第1章 电路的及其分析方法(上)
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第1章 电路的基本定律与分析方法
复杂电路的几个术语—— 支路：电路中每一个分支 节点：三个或三个以上支路的会交点 回路：电路中任一闭合路径 网孔：内部不含其它支路的回路又称独立回路
例:
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、… ... （共7 个）
我们为什么要学习
《电工电子技术》 这门课?
学习后续课程的需要 今后从事岗位技术工作的需要
电工电子技术
课程性质:技术基础课 机械制造与自动化专业
紧密结合工程实际,学习电工、电子技术的基本理论、 基本知识和基本技能，为学习后续课程及从事工程技术 工作打下一定的基础。
课程内容:
课程内容的基础性与普遍适用性
求：U1
U1- U6 - U5 +#43;20) =0
U1=-5V
1.1.4.3 支路电流法
1.支路电流法的概念 以各支路电流为未知量依据基尔霍夫两条定律列 方程的分析方法称为支路电流法
例 I1
c +R1
E1 -
a
I2 R2
d
I1 ＋ I3 ＝ I3
I3 R3
+ _ E2
例如：手电筒电路
电源
开
关
负载
三、电路的作用
（1）用于电能传输、分配、与转换——如照明用电 电路。这种电路特点是工作电压高、传输电能大， 常称为电力电路。
发电机 升压变压器
降压变压器
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电灯
电能转换 为光能
（2）用于信息传递和处理——如扬声器电 路.
例:
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、… ... （共7 个）
我们为什么要学习
《电工电子技术》 这门课?
学习后续课程的需要 今后从事岗位技术工作的需要
电工电子技术
课程性质:技术基础课 机械制造与自动化专业
紧密结合工程实际,学习电工、电子技术的基本理论、 基本知识和基本技能，为学习后续课程及从事工程技术 工作打下一定的基础。
课程内容:
课程内容的基础性与普遍适用性
求：U1
U1- U6 - U5 +#43;20) =0
U1=-5V
1.1.4.3 支路电流法
1.支路电流法的概念 以各支路电流为未知量依据基尔霍夫两条定律列 方程的分析方法称为支路电流法
例 I1
c +R1
E1 -
a
I2 R2
d
I1 ＋ I3 ＝ I3
I3 R3
+ _ E2
例如：手电筒电路
电源
开
关
负载
三、电路的作用
（1）用于电能传输、分配、与转换——如照明用电 电路。这种电路特点是工作电压高、传输电能大， 常称为电力电路。
发电机 升压变压器
降压变压器
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电灯
电能转换 为光能
（2）用于信息传递和处理——如扬声器电 路.
第1章 电路及其分析方法习题与解答
题 1-23 图 B.12V C.2.25V B 基本题 1-24 电路如题 1-24a 和 b 图所示，试计算 a、b 两端的电阻 A.6
0V
(a) 题 1-24 图
(b)
解：图( a ) Rab = 2 + 16 //(12 // 12 + 10) = 10Ω,图(b) Rab = 6 // 6 + 6 // 6 + 12 // 0 = 6Ω 1-25 求题 1-25a 和 b 图所示电路中的电压 U、电流 I。
题 1-38 图
解： (a)原图标 a,b (b) 求 U0 的图 （c）求 R0 的图 （d）等效回路 由图（b）：∵I2=I1+2，(4+4)I1+(3+6)I2=0∴I1=－18/13（A）， I2=8/13（A） U0 =4 I1+3I2=4×（－8/13）+3×8/13=－8/13（V） 由图（c）：R0 =（4+6）//（4+3）=70/17（Ω） 由图（d）：I=（4+U0）/( R0 +4)=（4－8/13）/( 70/17 +4)=374/897（A）
叠加原理：
代值，有
⎧ I1 + I 2 + I 3 = 0 ⎪ ⎨5I 2 + 110 = 10 I1 + 110 ⎪10 I = 15 I + 110 3 ⎩ 1
第1章
电路及其分析方法习题解答
7
原电路
()E1 单独作用
' 1
(b) E2 单独作用
' ⎧ KCL对上面结点，有：I + I 2 + I 3' = 0 ⎪ ' ' 对（a）图： ⎨ KVL对左边回路，有：I 2 R2 + E1 = I1 R1 ⎪ ' ' ⎩ KVL对右边回路，有：I1 R1 = I 3 R3 + E1 ' ' = −6( A)，I 3 = −2( A) ∴ I1' = 8( A)，I 2
第一章 电路的基本概念和分析方法A
例1 对于我国电力系统来说，集中参数电路尺寸最大 为多少。 c / f 3 108 / 50m 6000km 可见，对以此为工作频率的实验室设备来说，其尺 寸远小于这一波长，因此它能满足集中化条件。而 对于数量级为104km的远距离输电线来说，则不满足 集中化条件，不能按集中参数电路处理。 例2 对无线电接收机的天线来说，如果所接收到信 号频率为400MHz，则 是否可是为集中参数电路处理 。 c / f [3 108 /(400 106 )]m 0.75m 因此，即使天线的长度只有0.1m，也不能把天线视 为集中参数元件。
若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。
第一章 电路的基本概念和分析方 法
例1-1
A
关联参考方向 元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之 为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向 。 U U 非关联方向 关联方向 I I ＋ u
i
B
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压电 流参考方向关联否？
-5A + 4V
-
发出 20w
+ 2V
-1A
吸收 2w 非关联
关联 p = 4 × (-5) = -20w < 0
p =- ui = - (-1) × 2 = 2 w> 0
第一章 电路的基本概念和分析方 法
c +
US1 -
I1 R1 I2
用什么来 求解呢?
