电工基础 第2版 课件 教学PPT 作者 陈菊红 主编 第02章 电路的等效变换
Gk ik Gk u i Geq
k=1,2,…n
电工基础
第一节
电路的串、并、混联及等效变换
三、电阻的混联
1.既有电阻串联，又有电阻并联，这种连接方式称为电阻
的混联。 2.在计算串、并及混联电路的等效电阻时，应根据电阻串 联、并联的基本特征，认真判别电阻间的联结方式，然 后利用前述公式进行化简。 3.电阻串、并联等效化简都是对某两个端钮(或外电路)而 言的。
图2-12
例2-5图 电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
解：将三角形连接的R1、 R3 、 R5等效变换成星形连接的Ra、 Rb 、 Rd ,原电路变换成图
2-12b所示电路，其中
R 1R 3 50 40 R 20Ω a R R R 40 50 10 1 3 5 R 1R 5 40 10 4Ω Rb R1 R 3 R 5 40 50 10 R 3R 5 50 10 5Ω Rd R R R 40 50 10 1 3 5 用电阻串、并联化简图2-12b电路，并求得
于独立电源等效变换的方法进行相互间的等 效变换。但在变换时，必须注意不要消除受 控源的控制量，一般应保留控制量所在的支 路.
电工基础第四节 受控源及含受 Nhomakorabea源电路的等效变换
例2-10 用电源的等效变换法求图2-28a中的电压U.
图2-28
例2-10图
解: 按电源的等效变换法将图a变换为图b，在图b中列ＫＶＬ方程有
1. 电阻的并联连接
图2-2 电阻的并联
等效电导
Geq (G1 G2 ... Gn )
电工基础
第一节
电路的串、并、混联及等效变换
2.电阻并联的特点：
所有电阻（电导）的一端连在一起，另一端也连在一
起；各电阻的两端具有相同的电压。
3.分流公式：
电阻（电导）并联时，总电流按各并联电阻元件的电导 值进行分配，各电阻（电导）上的电流为
6 I1 3 3 U 4 0 I1 得 4 1A 4 U 7V
电工基础
习题
2-7 2-9 2-10（a）（d） 2-11（b）（d） 2-14 2-16（a） 2-18
电工基础
公式：
注意：
电阻的Y－ 变换仅对三个端钮（或外电路）等效． 对于变换过的每个元件都是不等效的． 返回主目录
电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
例2-5 图2-12a所示电路中，已知Us=220V,R1=40Ω , R2=36Ω ,R3=50Ω ,
R4=55Ω , R6=10Ω ,求各支路电流。
在图2-12b电路中求得
Uab IRa I 2 Rb 5 20 3 4 112V
则在图2-12a电路中可得
U ab 112 I1 2.8 A R1 40 I 3 I I1 5 2.8 2.2 A I 5 I1 I 2 2.8 3 0.2 A
电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
例2-8 用电源等效变换法求图2-24a所示电路中的电流I.
电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
例2-8 用电源等效变换法求图2-24a所示电路中的电流I.
图2-24 例2-8图 解：用电源等效变换法将图2-24a所示电路按图2-24b、c 、d的变换过程简化 成图2-24d，在该图中可求得电流
电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
一．理想电源模型的连接
1.电压源的连接
（1）串联
us us1 us2 ... usn usk
k 1
n
图2-15
电压源的串联 电工基础
第三节
（2）并联
电源模型的连接及等效变换
n个电压源，只有在各电压源电压值相等，极性一致的情况下才
允许并联，否则违背KVL。其等效电路为其中的任一电压源，
电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
一、电阻的星形联结和三角形联结
1.星形联结：
三个电阻各有一端 连接在一起成为电路
的一个节点0，而另一
端分别接到1、 2 、 3 三个端钮上与外电路相 连，这样的联结方式叫 做星形（Y形）联结。
图2-11a） 电阻的星形联结 电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
k 1
n
电工基础
第一节
电路的串、并、混联及等效变换
2.电阻串联的特点：
电阻连接处没有分支；通过各电阻的电流相同。
3.分压公式：
电阻串联时，总电压按各串联电阻元件的电阻值
进行分配，各电阻的电压为：
Rk uk Rk i u Req
k=1,2…n
电工基础
第一节
电路的串、并、混联及等效变换
二、电阻的并联
受控源及含受控源电路的等效变换
一.受控源 受控源是一种非独立电源，它输出的电压或
电流不像独立电源那样是给定的时间函数，而
是受电路中某个电压或电流的控制。它在电路 中不能直接起激励作用。
电工基础
第四节
受控源及含受控源电路的等效变换
受控源分类
1. 电压控制电压源，简称VCVS，如下图 (a)所示。
2. 电压控制电流源，简称VCCS，如下图 (b)所示。
图2-17 同值电压源的并联 电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
2.电流源的连接 （1）并联
is is1 is2 ... isn isk
k 1
n
图2-16 电流源的并联 电工基础
第三节
（2）串联
电源模型的连接及等效变换
n个电流源，只有在各电流源电流值相等且方向一致的情况下 才允许串联，否则违背KCL，其等效电路为其中的任一电流源.
