直流电路的基本分析方法
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直流电路与交流电路的分析与计算
C．L1中电流的变化值大 于L3中电流的变化值
图612
D．L1上电压的变化值小于L2上电压的
【解析】当触头P向右移动时，电阻R变大，总
电阻变大，总电流变小，所以灯L1变暗；内阻、 R0与L1上电压变小，所以最终L2两端的电压变大， L2变亮；由于L2中电流变大，总电流减小，所以 L3中电流减小，灯泡L3变暗，L2中电流变大，L3 中电流减小，总的变化是相抵的效果，合起来
才是灯L1中电流的变化，所以L3中电流的变化更 大一些，灯L1上的电压与R0及内电压变化的总和 才等于L2上电压的变化． 【答案】AD
【同类变式】(2011·海南卷)如图613，E为内阻不能忽 略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与 A 分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S 断开，则( ) C A．V 的读数变大，A 的读数变小 B．V 的读数变大，A 的读数变大 C．V 的读数变小，A 的读数变小 D．V 的读数变小，A 的读数变大
计算通 过导体 的电荷
量q
通过导体产 生的热量、 电功以及确 定熔丝的熔
断电流
4.变压器和远距离输电 (1)变压器原、副线圈基本量的关系
功率关系 电压关系
P1=P2
U1 n1 ，与负载、副线圈的个数
U 2 n2
多少无关
电流关系
(1)只有一个副线圈：II12
n2 n1
(2)多个副线圈： I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn
4 电源的功率与效率
①电源的功率P：也称为电源的总功率，是电 源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：
P IE. ②电源内阻消耗功率P内：是电源内阻的热功率，
也称为电源的损耗功率，计算式为：P内 I 2r. ③电源的输出功率P外：外电路上消耗的功率，计
直流一阶电路分析计算的三要素法
直流一阶电路分析计算的三要素法
由于直流一附上电路换路后在过渡过程中的电压和电流，是从初始值按指数规律衰减到稳态值，或者是从初始值按指数规律上升到稳态值。
而指数规律的变化又决定于时间常数τ。
因此，过渡过程中的电压和电流是随时间的变化规律，由初始值、稳态值的时间常数所确定。
只要计算出初始值)0(+f 、稳态值)(∞f 和时间常数τ，则过渡过程中的电压和电流)(t f ，便可直接由如下三要素公式得出，即
[])()()0()(∞+∞-=-+f e
f f t f t τ 0≥t
上式中，[]τt e f f -+∞-)()0(是暂态响应，)(∞f 是稳态响应。
上式所示三要素公式化，适用于直流激励、有损耗一阶电路，0=t 时刻换路，0≥t 时电路的过渡过程分析。
有损耗一阶电路的戴维南等效电阻R 是正值，特征根S 是一个负数，暂态响应含负指数τt
e -，随时间作衰减变化。
三要素法是一阶电路过渡过程分析的实用计算法，不必列出和求解电路的微分方程，只要直接计算出待求响应变量的初始值、稳态值和电路的时间常数即可，具有简捷方便的优点。
因此，在工程实际中具有重要意义。
直流电阻电路
第四节
基尔霍夫定律
在学习电路的时候，经常会用欧姆定律、并联电路 和串联电路的特点去解决一些电路的计算问题。利用它 们去分析一些简单的电路是很方便的，但对于复杂的电 路，如图2-13所示，它们便显得无能为力。为此，下面 来学习一个新的定律，即基尔霍夫定律。
图2-13复杂电路
一、电路的结构 复杂电路的结构可用支路、节点、回路等术语来描述。 电路中的每一个分支被称为支路；3条或3条以上的支路的汇聚点被 称为节点；有一条或多条支路所组成的闭合电路被称为回路。在图 2-14所示的电路中，支路有3条：由R1、E1构成的支路，由R2、E2 构成的支路，由R5构成的支路；节点有2个：a和b；回路有3个：l1， l2，l3。 特别需要注意，c和d并不是节点。
第三节 电阻混联电路
混联电阻电路的分析步骤一般是： （1）化简电路，就是利用电路中的各等电位点画出 等效电路图，或者分别求出串联电阻和并联电阻，从 而得到混联电路的等效电路。 （2）根据欧姆定律，由电路的总的等效电阻和电路 的端电压计算电路中的总电流。 （3）根据电阻串联的分压关系和电阻并联的分流关 系，逐步推算出各支路的电流和电压。
