电工电子学 C
电路的基本概念南京工业大学信息科学与工程学院电子系第一章电工电子学 B
第一章 电路的基本概念
1.1 电路的作用和组成
1.2 电路的基本物理量
1.3 电阻、电容和电感元件
1.4 电源元件
1.5 电路的工作状态
1.6 电路的基本定律
1.7 电路中电位的概念及计算电工电子学 B
本章的基本要求：
一、理解电压与电流参考方向的意义二、能正确而熟练的应用电路基本定律三、了解电路的三种状态及额定值的意义四、会计算电路中某点的电位电工电子学 B
1.1 电路的作用和组成电路,由各种元件相互连接而构成的电流的通路。
1、实现电能的传输、转换；
2,实现信号的传递与处理。
一、电路的作用：
电池灯泡放大器扬声器话筒电工电子学 B
二、电路的组成及模型：
1、组成,电源、负载和中间环节 。
电池 灯泡电源,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电工电子学 B
2、模型,
为了便于用 数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，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 。
+
Ro
E -
手电筒的电路模型灯泡开关电池导线
S
R
电工电子学 B
几个概念：
激励,作用于电路上的电源或信号源的电压或电流，
也称为 输入 。
响应,由激励在电路各部分产生的电压或电流，也称为 输出 。
电路分析,在已知电路结构和元件参数的条件下，分析电路的激励与响应之间的关系。
电工电子学 B
1.2 电路的基本物理量一、电流及其参考方向：
1、电流,电荷在导体中有规则的 定向移动 形成电流，亦叫电流强度，简称电流 i。
dt
dqi?
3、实际方向,习惯上规定 正电荷 移动的方向为电流的实际方向。
4、参考方向,任选 某一方向为其参考方向，也叫其正方向。
2、分类,直流电流 I、交流电流 i。
电工电子学 B
5、正负,当电流的实际方向与其参考方向 一致时，其值为正 ；当电流的实际方向与其参考方向 相反时，
其值为负 。
10V 10?
I1
10V 10?
I1
I1=1A I1=-1A
电工电子学 B
6、表示方法,
a、用 箭头 来表示，箭头的方向为其参考方向；
b、用 双下标 表示，例如 Iab表示电流参考方向由 a指向 b。
7、单位,安培 （ A,Ampere）
[毫安 mA 微安 uA]
换算,1mA = 10-3A 1uA = 10-6A
电工电子学 B
二、电压和电动势及其参考方向：
（ 1）电压,电场力把电位正电荷从电路中的一点移到另外一点所作的功，为这两点之间的电压。
dq
dwu?
（ 3）实际方向,规定由高电位端指向低电位端。
（ 4）参考方向,任选 某一方向为其参考方向，也叫其正方向。
1、电压：
（ 2）分类,直流电压 U、交流电压 u。
电工电子学 B
（ 5）正负,电压值为 正时,电压的实际极性和参考 极性相同,否则 相反 。
+ 实 际 方 向
（ 参 考 方 向 ）
U
+ 实 际 方 向
（ 参 考 方 向 ）
U
U>0 U<0
电工电子学 B
（ 6）表示方法,
a、用 极性“＋”,,－” 表示，参考方向 由正指向负；
b、用 双下标 表示，例如 Uab表示其参考方向由 a指向 b。
（ 7）单位,伏特 （ V,Volt)
[毫伏 mV 微伏 uV 千伏 kV ]
换算,1mV ＝ 10－ 3V 1uV ＝ 10－ 6V
1kV ＝ 103V
电工电子学 B
2、关联与非关联参考方向：
+
U
I
+
U
I
关联 参考方向 非关联 参考方向关联参考方向,电流和电压的参考方向一致；
非关联参考方向,电流和电压的参考方向不一致；
电工电子学 B
3、电动势：
（ 1）概念,描述了电源中 外力做功 的能力，它的大小等于外力在电源内部克服电场力把单位正电荷从负极移到正极所做的功。
（ 2）实际方向,在电源内部由 负极指向正极 。
（ 3）单位,伏特 （ V,Volt)
电工电子学 B
三、电功率：
1、概念,描述电路元件中电能变换的速度，其值为单位时间内元件所吸收或输出的电能。
uidtdwp UIP?