2.三角形联结：
三个电阻分别接在
1、 2 、 3三个端钮
中的每两个之间，称
为三角形（形）联结。
图2-11b)
三角形联结电阻
电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
二、星形联结电阻和三角形联结电阻的
等效变换
1.已知星形联结
电阻变换为三
角形联结电阻 的计算公式：
R 1R 2 R 1R 3 R 2R 3 R 12 R 3 R 1R 2 R 1R 3 R 2 R 3 R 23 R1 R 1R 2 R 1R 3 R 2 R 3 R 31 R2
电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
2.已知三角形联结 电阻变换为星形 联结电阻的计算
R 31R 12 R1 R R R 12 31 23 R 23 R 12 R 2 R 12 R 31 R 23 R 23 R 31 R3 R 12 R 31 R 23
I 94 0.5 A 1 2 7
电工基础
第四节
受控源及含受控源电路的等效变换
在电子电路中，常会遇到另一种性质的电 源，它们有着电源的一些特性，但它们的电压
或电流又不像独立电源那样是给定的时间函数，
而是受电路中某个电压或电流的控制。这种电 源称为受控源，也称为非独立源。
电工基础
第四节
电源模型的连接及等效变换
二. 两种实际电源模型间的等效变换
1.两种实际电源模型：
图2-21
两种实际电源模型 电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
us is Rs
1 Gs Rs
1 Rs Gs
2.等效变换条件：
或
is us Gs
注意： 电源的等效变换仅对端钮（或外电路）等效． 对于变换过的每个元件都是不等效的． 返回主目录
3. 电流控制电压源，简称CCVS，如下图 (c)所示。 4. 电流控制电流源，简称CCCS，如下图 (d)所示。
电工基础
第四节 受控源及含受控源电路的等效变换
图2-26
四种线性受控源模型 电工基础
第四节
受控源及含受控源电路的等效变换
二.含受控源电路的等效变换
受控电压源和受控电流源之间也可以类同
图2-18 同值电流源的串联 电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
3.与电压源并联的任何元件或支路，对外电路均 可视为开路.
图2-19 电压源与支路的并联
电工基础
第三节
电源模型的连接及等效变换
4.与电流源串联的任何元件或支路，对外电路均 可视为短路.
图2-20 电流源与支路的串联 电工基础
第三节
第二章
主要内容： 第一节
电路的等效变换
电路的串、并、混联及等效变换
第二节
第三节
电阻的星形与三角形联结及等效变换
电源模型的连接及等效变换
第四节
受控源及含受控源电路的等效变换
电工基础
第一节
电路的串、并、混联及等效变换
一、电阻的串联
1. 电阻串联连接
图2-1 电阻的串联
等效电阻
Req ( R1 R2 ... Rn ) Rk
I
Us 220 5A R R R R 44 2 d 4 Ra b Rb R2 Rd R4
5 55 3A 4 36 5 55 I 4 5 3 A 2 A I2 5
电工基础
第二节 电阻的星形与三角形联结及等效变换
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《电工电子技术(上、下册)(第2版)》肖志红 第2章
G12= G21 =-G1 节点1与节点2之间的互电导 G23= G32 =-G3 节点2与节点3之间的互电导 G13= G31 =-G5 节点1与节点3之间的互电导
互电导为接在节点与节点之间所有支路的电导之和，总 为负值。 下一页 退出
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S 1 3 2
G11un1 G12un 2 G13un 3 is11 G21un1 G22un 2 G23un 3 is 22 G31un1 G32un 2 G33un 3 is33
试求电流I5。
叠加定理
S 1 3 2
