1、 电路基础知识电路基础知识电路基础知识电路基础知识本章主要内容本章主要内容 本章主要介绍电路的概念，欧姆定律和电路功率；基尔霍本章主要介绍电路的概念，欧姆定律和电路功率；基尔霍夫定律、电阻电路的等效变换、电位的概念等。夫定律、电阻电路的等效变换、电位的概念等。【引例引例】门铃外形门铃外形门铃印刷电路板门铃印刷电路板电路图电路图如何工如何工作的？作的？1.11.11.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型 1.1.1 1.1.1 电路的作用与组成电路的作用与组成电路电路:电路是由一些电气设备和元件连接而成，并完成某些电路是由一些电气设备和元件连接而成，并
2、完成某些功能的电器系统。功能的电器系统。电阻电阻电容电容运算放大器运算放大器晶体管晶体管光耦器件光耦器件1.11.11.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型 电力系统电力系统电能的传输电能的传输与转换与转换扩音机扩音机信号的传递和信号的传递和处理处理电路的组成：电路的组成：1.1.电源（信号源）电源（信号源）2.2.负载负载3.3.中间转换环节中间转换环节电路的作用：电路的作用：1.11.11.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型 发电机发电机直流电源直流电源 常用的几种电源装置常用的几种电源装置信号源信号
3、源化学电池化学电池1.1.2 1.1.2 电路模型电路模型1.11.11.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型电路作用与电路模型 手电筒手电筒内部电路内部电路电路模型电路模型电路模型：电路模型：为便于对实际电路进行分析为便于对实际电路进行分析,需将实际电路需将实际电路元器件用能够代表其主要电磁特性的理想元件来元器件用能够代表其主要电磁特性的理想元件来表示，理想元件就是实际电路元器件的模型。表示，理想元件就是实际电路元器件的模型。由理想元件所组成的电路称为实际电路的电由理想元件所组成的电路称为实际电路的电路模型，简称电路。路模型，简称电路。1.2 1.2 1.2 1.2
4、 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路中的基本物理量是电流、电压（电位差）和电位。电路中的基本物理量是电流、电压（电位差）和电位。1.2.1 1.2.1 电流、电压和电位的概念电流、电压和电位的概念1电流流 我们闭合电源开关时，照明灯就会发光，电风扇就我们闭合电源开关时，照明灯就会发光，电风扇就会转动，这是因为在照明灯、电风扇、中有电流流过。会转动，这是因为在照明灯、电风扇、中有电流流过。若在电路中接入电流表，电流表就能测出电流的数值。若在电路中接入电流表，电流表就能测出电流的数值。那么什么是电流呢？那么什么是电流呢？物理学中定义，电流是正物理学中定义，电流是正电荷有规则的定向
5、运动。电荷有规则的定向运动。电流的大小为单位时间内电流的大小为单位时间内通过导体横截面的电量。通过导体横截面的电量。电流电流电量电量 物理学中定义，电流是正物理学中定义，电流是正电荷有规则的定向运动。电荷有规则的定向运动。电流的大小为单位时间内电流的大小为单位时间内通过导体横截面的电量。通过导体横截面的电量。电流电流电量电量电流的流的单位位:安培（安培（A)1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量2电压和和电位位1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量 当开关当开关S闭合后，手电筒的闭合后，手电筒的小灯泡发光，若将
6、电压表接在小小灯泡发光，若将电压表接在小灯泡两端，电压表就有读数，我灯泡两端，电压表就有读数，我们称其读数为们称其读数为电压电压。手电筒的电路模型手电筒的电路模型 物理学中定义，电场力将物理学中定义，电场力将单位正电荷单位正电荷q由电场中的由电场中的a点通过电源以外的某条路点通过电源以外的某条路径移动到径移动到b点所做的功，就点所做的功，就称之为这两点之间的称之为这两点之间的电压电压。电压电压电功电功 电压的单位电压的单位:伏特（伏特（V)V)物理学中定义，电场力将物理学中定义，电场力将单位正电荷单位正电荷q由电场中的由电场中的a点通过电源以外的某条路点通过电源以外的某条路径移动到径移动到b点
7、所做的功，就点所做的功，就称之为这两点之间的称之为这两点之间的电压电压。电压电压电功电功1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量 为了方便比较电场中为了方便比较电场中a点和点和b点位能的差别，我们引出点位能的差别，我们引出电位电位的概念。那么什么叫电位呢？的概念。那么什么叫电位呢？电量电量q 在此规定下，参在此规定下，参考点本身的电位为零，考点本身的电位为零，即即设电场中的某点设电场中的某点o为参考点，为参考点，电场力将单位正电荷电场力将单位正电荷q由电由电场中的场中的a点移