2、单位,瓦（ W）
3、计算：
（ 1）当电流和电压为关联参考方向时：
（ 2）当电流和电压为非关联参考方向时：
（ 3）若,表示该元件吸收功率； （负载）
若,表示该元件产生功率。 （电源）
0?p
iup
iup
0?p
举例,教材 P4 例 1－ 1
电工电子学 B
1.3 电阻、电感和电容元件一、电阻元件：
u
i
R
线性电阻元件,伏安曲线为通过坐标原点的一条直线。
欧姆定律：
0
u
i
Rtan?
R为电阻，单位：欧姆（?）
u?－ R i （非关联参考方向）
令 G? 1/R G 称为电导 单位：西门子（ S,Siemens）
（关联参考方向）u? R i
电工电子学 B
功率,RuRiuip 22
能量：
dtRitpdW tttt
00
2
非线性电阻元件,伏安曲线不是通过坐标原点的一条直线。
（耗能元件）
电工电子学 B
二、电容元件：
线性电容元件,库伏特性曲线在 u－ q平面上为通过原点的直线。
C
i
u
+
+
对线性电容元件有,q = Cu
C 称为电容器的电容单位,法拉 （ F） [微法?F 纳法 nF 皮法 pF]
1?F=10-6F 1nF=10-9F 1pF=10-12F
电工电子学 B
电压、电流关系：
t
uC
dt
d C u
t
qi
d
d
d
d （直流相当于断路）
电场能量：
2
2
1 CuW?
非线性电容元件,库伏特性曲线在 u－ q平面上不是通过原点的直线。
（储能元件）
电工电子学 B
三、电感元件：
线性电感元件,韦安特性曲线在 i－?平面上为通过原点的直线。
Li对线性电感元件有：
L 称为电感器的电感单位,亨利 （ H） [微亨?H 毫亨 mH ]
1?H=10-6H 1mH=10-3H
L
i
+
u
e
L
电工电子学 B
由电磁感应定律可得，自感电动势为：
dt
diL
dt
de
dt
diLu?端电压,（直流相当于短路）
磁场能量：
2
2
1 LiW?
（ 储能元件）
电工电子学 B
1.4 电源元件能够独立向外电路提供能量的电源，分为电压源和电流源。
一、独立电源：
1、理想电源：
是实际电源的理想化模型，分为理想电压源和理想电流源。
（ 1）理想电压源,向负载提供一个恒定值的电压 —— 直流电压 US或频率和幅值不变的交流电压 us。
电工电子学 B
U
S
U
I
U
S
U
I
U
S
0
U
I
图形符号 伏安特性特点,（ 1） 恒压源两端的电压与流过电源的电流无关；
（ 2）恒压源输出电流的大小取决于所连接的外电路。
电工电子学 B
（ 2）理想电流源,向负载提供一个恒定值的电流 —— 直流电流 IS或频率和幅值不变的交流电流 is。
I
S
U
I
S
0
U
I
图形符号 伏安特性特点,（ 1） 恒流源输出的电流与恒流源的端电压无关；
（ 2） 恒流源的端电压取决于与恒流源相连接的外电路。
电工电子学 B
其电路模型通常为电源元件和电阻元件的组合。
U
S
U
R
0
R
I
a
b
1、实际电源：
（ 1）电压源模型：
u
S
0
U
I
U
S
R
0
IRUU s 0
电工电子学 B
（ 2）电流源模型：
I
S
U
R
0
R
I
a
b
0R
UII s
0
U
I
I
S
I
S
R
0
电工电子学 B
二、受控电源（？？？？？？ ）：
1、定义,电压源的电压或电流源的电流是受电路中其他部分的电压或电流控制。
2、电路符号：
+ –
受控电压源受控电压源 受控电流源受控电流源电工电子学 B
三、分类：
1、电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source )
CCCS
i
1
+
_
u
2
i
2
+
_
u
1
i
1
i 2i 1
C C V S
r i 1
+
_
u 2
+
_
u 1
+
_
2、电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source )
,电流放大倍数
r,转移电阻电工电子学 B
3、电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source )
VC CS
gu 1
+
_
u 2
i 2
+
_
u 1
i 1
V C V S
u 1
+
_
u 2
+
_
u 1
+
_
i 2i 1
4、电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source )
g,转移电导
,电压放大倍数电工电子学 B
1.5 电路的工作状态
oIREU
IIREUIP )( 0
一、有载状态：
1、特性：
E
U
R
0
R
I
S
开关闭合
RR
EI
0
负载电流：
端 电 压,U = IR
负载功率：
PPP E
电源外特性 I
U
E 20 IREI
电源产生的功率电源内部消耗的功率电工电子学 B
2、额定值及运行状态,
额定值,电器设备的安全使用值，用 UN,IN和 PN表示。
运行状态,
欠载 （轻载）：
NN PPII （不经济）
过载 （超载）：
NN PPII （设备易损坏）
额定工作状态：
NN PPII （经济合理安全可靠）
电工电子学 B
二、开路状态：
E
U
R
0
R
I
S
开关断开特征,
0?I
0?P
EUU 0
负载功率：
电 流,
开路电压：
电工电子学 B
三、短路状态：
E
U
R
0
R
I
S
导线短接特征,
0R
EII
S
0?P
0?U端 电 压,
负载功率,
02 RIP SE?电源功率,
短路电流,
电工电子学 B
1.6 电路的基本定律对于一个线性电阻元件而言，流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
i
u
+
R
一、欧姆定律：
关联参考方向：
I
UR?
