电工学第一章直流电路

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电工学(目录及教学基本要求)

第13章时序逻辑电路
1.掌握基本R-S触发器的逻辑功能。 2.掌握钟控R-S触发器、J-K触发器和D触发器的逻辑功能及触发方式。 3.理解数码寄存器和移位寄存器的工作原理。 4.理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理。 5.理解555集成定时器的工作原理，了解用555集成定时器组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。
第2章交流电路
1.理解正弦交流电中频率、角频率与周期之间，瞬时值、有效值与最大值之间，相位、初相位与相位差之间的关系。 2.理解电路基本定律的相量形式和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。 3.理解R、L、C在交流电路中的作用。 4.掌握串联交流电路中的阻抗、阻抗模和阻抗角的计算；理解串联交流电路中电压与电流的相量关系、有效关系和相位关系。 5.掌握串联、并联和简单混联电路的计算方法。 6.了解正弦交流电路瞬时功率的概念，理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算。 7.了解无功功率和视在功率的概念，了解提高功率因数的方法及其经济意义。 8.了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件及特征。 9.了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。
பைடு நூலகம்
第1章直流电路
1.了解电路的作用和组成。 2.理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和电流源)的电压-电流关系。 3.理解电压、电流参考方向的意义。 4.了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。 5.了解电源的两种模型及其等效变换。 6.理解基尔霍夫定律，了解支路电流法、理解叠加定理和戴维南定理。 7. 了解额定值和电功率的意义。 8.了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻和动态电阻的概念。了解简单非线性电阻电路的图解分析法。
第9章基本放大电路
1.了解模拟电路和数字电路的区别。 2.了解共射极、共集电极单管放大电路的组成和主要特点；掌握静态分析和动态分析的计算方法。 3.了解多级放大的概念，掌握其静态和动态的计算方法。 4.了解差分放大电路的电路组成，工作原理和输入输出方式；掌握其静态和动态的计算方法。 5.了解基本互补对称放大电路的工作原理。

电工学(少学时)(第三)学习辅导与习题全解(唐介)剖析

（一）理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量关系
C 实物
电路中电能消耗的元件 R 是参数元件
线性元件
图 1.5.1 电阻
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第1章直流电路
（一）理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量关系
C 实物
i ＋
R = u/i
u
R 在直流电路中，R = U/I
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第1章直流电路
1.2 电路的状态
（一）通路
电路的状态——通路电源的状态——有载电源产生的电功率为 EI
SI
+
+
E
U_ S
U_L
电源输出的电功率为 US I 负载取用的电功率为 UL I
图 1.2.1 通路
电气设备工作时，其电压、电流和功率均有一定限额，这些限额表示了电气设备的正常工作条件和工作能力，称为电气设备的额定值。
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第1章直流电路
（一）理想无源元件
3．理想电感元件
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第1章直流电路
（二）理想电源元件
理想电压源
本身功耗忽略不计，只起产生电能的作用
理想电流源
理想电源元件的两种工作状态
进入理想无源元件
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（三）短路
Байду номын сангаас电源短路

电工学

涡流也是一种电磁感应现象。当变化的磁通穿过整块导体时，其中就会产生感应电动势，从而引起自成回路的旋涡形电流，称涡流。为了减小铁芯中的涡流，铁芯通常用0.35～0.5mm厚的薄钢片叠成。
2-8 互感
两个相临的线圈，如图所示，当线圈1中电流发生变化时，它的磁通φ1发生变化，，其中一部分变化磁通φ12与线圈2交链，在线圈2中产生感应电动势，这个现象为互感现象。
两个线圈没有电的联系，而是通过磁通来联系的称为磁耦合。互感电动势的方向不仅决定于互感磁通的增减，还取决定线圈的绕向。
2-9 涡流
2-4 磁导率
通电线圈的磁场的强弱跟电流I和线圈匝数N的乘积IN成正比，乘积称为磁通势。磁通势是激励磁场的根源。磁通势与介质的性质有关，如放入铁磁性物质中，磁通势大大增强。
2-5 简单磁路的概念
在电器和电机中采用铁磁材料，不但可以用较小的励磁电流获得较多的磁通，而且可使磁通集中地通过一定的闭合路径。所谓磁路就是由铁磁材料构成而为磁通集中通过的闭合回路。磁路中除铁芯外还有一些小段的非铁物质，例如空气隙，由于磁力线是连续的，所以通过无分支磁路各处横截面的磁通是相等的。例图所示，磁通相等。
2-2 电流的电磁场
磁铁有永久磁铁和电磁铁两种——提供磁场。磁场是物质存在的形式，它传递着磁的相互作用，它和电的相互作用称磁场电磁相互作用。电磁相互作用磁场有两种表现形式：一是对电流有作用力，二是磁场具有能量。磁场的强弱可用磁力线的疏密来表示，磁力线越密，磁场越强。磁场的方向与产生该磁场的电流方向有关1 概述
电和磁都是物质的基本运动形式，二者有密切联系，统称电磁。磁学习的内容：电流的磁场；磁场对电流的作用力（安培力）；电磁感应。电流的磁场：电流是原因，磁场是结果。有电流才有它，否则就没电流的磁场有。磁场对电流的作用力：两个原因，一是磁场存在，另一个是电流，磁场对电流的作用力安培力是结果。电磁感应：（1）导线切割磁力线，一是磁场，二是磁场之间存在相电磁感应对运动的导线，那么就会产生一个结果——感应电动势，如果是闭合回路就会有感应电流；（2）磁通变化引起感应电流，原因是闭合回路所包围的磁通量发生变化，结果是在闭合回路中产生感应电动势和感应电流。