a
R2 b
图1
I3
d
R3 IS3
第一章 电路的基本概念和分析方 法
U<0
如无特殊说明，在电路分析中所涉及的电流、电压 方向都指参考方向。
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电子电工技术教学大纲(电子信息工程(新能源材料与器件))
《电子电工技术》课程教学大纲一、课程基本信息
二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑
三、教学内容及进度安排
四、课程考核
注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》
五、教材及参考资料
1. 《电工学简明教程》，秦曾煌，高等教育出版社，2015年3月，第3版，ISBN：9787040344967
2.《电工学简明教程（第三版）学习辅导与习题解答》，姜三勇，高等教育出版社，2017年2月，ISBN：9787040470062
3.《电工与电子技术基础》，徐秀平，机械工业出版社，2016年3月，第1版，ISBN：9787111503262
4. 《电路与电子技术》，毕淑娥：徐秀平，高等教育出版社，2016年12月，9787040467062 5．《面包板电子制作130例》，宋铭，化学工业出版社，2015年9月，9787122247599
大纲执笔人：
审核人(专业负责人/系主任)：
制定时间：
附录：考核评分标准表。
电工学简明教程第三版整套教学课件
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电
路元器件按一定方式组合而成的。
1．电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工 作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电路起，不在同一作定用条的件元下件常或忽器 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而突压出器其、主电要动电机磁、性电质池，、把电它阻看器 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
I
例如：图中若 I = 3 A，则表明电
+
流的实 际方向与参 考方向相同 ；反之，
E–
若 I = –3 A，则表明电流的实际方与参
R 考方向相反 。
R0
在电路图中所标电压、电流、电动
电工学简明教程第三版
第1章 电路及其分析方法
第 1 章 电路及其分析方法
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电源的两种模型及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电
路元器件按一定方式组合而成的。
1．电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工 作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电路起，不在同一作定用条的件元下件常或忽器 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而突压出器其、主电要动电机磁、性电质池，、把电它阻看器 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
I
例如：图中若 I = 3 A，则表明电
+
流的实 际方向与参 考方向相同 ；反之，
E–
若 I = –3 A，则表明电流的实际方与参
R 考方向相反 。
R0
在电路图中所标电压、电流、电动
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第1章 电路及其分析方法
第 1 章 电路及其分析方法
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电源的两种模型及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
大学物理第1章电路及其分析方法
Part
06
实验与实践
电路实验的基本操作
实验准备
熟悉实验原理、目的和步骤，准 备好所需设备和材料。
实验报告
整理实验数据和结论，撰写实验 报告。
实验操作
按照实验步骤进行操作，注意观 察和记录实验数据。
数据处理
对实验数据进行处理和分析，得 出结论。
电路故障排查与维修
故障诊断 1
通过观察和测试确定故障 部位和原因。
三角形电路
三个端子不连接到一个公共点的电路。每个元件的电压是相 电压。
节点电压法与回路电流法
节点电压法
通过设定节点电压，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个节点 和少量元件的电路。
回路电流法
通过设定回路电流，利用基尔霍夫定律求解电路的方法。适用于具有多个回路 和少量元件的电路。
Part
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律 之一，它包括基尔霍夫电流定律和基尔 霍夫电压定律。
VS
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在任意一个闭合 电路中，流入节点的电流总和等于流出节 点的电流总和。数学表达式为：∑I入=∑I出。 基尔霍夫电压定律指出，在任意一个闭合 电路中，沿着闭合路径绕行一周，各段电 压的代数和等于零。数学表达式为：∑U=0。
大学物理第1章电路 及其分析方法
• 引言 • 电路的基本概念 • 欧姆定律与基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析方法 • 复杂电路的分析方法 • 实验与实践
目录
Part
01
引言
主题简介
电路及其分析方法
01
本章节主要介绍电路的基本概念、元件、电路模型以及分析方
法。
电路的重要性
电工学-电路及其分析方法
[解] 设电阻 R4 两端电压的极性及流过它的电流 I 的参考方向如图示。
沿顺时针方向列写回路
b + U2 – U1 –
a+