RIU非关联参考方向：
电工电子学 B
二、基尔霍夫定律：
1、几个术语：
（ 1）支路 (branch)：电路中流过同一电流的分支。 (b)
（ 2）节点 (node),电路中三条或三条以上支路的连接点称为节点。 (n)
（ 3）回路 (loop)：由一条或多条支路组成的闭合路径。 (l)
(4) 网孔 (mesh)：对平面电路，内部不含有支路的回路为网孔,即每个网眼就是网孔。网孔是回路，
但回路不一定是网孔。
电工电子学 B
a
b
+
_
R
1
u
S1
+
_
u
S2
R
2
R
3
1
2
3
1 2
3
支 路,b = 3
节点,n = 2
回路,l = 3
网孔,2 个
a
b
c
d
I
3
I
6
I
4
I
2
I
1
I
5
R
2
R
3
R
6
R
4
R
5
R
1
E
1
E
2
支路,b = 6
节 点,n = 4
回 路,l = 7
网 孔,3 个电工电子学 B
2、基尔霍夫电流定律 (KCL)：
0I
(1)内容,任何时刻，对任一节点，所有支路电流的 代数和 为零。即：
(2)符号的确定,选定参考方向后，习惯上取 流出 该节点的支路电流 为负,流入为正。
i 1
i 4
i 2 i
3
例例
i1- i2+ i3- i4= 0
i1+ i3= i2+ i4
电工电子学 B
(3)另一种表达,在任一瞬时，流向某一结点的电流之和等于由该结点流出的电流之和。即
(4)推广,对任一包围几个节点的闭合面而言，流入该闭合面（广义节点）的电流等于流出该闭合面的电流。 A
B
C
I C A
I A B
I B C
I A
I B
I C
证明：结点 A,IA = IAB － ICA
结点 B,IB = IBC － IAB
结点 C,IC = ICA － IBC
左右两边相加可得
IA ＋ IB ＋ IC ＝ 0
出入 II
电工电子学 B
3、基尔霍夫电压定律 (KVL)
(1)内容,在集总参数电路中，任一时刻，任一回路中，
所有支路电压的 代数和 等于零。即：
(2)符号的确定：
a,任一选择 一个绕行方向，可以顺时针也可以逆时针；
b、电压的参考方向与绕行方向 一直取正 号，电压的参考方向与绕行方向 相反则取负号 。
E 1
R 1
I 1
a
b
c d
R 2
E 2
I 2
U 1 U 2
U 3
U 4
0U
表达试,U1－ U2 － U3 ＋ U4 ＝ 0
U1 ＋ U4 ＝ U2 ＋ U3即：
电工电子学 B
（ 3）另一种表达,从任一回路中的任一点出发，沿任一方向绕行一周，则在该方向上电位降之和等于电位升之和。
即,
升降 ＝ UU
（ 4）推广,KVL定律不仅应用于闭合回路，也可以应用于回路的部分电路，即 假想回路 。
R
U
E
I
E － RI － U ＝ 0
电工电子学 B
定律应用中注意的问题：
1、两个定律具有普遍性，它们适用于由不同元件所构成的电路，也适用于任一瞬时对任何变化的电流和电压；
2、在运用定律时，首先要在电路中标注出电流、电压或电动势的参考方向；
3、在应用 KVL定律时，要选择一个绕行方向 。
电工电子学 B
例,有一个闭合回路如图所示，各支路的元件是任意的，但已知,UAB ＝ － 4V,UDA ＝ － 3V,UBC ＝ － 4V。
试求,（ 1） UCD；（ 2） UCA。
A B
D C
U DA
U CD
U AB
U BC
解,(1)由基本的 KVL定律可得,
UAB ＋ UBC ＋ UCD ＋ UDA ＝ 0
即,5＋（－ 4）＋ UCD ＋（－ 3）＝ 0
则 UCD ＝ 2V
电工电子学 B
(2)ABCA不是闭合回路，也可以应用 KVL定律得到,
UAB ＋ UBC + UCA ＝ 0
即,5+（－ 4）＋ UCA ＝ 0