第二章 直流电阻电路
知识目标 直流电路在生产实践中有着广泛的应用。本章主要介绍直流 电路的联接方式，包括串联电路、并联电路和混联电路，以及 简单电路的分析方法，涉及到基尔霍夫定律、支路电流法、电 源的等效变换、叠加定理和戴维南定理等。 学习目标 1.掌握电阻串联、并联、混联电路电压、电流、电阻的特点。 2.掌握利用基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律列写电路的 方程。 3.学会利用支路电流法求解电路。 4.了解实际电源的两种电路模型，以及电源的等效变换概念。 5.学会利用叠加定理分析含有两个直流电源的电路。 6.学会灵活运用戴维南定理求解电路。
电路的基本概念与定律及电路的分析方法-直流电路
效电阻就要增大。在电源电压不变的情况下，电路中的电流将要减小。 所以串联电阻可以起到限流作用。 • 串联电阻的另一个用途就是可以起到分压作用，因为电阻通过电流要 产生压降，承担了电路的一部分电压。例如，电阻分压器和多量程电 压表就是利用了这个原理。 • 例题一：若上图中，R1=10欧姆，R2=5欧，R3=20欧，电流为5A,求 串联电路的总电压。 • 解：U=I （R1+R2+R3）=5*(10+5+20)=175(A)
•
=U(1/R1+1/R2+1/R3)
•
=U/R
• 所以
•
1/R= 1/R1+1/R2+1/R3
• 由并联电路的特点可以看出，当电路增加一并联电阻后则该电阻中将 通过一定的电流，使总电流增大。并联电阻可以起分流作用。如：电 流表并联一电阻后可以扩大电流表的量程。
• 在并联电路中，并联电阻越多，其等效电阻越小，而且小于任一并联 支路的电阻，所以在电路中并联一电阻后，总电流将增大。由欧姆定 律可知，并联电路中各支路的电流与其支路电阻成反比。
• 电能就是用来表示电场在一段时间内所做的功，即
• W=Pt
• 式中 P---功率（KW）
•
t----时间（h)
•
W---电能（KWh)
• 1KWh就是平常说的1度电。
直流电路
• 例：
• 一台10KW电炉，每天工作8小 时，求一个月30天要用电多少 千瓦时？
• 解：电炉每天用电为
•
W 1 Pt1 108 80(kwh)
直流电路
• 四、电阻的串联电路
• 在电路中，电阻的连接方式是多种多样的，串联电路是最简单的一种。将两个 以上的电阻，依次首尾相连，使电阻通过同一电流，这种连接方式叫做电阻的 串联。下图为三个电阻的串联电路。
•
=U(1/R1+1/R2+1/R3)
•
=U/R
• 所以
•
1/R= 1/R1+1/R2+1/R3
• 由并联电路的特点可以看出，当电路增加一并联电阻后则该电阻中将 通过一定的电流，使总电流增大。并联电阻可以起分流作用。如：电 流表并联一电阻后可以扩大电流表的量程。
• 在并联电路中，并联电阻越多，其等效电阻越小，而且小于任一并联 支路的电阻，所以在电路中并联一电阻后，总电流将增大。由欧姆定 律可知，并联电路中各支路的电流与其支路电阻成反比。
• 电能就是用来表示电场在一段时间内所做的功，即
• W=Pt
• 式中 P---功率（KW）
•
t----时间（h)
•
W---电能（KWh)
• 1KWh就是平常说的1度电。
直流电路
• 例：
• 一台10KW电炉，每天工作8小 时，求一个月30天要用电多少 千瓦时？
• 解：电炉每天用电为
•
W 1 Pt1 108 80(kwh)
直流电路
• 四、电阻的串联电路
• 在电路中，电阻的连接方式是多种多样的，串联电路是最简单的一种。将两个 以上的电阻，依次首尾相连，使电阻通过同一电流，这种连接方式叫做电阻的 串联。下图为三个电阻的串联电路。
电路基础-第2章 直流电阻电路的分析计算
Ra
R5
R3R1 R3
R1
50 40 10 50 40
20
Rc
R5
R1R5 R3
R1
40 10 10 50 40
4
Rd
R5
R5R3 R3
R1
10 50 10 50 40
5
图2.10(b)是电阻混联网络, 串联的Rc、R2的等效电阻
图2.10例2.5图
R1 I1
a
I3
c I2
R2 I5
R5 I4
b
I
R3
R4
R0 d ＋ Us －
c I2
Rc
R2
Ra o
a
b
I4
Rd
R4
I
R0
d ＋
Us
－
(a)
(b)
星形连接电阻=
三角形连接图电2.阻10中例两2.两5相图邻电阻之积
三角形连接电阻之和