8、动到参考点所点移动到参考点所做的功，就称为做的功，就称为a点的电位，点的电位，用用 表示；同理，表示；同理，b点的电点的电位用位用 表示。表示。则 根据电压的定义：根据电压的定义：a和和b两点之间的电位差就是两点之间的电位差就是a和和b两点两点之间的电压，即之间的电压，即Uab=Va-Vb 设电场中的某点设电场中的某点o为参考点，为参考点，电场力将单位正电荷电场力将单位正电荷q由电由电场中的场中的a点移动到参考点所点移动到参考点所做的功，就称为做的功，就称为a点的电位，点的电位，用用 表示；同理，表示；同理，b点的点的电位用位用 表示。表示。在此规定下，参在此规定下，参考点本身的电位考点本身的
9、电位为零，即为零，即则1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量电压也称之为电位差电压也称之为电位差 1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量1.2.2 1.2.2 电流和电压的实际方向电流和电压的实际方向实际方向：实际方向：物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。电流电流I:正电荷运动的方向。正电荷运动的方向。电电源源负负载载IIUSR+_+_II电流流过电源时，是从电源的负极到正极；电流流过电源时，是从电源的负极到正极；电流流过负载时，是从负载的高电位到低电位电流流过负载时，是从负载的高电位到低电位R+_
10、USU电电源源负负载载UU1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量电压的实际方向是从器件的高电位到低电位。电压的实际方向是从器件的高电位到低电位。电流电流U的实际方向：的实际方向：1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量1.2.3 1.2.3 电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向1.1.参考方向：在分析电路时，对电量人为规定的方向。参考方向：在分析电路时，对电量人为规定的方向。2.2.设参考方向的意义设参考方向的意义例如例如:在如下复杂电路中很难判断出在如下复杂电路中很难判断出 中流过电流的实际中流过电流的
11、实际方向，电流如何求解？方向，电流如何求解？II1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量3.3.解决的方法解决的方法(1)(1)在解题前先假设一个电流在解题前先假设一个电流方向，作为参考方向。方向，作为参考方向。(2)(2)根据电路的基本定律，列根据电路的基本定律，列出电压、电流方程。出电压、电流方程。(3)(3)根据计算结果确定电流的实际方向：根据计算结果确定电流的实际方向：若计算结果若计算结果 I3为正为正 ,则实际方向与参考方向一致；则实际方向与参考方向一致；若计算结果若计算结果 I3为负为负,则实际方向与参考方向相反。则实际方向与参考方向相反。I
12、31.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量电流：电流：电压：电压：电压参考方向的三种表示电压参考方向的三种表示1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量正负号正负号,下标下标a、b和箭头都是表示电位降低的方向。和箭头都是表示电位降低的方向。1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量1.2.4 1.2.4 电流和电压的关联参考方向电流和电压的关联参考方向关联参考方向：电压与电流的参考方向相同关联参考方向：电压与电流的参考方向相同非关联参考方向：电压与电流的参考方向相反非关联参考方向
13、电压与电流的参考方向相反1.分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。2.参考方向选定之后，在计算过程中不能改变。参考方向选定之后，在计算过程中不能改变。【例例1.2-1】已知元件已知元件A A、B B的电压、电流参考方向如图所示。的电压、电流参考方向如图所示。试判断试判断A A、B B元件的电压、电流的参考方向是否关联？元件的电压、电流的参考方向是否关联？A A元件的电压、电流参考方向非关联；元件的电压、电流参考方向非关联；B B元件的电压、电流参考方向关联。元件的电压、电流参考方向关联。B BA A【解解】1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量
14、电路的物理量电路的物理量电路的物理量【例例1.2-2】已知元件已知元件A和和B的的电压、电流的参考方向如流的参考方向如图(a)和和(b)所示。当所示。当U=10V，I=-1A 时，试判断元件判断元件A和元件和元件B在在电路路中起中起电源作用源作用还是起是起负载作用。作用。1.2 1.2 1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路的物理量电路的物理量【解解】根据电压、电流的实际方向判断元件根据电压、电流的实际方向判断元件A A和元件和元件B B的性质。的性质。元件元件A A起电源作用；起电源作用；元件元件B B起负载作用。起负载作用。1.3 1.3 1.3 1.3 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆
