第一章基尔霍夫定律及电路元件.ppt
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1、第一章 基尔霍夫定律及电路元件,主要电路变量:电流i、电压u、电荷q、磁链。 一、电流 1、 定义:荷电质点的有序运动形成电流 电流的大小用电流强度表示 单位:A,mA,A 方向:正电荷运动的方向,1 电流、电压及其参考方向,1.1 电流、电压及其参考方向,元件(导线)中电流流动的实际方向有时很难判断:,电流的(实际)方向:,(a) 复杂电路,?,(b) 交变电流电路,i,电流实际与箭头方向相同,电流实际与箭头方向相反,2、电流的参考方向: 为分析方便,人为任意假定一个方向为电流的参考方向,1.1 电流、电压及其参考方向,i 0,i 0,实际与参考方向一致,i 取“+”,相反取“-”;,i,i
2、,例如:,I1 = 1A,I1 = -1A,1.1 电流、电压及其参考方向,电流参考方向的两种表示方法:, 用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。 (图中标出箭头), 用双下标表示:如 iab , 电流的参考方向由A指向B。 (图中标出a、b),1.1 电流、电压及其参考方向,二、电压 1. 定义:电场中某两点A、B间的电压UAB 等于将单位正 电荷q从A点移至B点电场力所做的功 wAB,即,单位:V,mV,V,2. 电压的参考方向,U 0,U 0,电压的方向:电压降的方向,1.1 电流、电压及其参考方向,3. 电压参考方向的表示方式:,(2) 用箭头表示:箭头指向为电压降的参考方向,(1)
3、 用正负极性表示:由正极指向负极为电压降的方向,(3)用双下标表示:如 UAB 表示由A指向B的方向为电压降,1.1 电流、电压及其参考方向,三. 电位,取恒定电场中的任意一点(O点)作参考点,设该点的电位为零,则电场中某点A到O点的电压UAO称为A点的电位,记为A 。单位也是V(伏)。,设c点为电位参考点,则 c= 0,a= Uac, b=Ubc, d= Udc,Uab = a- b,Uba = b -a= -(a - b)=- Uab,(下节定律中可证明),1.1 电流、电压及其参考方向,四、电动势:,衡量正电荷由低电位向高电位移动的能力(由局外 电场和感应电场产生)。,方向:低电位指向高
4、电位,电动势的参考方向:可以人为假定,u,i参考方向一致-关联参考方向 u,i参考方向不一致-非关联参考方向,参考方向:,便于计算,人为事先假定。,计算过程中不宜随便更改。,1.2 电功率与电能,研究目的: 实际需要知道电路中电源发出的电能及各负载消耗的电能情况 电气设备、元器件都有额定功率的限制(防止加速损耗甚至毁坏) 是电路分析的重要内容,1.2 电功率与电能,一、电功率 1、定义:电能的转换或传输速率 额定功率:实际电器件长期安全使用允许的最大功率 2、如何判断功率的吸收和发出 (1)根据u、i的实际方向 相同时吸收电能(功率);相反则发出电能(功率),单位:W, mW, ,1.2 电功
5、率与电能,(2)根据计算结果: 关联:表示“吸收”的功率 p0,实际吸收 p0,实际发出 p0,实际吸收,单位:J,二、电能,非关联:表示“发出”的功率,例1.1 :求各元件发出或吸收的功率,a:关联,,b:非关联,,c:关联,p=3A(-6V)= -18W 0 吸收功率-18W,或者说发出功率18W,1.2 电功率与电能,p=3A6V=18W 0,吸收功率18W,p=3A6V=18W 0,发出功率18W,1.3 基尔霍夫电流定律(KCL),集中参数电路受2类约束: 结构约束:由电路的联接性质决定-基尔霍夫定律 元件约束:由元件性质决定,一、电路结构,1、支路: 每个二端元件为一条支路 (或流
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- 第一章 基尔霍夫定律 电路 元件
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