[工學]唐介電工學第01章

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1、第一章直流電路重點:1.理解電壓與電流參考方向的意義；2.理解電路的基本定律并能正確應用；3.掌握實際電源的兩種模型。會計算電路中各點的電位；4.掌握支路電流法、疊加原理和戴維寧定理等電路的基本分析方法。1§1.1電路的作用和組成一.電路1.電源(供電裝置)變壓器、開關、電線電燈二.電路的組成巖灘、大化等干電池符號(恒壓源)恒流源符號Is恒壓源符號+US-+E-23.中間環(huán)節(jié)sTrER+_IS三、最簡單的電路模型2.負載(用電設備)R線性電阻符號：3§1.2、§1.3、§1.4電路的基本物理量有方向:電流、電壓、電動勢無方向:功率、電能一、電流:定義：電荷有規(guī)律運動形成的電子流I、i

2、大小:若：dq/dt＝常數(shù)，則用大寫字母I來表示——稱為恒定電流、直流單位：A、mA、uA、nA、kA1A=103mA=106uA=109nA1kA=103Adqdtdqi＝—dt4IRE+_用參考方向計算得到的結(jié)果，若：I＞0，則參考方向與實際方向相同；I＜0，則參考方向與實際方向相反；今后講課、作業(yè)中的電流方向均為參考方向。電流方向的表示方法：用箭頭表示方向:實際方向:正電荷的運動方向參考方向:任選方向5圖示電路中A，B兩點的電位和電位差。解答：分析：UA=Ua-*R1R1R2R3R4UaUbUc接地=0Ua-UbR1+R2UB=UC-*R3或UB=Uc-0R3+R4UcR3+R

3、4*R46二、電壓、電位：u、U(直流電壓)(1)電位(2)電壓兩點之間的電位差:單位：V、mV、?V、kV⊕·oAdq.B參考點則O點電位：uo＝0若將電荷dq自A點沿任意路徑移到參考點O所做的功為dw，則A點電位：dwuA＝—dqdwABuAB＝uA-uB＝——dq7方向:實際方向:高電位“+”→低電位“-”參考方向:任意選擇的方向用參考方向計算得到的結(jié)果，若：u＞0,則參考方向與實際方向相同；u＜0,則參考方向與實際方向相反；今后講課、作業(yè)均為參考方向電壓、電位參考方向的表示方法:雙下標Uab(高電位在前,低電位在后)-+正負號ab箭頭ab8四、功率p、P(1)定義:在dt時間

4、內(nèi)電場力做功為dw，則功率：此外,uAB則表示你選擇的參考方向為A指向B。A點電位uA表示你選擇的參考方向為A指向參考點。三、電動勢e、E——恒壓源兩端的電壓。如：+E-9(2)功率單位:W、mW、kW(3)電壓、電流的關聯(lián)正方向電能：w＝?pdt(J焦耳)＝u·i方向關聯(lián)方向不關聯(lián)IU+-IU-+10(4)功率正負的意義參考方向關聯(lián)用公式P=+ui參考方向不關聯(lián)用公式P=-uii+u－i－u+當計算結(jié)果P>0時：該元件“吸收功率”(負載)當計算結(jié)果P<0時：該元件“發(fā)出功率”(電源)(5)功率平衡方程式在任一個電路中：

5、?P吸收

6、＝

7、?P產(chǎn)生

8、或：?P＝0計算結(jié)果＞0＜0計算結(jié)果＞

9、0＜0供出11Pus=-UsIPIs=-U.Is+-u12§1.6電路的基本定律一.歐姆定律流過線性電阻上的電流與該電阻兩端的電壓成正比,與電阻值成反比。RUI注意：使用歐姆定律時，一定要在圖中標明參考方向。RUI方向關聯(lián)：方向不關聯(lián)：13二.克希荷夫定律(基爾霍夫定律)1、名詞注釋支路：電路中每一個分支節(jié)點：三個或三個以上支路的聯(lián)結(jié)點回路：電路中任一閉合路徑網(wǎng)孔：沒有支路穿過的回路例1支路：ab、ad、…...(共6條)節(jié)點：a、b、…...(共4個)回路：abda、bcdb、…...(共7個)網(wǎng)孔：abda、bcdd、adca(共3個)I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2a

10、bcdI1I2I5I6I4-142、克氏電流定律KCL(1)定義對任何節(jié)點，在任一瞬間，流入該節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。I1＋I3＝I2＋I4即：或：在任一瞬間，一個節(jié)點上電流的代數(shù)和為0。I1I2I3I4例2?I＝0?I入＝?I出又：I1＋I3－I2－I4＝0即：先定義流入與流出的正負值15I1+I2=I3I=0(2)克氏電流定律的擴展應用電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R廣義節(jié)點例3例4流入曲面的電流等于流出曲面的電流只流入不流出I=0162、克氏電壓定律KVL(1)定義：在任一瞬間，對電路中的任一回路，沿任意

11、循行方向轉(zhuǎn)一周，其電壓的代數(shù)和恒等于0。即：注意：U：當U的參考方向與繞行方向一致時取“＋”IR：當I的參考方向與繞行方向一致時,IR取“＋”電動勢:當作電壓看待(＋→－)寫在方程左邊。當方向與繞行方向一致時取“＋”例如：回路a-d-c-aI3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-+E4－I5R5＋I3R3－I4R4－E3=0?U＋?IR＝017E+_RabUab=?I(2)克氏電壓定律的擴展應用克氏電壓定律也適合開口電路。例