15、定律1.3.1 1.3.1 电阻元件电阻元件常用的电阻元件有线性电阻、非线性电阻及热敏电阻等。常用的电阻元件有线性电阻、非线性电阻及热敏电阻等。线性电阻的阻值是线性电阻的阻值是常数常数，其值由其制作的材料决定。对于，其值由其制作的材料决定。对于长度为长度为l、横截面积为、横截面积为s的均匀介质，其电阻为的均匀介质，其电阻为电阻率电阻率1.3 1.3 1.3 1.3 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律滑动头滑动头 滑动端子滑动端子(a)(a)电位器的外型电位器的外型 (b)(b)电位器的符号电位器的符号电位器：是电位器：是电阻值可调的电阻。电阻值可调的电阻。1.3.2 1.3.2 欧姆定律欧姆定律
16、1.3 1.3 1.3 1.3 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律 电阻的单位电阻的单位:流过电阻的电流与电阻流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，即两端的电压成正比，即可见，当电压可见，当电压U一定时，电阻一定时，电阻R 越大，电流越大，电流I 越小。则电阻具有阻碍电流增大的性质。越小。则电阻具有阻碍电流增大的性质。U=RI 1.3 1.3 1.3 1.3 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律电阻元件的伏安特性：电阻元件的伏安特性：线性电阻线性电阻非线性电阻非线性电阻可见，遵循欧姆定律的电阻是线性可见，遵循欧姆定律的电阻是线性电阻，不遵循律的电阻是非线性电阻。电阻，不遵循律的电阻是非线性电阻。1.
17、3 1.3 1.3 1.3 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律【例例1.3-1】在在图（a)和（和（b）中，）中，U=10V，R=5，求，求电流流I。【解解】在图在图(a)中，由欧姆定律，得中，由欧姆定律，得负号表示电流的参考方向与实际方向相反。负号表示电流的参考方向与实际方向相反。在图在图(b)(b)中，由欧姆定律，得中，由欧姆定律，得1.4 1.4 1.4 1.4 电路中的功率电路中的功率电路中的功率电路中的功率 当电路和电源接通之后，电源向负载发出电能，负载当电路和电源接通之后，电源向负载发出电能，负载吸收电能。根据能量守恒定律，若不考虑电源内部和传输吸收电能。根据能量守恒定律，若不考虑电
18、源内部和传输导线中的能量损失，那么电源输出的电能就应该等于负载导线中的能量损失，那么电源输出的电能就应该等于负载所消耗的电能。所消耗的电能。功率的定义：在单位时间内，功率的定义：在单位时间内，电场力或电源力所做的功。电场力或电源力所做的功。电能的定义：电能的定义：在一段时间内，电场力或电源力所做的功在一段时间内，电场力或电源力所做的功。对于各用户使用的各种电气设备，其用电情况不是用电对于各用户使用的各种电气设备，其用电情况不是用电能计算，而是用功率计算。能计算，而是用功率计算。瞬时功率表达的公式为瞬时功率表达的公式为单位：瓦特（单位：瓦特（W）1.4 1.4 1.4 1.4 电路中的功率电路中
19、的功率电路中的功率电路中的功率因为因为 故瞬时功率又可表示为故瞬时功率又可表示为上式表明：上式表明：(1)一段电路的功率等于电压一段电路的功率等于电压 与电流的乘积；与电流的乘积；(2)功率可正可负。功率可正可负。若若，表明一段电路吸收功率；，表明一段电路吸收功率；，表明一段电路发出功率。，表明一段电路发出功率。1.4 1.4 1.4 1.4 电路中的功率电路中的功率电路中的功率电路中的功率 在图中，直流电源与负载接通，电在图中，直流电源与负载接通，电源发出功率为源发出功率为P1，负载吸收功率为，负载吸收功率为P2。由能量守恒定律可知，由能量守恒定律可知，P1=P2 在图中的参考方向下，电源的
20、功率为在图中的参考方向下，电源的功率为负载的功率为负载的功率为 1.4 1.4 1.4 1.4 电路中的功率电路中的功率电路中的功率电路中的功率【解解】由于电源的电压与电流的参考由于电源的电压与电流的参考方向为非关联参考方向，则方向为非关联参考方向，则【例例1.4-1】在图中，已知在图中，已知US=10V，RL=5，计算电源发出的功，计算电源发出的功率与负载吸收的功率。率与负载吸收的功率。由于负载的电压与电流的参考方向由于负载的电压与电流的参考方向为关联参考方向，则为关联参考方向，则 可见，可见，即电源发出功率；即电源发出功率；即负载吸收功率。即负载吸收功率。【例例1.4-21.4-2】已知已
21、知图(a)(a)和和(b)(b)的的U=10V，I=-1A，试判断元件判断元件A A和和B B是是电源源还是是负载。【解解】用计算功率的方法判断元件用计算功率的方法判断元件A A和元件和元件B B的性质。的性质。元件元件A A起电源作用；起电源作用；元件元件B B起负载作用。起负载作用。1.4 1.4 1.4 1.4 电路中的功率电路中的功率电路中的功率电路中的功率1.4 1.4 1.4 1.4 电路中的功率电路中的功率电路中的功率电路中的功率【例例1.4-3】为保证负载正常工作，在电路中要接入一个限流电为保证负载正常工作，在电路中要接入一个限流电阻。已知接入的限流电阻两端电压阻。已知接入的限