电工学第一章直流电路

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（三）电路的短路开关SA接“3” 号位置，电路中的短路电流： I短 E r U外 E I短r 0
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（四）电路在三种状态下各物理量的关系
电路状态
电流
电压电源消耗功率负载功率
断路 I 0
U E
PE 0
（一）部分电路欧姆定律（二）全电路欧姆定律
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（一）部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律的内容在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体
两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R 。
式中 I—导体中的电流，A； U —导体两端的电压，V； R—导体的电阻，Ω。
1.串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即：
I I1 I2 In
2.串联电路两端总电压等于各电阻两端分电压之和，即：
U U1 U2 Un
3.串联电路等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻值之
和，即：
R R1 R2 Rn
注：（1）如果电路中串联的 n 个电阻值相等（均为 R0），
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（二）电阻率概念：长度为1m、截面为1mm2的导体，在一定温度下的电阻值，用符号ρ表示。其单位为Ω·m（欧米）。纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采用导电性能良好的铜、铝作导线。
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的电压表，它的内阻 R0 为 40kΩ 。用它测量电压时，允许流过的最大电流是多少？
解：
I

U R0

300 40 103

电工学-直流电路

功率：P=UI
S
I 单位为瓦（W）
2、电路中功率平衡关系
E
US
UL
产生功率 =消耗功率 3、电气设备的额定值
额定值是为电气设备在给定条
件下正常运行而规定的允许值
电气设备不在额定条件下当电气设备实际值等于额定
运行的危害：
值，称其工作在额定状态，
不能充分利用设备的能力大于额定值时称为过载，
降低设备的使用寿命小于额定值时称为欠载。
电路的组成
电源: 其它形式的能量电能负载: 电能其它形式的能量
中间环节: 保护、接通、切断电路等如开关、连接导线、熔断器等
13
第1章 1 1
直流电路：当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，
称这种电路为直流电路。其电压、电流、电动势分别用大写字母U、I、E表示。
交流电路：当电路中的电流是随时间变化的交流电流时，
解： – 9+(–2) –I3 –8=0
例：若I1=9A， I2= –2A，
I4=8A。求： I3
I3
19A
KCL
电流的参考方向与实际方向相39反
KCL推广应用
IA
A
IAB
ICA
IB
IC
B IBC
C
第1章 1 6
对A、B、C三个结点应用KCL可列出：
IA= IAB–ICA IB= IBC–IAB IC= ICA–IBC 上列三式相加，便得 IA + IB + IC =0
S 电源这一状态称为有载或带载。
E
US
UL
交流电路中
I 1、电路中的物理量
电流：单位时间内通过电路某一横截面积的电荷量

