電工基礎(chǔ)教程

第一章電路的基本概念和基本定律電路的基本概念和基本定律

第一章

電路的基本概念

1.1.1電路中的物理量1.1.2電路元件電路的基本定律1.2.1歐姆定律1.2.2克希荷夫定律§1.1§1.2§1.1電路的基本概念電路的物理量電路元件

(一)

無(wú)源元件

(二)有源元件電路的物理量電池?zé)襞蓦娏麟妷弘妱?dòng)勢(shì)EIRU+_負(fù)載電源電路中物理量的正方向物理量的正方向：實(shí)際正方向假設(shè)正方向?qū)嶋H正方向：物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。假設(shè)正方向（參考正方向）：在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。物理量的實(shí)際正方向物理量正方向的表示方法電池?zé)襞軮RUabE+_abu_+正負(fù)號(hào)abUab（高電位在前，低電位在后）

雙下標(biāo)箭頭uab電壓+-IR電流：從高電位指向低電位。電路條分析抽中的假設(shè)正方俯向（參贈(zèng)考方期向）問(wèn)題啄的提族出：在復(fù)平雜電眾路中痛難于援判斷五元件尖中物穿理量的實(shí)拳際方翻向，隱電路大如何填求解扛？電流章方向A

B？電流太方向B

A？E1ABRE2IR(1茫)屆在解原題前岔先設(shè)黨定一靜個(gè)正政方向何，作批為參來(lái)考方愈向；解決濁方法(3晉)顫根據(jù)躺計(jì)算劑結(jié)果浮確定熟實(shí)際記方向陡：若計(jì)秒算結(jié)縣果為莖正，繪則實(shí)性際方冤向與置假設(shè)賠方向集一致政；若計(jì)光算結(jié)幫果為術(shù)負(fù)，圓則實(shí)欺際方自向與船假設(shè)斯方向糠相反失。(2潮)體根據(jù)粗電路工的定變律、能定理上，列詢(xún)出物陶理量沉間相蠢互關(guān)系的午代數(shù)鑰表達(dá)扔式；例已知某：E=2載V,R=1幻玉Ω問(wèn)：壁當(dāng)U分別壞為挖3V臂和滴1棗V曲時(shí)，IR=?E

IRRURabU解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2)列電路方程：(3)數(shù)值計(jì)算（實(shí)際方向與假設(shè)方向一致）（實(shí)際方向與假設(shè)方向相反）E

IRRURabU(4柜)蛾為了淡避免繁列方軋程時(shí)奪出錯(cuò)崗，習(xí)慣酸上把I與U的方添向按相磨同方脂向假東設(shè)。(1窯)呢方程罩式U/生I=庭R僅適扯用于麻假設(shè)額正方到向一午致的征情況泄。(2渠)“實(shí)焰際方泊向”是物堆理中媽規(guī)定填的，北而“假林設(shè)訓(xùn)正方嚴(yán)向”則是人會(huì)們?cè)诿┻M(jìn)行出電路賽分析魚(yú)計(jì)算裹時(shí),銳任意恥假設(shè)膛的。(3仗)揪在以湊后的零解題不過(guò)程咸中，遍注意仇一定干要先假軌定“泳正方劉向”(即口在圖虎中表齒明物桃理量軋的參靈考方范向)冤，然后絮再列誓方程計(jì)算。缺遇少“鏈參考粘方向計(jì)”的喊物理惜量是倚無(wú)意觀義的督.提示

IRURab假設(shè):與的方向一致例假設(shè):與的方向相反

IRURab電別功宏率aIRUb功率英的概混念：設(shè)硬電路財(cái)任意緞兩點(diǎn)撕間的凱電壓拘為U,流佳入此部分歐電路逃的電姓流為I，氧則這臣部分左電路新消耗脹的功鼓率為源:功率有無(wú)正負(fù)？如果UI方向不一致結(jié)果如何？在U、股I正方向賊選擇畏一致攪的前組提下罪，IRUab或IRUab“吸砍收功蜂率”（負(fù)桑載）“發(fā)傻出功辨率”（電貍源）若P=UI

0若P廳=勺UI

0IUab+-根據(jù)能量守衡關(guān)系P（吸收）=P（發(fā)出）當(dāng)這計(jì)算藝的P>虧0時(shí),叔則送說(shuō)明U、浮I的實(shí)堅(jiān)際方倆向一掩致，陡此部魔分電船路消窯耗電桂功率改，為負(fù)載。所以所，從P的室+凈或功-峽可以陽(yáng)區(qū)分私器件腦的性乖質(zhì)，或是挎電源匙，或系是負(fù)貝載。結(jié)腔論在進(jìn)兔行功念率計(jì)曠算時(shí)冰，如果標(biāo)假設(shè)U、膠I正方近向一仔致。當(dāng)計(jì)謙算的P<搜0時(shí),延則床說(shuō)明U、舊I的實(shí)暗際方維向相賠反，鴿此部蓮分電圾路發(fā)躲出電學(xué)功率隱，為電陪源。伏濟(jì)-榴安也特性iuRiuui線性壺電阻非線高性電殘阻(一管)無(wú)源蝴元件1.電阻R（常用單位：、k、M）1.名1.催2外電路遼元件2.電感L：ui（單塌位：現(xiàn)H,稼m因H,H柔）單位融電流透產(chǎn)生肢的磁邊鏈線圈匝數(shù)磁通電感振中電屈流、奪電壓總的關(guān)切系uei當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.線圈面積線圈長(zhǎng)度導(dǎo)磁率電感謀和結(jié)怕構(gòu)參供數(shù)的腿關(guān)系線性電感:L=Const(如:空心電感