22、流电阻两端电压UR=20V,流过的电流，流过的电流，IR=100mA。试选择限流电阻的参数。试选择限流电阻的参数。【解解】设限流电阻两端电压的参考方向与电流的参考方向相同，设限流电阻两端电压的参考方向与电流的参考方向相同，根据欧姆定律，有根据欧姆定律，有 选择电阻时，电阻的功率要留有余量，选选择电阻时，电阻的功率要留有余量，选200W、3W的的限流电阻。限流电阻。1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（Kirchhoffs CurrentLaw，简称，简称KCL）和基尔霍夫电压定律（）
23、和基尔霍夫电压定律（Kirchhoffs Voltage Law，简称，简称KVL）。基尔霍夫电流定律描述的是各支）。基尔霍夫电流定律描述的是各支路电流之间的关系，基尔霍夫电压定律描述的是回路中各段电路电流之间的关系，基尔霍夫电压定律描述的是回路中各段电压之间的关系。压之间的关系。1.5.11.5.1支路、结点和回路的概念支路、结点和回路的概念(1)支路支路：电路中的每一路中的每一个个分支。分支。(2)结点点：三：三条条支路或三支路或三条条以上以上 支路支路连接的点。接的点。(3)回路：回路：由支路由支路组成的成的闭合合电路。路。此此电路路3条条支路，支路，2个个结点，点，3个个回路。回路。1
24、23基尔霍夫简介基尔霍夫简介1.5.2 1.5.2 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）对于电路中的任一结点，任一瞬时流入该结对于电路中的任一结点，任一瞬时流入该结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。点的电流之和等于流出该结点的电流之和。在图在图 中，对结点中，对结点a可以写出可以写出上式也可写成上式也可写成 KCLKCL也可这样描述：对于电路中的任一结点，任一瞬时流也可这样描述：对于电路中的任一结点，任一瞬时流入或流出该结点电流的代数和为零。若流入结点的电流取入或流出该结点电流的代数和为零。若流入结点的电流取正号，那么流出结点的电流就取负号。正号，那么流出结点的电流就取负号。1.5
25、1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 I1I2I3I4或或【例例 1.5-01.5-0】电路某结点如图所示，试列出基尔霍夫电流定律电路某结点如图所示，试列出基尔霍夫电流定律方程。方程。KCL不仅适用于电路中不仅适用于电路中的任一结点，也可推广的任一结点，也可推广到包围部分电路的任一到包围部分电路的任一闭合面。闭合面。I1+I2=I3I1I2I3【解解】1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 【例例 1.5-1】在图中，若在图中，若I1=6A，I3=4A，I4=2A，I7=3A，求，求I2、I5、I6、I8。根据根据K
26、CL，得，得1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 【解解】1.5.3 1.5.3 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVL）对于电路中的任一回路，在任一瞬时沿回路对于电路中的任一回路，在任一瞬时沿回路绕行一周，在回路绕行方向上的电位降之和绕行一周，在回路绕行方向上的电位降之和等于电位升之和。等于电位升之和。电位降电位降电位升电位升电位降电位降电位升电位升1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 上两式也可写成上两式也可写成设上两式中的设上两式中的、，上两式也可写成上两式也可写成即即KVLKVL也可这样描述：对于
27、电路中的任一回路，在任一瞬时沿回也可这样描述：对于电路中的任一回路，在任一瞬时沿回路绕行一周，在回路绕行方向上各段电压的代数和恒等于零。路绕行一周，在回路绕行方向上各段电压的代数和恒等于零。若电位降取正号，那么电位升就取负号。若电位降取正号，那么电位升就取负号。1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 KVL不仅适用于闭合回路，也可推广不仅适用于闭合回路，也可推广到求解电路中任意两点之间的电压。到求解电路中任意两点之间的电压。US+_RabUab+-将开口电路假想接一个无穷大的电阻，组成闭合电路，设将开口电路假想接一个无穷大的电阻，组成闭合电路，设无穷大
28、电阻两端的电压为无穷大电阻两端的电压为UabUS+_RabUabI+-R1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 由由KVL列回路电压方程，即列回路电压方程，即【解解】然后在然后在a点和点和b点之间假想有一个其端电压等于点之间假想有一个其端电压等于Uab的支路，的支路，应用应用KVL，得，得 或或 1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 【例例 1.5-3】在图中，若在图中，若US1=10V，US2=4A，R1=4，R2=6，求求Uab。0电位点常用接地符号表示，如图电位点常用接地符号表示，如图所以所以 此题也可