齐次性与叠加性是线性电路中非常重要的特性，齐 次性是指当一个激励作用于线性电路时，电路中任 意的响应与该激励成正比。而叠加性是由叠加定理 反映的。 叠加定理内容：当线性电路中有几个独立源（激励）共 同作用时，电路中任意支路的电流和电压（响应）等于 电路中各个独立源单独作用时，在该支路产生的电流或 电压的代数和。 这里某个电源单独作用，是指其它电源不作用，即 其它电压源的输出电压和电流源的输出电流为零， 那么理想电压源相当于短路，理想电流源相当于开 路。
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S 1 3 2
以下图所示电路为例，说明节点电压法的应用。
电路中选节点 4作参考点，列写节点1、2、3的KCL方程。
i1 i5 is1 is2 0 i2 i3 i1is2 0 i4 i3 i5 0
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2.4 节点电压法
S 1 3 2
电路中任选一个节点作为参考点，其余的每个节 点到参考点之间的电压降，称为相应各节点的节 点电压（node voltage）或节点电位（node potential）。 节点电压法（node voltage method）是以节点电压为 未知量，用节点电压表示各支路电流，应用KCL列写节 点电流方程求出节点电压，进而求解电路中各支路的电 压、电流、功率的方法。节点电压法适用于支路较多、 节点较少的电路。
电子课件-《电工基础(第二版)》-B02-0635 电工基础(第二版)模块一
与参考点的选择有关，但两点间的电位差与参考点的选择无 关。
模块一 直流电路
四、 电压表及其使用方法
１. 电压表 电压表是用来测量交、直流电路中电压大小的仪表。
电压表 ａ) 数字式直流电压表 ｂ) 指针式直流电压表
模块一 直流电路
２. 电压表的使用方法 (１) 对交、直流电路应分别采用交流电压表和直流电压 表测量。 (２) 电压表必须并接在被测电路的两端。 (３) 直流电压表表壳接线柱上标明的 “ ＋ ” “ － ” 记号，应当分别连接电路中靠近电源正极和负极的测量点， 不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。 (４) 每只电压表都有一定的测量范围，其量程的选择方 法与电流表相同。 (５) 当采用指针式电压表读取测量结果时，应使眼睛处 于电流表表盘的正前方，否则得到结果的误差会较大。
(１) 掌握电动势、电压和电位的概念和含义。 (２) 掌握电压表的使用方法。 (３) 能够连接双控照明电路并测量电源电动势及电路 中的电压和电位。
模块一 直流电路
工作任务
本任务的内容是学会电压表的使用方法，并用电 压表测量电池的电动势和双控照明电路中的电压和电 位。
模块一 直流电路
相关知识 一、 电源电动势
一、 电流的形成
当电路形成闭合通路后，在电源 ( 或外电场) 的驱使作用 下，电荷定向移动形成电流。移动的电荷又称载流子，载流 子是多种多样的，如金属导体中的自由电子、电解液中的离 子等。
模块一 直流电路
电流的形成 ａ) 金属中的电流 ｂ) 电解液中的电流
模块一 直流电路
二、 电流的方向
直流电流和交流电流 ａ) 稳恒直流电流 ｂ) 脉动直流电流 ｃ) 交流电流
于负载电阻 R→∞ 或电路中某处连接导线断开。此时，电路
模块一 直流电路
四、 电压表及其使用方法
１. 电压表 电压表是用来测量交、直流电路中电压大小的仪表。
电压表 ａ) 数字式直流电压表 ｂ) 指针式直流电压表
模块一 直流电路
２. 电压表的使用方法 (１) 对交、直流电路应分别采用交流电压表和直流电压 表测量。 (２) 电压表必须并接在被测电路的两端。 (３) 直流电压表表壳接线柱上标明的 “ ＋ ” “ － ” 记号，应当分别连接电路中靠近电源正极和负极的测量点， 不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。 (４) 每只电压表都有一定的测量范围，其量程的选择方 法与电流表相同。 (５) 当采用指针式电压表读取测量结果时，应使眼睛处 于电流表表盘的正前方，否则得到结果的误差会较大。
(１) 掌握电动势、电压和电位的概念和含义。 (２) 掌握电压表的使用方法。 (３) 能够连接双控照明电路并测量电源电动势及电路 中的电压和电位。
模块一 直流电路
工作任务
本任务的内容是学会电压表的使用方法，并用电 压表测量电池的电动势和双控照明电路中的电压和电 位。
模块一 直流电路