电工学(少学时)-唐介主编第一章课件讲课稿

负载
_
_
恒压源特性小结
Ia
+
US _
R
b
Uab
I US R
恒压源特性中不变的是：______U_S___
恒压源特性中变化的是: ______I_____ ___外__电_路__的__改__变_____ 会引起 I 的变化。
结论：凡是与理想电压源并联的元件其两端的电压恒等于理想电压源的电压值。
干电池、蓄电池忽略内阻视为理想电压源。
5功率。
电源产生的电功率PE=EI 电源输出的电功率PS=USI 负载消耗的电功率PL=ULI 6、电能W（J）
在时间t内转换的电功率称为电能。 W=P×t
对于上图中的负载
电能W=UL×I×t(J) 功率P=W/t=I×UL(W)
物理量的单位与实际方向
电源端电压US=E，电压也常被称为电位差或电压降。负载端电压UL=I×RL(V)
电位和电压的区别:
电位值是相对的,参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变，电位具有单值性。电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。 4、电动势E（V）衡量电源力对电荷做功能力的物理量，电动势的实际方向规定为电位升高的方向，即从低电位点指向高电位点。
电路是电流流通的路径，是由某些元、器件为完成
一定功能、按一定方式组合后的总称。
1. 电路的作用
注重电源效率
(1) 实现能量的传输、分配与转换
发电机
升压输电线降压
变压器
变压器
电灯电动机
电炉
...
(2)实现信号的传递与处理
话筒
放扬声器
大
注重信号的快速及准确性
器
2. 电路的组成部分

电工学第一章直流电路

例1：试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。
1
2A 3 + 6V – 6 + 12V – (a) 1 2
解:
I 2A 3 2A
–
1 1 2V
6 (b)
由图(d)可得
I 8 2 2 2 2 A 1A
– 2 I 4A (c) 2
2 2V 2 2 + 8V – (d)
例：当RL= 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率，而电流源的内阻 Rs 中则损耗功率。
(2) 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 + – a a a a
E
R0
IS
b
R0
E
– +
R0
IS
R0
b
b b (3) 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 (4) 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路，都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。
Ro
短路电流（很大）
R
U= 0 电源端电压 P= 0 负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉 PE = P = I ² 0 R I 有
电路中某处短路时的特征: 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。源电路
+ U
–
1.3 电源的两种模型及其等效变换
一、电压源模型电压源是由电动势 E 和内阻 R0 串联的电源的电路模型。
欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (不经济)
例: 已知:电路中U=220V，I=5A，内阻R01= R02= 0.6。求: (1) 电源的电动势E1和负载的反电动势E2 ； (2) 说明功率的平衡关系。解：(1) 对于电源 + U= E1-U1= E1-IR01 E1 即 E1= U +IR01 – = 220+50.6=223V R01 U= E2+U2= E2+IR02 即 E2= U -IR02 = 220-50.6 = 217V

河北联合大学-(原河北理工大学)电工学试题库及答案--第1章--直流电路-习题与答案

第1章直流电路1.1某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电池供电，当负载电阻增加时，该负载是增加了？还是减小了？答：负载的增减指负载消耗的电功率的增减。

负载消耗的电功率P=U2/R L,蓄电池电压一定即式中U不变，当R L增加时，P 减小，故该负载减小了。

1.2某电源的电动势为E,内电阻为R0,有载时的电流为I,试问该电源有载时和空载时的电压和输出的电功率是否相同,若不相同,各应等于多少答：负载的增减指负载消耗的电功率的增减。

负载消耗的电功率P=U2/R L,蓄电池电压一定即式中U不变，当R L增加时，P 减小，故该负载减小了。

1.3今需要一只1W、500kΩ的电阻元件，但手头只有0.5W、250kΩ和0.5W、1MΩ的电阻元件许多只,试问应怎样解决? 答：可将二个0.5W、250kΩ的电阻串联使用或将二个0.5W、1MΩ的电阻并联使用。

这样，不仅总电阻值符合要求，而且各电阻在实际工作时消耗的电功率和通过的电流也不超过各自的额定功率和额定电流。

1.4有些同学常常把理想电流源两端的电压认作零,其理由是: 理想电流源内部不含电阻,则根据欧姆定律, U=RI=0×I=0。

这种看法错在哪里?答：这种看法显然不正确。

U=RI只适用于理想电阻元件，对理想电流源不适用，理想电流源只有在短路时两端的电压才等于零。

1.5凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压是一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流源串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中也不起作用。

这种观点是否正确?答：这种观点不正确。

与理想电压源并联的理想电流源不影响电路其余部分的电压和电流，但会影响理想电压源的电流；与理想电流源串联的理想电压源也不影响电路其余部分的电压和电流，但会影响理想电流源的电压。

1.6.在应用∑RI= ∑E列回路方程式时，按I与E的参考方向与回路方向一致时前面取正号，否则取负号的规定，RI和E 可否放在等式的同一边?答：根据I 和E 取正负号的规定，RI表示电位降、E表示电位升，故不可放在等式的同一边。