解 将△形连接的R1, R3, R5等效变换为Y形连接的Ra, Rc、 Rd, 如图2.10(b)所示, 代入式(2.8)求得
＋ －Us1
R1
a
＋ Us2
I
－
R
R2
b
(a)
Is1
R1
a
I
Is2
R2
R
b
(b)
图2.14例2.6图
a
I
Is
R12
R
b
(c)
解 先把每个电压源电阻串联支路变换为电流源电阻并联 支路。 网络变换如图2.14(b)所示, 其中
电路分析知识点总结大全
电路分析知识点总结大全一、电路分析的基础知识1. 电路基本元件在电路分析中，最基本的电路元件包括电阻、电容和电感。
这些元件分别用来阻碍电流、储存电荷和储存能量。
此外，还有理想电源、电压源、电流源等理想元件。
2. 电路参数在电路分析中，常用的电路参数包括电压、电流、电阻、电导、电容、电感、功率等。
3. 电路定理在电路分析中，常用的电路定理包括欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南-诺顿定理、叠加原理等。
4. 电路图在电路分析中，常用的电路图包括电路的标准符号、线路图和接线图。
二、直流电路的分析1. 基本电路的分析方法直流电路的分析主要包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南-诺顿定理和叠加定理等。
通过这些方法可以求得电流、电压、功率等参数。
2. 串并联电路的分析串联电路的分析主要是利用欧姆定律和基尔霍夫定律，计算总电阻、电流分布和电压分布等；并联电路的分析也是利用欧姆定律和基尔霍夫定律，计算总电阻、电流分布和电压分布等。
3. 戴维南-诺顿定理的应用戴维南-诺顿定理可以将复杂电路转化为简单的等效电路，从而方便计算电路的各项参数。
4. 叠加定理的应用叠加定理通过将电路分解为多个独立的部分，分别计算每个部分对电压、电流的贡献，最后叠加得到最终结果。
三、交流电路的分析1. 交流电路的基本知识交流电路的基本知识包括交流电源、交流电压、交流电流、交流电阻、交流电抗等。
2. 交流电路的复数表示法在交流电路分析中，常使用复数表示法来分析电压、电流和阻抗等参数。
3. 交流电路的频率响应交流电路的频率响应表征了电路对不同频率信号的响应情况，通过频率响应可以分析电路的频率特性。
4. 交流电路的功率分析在交流电路中，功率的计算可以通过功率因数、有功功率和视在功率来分析电路的功率特性。
四、数字电路的分析1. 逻辑门的分析逻辑门是数字电路的基本元件，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等，通过逻辑门的组合可以实现各种逻辑运算。
2. 数字电路的布尔代数分析布尔代数是对逻辑门进行分析的基本方法，通过布尔代数可以推导出逻辑门的真值表和逻辑表达式。
动态直流电路的分析方法
Ｒ２
器 的最大阻值为 Ｒ ）
和 电阻 Ｒ 组 成 。求 电路 的总 电阻 。 ， 分析：当滑键在 最左端和不在最左端时 ，电路 结构发生了变化，计算方式也发生 了变化 ，所 以，
此题应分为两种情况：一般情 况 （ 滑键不在最左端 时 ）和特殊情况 （ 键在 最左端 时）。 滑 设滑动变阻器 中与电阻 并联的那一段 电阻
设 ｆ ｘ ＞ 和 ｇ ＞ ， （） ０ （） ０ 则在 ｆ ｘ 的单调增区 （） 间上，或者 ｆ ｘ 与 ｇ 的单调增 区间的交集上 ， （） （） 经过函数运 算所得 的新 函数 的单调性如下： （ ）厂 ｘ 和 ｇｘ 均为增函数时，， ＋ （） １ （） （） （） ｇｘ 和 厂 ・（） 为增 函数 ； ）ｇ ｘ均
： ＝
＋ ，＋ ，
一●
旦
Ｅ尺
－ — — — — —— － － — — ・— — － － —— ・ —— － － － － — — — — — － － ———— — —一 － — — — － － — — — — － － — — — － － － — — ・ — — — — — — — —
第２ Ｏ卷 第 ３期 ２１ ０ ２年 ９月
技
术
物
理
教
学
Ｖ １２ ｏ ３ ｏ ． ＯＮ ．
Ｓｅ ２ ２ ｐ． ０１
Ｔ ＣＩＩ Ａ Ｐ Ｙ Ｉ Ｓ Ｔ Ａ Ｈ Ｎ ＥＦ ＣＬ Ｎ ＨＳ Ｃ Ｅ Ｃ Ｉ Ｇ
动态 直 流 电路 的分 析 方 法
张永超
（ 州 测 绘 学 校 ，河 南 郑 州 ４０ １ ） 郑 ５ ０ ５
ａ＝ Ｒ３＞ ０。
２ ．单调性分析 ：在 ｘ∈［， ］ ０Ｒ，内，可做如下推
导：
第1讲 直流电路与交流电路的分析