相关知识 一、 电源电动势
一、 电流的形成
当电路形成闭合通路后，在电源 ( 或外电场) 的驱使作用 下，电荷定向移动形成电流。移动的电荷又称载流子，载流 子是多种多样的，如金属导体中的自由电子、电解液中的离 子等。
模块一 直流电路
电流的形成 ａ) 金属中的电流 ｂ) 电解液中的电流
模块一 直流电路
二、 电流的方向
直流电流和交流电流 ａ) 稳恒直流电流 ｂ) 脉动直流电流 ｃ) 交流电流
于负载电阻 R→∞ 或电路中某处连接导线断开。此时，电路
电工基础课件
网孔：中间无支路穿过的回路叫网孔，如图1中的
AFCBDA回路ADBEA回路都是网孔。
二、基尔霍夫第一定律－节点电流定律
含义：
在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电 流之和等于流出该节点的电流之和。以图2－35为例。
I1 I3 I5 I2 I4
二、节点电流定律
另一种形式：
2. 计算电路中某点A的电位，就是计算A点与参考 点D之间的电压UAD，在A点和D点之间，选择 一条捷径（元件最少的简捷路径），A点电位 即为此路径上全部电压之和。
3. 列出选定路径上全部电压代数和的方程，确定 该点电位。
§2-5 电路中的各点电位的计算
注意事项
1. 当选定的电压参考方向与电阻中的电流方向一 致时，电阻上的电压为正，反之为负；
U U1 U2 U3
串联电路的特点
3. 电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R R1 R2 R3
4. 串联电路中的功率和电压分配关系。
P P1 P2 P3
U1
R1
R1 R2
R3
U
U2
R1
R2 R2
U R3
U3
R1
R3 R2
R3
U
§2-2 电阻并联电路
并联电路：
把两个或者两个以上电阻连接到电路中的两点之间， 电阻两端承受同一个电压的电路，叫做电阻并联电路，如 图所示。
2.当选定的电压参考方向是从电源正极到负极， 电源电压取正值，反之取负值。
§2-6 基尔霍夫定律
一、几个相关的名词 支路：电路中流过同一电流的
每一个分支叫支路。
节点：三条或三条以上的直路
的连接点叫做节点。如图1中的A、 B两点。
回路：电路中任何一个闭合路径叫做回路，如图1中
AFCBDA回路ADBEA回路都是网孔。
二、基尔霍夫第一定律－节点电流定律
含义：
在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电 流之和等于流出该节点的电流之和。以图2－35为例。
I1 I3 I5 I2 I4
二、节点电流定律
另一种形式：
2. 计算电路中某点A的电位，就是计算A点与参考 点D之间的电压UAD，在A点和D点之间，选择 一条捷径（元件最少的简捷路径），A点电位 即为此路径上全部电压之和。
3. 列出选定路径上全部电压代数和的方程，确定 该点电位。
§2-5 电路中的各点电位的计算
注意事项
1. 当选定的电压参考方向与电阻中的电流方向一 致时，电阻上的电压为正，反之为负；
U U1 U2 U3
串联电路的特点
3. 电路的总电阻等于各串联电阻之和。
R R1 R2 R3
4. 串联电路中的功率和电压分配关系。
P P1 P2 P3
U1
R1
R1 R2
R3
U
U2
R1
R2 R2
U R3
U3
R1
R3 R2
R3
U
§2-2 电阻并联电路
并联电路：
把两个或者两个以上电阻连接到电路中的两点之间， 电阻两端承受同一个电压的电路，叫做电阻并联电路，如 图所示。
2.当选定的电压参考方向是从电源正极到负极， 电源电压取正值，反之取负值。
§2-6 基尔霍夫定律
一、几个相关的名词 支路：电路中流过同一电流的
每一个分支叫支路。
节点：三条或三条以上的直路
的连接点叫做节点。如图1中的A、 B两点。
回路：电路中任何一个闭合路径叫做回路，如图1中
电工与电子技术基础第2版课件第2章
2.2 正弦量的相量图表示法
正弦量除可用三角函数、波形图表示外，但 可用随时间变化的旋转有向线段OA在y轴上的投影 来表示，如图2-4所示。称相量图法 。
y ω u1 t1 to O A ψ x Um u uo O ψ
ωt1
ωt
图2-4 用旋转的有向线段表示正弦量
用有向线段OA的长度表示正弦量的幅值Um(或Im)， OA与x轴正向的夹角表示初相位ψ， OA随时间以逆时 针方向旋转的角速度表示ω，则OA在y轴上的投影为 OA=ASsin(ωt+ψ)。
