电路课件1第一章电路基本概念和基本定律.ppt

电功率:电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。 单位：W、mW、kW。 电能：电功率对时间的累加 单位：kW·h（功率1kW的负载使用1h所消耗的电能） 1kW·h（1千瓦小时称为1度）=3.6 MJ 问题：如果UI方向不一致结果如何？功率有无正负？ 第二节 电路的基本物理量 三、电功率和电能 在直流电路中， 计算公式可写成： 在直流电路中，W=Pt=UIt 第二节 电路的基本物理量 当元件的电压、电流选取关联参考方向时, p= ui 三、电功率和电能 当元件的电压、电流选取非关联参考方向时, p= -ui 当计算得 p 0 时, 则说明 u、i 的实际方向一致，此部分电路吸收电功率，为负载。 当计算得 p 0 时, 则说明 u、i 的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。 从p的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载 例：求图示各元件的功率. （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P0，吸收10W功率，是负载。 （b）关联方向， P=UI=5×(－2)=－10W， P0，产生10W功率，是电源。 （c）非关联方向， P=－UI=－5×(－2)=10W， P0，吸收10W功率，是负载。 第二节 电路的基本物理量 解：元件A：非关联方向，P1=－U1I=－10×1=－10W，P10，产生10W功率，电源。 元件B：关联方向，P2=U2I=6×1=6W，P20，吸收6W功率，负载。 元件C：关联方向，P3=U3I =4×1=4W，P30，吸收4W功率，负载。 P1+P2+P3=－10+6+4=0，功率平衡。 例： I=1A，U1=10V，U2=6V，U3=4V。求各元件功率，并分析电路的功率平衡关系。 第二节 电路的基本物理量 基本物理量之间的普遍规律 微分形式 积分形式 第三节 基尔霍夫定律 一、有关电路的几个名词 1.支路 一个二端元件或同一电流流过的几个二端元件互相连接起来组成的分支称为支路。 2.节点 电路中3条或3条以上支路的汇集点称为节点。 3.回路 电路中由若干条支路组成的，其中每一个节点与两条支路相连接的闭合路径称为回路。 4.网孔 将电路画在平面上，在回路内部不另含有支路的回路称为网孔。 支路：ab、acb、adb （共3条） 结点：a、 b (共2个） 回路：acba、adba、acbda （共3 个） 网孔：acba、 adba （共2个） 第三节 基尔霍夫定律 二、基尔霍夫电流定律（KCL） 1.内容： 在任何时刻，流入同一节点的各支路电流的代数和恒等于零。 2.数学表达式： ∑i=0 3.说明： 规定流入结点的电流前面取“+”号， 流出结点的电流前面取“-”号。 电流是流出结点还是流入结点按电流的参考方向来判断。 第三节 基尔霍夫定律 R1 R2 R3 R4 R5 + _ + _ uS1 uS2 a b 对结点a： =0 + + - 对结点b： =0 + + - 对任何结点，在任一瞬间，流入结点的电流等于由结点流出的电流。 ? I入 = ? I出 即： 第三节 基尔霍夫定律 图示电路，各支路电流的参考方向确定。假定流出节点的电流取正号，对各节点列写KCL方程： 节点① 节点② 节点③ 节点④ 4.KCL的扩展 KCL定律还可以扩展到电路的任意封闭面（广义结点） 。 I1 I2 I3 E2 E3 E1 + _ R R1 R + _ + _ R I=? I1+I2=I3 I=0 第三节 基尔霍夫定律 节点：1 节点：2 节点：3 将以上三式相加,得 第三节 基尔霍夫定律 解：首先设定各支路电流的参考方向如图中所示， 由于Uab=US=10V，根据欧姆定律，有  对节点a列方程，有 例：在所示电路中，已知R1=2Ω ，R2=5Ω， US=10V。 求各支路电流。 第三节 基尔霍夫定律 KCL方程的列写方式 对闭合面 流入电流之和＝流出电流之和 对节点 节点① ： 节点②： 节点④： 例：求未知电流。 对各节点列KCL方程得 只求电流 i5，对闭合边界 S 列写 KCL 方程 解： ①： ② ③： ④： ⑤： 三、基尔霍夫电压定律（KVL） 1.内容： 对于任一电路中的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的所有支路的电压降之和恒等于零。 2.数学表达式： ∑u=0 3