29、用电位的概念求此题也可用电位的概念求。设b点为参考点，即。a点的电位就等于点的电位就等于a点到参考点之间点到参考点之间的电压，即的电压，即 1.5 1.5 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律 思考题思考题【1.1】求图求图(a)中的电流中的电流 I 和和 图图(b)中的中的 Uab。1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 不论电路结构多么复杂，都可以等效为最基本的连接方式。不论电路结构多么复杂，都可以等效为最基本的连接方式。基本的连接方式为串联、并联、星形连接和三角形连接。本节基本的连接方式为串联、
30、并联、星形连接和三角形连接。本节主要讨论电阻电路的基本连接方式。主要讨论电阻电路的基本连接方式。1.6.1 1.6.1 电阻的串联电阻的串联两个或两个以上的电阻一个接一个地连接起来，且两个或两个以上的电阻一个接一个地连接起来，且流过同一个电流，则称这种连接方式为电阻的串联。流过同一个电流，则称这种连接方式为电阻的串联。1.电阻串联阻值增大，等效电阻串联阻值增大，等效电阻电阻R 如图如图(b)1.电阻串联阻值增大，等效电电阻串联阻值增大，等效电阻阻R 如图如图(b)2.电阻分压电阻分压分压公式为分压公式为1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电
31、路的等效变换 1.6.2 1.6.2 电阻的并联电阻的并联两个或两个以上的电阻连接在两个公共结点之间，它两个或两个以上的电阻连接在两个公共结点之间，它们的端电压相等，则称这种连接方式为电阻的并联们的端电压相等，则称这种连接方式为电阻的并联1.电阻并联阻值减小，等效电电阻并联阻值减小，等效电阻阻R 如图如图(b)或或 在并联支路很多的情况下，用电导求等效电阻比较方便。在并联支路很多的情况下，用电导求等效电阻比较方便。电阻与电导的关系为电阻与电导的关系为单位：单位：S 西门子西门子1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 2.电阻分流
32、电阻分流分流公式为分流公式为3.当当R1 R2时时,R1的分流作用忽略不计。的分流作用忽略不计。4.4.电阻并联的应用电阻并联的应用:分流或调分流或调节电流的作用。节电流的作用。5.5.负载的并联运行负载的并联运行 负载一般都是并联运负载一般都是并联运行的行的,所以它们处于同一所以它们处于同一电压之下电压之下,基本上每个基本上每个负载互不影响。负载互不影响。1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 【例例 1.6-0】已知电路
33、如图所示（已知电路如图所示（a），），U=125V，R1=21，R2=8，R3=12，R4=5，试求，试求I1、I2、I3。【解解】利用电阻的串联与并联的方法求出等效电阻，然后再求利用电阻的串联与并联的方法求出等效电阻，然后再求各支路电流。各支路电流。1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 或或【例例1.6-1】在图中，已知在图中，已知I=5A，求，求I1。【解解】此题先对原电路进行等效，然后利用分流公式求电流此题先对原电路进行等效，然后利用分流公式求电流I1 1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换
34、电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 *1.6.3 1.6.3 电阻的星形连接与三角形连接电阻的星形连接与三角形连接在实际电路中也会遇到不能用串联、并联化简的电阻电路。在实际电路中也会遇到不能用串联、并联化简的电阻电路。例如此电路图中的电阻不是串联也不是并联，如何等效？例如此电路图中的电阻不是串联也不是并联，如何等效？若星形和三角形连接的电阻满足一定条件时，若星形和三角形连接的电阻满足一定条件时，它们是可以进行等效变换的它们是可以进行等效变换的1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 (1)对应端子对应端子a、b、c流入或流出的电
35、流对应相等；流入或流出的电流对应相等；(2)对应端子对应端子a、b、c之间的电压对应相等；之间的电压对应相等；若满足以上条件，则对应端子若满足以上条件，则对应端子a、b、c之间的电阻就对应之间的电阻就对应相等。相等。1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 等效变换的条件是：等效变换的条件是：设图设图(a)和和(b)两个电路中的两个电路中的c端开路，则它们的对应端子之端开路，则它们的对应端子之间的电阻应当对应相等，即间的电阻应当对应相等，即同理，同理，a端和端和b端分别开路时，其结果与上式相同，即端分别开路时，其结果与上式相同，即
36、 也就是也就是 或或1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 若星形和三角形连接的电阻不相等时，其等效变换的公式推若星形和三角形连接的电阻不相等时，其等效变换的公式推导条件不变。电阻不相等的星形电路和三角形电路的等效变换导条件不变。电阻不相等的星形电路和三角形电路的等效变换公式为公式为1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 【例例1.6-2】试求如图所示电路中的电流试求如图所示电路中的电流I。【解解】将图中的结点将图中的结点2 2上接的星形连接的电阻变换为三角形连接