电工学(劳动版)教案：第一章直流电路

第一章直流电路本章教学要求:1、了解电路的组成和状态，理解有关基本物理量的定义，熟记它们的单位和符号；2、掌握欧姆定律，熟悉电路的三种状态。

3、了解电流热效应的应用与危害，了解负载额定值的意义；4、熟练掌握电阻串联、并联和混联电路的特点及其应用；5、了解基尔霍夫定律。

6、会用万用表测量电压、电流和电阻。

重点：1．电路的基本定律（欧姆定律、基尔霍夫定律）；2．电位的计算。

3、电阻串并联计算。

难点：1．电源与负载电压方向的判别方法；2．基尔霍夫电压方程的列写。

教学方法：讲授法、讲练结合、启发式§1-1 电路及其基本物理量一、电路：电流流通的通路，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、电路的作用（1）实现电能的传输、分配与转换（2）实现信号的传递与处理2、电路的组成和状态组成部分：电源、负载、导线、控制装置。

状态：通路、开路（断路）、短路二、电流1、电流的形成：电荷有规则的定向移动形成电流。

2、电流的大小：是指单位时间内通过导体横截面的电荷，即I=Q/t ，电流用符号I 表示，单位是安培（A ）。

3、电流的方向：正电荷移动的方向。

4、电流的换算关系：A 101kA 3=A 101mA -3=A 10mA 10A 1-6-3==μ三、电压、电位和电动势1、电压（1）概念：电场力将单位正电荷从a 点移到b 点所做的功，称为a 、b 两点的电压，用U ab 表示。

电压单位是伏特（V ）。

（2）方向：高电位 → 低电位，电位降低的方向。

（3）换算关系：2、电动势（1）概念：在电源内部外力将单位正电荷从电源的负极移动到电源正极所做的功，是衡量电源移动正电荷的能力的物理量，符号为E ，单位为伏特（V ）。

（2）方向：在电源内部由负极指向正极。

3、电位（1）概念：电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电位。

选定参考点电位为零，电位的单位也是伏特（V ）。

（2）电压与电位的关系：电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位差，即U ab =U a -U b ，故电压又称电位差。

第一章电工学

B
电场力把单位正电荷从A移到B所做的功(UAB )，与外力克服电场力把相同的单位正电荷从B经电源内部移向 A所做的功(eBA )是相同的，所以UAB= eBA。
第1章直流电路
5、电功率：单位时间内电场力所做的功。
p dw dt
p dw dt
,
u
dw dq
,
i
dq dt
dw dq dq dt
结论：电路中任意两点间的电压等于该两点间的电位之差。
第1章直流电路
例1.2 a
已知 Uab=1.5 V，Ubc=1.5 V。求 Ua；Ub；Uc；Uac
(1) 以a点为参考点，Ua=0
Uab= Ua–Ub
1.5 V

Ub = Ua –Uab= –1.5 V
Ubc= Ub–Uc Uc = Ub –Ubc= –1.5–1.5= –3 V Uac= Ua–Uc = 0 –(–3)=3 V (2) 以b点为参考点，Ub=0
1.1 电路的作用和组成
电路——电流流通的路径。
电源＋ US －
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第1章直流电路
电路的作用
3
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第1章直流电路
电路的组成
电源：将非电形态的能量转化为电能的供电设备。
负载：将电能转化为非电形态的能量的用电设备。
连结导线：沟通电路、输送电能。
兆
千
厘
毫
10–3
纳
皮
…
109 106
103 10–2
10–6 10–9
10–12 …
第1章直流电路

电工学复习

21
1.9 等效电源定理
(一) 戴维宁定理
Ro
+
等效电压源的电压（UeS ）等于有源二端网络的开路电压（UOC ）
R
UeS _
U eS U OC
等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）
Ro
U OC I SC
掌握:①电位的计算。
②用支路电流法、叠加定理和等效电源定理分析电路的方法。
3
1.1 电路的作用与组成

电路的作用：
① 实现能量的输送和转换； ② 实现信号的传递和处理。

电路的基本组成部分：
电源
将非电形态的能量转换为电能的供电设备。负载将电能转换为非电形态的能量的用电设备。中间环节沟通电路、输送电能的作用。
16
例题1.5.4
a Is
Uab=?
I
_
R E
+
+ _
US
电压源中的电流如何确定？电流源两端的电压等于多少？
b
原则：Is不能变， Us不能变。 US 电压源中的电流 I I S R 恒流源两端的电压 U ab U S 电阻 R
IR
US R
UR US
17
结论： ① 凡与理想电压源并联的元件，其两端的电压均等于理想电压源的电压。 ② 与理想电压源并联的元件量值变化时，仅仅影响其自身和理想电压源的电流，不会影响电路其余部分的电压和电流。 ③ 当理想电压源与其它元件并联时，对外部电路而言，可将其他元件除去，而只用一个理想电压源等效代替。 ④ 多个理想电压源串联时，可以合并成一个等效的理想电压源。