c 的 KVL 方程式，有
–
U3
I+
U1 + U2 – U3 – U4 + U5 = 0 代入数据，有
– U5
+
+R4 U4 – d
(–2)+ 8 – 5 – U4+(–3)= 0 U4 = – 2 V U4 = – IR4
R
–
–
+
图 (a)
图 (b)
图 (c)
欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。
U 、I 参考方向相同
表达式
U =R I
U、 I 参考方向相反 U = –RI
图 (b) 中若 I = –2 A，R = 3 ，则 U = – 3 ( –2 ) = 6 V
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电起路不，同在作一用定的条元件件下或常器忽 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而压突器出、其电主动要机电、磁电性池质、，电把阻它器看 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
R=
R1 R2
R1 + R2
[例 1] 图示为变阻器调节负载电阻 RL 两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变阻器， 其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，在图上用 a,b,c,d,e 点标出。求滑动点分别在 a,c,d,e 时，负载和变 阻器各段所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的
沿顺时针方向列写回路
b + U2 – U1 –
a+
c 的 KVL 方程式，有
–
U3
I+
U1 + U2 – U3 – U4 + U5 = 0 代入数据，有
– U5
+
+R4 U4 – d
(–2)+ 8 – 5 – U4+(–3)= 0 U4 = – 2 V U4 = – IR4
R
–
–
+
图 (a)
图 (b)
图 (c)
欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。
U 、I 参考方向相同
表达式
U =R I
U、 I 参考方向相反 U = –RI
图 (b) 中若 I = –2 A，R = 3 ，则 U = – 3 ( –2 ) = 6 V
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际要电起路不，同在作一用定的条元件件下或常器忽 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而压突器出、其电主动要机电、磁电性池质、，电把阻它器看 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
R=
R1 R2
R1 + R2
[例 1] 图示为变阻器调节负载电阻 RL 两端电压的 分压电路。 RL = 50 ，U = 220 V 。中间环节是变阻器， 其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，在图上用 a,b,c,d,e 点标出。求滑动点分别在 a,c,d,e 时，负载和变 阻器各段所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的
第一章 电路及其分析方法
有
I
源
+
电
U
路
–
1.5 基尔霍夫定律(KL)
• 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 (KCL)和基尔 霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支路电 压和电流所遵循的基本规律，是分析电路的基本定 律。
• 两类约束
①元件约束(VCR)
如电阻元件 uR = RiR
u L di dt
i C du dt
对结点①：- i1- i4 - i6 0
对结点②： i2 + i4 - i5 0
对结点③：- i3+ i5 + i6 0
①
i1
i4
i2
i6 ②
3式相加得： i1 - i2 + i3 0
表明：KCL可推广应用于电路
i3
i5
中包围多个结点的任一闭合面。
③
• 例2：求电流 i。
3A
3
3
(2)KVL是对回路中的支路电压的约束，与回路各支路 上接的是什么元件、电路是线性还是非线性无关；
(3)KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方 向无关。
例2：求电压 u。
I4 R4 + I3 R3 –E = 0
对回路 adbca，沿逆时针方向循行：
– I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 – I2 R2 = 0 对回路 cadc，沿逆时针方向循行：
– I2 R2 – I1 R1 + E = 0
注意： (1)KVL不仅适用于回路，也适用于电路中任一假想
的回路;
是什么元件、电路是线性还是非线性无关；
(3)KCL方程是按电流参考方向列写的，与实际方向
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秦曾煌
第1章 电路及其分析方法
第1章
1.1
电路及其分析方法
电路的作用于组成部分
1.2
电路模型
1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路
1.5 1.6 1.7 基尔霍夫定律 电阻的串联与并联 支路电流法
第1章
1.8 1.9 1.10
电路及其分析方法
叠加原理 电压源与电流源及其等效变换 戴维宁定理
叙述2：在任一瞬间，沿任一回路环行一周，回路 中各段电压的代数和等于零。
U=0
US = U1 + U 2
U1 + U2 － US = 0
1. 5 基尔霍夫定律
U
-
U
-
（a）
（b）
电气设备的额定值
额定值: 电气设备的安全使用值 1. 额定值是电气设备额定的工作条件。 2. 额定值是电气设备的工作能力。 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电容： CN = 30µ F ，UN =450V
