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1、影像電子學基礎物理（電工學部分）1第一章直流電路2第一節(jié)電路的基本概念第一章直流電路內(nèi)容提要：本章介紹電路的基本概念和基本定律等。教學要求：掌握電路的作用與組成部分、電路模型、電壓和電流的參考方向、電路有載工作狀態(tài)、開路與短路、電位等基本概念和歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律及其正確應用。3一.電路和模型電路電路：就是電流所通過的路徑。它是由電路元件按一定方式組合而成的。電路的作用：實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換，信號的傳遞和處理。電路的組成：包括電源、負載、和中間環(huán)節(jié)三個組成部分。1.電路的組成和作用4
2、第一節(jié)電路的基本概念第二節(jié)基爾霍夫定律第三節(jié)電路的等效變換電路的基本定律與分析方法第一章第四節(jié)電路的基本定理第五節(jié)電容器及其充放電電路5電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。例如：發(fā)電機、干電池負載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置。例如：電動機、電爐、電燈中間環(huán)節(jié)：連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電能的作用。例如：輸電線路發(fā)電機電燈電動機電爐升壓變壓器降壓變壓器輸電線電源中間環(huán)節(jié)負載6電子電路，即信號處理電路它的作用主要為傳遞和處理信號。放大器中間環(huán)節(jié)信號源問題討論負載電源7干電池燈泡開關導線電源中間環(huán)節(jié)
3、負載2.電路模型82.電路模型負載電源理想電路元件：在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實際電路元件理想化（模型化）。主要有電阻、電感、電容元件。電路模型：由理想電路元件所組成的電路，就是實際電路的電路模型。E+_R0R電池燈泡+_9名稱符號名稱符號名稱符號名稱符號干電池或蓄電池電位器微調(diào)電容熔斷絲理想電壓源熱敏電阻電解電容相連接導線理想電流源光敏電阻電感線圈不相連接導線固定電阻固定電容帶鐵心線圈接地可變電阻可變電容開關燈泡+_+_+部分元件的圖形符號10二、電路的基本參量電路的基
4、本參量電流電壓電位功率電動勢EIUR+_+_11物理量的方向：實際方向參考方向?qū)嶋H方向：物理中對電量規(guī)定的方向。參考方向：（正方向）：在分析計算時，對電量人為任意設定的方向。I正值I負值1.電流電流：電荷的定向移動形成了電流（電流的實際方向規(guī)定為：正電荷的運動方向）12正負號u_+ab雙下標箭頭uab電壓+-IR電流：從高電位指向低電位。電壓：電場力把單位正電荷從a點移動到b所做的功稱為ab兩點間的電壓（電壓的實際方向規(guī)定為：電壓降低的方向）ab2.電壓和電位電路的基本參量Uab（高電位在前，低
5、電位在后）13電路的基本參量電位：即電場中某點的電勢。數(shù)值上等于電場力把單位正電荷從某點移動到無限遠處所做的功。電路中兩點的電壓就是該兩點間的電勢差。ab在電路中任選一結(jié)點，設其電位為零0（用此點稱為參考點。其它各結(jié)點對參考點的電壓，便是該結(jié)點的電位。標記），14Va=5Va點電位：ab1?5Aab1?5AVb=-5Vb點電位：參考點不同，各點電位即不同，但任意兩點電位差（即電壓值）不變。Uab＝Va－Vb＝5－0＝0－(－5)＝5V例在電路中任選一結(jié)點，設其電位為零0（用此點稱為參考點。其它各
6、結(jié)點對參考點的電壓，便是該結(jié)點的電位。標記），15Uab=6?10=60VUca=20?4=80VUda=5?6=30VUcb=140VUdb=90V以a點為參考點Vb-Va=UbaVb=Uba=-60VVc-Va=UcaVc=Uca=+80VVd-Va=UdaVd=Uda=+30V例以b點為參考點Va=Uab=+60VVc=Ucb=+140VVd=Udb=+90VE1=140V+_E2=90V+_20?5?6?4A6A10Acbda16（1）電路中某一點的電位等于該點與參考點（電位為零）之間的
7、電壓；（2）參考點選的不同，電路中各點的電位值隨著改變，但是任意兩點間的電壓值是不變的。所以各點電位的高低是相對的，而兩點間的電壓是絕對的。小 結(jié)17電位在電路中的表示法：E1+_E2+_R1R2R3R1R2R3+E1-E2R1R2R3E1E218電位在電路中的表示法：19R1R2+15V-15V參考電位在哪里？R1R215V+-15V+-20電路分析中的參考方向（正方向）問題的提出：在復雜電路中難于判斷元件中物理量的實際方向，電路如何求解？電流方向A?B？電流方向B?A？E1ABRE2IR+_
8、+_21(1)在解題前先設定一個方向，作為參考方向；解決方法(3)根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向：若計算結(jié)果為正，則實際方向與假設方向一致；若計算結(jié)果為負，則實際方向與假設方向相反。(2)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關系的代數(shù)表達式；22例已知：E=2V,R=1Ω問：當U分別為3V和1V時，IR=?解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2)列電路方程：IRURU+_+_ERab+_23(3)數(shù)值計算（實際方向與假設方向一致）（實際方向與假設方向相反）EIRRURabU+_+_+_24