(1) i 与 u 为 同频 率 ，且 u 超 前 i90° ， 或 i 滞 后 u90°。 (2) Um (U)与Im(I)和ωL符合欧姆定律关系。ωL 的单位是欧姆，具有对i起阻碍的物理性质，称为 电抗，简称感抗，用XL表示，即 XL＝ωL＝2πfL
3.电感元件的功率关系 瞬时功率 p= ui=Imsinωt Umsin(ωt+90˚)=UIsin2ωt 图2-12b中p波形得 ，当p＞0时，电感元件从外界(电 源)吸收电能，并转换为磁场能贮存于线圈中；当p＜0 时，电感元件向外界释放能量，磁场能转换成电能， 并归还给电源。 有功功率P=0。即电感元件在交流电路中无能量 消耗，但电源与电感元件间存在能量的互换。用无功 功率Q来衡量能量互换的规模。规定Q等于瞬时功率p 的幅值，即 2 U Q＝UI＝I2XL＝ X L Q单位用乏 [尔] (Var)
在交流电路中，因各电流和电压多 +j A 为同一频率的正弦量，故可用有向线段 b r 来表示正弦量的最大值 ( 有效值 ) Im 、 ψ Um(I、U)和初相ψ ，称为正弦量的相量。 O a +1 在正弦量的大写字母上打“ •”表示，如 图2-5 有向线段的表示正弦量 幅值电流、电压相量用 I m、 U m表示，有 • U 效值电流、电压相量用 I 、 U 表示。将电 • 路中各电压、电流的相量画在同一坐标 φ I ψ 中，这样的图形称为相量图。 ψ 同频率的u和i可用图2-6相量图表示。 图2-6 u和i的相量图 即 U 超前 I φ°，I 或 U 滞后φ°。
电工技术的课件第二章
对于含恒流源支路的电路，列节点电 压方程 时应按以下规则： 分母为：各支路电阻的倒数和，但不
考虑恒流源支路的电阻。
分子为：各支路电动势除以支路电阻， 并与恒流源一起求代数和。其符号为： 恒流源电流朝向未知节点时取正号，反 之取负号。电压源支路的写法同前。
a （2-13）
§2.2 基本定理
2.2.1 迭加定理 2.2.2 等效电源定理
应用迭加定理要注意的问题
1. 迭加定理只适用于线性电路。
2. 迭加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 令各电源分别作用，暂不作用的恒压源应予以短路，
即令E=0；暂不作用的恒流源应予以开路，即令 Is=0。
E
Is =
+ Is E
3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电
路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电
流的代数和。
a
（2-18）
4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来
求功率。如：
I3
R3
设： I3I3'I3"
则： P3 I32R3 (I3' I3")2R3
(I3')2R3 (I3")2R3
5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。
=
+
a
（2-19）
齐性定理(线性电路的比例性）
电工技术的课件第二章-2
a （2-1）
第二章 电路的分析方法
§2.1 基本分析方法
2.1.1 电阻串.并联/电源的等效变换 2.1.2 支路电流法 2.1.3 结点电压法
§2.2 基本定理
2.2.1 叠加定理 2.2.2 等效电源定理
电工技术第2章电路的分析方法课件
通常选用网孔列出的回路方程一定是独立的。
对网孔1：
R1 I1 +R3I3 =E1
对网孔2：
R2I2 +R3I3 =E2
联立三个方程，即可解出三个支路电流。
第一节 支路电流法
支路电流法的解题步骤: 1）确定支路数b，选定各支路电流的参考方
向； 2）确定节点数n，列出（n-1）个独立的节
点电流方程； 3）确定余下所需的方程数b-(n-1)，选择网
第一节 支路电流法
支路电流法：以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律
（KCL、KVL）对节点和回路列方程组求解。
I1
A
I2
+
R1
R2 3 +
E1 -
I3
1
R3 2
E2 -
对上图电路 支路数 b=3
B 节点数n =2