不變)非線性電感:L=Const(如:鐵心電感

不為常數(shù))uei電感甲是一鹿種儲(chǔ)慢能元健件,芝儲(chǔ)肆存的汽磁場(chǎng)胖能量某為：電感雨的儲(chǔ)困能3.叨電容C單位頑電壓拔下存無(wú)儲(chǔ)的欲電荷（單只位：召F,F把,圓pF泰）++++----+q-qui電容登符號(hào)有極居性無(wú)極超性+_電容夫上電歸流、桶電壓瞎的關(guān)邪系當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于斷路.uiC極板面積板間距離介電常數(shù)電容鋒和結(jié)詳構(gòu)參點(diǎn)數(shù)的鍵關(guān)系線性電容:C=Const(不變)非線性電容:C=Const(不為常數(shù))uiC電容幅的儲(chǔ)儀能電容訂是一首種儲(chǔ)管能元快件,痛儲(chǔ)險(xiǎn)存的娃電場(chǎng)迅能量外為：無(wú)源儀元件仗小結(jié)理想詞元件哲的特野性漸（u與i的關(guān)蒜系）LCR實(shí)際獎(jiǎng)元件的特倒性可社以用數(shù)若干炎理想弱元件袍來(lái)表均示例：電感線圈L

：電感量R：導(dǎo)線電阻C：線間分布電容參數(shù)停的影餐響和程電路乖的工黎作條感件有裕關(guān)。UR1R2LCR1UR2U為直妨流電博壓時(shí)悉,以顫上電蟻路等寺效為注意L、C在不披同電瀉路中芽的作障用1.告電壓拋源伏安斤特性電壓豎源模話型IUEUIRO+-ERo越大斜率越大(二怎)螺有源擱元件主要謀講有敗源元討件中洗的兩叮種電蝦源：債電壓需源和依電流魄源。理想少電壓議源霸（恒煙壓源然）:RO=0捏時(shí)的謊電壓冷源.特點(diǎn)：(1）蘭輸出頓電壓不功變，膚其值頓恒等聯(lián)于電認(rèn)動(dòng)勢(shì)棉。即Uab

E；（2筒）電絨源中條的電播流由熔外電服路決恰定。IE+_abUab伏安特性IUabE恒壓萬(wàn)源中公的電轎流由摧外電罩路決外定設(shè):E=10猶VIE+_abUab2

R1當(dāng)R1R2同時(shí)憂接入袋時(shí)：I=1優(yōu)0AR22

例當(dāng)R1接入時(shí)：I=5A則：恒壓厲源特險(xiǎn)性中港不變碌的是鹽：_靜__架__皮__呈__咱__吊__E恒壓斑源特抹性中編變化騰的是丟：_弱__茶__黨__兼__捧__紹__I__巴__義__稼__勤__珠_(kāi)_王__協(xié)__郊_銹會(huì)乎引起盲I落的芒變化頌。外電籠路的繡改變I的變破化可償能是熊_愈__塌__邀__驅(qū)的棵變化禮，或者充是_帆__辣__惑__波的變蒸化。大小方向+_I恒壓只源特疏性小撥結(jié)EUababR2.捉電嗽流源ISROabUabIIsUabI外特性

電流慣源模紹型RORO越大特性越陡理想賊電流谷源（恒績(jī)流源刺):RO=

時(shí)的榆電流劇源.特點(diǎn)：（1貢）輸晶出電透流不燙變，林其值釀恒等僻于電流源壩電流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2脆）輸磚出電文壓由許外電扛路決冬定。恒流蹄源兩辣端電兵壓由奇外電禿路決哀定IUIsR設(shè):IS=1鋼AR=10時(shí)，U=10

VR=1

時(shí)，U=1

V則:例恒流斜源特磚性小蘆結(jié)恒流需源特腿性中己不變韻的是撤：_沸__華__勇__蛋__幫__拌__Is恒流覆源特旺性中消變化熊的是膠：_槳__哀__棍__禍__臺(tái)__徹__Uab__廚__猴__醉__營(yíng)__歌__錘__循__浪_讓會(huì)知引起Uab的變注化。外電港路的朋改變Uab的變螺化可舅能是兔_管__宅__摩__神的緞變化籍，或者往是跨__陰__鵝__修_的渴變化呆。大小方向理想康恒流切源兩食端可否爛被短蟻路？abIUabIsR恒流全源舉孝例IcIbUce當(dāng)Ib確定債后，Ic就基追本確刪定了裁。在IC基本羽恒定的范夠圍內(nèi)大，Ic可視語(yǔ)為恒陳流源晨(亦電路張?jiān)返某楣废?頭。cebIb+-E+-晶體今三極撈管UceIc電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IER_+abUab=?Is原則：Is不能盆變，E不能算變。電壓這源中嚷的電尤流I=歡IS恒流壟源兩迅端的城電壓恒壓徑源與歸恒流蚊源特假性比瓜較恒壓源恒流源不變量變化量E+_abIUabUab=E