电气设备的额定值
例：以电阻的额定功率为例
额定功率（power rating）:电阻可以消耗的但不会 由于过多热量的堆积而损坏的最大功率。
I=0
1.5.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律)
(KIRCHHOFF’S VOLTAGE LAW) 基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任 一 回路中各段电压间相互制约的关系。
E
US -
+
+ U1 R1 I
+ U2 R2
US =U1 + U2
U1 +U2 － US = 0
E =IR1 + IR2
1.4.3 电源短路
电源外部端子被短接
E
+ -
I + U R
特征:
Ro
U= 0 P= 0 PE = P = I² RO
E I IS R0
短路电流（很大） 电源端电压 负载功率 电源产生的能量全被内阻消耗掉
1.4.3 电源短路
有 源 电 路
I
+ U –
电路中某处短路时的特征: 1. 短路处的电压等于零； U =0
1. 5 基尔霍夫定律
1.5.2基尔霍夫电压定律（KVL定律) 1．定律
叙述1：在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路 环行一周，电位升之和等于电位降之和。
US = U1 + U 2
U + 1US -
U1 + U 2 － US = 0
R1 U + 2R2
+
1. 5 基尔霍夫定律
1.5.2基尔霍夫电压定律（KVL定律) 1．定律
U 即：R 常数 I 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 I
线性电阻的伏安特性是一 条过原点的直线。
o U
线性电阻的伏安特性
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.1 电源有载工作
开关闭合,接通电源与负载
E
+
-
I
+ U I R
特征:
Ro
E I R0 + R
① 电流的大小由负载决定。
U = IR 或 U = E – IRo 负载端电压 ② 在电源有内阻时，I U 。
电路中某处断开时的特征: E + I
+
UO 有 源 电 路 I R
-
1. 开路处的电流等于零； I =0 2. 开路处的电压 U 视电路 情况而定。
Ro
+ U –
1.4.2 电路开路
例:电路中S2处断开,求U0 12V 1
+
I
-
S1 5
I I2
S2 5
+
U0
——
I2 0
12 U0 5 10V 1+ 5
I1 + E1 R1 1 a
(KIRCHHOFF‘LAW)
I2 R2 3 R3 2 + -
I3
E2
b 支路：电路中的每一个分支。
一条支路流过一个电流，称为支路电流。 结点：三条或三条以上支路的联接点。 回路：由支路组成的闭合电路。
网孔：内部不含支路的回路。
例 1：
I1 G I3 I
+
a
I2 c I4
例：手电筒
手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。
例：手电筒
手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。 I E S 开关
+ +
–
U
Ro
R
–
导线 灯泡
电池
E
+ +
–
U
手电筒的电路模型 I S 开关 R
电池是电源元件，其 参数为电动势 E 和内阻 Ro； 灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件，其 参数电阻R； 筒体用来联接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。
IG d
支路：ab、bc、ca、… （共6条） 结点：a、 b、c、d (共4个） 回路：abd、abc、 adbc … （共7 个） 网孔：abd、 abc、bcd （共3 个）
b
E
–
1. 5 基尔霍夫定律
1.5.1基尔霍夫电流定律（ KCL定律）
(KIRCHHOFF’S CURRENT LAW)
1/4W、1/2W、1W标准额定功率 对应的金属膜电阻器的大小
具有较高功率的绕线式电阻器
电气设备的额定值
例：为下图电路中的每一个金属膜电阻器，选择一个适当 的额定功率（1/8W、1/4W、1/2W、1W）
+ US10V + R120Ω US -10mA R1000Ω
(a) 解：图(a) 实际功率为
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电 路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2电路模型
为了便于用数学方法分析电路 , 一般要将 实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的 理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的 器件，从而构成与实际电路相对应的电路模 型。
理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、 电容元件和电源元件等。
+
R1
I3 R3
R2
+
-
对结点 a： I1+I2 = I3 E2
或：I1+I2–I3= 0
实质：电流连续性体现。
b
1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL定律）
说明：1、首先标出电流方向，利用Ｉ入= Ｉ出
2、规定流入为正，流出为负，或反之亦
然。利用Ｉ= 0 I1 I2 a E1 -
+
R1
I3 R3
1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
1.1 电路的作用和组成
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。
1.1 电路的作用和组成
一、电路的作用 1. 实现电能的传输、分配与转换
发电机 升压 变压器 输电线 降压 变压器
电灯 电动机 电炉 ...