则 UCA ＝ － 1V
电工电子学 B
1.7 电路中电位得概念及计算一、电位,某点相对于参考点的电压。
二、计算：
电路中某点的电位等于从该点开始沿 任一 路径到达参考点的电压降的代数和。
三、求解步骤：
1、任选参考点，设其电位为零；
3、以零电位参考点为准，逐点计算各点电位。
2、标出各电流参考方向并计算；
注意,电位为单下标，记为：,UX”。
电工电子学 B
例 1:求图示电路中各点的电位 Ua,Ub,Uc,Ud。
c
a
2 0
6
1 0 A
E
2
9 0 V
E
1
d
b
5
6 A
1 4 0 V
4 A
解：设 Ua = 0 V
Ub =－ 10× 6 =－ 60V
Uc = 4× 20 = 80 V
Ud = 6× 5 = 30 V
设 Ub= 0 V
Ua = 10× 6 = 60V
Uc = E1 = 140V
Ud = E2 = 90V
电工电子学 B
结论：
c
a
2 0
6
1 0 A
E
2
9 0 V
E
1
d
b
5
6 A
1 4 0 V
4 A
1,电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；
2,电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变,即与零电位参考点的选取无关。
四、电路的简化：
c
a
2 0
6
9 0 V
d
5
1 4 0 V
电工电子学 B
作业,1-1,1-12,1-19,1-21,1-22
电路的基本概念南京工业大学信息科学与工程学院电子系第一章电工电子学 B
第一章 电路的基本概念
1.1 电路的作用和组成
1.2 电路的基本物理量
1.3 电阻、电容和电感元件
1.4 电源元件
1.5 电路的工作状态
1.6 电路的基本定律
1.7 电路中电位的概念及计算电工电子学 B
本章的基本要求：
一、理解电压与电流参考方向的意义二、能正确而熟练的应用电路基本定律三、了解电路的三种状态及额定值的意义四、会计算电路中某点的电位电工电子学 B
1.1 电路的作用和组成电路,由各种元件相互连接而构成的电流的通路。
1、实现电能的传输、转换；
2,实现信号的传递与处理。
一、电路的作用：
电池灯泡放大器扬声器话筒电工电子学 B
二、电路的组成及模型：
1、组成,电源、负载和中间环节 。
电池 灯泡电源,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电工电子学 B
2、模型,
为了便于用 数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，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 。
+
Ro
E -
手电筒的电路模型灯泡开关电池导线
S
R
电工电子学 B
几个概念：
激励,作用于电路上的电源或信号源的电压或电流，
也称为 输入 。
响应,由激励在电路各部分产生的电压或电流，也称为 输出 。
电路分析,在已知电路结构和元件参数的条件下，分析电路的激励与响应之间的关系。
电工电子学 B
1.2 电路的基本物理量一、电流及其参考方向：
1、电流,电荷在导体中有规则的 定向移动 形成电流，亦叫电流强度，简称电流 i。
dt
dqi?
3、实际方向,习惯上规定 正电荷 移动的方向为电流的实际方向。
4、参考方向,任选 某一方向为其参考方向，也叫其正方向。
2、分类,直流电流 I、交流电流 i。
电工电子学 B
5、正负,当电流的实际方向与其参考方向 一致时，其值为正 ；当电流的实际方向与其参考方向 相反时，
其值为负 。
10V 10?
I1
10V 10?