回路数 = 3 网孔数=2 若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程
第一节 支路电流法
第二节 网孔电流法
写成一般形式
R11Im1 + R12Im2 + R13Im3 E11
R21I m1
+
R22 Im2
+
R23 I m 3
E22
R31Im1 + R32Im2 + R33Im3 E33
E11 E1 - E3 - E4， E22 -E2 + E3， E33 E4 - E5 分别为网孔1、2、3中的电动势的代数和，凡电动势的正方 向与网孔电流方向一致时，该电动势前取正号，反之取负 号。
I2 I2 - I2
I3 I3 + I3
I1'
I2'
I1"
《电路基础2》课件
单一参数正弦交流电路的分析计算小结单一参数正弦交流电路的分析计算小结阻抗瞬时值关系电路参数电路图参考方向电压电流关系有效值相量图相量式功率有功功率无功功率riuiru?r设i则tu2usin?ti2sin?iru?ri?u??u?i?ui同相0ltiludd?ctucidd?lxjcxj?设i则u90tsin2????li则ulxixull???cxixucc?1??u领先i90u?i?u?i?lxi?u?j?cxi?u?j??00lxiui2基本iuiuti2sin?设iriui2ui?cxi2ti2sin?90sin2????tciu落后i9023简单正弦交流电路?教学目标?1
发 电 机 升压 变压器 输电线 降压 变压器 用电 设备
电能的传输示意图
• 实现信息的传递和处理
话筒 放大器 1 放大器 2 放大器 3
扩音机电路示意图
1.2 电路及电路物理量
电路的三种状态
（1）通路：电 路连接后，处 处连通的电路。
（2）断路（开路）:当开关未闭 合，或者电线某处断开。
(3)短路：把电源两端直接用导线连 接起来。是不允许的，因为会烧坏电 源和导线，有可能导致火灾。
电场是存在于电荷周围能传递电荷与 电荷之间相互作用的物理场。在电荷周围总 有电场存在；同时电场对场中其他电荷发生 力的作用。
1.1 电荷和电场
电场线 为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画 出一些有方向的曲线，曲线上一点的切线方向表示该 点电场强度的方向。电场线的疏密程度与该处场强大 小成正比。 电场是一种物质，电场线是人为画出的便于形象 描述电场分布的辅助工具，并不是客观存在的。
1.2 电路及电路物理量
2 电流
电流： 电荷的定向移动形成电流
电流的方向 习惯上规定正电荷移动的方向 为电流的方向，因此电流的方向实际 上与电子移动的方向相反。
发 电 机 升压 变压器 输电线 降压 变压器 用电 设备
电能的传输示意图
• 实现信息的传递和处理
话筒 放大器 1 放大器 2 放大器 3
扩音机电路示意图
1.2 电路及电路物理量
电路的三种状态
（1）通路：电 路连接后，处 处连通的电路。
（2）断路（开路）:当开关未闭 合，或者电线某处断开。
(3)短路：把电源两端直接用导线连 接起来。是不允许的，因为会烧坏电 源和导线，有可能导致火灾。
电场是存在于电荷周围能传递电荷与 电荷之间相互作用的物理场。在电荷周围总 有电场存在；同时电场对场中其他电荷发生 力的作用。
1.1 电荷和电场
电场线 为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画 出一些有方向的曲线，曲线上一点的切线方向表示该 点电场强度的方向。电场线的疏密程度与该处场强大 小成正比。 电场是一种物质，电场线是人为画出的便于形象 描述电场分布的辅助工具，并不是客观存在的。
1.2 电路及电路物理量
2 电流
电流： 电荷的定向移动形成电流
电流的方向 习惯上规定正电荷移动的方向 为电流的方向，因此电流的方向实际 上与电子移动的方向相反。
电工基础 第2版 课件 教学PPT 作者 陈菊红 主编 第01章 电路的基本概念和基本定律
是有外力克服电场力做了功，电路发出功率，也可以说电
路吸收了负功率。
必须注意关联参考方向及各数值的正、负号的含义
。
电工基础
第二节
2. 电能
电路的基本物理量
单位时间内电路吸收或释放的电能为该电路的功率p,
那么在t0-t1时间内电路转换的电能为w，有
W
t1 t0
pdt
直流时， p为常量，则
W P(t1 t0 )
电工基础
第三节
３.伏安特性曲线
电阻元件和欧姆定律