电阻减小，则总电阻也减小，而电源输出电流不变，由欧姆定律可知，并联部分
电压减小，所以R2上的电压变小，R2是定值电阻，所以通过R2的电流减小，总电 流不变，则通过R1电流增大，所以R1的电压变大，则R0上的电压变小，故选项A 正确，B、C错误；R1的电压变大，R0上的电压变小，R1和R0的电压之和减小，则 R1上电压变化量小于R0上的电压变化量，选项D错误。 答案 A
解析 闭合开关 S，副线圈回路电阻变小，电流变大，滑动变阻器上的分压增大， 并联部分的电压变小，灯泡 A 变暗，选项 A 错误；开关 K 接 b，输入端线圈匝数 减小，则根据UU12＝nn12可知，副线圈两端的电压增大，灯泡 A 中电流增大，灯泡 A 变亮，选项 B 正确；把滑动变阻器滑片向左移动，副线圈回路总电阻变大，总电 流变小，灯泡 A 两端的电压变小，灯泡 A 变暗，选项 C 错误；把滑动变阻器滑片 向右移动，副线圈回路总电阻变小，总电流变大，灯泡 A 两端的电压变大，灯泡 A 变亮，选项 D 正确。 答案 BD
图11
B.线框的感应电动势有效值为
2πΦm T
C.线框转一周外力所做的功为2πR2TΦ2m
D.从 t＝0 到 t＝T4过程中线框的平均感应电动势为πΦTm
3
2
C.5
D.3
解析 断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。根据串联电路的电压与 电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压 U1＝15E，U2＝13E，C 所带的 电荷量 Q＝CU，则 Q1∶Q2＝3∶5，选项 C 正确。
答案 C
考向三 闭合电路中的能量问题
【典例3】 (2019·辽宁沈阳市一模)某同学将一闭合电路电源的总
选项A正确。
答案 A
3.(2019·4 月浙江选考，8)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠
项目三直流电路分析
在列方程时，回路绕行方向可以任意选择，但一经选定就不能再改变。 最后应该指出的是：基尔霍夫定律具有普遍的适用性，它适用于由任何元件构成的任何 结构的电路，电路中的电压、电流可以是恒定的，也可以是任意变化的。
KVL的注意事项
①在应用KVL列回路方程时，应首先选定回路中各元件上电压的参考 方向和绕行方向。
二、支路电流法具体解题
如图 3-10 所示电路，已知直流发电机的电动势 E1=7 V，内阻 r1=0.2 Ω，蓄电池组的电动 势E2=6.2 Ω，内阻 r1=0.2 Ω，负载电阻 R3=3.2 Ω。求各支路电流和负载的端电压。
例 3-2 如图 3-3 所示电路，已知 I1=5 A，I3=1 A，求 I4。
解：先任意假设未知电流 I4 的参考方向，如图中所示。由题意可知 I2=I1=5 A
在节点 b 应用基尔霍夫第一定律，列节点电流方程式： I3=I2+I4
则 I4 = I3－I2=1－5=-4 A
I4 为负值，表示 I4 的实际方向与参考方向相反，其实际方向应为流进节点。
2. 填空题 （1）基尔霍夫电流定律，又称 __________，其内容是 __________，数学表达式是 __________。 （2）基尔霍夫电压定律，又称 __________，其内容是 __________，数学表达式是 __________。
（3） 如 图 3-7 所 示 电 路 中， 有 ________ 个 节 点，________ 条 支 路，________ 个 回 路，________ 个网孔。
要点回顾
（1）基本名词。 复杂电路：无法用串、并联关系进行简化的电路称为复杂电路。 支路：由一个或几个元件首尾相接构成的一段无分支电路称为支路。 节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。 回路：电路中任意一个闭合路径称为回路。 网孔：内部不含支路的回路称为网孔。
KVL的注意事项
①在应用KVL列回路方程时，应首先选定回路中各元件上电压的参考 方向和绕行方向。
二、支路电流法具体解题
如图 3-10 所示电路，已知直流发电机的电动势 E1=7 V，内阻 r1=0.2 Ω，蓄电池组的电动 势E2=6.2 Ω，内阻 r1=0.2 Ω，负载电阻 R3=3.2 Ω。求各支路电流和负载的端电压。
例 3-2 如图 3-3 所示电路，已知 I1=5 A，I3=1 A，求 I4。
解：先任意假设未知电流 I4 的参考方向，如图中所示。由题意可知 I2=I1=5 A