I1
I1=1A I1=-1A
电工电子学 B
6、表示方法,
a、用 箭头 来表示，箭头的方向为其参考方向；
b、用 双下标 表示，例如 Iab表示电流参考方向由 a指向 b。
7、单位,安培 （ A,Ampere）
[毫安 mA 微安 uA]
换算,1mA = 10-3A 1uA = 10-6A
电工电子学 B
二、电压和电动势及其参考方向：
（ 1）电压,电场力把电位正电荷从电路中的一点移到另外一点所作的功，为这两点之间的电压。
dq
dwu?
（ 3）实际方向,规定由高电位端指向低电位端。
（ 4）参考方向,任选 某一方向为其参考方向，也叫其正方向。
1、电压：
（ 2）分类,直流电压 U、交流电压 u。
电工电子学 B
（ 5）正负,电压值为 正时,电压的实际极性和参考 极性相同,否则 相反 。
+ 实 际 方 向
（ 参 考 方 向 ）
U
+ 实 际 方 向
（ 参 考 方 向 ）
U
U>0 U<0
电工电子学 B
（ 6）表示方法,
a、用 极性“＋”,,－” 表示，参考方向 由正指向负；
b、用 双下标 表示，例如 Uab表示其参考方向由 a指向 b。
（ 7）单位,伏特 （ V,Volt)
[毫伏 mV 微伏 uV 千伏 kV ]
换算,1mV ＝ 10－ 3V 1uV ＝ 10－ 6V
1kV ＝ 103V
电工电子学 B
2、关联与非关联参考方向：
+
U
I
+
U
I
关联 参考方向 非关联 参考方向关联参考方向,电流和电压的参考方向一致；
非关联参考方向,电流和电压的参考方向不一致；
电工电子学 B
3、电动势：
（ 1）概念,描述了电源中 外力做功 的能力，它的大小等于外力在电源内部克服电场力把单位正电荷从负极移到正极所做的功。
（ 2）实际方向,在电源内部由 负极指向正极 。
（ 3）单位,伏特 （ V,Volt)
电工电子学 B
三、电功率：
1、概念,描述电路元件中电能变换的速度，其值为单位时间内元件所吸收或输出的电能。
uidtdwp UIP?
2、单位,瓦（ W）
3、计算：
（ 1）当电流和电压为关联参考方向时：
（ 2）当电流和电压为非关联参考方向时：
（ 3）若,表示该元件吸收功率； （负载）
若,表示该元件产生功率。 （电源）
0?p
iup
iup
0?p
举例,教材 P4 例 1－ 1
电工电子学 B
1.3 电阻、电感和电容元件一、电阻元件：
u
i
R
线性电阻元件,伏安曲线为通过坐标原点的一条直线。
欧姆定律：
0
u
i
Rtan?
R为电阻，单位：欧姆（?）
u?－ R i （非关联参考方向）
令 G? 1/R G 称为电导 单位：西门子（ S,Siemens）
（关联参考方向）u? R i
电工电子学 B
功率,RuRiuip 22
能量：
dtRitpdW tttt
00
2
非线性电阻元件,伏安曲线不是通过坐标原点的一条直线。
（耗能元件）
电工电子学 B
二、电容元件：
线性电容元件,库伏特性曲线在 u－ q平面上为通过原点的直线。
C
i
u
+
+
对线性电容元件有,q = Cu
C 称为电容器的电容单位,法拉 （ F） [微法?F 纳法 nF 皮法 pF]
1?F=10-6F 1nF=10-9F 1pF=10-12F
电工电子学 B
电压、电流关系：
t
uC
dt
d C u
t
qi
d
d
d
d （直流相当于断路）
电场能量：
2
2
1 CuW?
非线性电容元件,库伏特性曲线在 u－ q平面上不是通过原点的直线。
（储能元件）
电工电子学 B
三、电感元件：
线性电感元件,韦安特性曲线在 i－?平面上为通过原点的直线。
Li对线性电感元件有：
L 称为电感器的电感单位,亨利 （ H） [微亨?H 毫亨 mH ]