2.实现信号的传递与处理 话筒
2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。
1.4.3 电源短路
例: 电路中S2处5电阻短路,求I2
+ 12V _ 1
I
S S 11
I1 I2
S S 12
5
5
U 0 12 I2 12A 1
1. 短路处的电压等于零； U =0
2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。
1. 5 基尔霍夫定律
R2
+ -
对结点 a： I1+I2 = I3 或：I1+I2–I3= 0
E2
b
基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中 任一结点处各支路电流间相互制约的关系。
1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL定律）
即： Ｉ入= Ｉ出 或: Ｉ= 0
1A ib (b) 2A
举例：求下列图中的未知电流。
1A
3A ia
3. 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。 例： a I R + U – a 注意：
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
b 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。
若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b；
R
b
若 U= –5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负 之分。
4、欧姆定律 U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时， + + U = – IR U=IR
U I R U
–
表达式中有两套正负号：
I
R
–
① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
+ U I 6V 2A – （ a） + U I 6V –2A R – （ b）
R
U 6 解：对图（a）有， U = IR R 3Ω I 2 U 6 对图（b）有， U = – IR R - 3Ω I -2
线性电阻的概念： 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该 段电路电压与电流的比值为常数。
kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
电压 U
电动势E
1.3 电压和电流的参考方向
一、电路基本物理量的实际方向 判断下面电路中电流的方向，并计算。
第1章 电路及其分析方法
第1章
1.1
电路及其分析方法
电路的作用于组成部分
1.2
电路模型
1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路
1.5 1.6 1.7 基尔霍夫定律 电阻的串联与并联 支路电流法
第1章
1.8 1.9 1.10
电路及其分析方法
叠加原理 电压源与电流源及其等效变换 戴维宁定理
叙述2：在任一瞬间，沿任一回路环行一周，回路 中各段电压的代数和等于零。
U=0
US = U1 + U 2
U1 + U2 － US = 0
1. 5 基尔霍夫定律
U
-
U
-
（a）
（b）
电气设备的额定值
额定值: 电气设备的安全使用值 1. 额定值是电气设备额定的工作条件。 2. 额定值是电气设备的工作能力。 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电容： CN = 30µ F ，UN =450V
电气设备的额定值
例：以电阻的额定功率为例
额定功率（power rating）:电阻可以消耗的但不会 由于过多热量的堆积而损坏的最大功率。
I=0
1.5.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律)
(KIRCHHOFF’S VOLTAGE LAW) 基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任 一 回路中各段电压间相互制约的关系。
E
US -
+
+ U1 R1 I
+ U2 R2
US =U1 + U2
U1 +U2 － US = 0
E =IR1 + IR2
1.4.3 电源短路
电源外部端子被短接
E
+ -
I + U R
特征:
Ro
U= 0 P= 0 PE = P = I² RO
E I IS R0
短路电流（很大） 电源端电压 负载功率 电源产生的能量全被内阻消耗掉
1.4.3 电源短路
有 源 电 路
I
+ U –
电路中某处短路时的特征: 1. 短路处的电压等于零； U =0
1. 5 基尔霍夫定律
1.5.2基尔霍夫电压定律（KVL定律) 1．定律
叙述1：在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路 环行一周，电位升之和等于电位降之和。
US = U1 + U 2
U + 1US -
U1 + U 2 － US = 0
R1 U + 2R2
+
1. 5 基尔霍夫定律
1.5.2基尔霍夫电压定律（KVL定律) 1．定律
U 即：R 常数 I 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 I
线性电阻的伏安特性是一 条过原点的直线。
o U
线性电阻的伏安特性
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.1 电源有载工作
开关闭合,接通电源与负载
E
+
-
I
+ U I R
特征:
Ro
E I R0 + R
① 电流的大小由负载决定。
U = IR 或 U = E – IRo 负载端电压 ② 在电源有内阻时，I U 。
电路中某处断开时的特征: E + I
+
UO 有 源 电 路 I R
-
1. 开路处的电流等于零； I =0 2. 开路处的电压 U 视电路 情况而定。
Ro
+ U –
1.4.2 电路开路
例:电路中S2处断开,求U0 12V 1
+
I
-
S1 5
I I2
S2 5
+
U0
——
I2 0
12 U0 5 10V 1+ 5
