的代數(shù)和恒等于零。用公式表示為U = 0即在任一回路循環(huán)方向上，回路中電動(dòng)勢的代數(shù)和恒等于電阻上電壓降的代數(shù)和。在用式U = 0時(shí)，凡電流的參考方向與回路循環(huán)方向一致者，該電流在電阻上所產(chǎn)生的電壓降取正，反之取負(fù)。電動(dòng)勢也作為電壓來處理，即從電源的正極到負(fù)極電壓取正，反之取負(fù)。 在用式E = IR時(shí)，電阻上電壓的規(guī)定與用式U = 0時(shí)相同，而電動(dòng)勢的正負(fù)號則恰好相反。這種以支路電流為未知量，依據(jù)基爾霍夫定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解的

27、方法稱為支路電流法。支路電流參考方向和獨(dú)立回路繞行方向可以任意假設(shè)，繞行方向一般取與電動(dòng)勢方向一致，對具有兩個(gè)以上電動(dòng)勢的回路，則取電動(dòng)勢大的為繞行方向。 疊加原理分析a中電路，兩個(gè)電源的電動(dòng)勢分別為E1和E2，根據(jù)基爾霍夫第二定律可得I(R1 + R2 + R3) = E1 - E2解含有幾個(gè)電源的復(fù)雜電路時(shí)，可將其分解為幾個(gè)簡單電路來研究，然后將計(jì)算結(jié)果疊加，求得原電路的實(shí)際電流、電壓，這一原理稱為疊加原理。 疊加原理只適用于線性電路，即電路的參數(shù)不隨外加電壓及通過其中的電流而變化的電路；而且疊加原理只能用來計(jì)算電流和電壓，不能直接用于計(jì)算功率。電壓源與電流源的等效變換電路中的電源既提供電

28、壓，也提供電流。 將電源看作是電壓源或是電流源，主要是依據(jù)電源內(nèi)阻的大小。 為了分析電路的方便，在一定條件下電壓源和電流源可以等效變換。一 電壓源具有較低內(nèi)阻的電源輸出的電壓較為恒定，常用電壓源來表征。電壓源可分為直流電壓源和交流電壓源。實(shí)際電壓源可以用恒定電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r串聯(lián)起來表示。實(shí)際電壓源以輸出電壓的形式向負(fù)載供電，輸出電壓（端電壓）的大小為U = EIr，在輸出相同電流的條件下，電源內(nèi)阻r越大，輸出電壓越小。若電源內(nèi)阻r = 0，則端電壓U = E，而與輸出電流的大小無關(guān)。我們把內(nèi)阻為 零的電壓源稱為理想電壓源，又稱恒壓源。 一般用電設(shè)備所需的電源，多數(shù)是需要它輸出較為穩(wěn)定的電壓，這要求電源的內(nèi)阻越小越好，也就是要求實(shí)際電源的特性與理想電壓源盡量接近二 電流源 具有較高內(nèi)阻的電源輸出的電流較為恒定，常用電流源來表征。實(shí)際使用的穩(wěn)流電源、光電池等可視為電流源。 內(nèi)阻無窮大的電源稱為理想電流源，又稱恒流源。三 電壓源與電流源的等效變換電壓源與電流源等