1?H=10-6H 1mH=10-3H
L
i
+
u
e
L
电工电子学 B
由电磁感应定律可得，自感电动势为：
dt
diL
dt
de
dt
diLu?端电压,（直流相当于短路）
磁场能量：
2
2
1 LiW?
（ 储能元件）
电工电子学 B
1.4 电源元件能够独立向外电路提供能量的电源，分为电压源和电流源。
一、独立电源：
1、理想电源：
是实际电源的理想化模型，分为理想电压源和理想电流源。
（ 1）理想电压源,向负载提供一个恒定值的电压 —— 直流电压 US或频率和幅值不变的交流电压 us。
电工电子学 B
U
S
U
I
U
S
U
I
U
S
0
U
I
图形符号 伏安特性特点,（ 1） 恒压源两端的电压与流过电源的电流无关；
（ 2）恒压源输出电流的大小取决于所连接的外电路。
电工电子学 B
（ 2）理想电流源,向负载提供一个恒定值的电流 —— 直流电流 IS或频率和幅值不变的交流电流 is。
I
S
U
I
S
0
U
I
图形符号 伏安特性特点,（ 1） 恒流源输出的电流与恒流源的端电压无关；
（ 2） 恒流源的端电压取决于与恒流源相连接的外电路。
电工电子学 B
其电路模型通常为电源元件和电阻元件的组合。
U
S
U
R
0
R
I
a
b
1、实际电源：
（ 1）电压源模型：
u
S
0
U
I
U
S
R
0
IRUU s 0
电工电子学 B
（ 2）电流源模型：
I
S
U
R
0
R
I
a
b
0R
UII s
0
U
I
I
S
I
S
R
0
电工电子学 B
二、受控电源（？？？？？？ ）：
1、定义,电压源的电压或电流源的电流是受电路中其他部分的电压或电流控制。
2、电路符号：
+ –
受控电压源受控电压源 受控电流源受控电流源电工电子学 B
三、分类：
1、电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source )
CCCS
i
1
+
_
u
2
i
2
+
_
u
1
i
1
i 2i 1
C C V S
r i 1
+
_
u 2
+
_
u 1
+
_
2、电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source )
,电流放大倍数
r,转移电阻电工电子学 B
3、电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source )
VC CS
gu 1
+
_
u 2
i 2
+
_
u 1
i 1
V C V S
u 1
+
_
u 2
+
_
u 1
+
_
i 2i 1
4、电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source )
g,转移电导
,电压放大倍数电工电子学 B
1.5 电路的工作状态
oIREU
IIREUIP )( 0
一、有载状态：
1、特性：
E
U
R
0
R
I
S
开关闭合
RR
EI
0
负载电流：
端 电 压,U = IR
负载功率：
PPP E
电源外特性 I
U
E 20 IREI
电源产生的功率电源内部消耗的功率电工电子学 B
2、额定值及运行状态,
额定值,电器设备的安全使用值，用 UN,IN和 PN表示。
运行状态,
欠载 （轻载）：
NN PPII （不经济）
过载 （超载）：
NN PPII （设备易损坏）
额定工作状态：
NN PPII （经济合理安全可靠）
电工电子学 B
二、开路状态：
E
U
R
0
R
I
S
开关断开特征,
0?I
0?P
EUU 0
负载功率：
电 流,
开路电压：
电工电子学 B
三、短路状态：
E
U
R
0
R
I
S
导线短接特征,
0R
EII
S
0?P
0?U端 电 压,
负载功率,
02 RIP SE?电源功率,
短路电流,
电工电子学 B
1.6 电路的基本定律对于一个线性电阻元件而言，流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
i
u
+
R
一、欧姆定律：
关联参考方向：
I
UR?