I1 + E1 R1 1 a
(KIRCHHOFF‘LAW)
I2 R2 3 R3 2 + -
I3
E2
b 支路：电路中的每一个分支。
一条支路流过一个电流，称为支路电流。 结点：三条或三条以上支路的联接点。 回路：由支路组成的闭合电路。
网孔：内部不含支路的回路。
例 1：
I1 G I3 I
+
a
I2 c I4
例：手电筒
手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。
例：手电筒
手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。 I E S 开关
+ +
–
U
Ro
R
–
导线 灯泡
电池
E
+ +
–
U
手电筒的电路模型 I S 开关 R
电池是电源元件，其 参数为电动势 E 和内阻 Ro； 灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件，其 参数电阻R； 筒体用来联接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。
IG d
支路：ab、bc、ca、… （共6条） 结点：a、 b、c、d (共4个） 回路：abd、abc、 adbc … （共7 个） 网孔：abd、 abc、bcd （共3 个）
b
E
–
1. 5 基尔霍夫定律
1.5.1基尔霍夫电流定律（ KCL定律）
(KIRCHHOFF’S CURRENT LAW)
1/4W、1/2W、1W标准额定功率 对应的金属膜电阻器的大小
具有较高功率的绕线式电阻器
电气设备的额定值
例：为下图电路中的每一个金属膜电阻器，选择一个适当 的额定功率（1/8W、1/4W、1/2W、1W）
+ US10V + R120Ω US -10mA R1000Ω
(a) 解：图(a) 实际功率为
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电 路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2电路模型
为了便于用数学方法分析电路 , 一般要将 实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的 理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的 器件，从而构成与实际电路相对应的电路模 型。
理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、 电容元件和电源元件等。
+
R1
I3 R3
R2
+
-
对结点 a： I1+I2 = I3 E2
或：I1+I2–I3= 0
实质：电流连续性体现。
b
1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL定律）
说明：1、首先标出电流方向，利用Ｉ入= Ｉ出
2、规定流入为正，流出为负，或反之亦
然。利用Ｉ= 0 I1 I2 a E1 -
+
R1
I3 R3
1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
1.1 电路的作用和组成
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。
1.1 电路的作用和组成
一、电路的作用 1. 实现电能的传输、分配与转换
发电机 升压 变压器 输电线 降压 变压器
电灯 电动机 电炉 ...
2.实现信号的传递与处理 话筒
2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。
1.4.3 电源短路
例: 电路中S2处5电阻短路,求I2
+ 12V _ 1
I
S S 11
I1 I2
S S 12
5
5
U 0 12 I2 12A 1
1. 短路处的电压等于零； U =0
2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。
1. 5 基尔霍夫定律
R2
+ -
对结点 a： I1+I2 = I3 或：I1+I2–I3= 0
E2
b
基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中 任一结点处各支路电流间相互制约的关系。
1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL定律）
即： Ｉ入= Ｉ出 或: Ｉ= 0
1A ib (b) 2A
举例：求下列图中的未知电流。
1A
3A ia
3. 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。 例： a I R + U – a 注意：
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
b 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。
若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b；
R
b
若 U= –5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负 之分。
4、欧姆定律 U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时， + + U = – IR U=IR
U I R U
–
表达式中有两套正负号：
I
R
–
① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
+ U I 6V 2A – （ a） + U I 6V –2A R – （ b）
R
U 6 解：对图（a）有， U = IR R 3Ω I 2 U 6 对图（b）有， U = – IR R - 3Ω I -2
线性电阻的概念： 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该 段电路电压与电流的比值为常数。
kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
电压 U
电动势E
1.3 电压和电流的参考方向
一、电路基本物理量的实际方向 判断下面电路中电流的方向，并计算。