37、上接的星形连接的电阻变换为三角形连接，如图所示。如图所示。1.6 1.6 1.6 1.6 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 思考题思考题【1.2】求图求图 示电路中开关示电路中开关S打开和闭合时的等效电阻打开和闭合时的等效电阻 Rab。1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，电位：电路中某点至参考点的电压，记为记为记为记为“V VX X”。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。1.1.电位
38、的概念电位的概念电位的概念电位的概念 电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤:(1)(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)(2)标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；标出各电流参考方向并计算；(3)(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正
39、说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。2.举例举例 求图示电路中求图示电路中各点的电位各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：设设 a为参考点，为参考点，即即Va=0VV Vb b=U=Ubaba=106=106=60V60VV Vc c=U=Ucaca =420=80 V=420=80 VV Vd d =U Udada=65=30 V=65=30 V设设 b为参考点，即为参
40、考点，即Vb=0VV Va a =U Uabab=106=60 V=106=60 VV Vc c =U Ucbcb=E E1 1=140 V=140 VV Vd d =U Udbdb=E E2 2=90 V=90 Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 VU Uabab =106=60 V106=60 VU Ucbcb =E E1 1=140 V=140 VU Udbdb =E E2 2=90 V=90 V 结论：结论：
41、结论：结论：(1)(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；(2)(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与
42、零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5+140V6 cd例例例例1:1:图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开和闭合时断开和闭合时A点点 的电位的电位VA解解:(1)当开关当开关S S断开时断开时(2)当开关闭合时当开关闭合时,电路电路 如图（如图（b）电流电流 I2=0，电位电位 VA=0V 。电流电流 I1=I2=0，电位电位 VA=6V 。电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通2K A+I I1
43、 12k I I2 26V(b)2k+6VA2k SI I2 2I I1 1(a)例例例例例例2 2 2：电路如下图所示，电路如下图所示，电路如下图所示，电路如下图所示，(1)(1)零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。画电路图表示出来。画电路图表示出来。画电路图表示出来。(2)(2)当电位器当电位器当电位器当电位器R RP P的滑动触点向的滑动触点向的滑动触点向的滑动触点向下滑动时，下滑动时，下滑动时，下滑动时，A A、B B两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低了？两点的电位增高了还是降低
44、了？A+12V12VBRPR1R212V 12V BARPR2R1I解：（解：（解：（解：（1 1）电路如左图，）电路如左图，）电路如左图，）电路如左图，零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为+12V+12V电源的电源的电源的电源的“”端与端与端与端与12V12V电源的电源的电源的电源的“+”+”端的联接端的联接端的联接端的联接处。处。处。处。当电位器当电位器当电位器当电位器R RP P的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电的滑动触点向下滑动时，回路中的电流流流流 I I 减小，所以减小，所以减小，所以减小，所以A A电位增高、电位增高、电位增高、电位增高、B B点电位降低。点电位降低。点电位降低。点电位降低。（2 2）V VA A =IRIR1 1+12+12 V VB B =IRIR2 2 12 12