技校电工学第五版第一章答案

标记星号(*)的题目为国家职业技术鉴定考试易考内容，下同。

第一章直流电路§1—1 电路及大体物理量一、填空题（将正确答案填写在横线上）1．_电流流通的路径_为电路，由＿直流电源＿供电的电路称为直流电路。

2．电路一般由_电源_、_负载_、_导线_和_控制装置__四个部份组成。

3．电路最大体的作用：一是___进行电能的传输和转换__；二是_进行信息的传输和处置_。

4．电路通常有通路、开路、短路三种状态。

5．电荷的定向移动形成电流，电流用符号I表示，国际单位是安培（A），常常利用单位还有毫安（mA）和微安（uA）。

6．电流方向习惯上规定以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自由电子和负离子移动的方向相反。

7．电压又称电位差，用字母U表示，国际单位是伏特（V）。

8．参考点的电位规定为零，低于参考点的电位为负值，高于参考点的电位为正值。

9．电路中某点的电位是指电路中该点与参考点之间的电压；电位与参考点的选择有关，电压与参考点的选择无关。

10．对于电源来说，既有电动势，又有端电压，电动势只存在于电源内部，其方向由负极指向正极；端电压只存在于电源的外部，只有当电源开路时，电源的端电压和电源的电动势才相等。

二、判断题（正确的，在括号内画√；错误的，在括号内画×）1．金属导体中电子移动的方向就是电流的方同。

(×)2．导体两头有电压，导体中才会产生电流。

(√)3．电压是衡量电场力做功本领的物理量。

(√)4．电路中参考点改变，各点的电位也将改变。

(√)5．电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。

(√) 6．电源内部电子在外力作用下由负极移向正极。

(×)三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1．下列关于电流说法正确的是(D)。

A．通过的电量越多，电流就越大B．通电时间越长，电流就越大C．通电时间越短，电流就越大D．通过必然电量时，所需时间越短，电流就越大2．图1-1所示为电流的波形图，其中(C)为脉动直流电。

中南大学电工学第1章直流电路_01

I ＋ UL －
P=ULI>0，吸收功率，在电路中消耗电能功率，消耗电能，吸收功率在电路中消耗电电源US: 电源
电压与电流真实方向相反，P=－ULI<0，发电压与电流真实方向相反，真实方向相反，
出功率，在电路中提供电能功率，在电路中提供电能提供结论：结论：判断吸收功率还是发出功率的实质是判断元件的电判断吸收功率还是发出功率的实质是判断元件的电实质是判断元件的压与电流真实方向是否一致
定义：单位时间内通过电荷的变定义：化率
I ＋ E －＋ US －
＋
dq i= （A）） dt
直流电路中：直流电路中：
＋ UL －
Q I= t
电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。单位：培（）单位：安[培]（A）
9
第1章直流电路
2. 电位
a
I
正值
b
a
I
负值
b
在以后的解题过程中，一定要先假定“ 注意：在以后的解题过程中，一定要先假定“正方向” 即在图中表明物理量的参考方向即在图中表明物理量的参考方向) 方向”(即在图中表明物理量的参考方向然后再列方程计算。，然后再列方程计算。
14
第1章直流电路
参考方向的表示：参考方向的表示： 1、电流参考方向的表示：、电流参考方向的表示： ① 箭头表示 A ② 双下标表示 2、电压参考方向的表示：、电压参考方向的表示： ① 箭头表示 ② 双下标表示 A + uAB u u B iAB i B
11
第1章直流电路
5. 电功率
定义：单位时间内所转换的电能。定义：单位时间内所转换的电能。＋符号：（直流电路）。符号：P（直流电路）。 E －单位：。单位：W。电源产生的功率：电源产生的功率： PE = E I 电源输出的功率：电源输出的功率： PU = US I 负载取用的功率：负载取用的功率： PL = UL I

电工学第一章直流电路

电工学(目录及教学基本要求)

电工学(少学时)(第三)学习辅导与习题全解(唐介)剖析

电工学

电工学第一章直流电路

电工学-直流电路

电工学(少学时)-唐介主编第一章课件讲课稿

电工学第一章 直流电路

河北联合大学-(原河北理工大学)电工学试题库及答案--第1章--直流电路-习题与答案

电工学(劳动版)教案：第一章直流电路

第一章 电工学

电工学复习

技校电工学第五版第一章答案

中南大学电工学第1章直流电路_01

电工学第一章直流电路

第一章电工学