元件的伏安特性还可通过伏安特性曲线进行描述。
图1-１１ 线性电阻元件及其伏安特 性
电工基础
第三节
电阻元件和欧姆定律
４. 电阻元件的分类
1）线性电阻：若电阻R值与其工作电压或电流无关，则 称其为线性电阻元件 。其伏安特性曲线是一条通过原 点的直线。
2）非线性电阻：如果电阻的
式为
dw p dt
直流电路中，功率与电流、电压均不随时间变化，上式可写 成
P =U I
电工基础
第二节
（1）p＞ 0
电路的基本物理量
一段电路在u 、 i 关联参考方向下，若 说明这段电路上电压和电流的实际方向是一致的，
正电荷在电场力作用下做了功，电路吸收了功率；
（ 2 ） p＜ 0
则这段电路上电压和电流的实际方向不一致，一定
客观存在的实际方向，称为实际方向。
（2）参考方向：参考方向是人们任意选定的一个方向。
（3）应用： 可任意选定一个参考方向，并由参考方向和电 压或电流值的正、负来反映该电压或电流的实际方向。 参考方向一经选定，在分析电路的过程中就不再变动。
电工基础
第二节
电工基础获奖课件
§1-4 电压和电位
二、电位
正电荷在电路中某点所具有旳能量与电荷所带电 量旳比叫做该点旳电位。
注意：讨论电位问题时，首先要选定参照点（假定 该点电位为零）。
其他点旳电位等于该点与参照点间旳电压。比 参照点高旳电位为正，反之为负。
可见，电路中各点旳电位是相正确，与参照点 旳选择有关。
电压方向旳拟定
(1)电源(供能元件)：
为电路提供电能旳设备和器件 (如电池、发电机等)。
图1-20 模拟手电筒电路
图1-20 模拟手电筒电路
(2)负载(耗能元件):
使用(消耗)电能旳设备和 器件(如灯泡等用电器)。
(3)连接导线：
将电器设备和元器件按一定方式连接 起来(如多种铜、铝电缆线等)。
(4)控制器件：
控制电路工作状态旳器件或设备(如 开关等)。
R——负载电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； R0——电源内阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； I——闭合电路中旳电流，单位是安[培]，符号为A。
闭合电路欧姆定律阐明：闭合电路中旳电流与电源电动 势成正比，与电路旳总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和） 成反比。
§1-8 电能和电功率
一、电能
电能是指在一定旳时间内电路元件或设备吸收或发出旳电 能量，用符号W表达，其国际单位制为焦耳(J)，电能旳计算 公式为
在一般条件下，任何物质都存在分子热运动， 所以任何物体都有电阻。当有电流流过时，都要消耗 一定旳能量。
几种常见电阻旳外形。
二、电阻定律
经试验证明，在温度不变时，一定材料制成旳导体旳 电阻跟它旳长度成正比，跟它旳截面积成反比。这个试验 规律叫做电阻定律。
均匀导体旳电阻可用公式表达为
R L
S
式中 ρ—电阻率，其值由导体材料旳性质决定，单位是欧 [姆]米，符号为Ω·m，可查表1-1（教材）；
电工技术基础-第2章20170723
d
c
5
Rb
Rc 2
1
b +
–
12V
12V
解：
13:13:35
HYIT
18
§2.1 电阻电路的等效变换19
2.1.2 两种实际电源及其等效变换 1、理想电源的特性及其串并联等效 1)理想电压源的串并联
串联:
+ uS1 _
+ uS2 _
º +
uS _
º
º
uS= uSk
( 注意参考方向)
us us1 us2
3
us1
us2
is2
is
is1 13:13:35
HYIT
is=is2-is1 22
§2.1 电阻电路的等效变换23
2、两种实际电源及其等效变换
1) 电压源
U 理想电压源
U0=E 电压源
+ E
+
R0
U
RL
–
O
I
E
IS RO
电压源的外特性
电压源模型 由上图电路可得: U = E – IR0
若 R0 = 0 理想电压源 : U E
º
13:13:35
HYIT
19
§2.1 电阻电路的等效变换20
I
º
+
+
5V _ 5V _
I
º + 5V _
º
º
并联:
电压相同的电压源才能并联，且每个电源的电流 不确定。
13:13:35
HYIT
20
§2.1 电阻电路的等效变换21
1)理想电流源的串并联 并联： 可等效成一个理想电流源 i S（ 注意参考方向）.