在节点 b 应用基尔霍夫第一定律，列节点电流方程式： I3=I2+I4
则 I4 = I3－I2=1－5=-4 A
I4 为负值，表示 I4 的实际方向与参考方向相反，其实际方向应为流进节点。
2. 填空题 （1）基尔霍夫电流定律，又称 __________，其内容是 __________，数学表达式是 __________。 （2）基尔霍夫电压定律，又称 __________，其内容是 __________，数学表达式是 __________。
（3） 如 图 3-7 所 示 电 路 中， 有 ________ 个 节 点，________ 条 支 路，________ 个 回 路，________ 个网孔。
要点回顾
（1）基本名词。 复杂电路：无法用串、并联关系进行简化的电路称为复杂电路。 支路：由一个或几个元件首尾相接构成的一段无分支电路称为支路。 节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。 回路：电路中任意一个闭合路径称为回路。 网孔：内部不含支路的回路称为网孔。
第1章直流电路
内容提要 本章主要讨论电路模型、电路的 基本物理量、电路的基本元件。引 进了电流。电压的参考方向的概念。 应用欧姆定律、基尔霍夫定律等电 路的基本定律对直流电路进行分析 计算。
1.1 电路模型
1.1.1 电路 1、概念：
a、电流的通路
b、电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导 线、开关、负载等电气设备或元器件组合起来，能使电流 流通的整体。 2、作用：(1)实现电能的传输、分配和转换；(2)其次 能实现信号的传递和处理。
(3)求图示电路的开口电压Uab
解：先把图1.8.5改画成图1.8.6，求电流I。
在回路1中，有 解得 6I＝12－6 I＝1A
根据基尔霍夫电压定律，在回路2中， 得 Uac＋Ucb－Uab＝0
即 解得 －2＋12－3×1－Uab＝0 Uab＝7 V
从上面的例子可看出，基尔霍夫电 压定律不但适用于闭合回路，对开口回 路同样适用，但需在开口处假设电压 （例中Uab ）。在列电压方程时，要注意 开口处电压方向。
P＝UI＞0，元件吸收功率
P＝UI＜0，元件发出功率
非关联参考方向：
P＝UI＞0，元件发出功率
P＝UI＜0，元件吸收功率
2、 试判断图1.4.4(a)、(b)中元件是发出功率还是吸收功率。 解： (a) P＝UI＞0，元件吸收功率 (b)P＝UI＝－10 W＜0，元件 发出功率。
1.5 电阻元件
电阻两端的电压与流过电阻的电流，根据欧姆定律得：
第1章 直流电路
1.1 电路模型
1.2 电路的基本物理量 1.3 电流、电压的参考方向 1.4 功率 1.5 电阻元件 1.6 电感元件、电容元件 1.7 电压源、电流源及其等效变换 1.8 基尔霍夫定律 1.9 支路电流法
1.1 电路模型
1.1.1 电路 1、概念：
a、电流的通路
b、电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导 线、开关、负载等电气设备或元器件组合起来，能使电流 流通的整体。 2、作用：(1)实现电能的传输、分配和转换；(2)其次 能实现信号的传递和处理。
(3)求图示电路的开口电压Uab
解：先把图1.8.5改画成图1.8.6，求电流I。
在回路1中，有 解得 6I＝12－6 I＝1A
根据基尔霍夫电压定律，在回路2中， 得 Uac＋Ucb－Uab＝0
即 解得 －2＋12－3×1－Uab＝0 Uab＝7 V
从上面的例子可看出，基尔霍夫电 压定律不但适用于闭合回路，对开口回 路同样适用，但需在开口处假设电压 （例中Uab ）。在列电压方程时，要注意 开口处电压方向。
P＝UI＞0，元件吸收功率
P＝UI＜0，元件发出功率
非关联参考方向：
P＝UI＞0，元件发出功率
P＝UI＜0，元件吸收功率
2、 试判断图1.4.4(a)、(b)中元件是发出功率还是吸收功率。 解： (a) P＝UI＞0，元件吸收功率 (b)P＝UI＝－10 W＜0，元件 发出功率。
1.5 电阻元件
电阻两端的电压与流过电阻的电流，根据欧姆定律得：
第1章 直流电路
1.1 电路模型
1.2 电路的基本物理量 1.3 电流、电压的参考方向 1.4 功率 1.5 电阻元件 1.6 电感元件、电容元件 1.7 电压源、电流源及其等效变换 1.8 基尔霍夫定律 1.9 支路电流法