RIU非关联参考方向：
电工电子学 B
二、基尔霍夫定律：
1、几个术语：
（ 1）支路 (branch)：电路中流过同一电流的分支。 (b)
（ 2）节点 (node),电路中三条或三条以上支路的连接点称为节点。 (n)
（ 3）回路 (loop)：由一条或多条支路组成的闭合路径。 (l)
(4) 网孔 (mesh)：对平面电路，内部不含有支路的回路为网孔,即每个网眼就是网孔。网孔是回路，
但回路不一定是网孔。
电工电子学 B
a
b
+
_
R
1
u
S1
+
_
u
S2
R
2
R
3
1
2
3
1 2
3
支 路,b = 3
节点,n = 2
回路,l = 3
网孔,2 个
a
b
c
d
I
3
I
6
I
4
I
2
I
1
I
5
R
2
R
3
R
6
R
4
R
5
R
1
E
1
E
2
支路,b = 6
节 点,n = 4
回 路,l = 7
网 孔,3 个电工电子学 B
2、基尔霍夫电流定律 (KCL)：
0I
(1)内容,任何时刻，对任一节点，所有支路电流的 代数和 为零。即：
(2)符号的确定,选定参考方向后，习惯上取 流出 该节点的支路电流 为负,流入为正。
i 1
i 4
i 2 i
3
例例
i1- i2+ i3- i4= 0
i1+ i3= i2+ i4
电工电子学 B
(3)另一种表达,在任一瞬时，流向某一结点的电流之和等于由该结点流出的电流之和。即
(4)推广,对任一包围几个节点的闭合面而言，流入该闭合面（广义节点）的电流等于流出该闭合面的电流。 A
B
C
I C A
I A B
I B C
I A
I B
I C
证明：结点 A,IA = IAB － ICA
结点 B,IB = IBC － IAB
结点 C,IC = ICA － IBC
左右两边相加可得
IA ＋ IB ＋ IC ＝ 0
出入 II
电工电子学 B
3、基尔霍夫电压定律 (KVL)
(1)内容,在集总参数电路中，任一时刻，任一回路中，
所有支路电压的 代数和 等于零。即：
(2)符号的确定：
a,任一选择 一个绕行方向，可以顺时针也可以逆时针；
b、电压的参考方向与绕行方向 一直取正 号，电压的参考方向与绕行方向 相反则取负号 。
E 1
R 1
I 1
a
b
c d
R 2
E 2
I 2
U 1 U 2
U 3
U 4
0U
表达试,U1－ U2 － U3 ＋ U4 ＝ 0
U1 ＋ U4 ＝ U2 ＋ U3即：
电工电子学 B
（ 3）另一种表达,从任一回路中的任一点出发，沿任一方向绕行一周，则在该方向上电位降之和等于电位升之和。
即,
升降 ＝ UU
（ 4）推广,KVL定律不仅应用于闭合回路，也可以应用于回路的部分电路，即 假想回路 。
R
U
E
I
E － RI － U ＝ 0
电工电子学 B
定律应用中注意的问题：
1、两个定律具有普遍性，它们适用于由不同元件所构成的电路，也适用于任一瞬时对任何变化的电流和电压；
2、在运用定律时，首先要在电路中标注出电流、电压或电动势的参考方向；
3、在应用 KVL定律时，要选择一个绕行方向 。
电工电子学 B
例,有一个闭合回路如图所示，各支路的元件是任意的，但已知,UAB ＝ － 4V,UDA ＝ － 3V,UBC ＝ － 4V。
试求,（ 1） UCD；（ 2） UCA。
A B
D C
U DA
U CD
U AB
U BC
解,(1)由基本的 KVL定律可得,
UAB ＋ UBC ＋ UCD ＋ UDA ＝ 0
即,5＋（－ 4）＋ UCD ＋（－ 3）＝ 0
则 UCD ＝ 2V
电工电子学 B
(2)ABCA不是闭合回路，也可以应用 KVL定律得到,
UAB ＋ UBC + UCA ＝ 0
即,5+（－ 4）＋ UCA ＝ 0
则 UCA ＝ － 1V
电工电子学 B
1.7 电路中电位得概念及计算一、电位,某点相对于参考点的电压。
二、计算：
电路中某点的电位等于从该点开始沿 任一 路径到达参考点的电压降的代数和。
三、求解步骤：
1、任选参考点，设其电位为零；
3、以零电位参考点为准，逐点计算各点电位。
2、标出各电流参考方向并计算；
注意,电位为单下标，记为：,UX”。
电工电子学 B
例 1:求图示电路中各点的电位 Ua,Ub,Uc,Ud。
c
a
2 0
6
1 0 A
E
2
9 0 V
E
1
d
b
5
6 A
1 4 0 V
4 A
解：设 Ua = 0 V
Ub =－ 10× 6 =－ 60V
Uc = 4× 20 = 80 V
Ud = 6× 5 = 30 V
设 Ub= 0 V
Ua = 10× 6 = 60V
Uc = E1 = 140V
Ud = E2 = 90V
电工电子学 B
结论：
c
a
2 0
6
1 0 A
E
2
9 0 V
E
1
d
b
5
6 A
1 4 0 V
4 A
1,电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；
2,电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变,即与零电位参考点的选取无关。
四、电路的简化：
c
a
2 0
6
9 0 V
d
5
1 4 0 V
电工电子学 B
作业,1-1,1-12,1-19,1-21,1-22