（常數(shù)）Uab的大廈小、極方向互均為辦恒定先，外電礙路負(fù)弱載對(duì)Uab無(wú)影魔響。IabUabIsI=Is

（常數(shù)）I的大監(jiān)小、塘方向造均為繞恒定向，外電絮路負(fù)帳載對(duì)I無(wú)影準(zhǔn)響。輸出壘電流I可變浮-調(diào)--粉--I的大知小、魄方向強(qiáng)均由外獄電路石決定端電鈴壓Uab可變唐-桐--路--Uab的大撕小、逗方向均由設(shè)外電索路決謙定3.穩(wěn)兩種冤電源弊的等論效互津換等效迅互換梅的條蒸件：艦對(duì)外撞的電間壓電聾流相魚(yú)等。I妖=鞋I'Uab=酷Uab'即：IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'等效冠互換冊(cè)公式IRO+-EbaUabISabUab'I'RO'則I=I'Uab=Uab'若aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'IsabI'等效咽變換豆的注脾意事唉項(xiàng)“等效”是指“對(duì)外”等效（等效互換前后對(duì)外伏--安特性一致），對(duì)內(nèi)不等效。(1)時(shí)例如：IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO'中則消耗能量對(duì)內(nèi)不等效對(duì)外等效注意澡轉(zhuǎn)換尊前后E與Is的方板向(2餐)aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaE+-bI（不存燙在）(4灑)進(jìn)行儲(chǔ)電路關(guān)計(jì)算呀時(shí)，恰恒壓婆源串材電阻辰和恒僅電流漏源并削電阻唱兩者交之間奶均可憂等效鼻變換跪。RO和RO'不一犁定是己電源肚內(nèi)阻校。R1R3IsR2R5R4I3I1I應(yīng)用舉例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?(接碌上頁(yè)歸)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R1R3IsR2R5R4I3I1I+RdEd+R4E4R5I--(接索上頁(yè)農(nóng))ISR5R4IR1//體R2//套R(shí)3I1+I310V+-2A2

I討論題哪個(gè)答案對(duì)???+-10V+-4V2

歐姆筋定律克希勻荷夫抖定律(一顆)克氏耀電流吩定律(二桿)克氏報(bào)電壓古定律電路的基本定律§1.2RUI注意：用歐姆穩(wěn)定律杜列方斤程時(shí)均，一馬定要賣(mài)在圖中湖標(biāo)明跨正方佳向。RUIRUI歐姆抗定律廣義炮歐姆助定律(支叉路中刺含有遼電動(dòng)款勢(shì)時(shí)遣的歐霉姆定永律)當(dāng)Uab>E時(shí)，I>0表明臘方向丹與圖類(lèi)中假皂設(shè)方趟向一蒸致當(dāng)Uab<E時(shí)，I<0表明崇方向畫(huà)與圖練中假確設(shè)方飾向相豈反E+_baIUabR1.爹2.鴉2她克勵(lì)希荷扛夫氏漫定律谷（克眉氏定迷律）用來(lái)卡描述貫電路驢中各遙部分始電壓哭或各府部分叨電流睡間的杠關(guān)系險(xiǎn),其卵中包技括克饑氏電倚流和裁克氏作電壓切兩個(gè)戶(hù)定律剖。名詞堆注釋釣：節(jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)支路：電路中每一個(gè)分支回路：電路中任一閉合路徑支路摔：ab、ad、…界.森..（共史6條宅）回路喜：ab姓da、bc執(zhí)db、…餐..鋼.（共戚7勇個(gè)）節(jié)點(diǎn)理：a、b、…鏈.績(jī)..(共須4個(gè)壞）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-(一怠)介克亭氏電要流定章律對(duì)任誰(shuí)何節(jié)蘋(píng)點(diǎn)，弦在任婦一瞬梅間，麥流入算節(jié)點(diǎn)美的電舟流等迷于由禿節(jié)點(diǎn)很流出材的電唇流。足或者浩說(shuō)，劇在任香一瞬灑間，課一個(gè)錄節(jié)點(diǎn)辱上電火流的渡代數(shù)潑和為號(hào)0石。I1I2I3I4克氏明電流央定律倆的依據(jù)：電去流的衰連續(xù)鄰性

I=0即：例或：電流塊定律汁還可悔以擴(kuò)叛展到筐電路揀的任接意封稍閉面老。例I1+I2=I3例I=0克氏維電流成定律該的擴(kuò)經(jīng)展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R(二槽)述克攪氏電恥壓定建律對(duì)電具路中慈的任肺