第一章 电路的基本概念与基本定理

第三节 欧姆定律及电功率计算
第三节 欧姆定律及电功率计算
例题：图示，I=-2A，U=20V，用欧姆定律 求R。
第三节 欧姆定律及电功率计算
二、电功率 功率表示元件在单位时间内所吸收或放出 的能量。用P或p表示、单位为瓦特（W) 1、大写P表示不随时间变化的功率、小写p 表示随时间变化的功率 2、当P>0或p>0表示元件吸收功率，此时元 件起到负载作用 3、当P<0或p<0表示元件放出功率，此时元 件起到电源作用
第四节 基尔霍夫定律
例：已知电流的参考方向和电流值，I1=5A，I2=4A， I3=-3A，求I4。
第四节 基尔霍夫定律
解：如果由 ∑I=0求解，则有 -I1+I2-I3+I4=0 I4=I1-I2+I3=5-4-3=-2A
如果由∑I入= ∑I出 I2+I4=I1+I3 求解，则有
I4=I1-I2+I3=5-4-3=-2A
运用基尔霍夫电压定律∑E=∑U或∑E=∑(IR)
解题步骤 1、规定电压、电流的参考方向和回路的绕行方向 2、凡是与绕行方向相同的电压降取正号 凡是与绕行方向相反的电压降取负号 凡是与绕行方向相同的电动势取正号 凡是与绕行方向相反的电动势取负号 3、列方程求解
第四节 基尔霍夫定律
运用基尔霍夫电压定律∑U=0 解题步骤 1、规定电压、电流的参考方向和回路的绕行方向 2、凡是与绕行方向相同的电压降取正号 凡是与绕行方向相反的电压降取负号 凡是与绕行方向相同的电动势取负号 凡是与绕行方向相反的电动势取正号 3、列方程求解
一、电流及参考主向
例：指出下图中电流的实际方向（已知电流 参考方向和电流值）
二、电压及其参考方向
1、电压的定义及表达式 任意两点a、b之间的电压等于电场力把单位正 电荷从a点移动到b点所做的功 u=dw/dq 2、电压的单位及换算 伏特（v）、千伏（kv）、毫伏（mv） 3、电压字母大小写的含义 U---表示大小方向不随时间变化的电压 u---表示大小方向随时间变化的电压

第四节 基尔霍夫定律
例：电路如图所示，E1=12V，E2=4V， R1=R2=0.5Ω , R3=4Ω , R4=3Ω 。求电 流I和电压Uab。
第四节 基尔霍夫定律
定律的扩展运用 1、电流定律的扩展 A是一个复杂的电路， 有三个端口，可把A当 作一个节点。
运用电流定律有 I1+I2=I3
第四节 基尔霍夫定律
第一章 电路的基本概念和基本定理
第一节：电路的组成与电路模型
教学目题：了解电路的构成与作用 教学重点：电路的作用 教学难点：电路的作用 教学时间：一个课时 教学过程：
1、电路的分类

用于产生和处理信号 用于产生和处理能量
2、认识常见的电路
认识常见的电路，归纳出电路的构成部份 电路的构成：电源、负载、中间环节 电路中各构成部份的作用 电源：提供电能，把其它形式的能转化为电能 负载：消耗电能，把电能转化为其它形式的能 中间环节：完成电源和负载之间的连接，进行电 能的控制和分配，也即完成电能的分配与传输 电路的功能：完成能量的转换和传输 注意：我们所讨论的是电路模型或理想电路，电路 图上所画只是各理想元件的图形符号，而不是实 际电路。

第五节 电路的状态
教学目的：掌握电路的有载、开路、短路三 种状态 教学重点：电路的有载状态分析计算 教学难点：电路的状态分析 教学过程： 一、绪论：叙述日常生活中常见到的电路三 种状态 二、电路分析
第五节 电路的状态
一）电路有载状态 1、电路中的电流 由E=R0I+RI得 I=E/(R+R0) 2、负载两端电压 UR=US=E-R0I=RI 讨论：当外电阻R 发生变化时 （变大或无穷大、变小或为零）， 电源两端的电压如何变化？
第五节 电路的状态
3、电路有载状态时功率转换关系 由E=R0I+RI 两边乘以I得 P总=P内+P负 表电源电动势产生的总功率等于电源内阻吸 收的功率与负载电阻吸收的功率之和，符 合能量守恒定律 4、额定工作状态 额定电压与额定电流及额定功率
第五节 电路的状态
二）电路的开路状态 开路又称断路，如图示 电源与负载之间没形成回路 1、电路的电流 此时外电路的电阻可视为无限大， 负载没有接入电路，电路中的电流 I=0 2、电源两端的电压 US=E
三、电压与电流的关联参考方向
6、例题:
第三节 欧姆定律及电功率计算
教学目的：1、掌握欧姆定律、电功率表达式 2、会运用欧姆定律及电功率进行计算 3、掌握正负电功率的含义 教学重点：在关联或非关联时，正确运用欧 姆定律和电功率完成计算 教学过程：
第三节 欧姆定律及电功率计算
一、欧姆定律 1、表达式 U/I=R 2、电阻单位 欧姆（Ω ） 3、电压和电流的参考方向关联、非关联时欧 姆定律的表达式
二、电压及其参考方向
4、电压方向的规定 电压有高电位端和低电位端之分，在电 路中，电流是从高电位端流向低电位端。 在元件两端，用“+”表示高电位端，用 “–”表示高电位端。也可以用箭头“ ” 表示，箭头方向从高电位端指向低电位端。
二、电压及其参考方向
例：
二、电压及其Байду номын сангаас考方向
5、电压的参考方向 在未知电压实际方向（或实际极性）的电路中， 需要给电压规定参考方向（或参考极性）。用 “+”表示高电位端，用“–”表示高电位端。也 可以用箭头“ ”表示。 a、在规定了电压参考方向之后，以这个参考方向为 依据列方程求电压。 b、在计算结果中，如果出现U>0，则表示所假设 的电压参考方向与实际电压方向相同，如果出现 U<0，则表示所假设的电压参考方向与实际电压 方向相反。 c、没有规定参考方向的电压是没有确切意义的。
负载
第四节 基尔霍夫定律
教学目的： 1、了解回路、节点、支路等概念 2、掌握基尔霍夫电压、电流定律并会运用 教学难点： 基尔霍夫电压定律 教学重点： 基尔霍夫电压定律的运用 教学过程
第四节 基尔霍夫定律
一、认识回路、节点、支路等概念 1、回路 电路中任意一个闭合的路径。如下 图中有3个回路，分别是abda bcdb abcda
第五节 电路的状态
三）电路的短路状态 1、电路的电流
I0=E/R0
2、电源两端电压（或外电路两端电压） UR=US=0 3、功率 负载没有电流通过，负载吸收的功率为零 PR=0
第五节 电路的状态
3、功率 因为负载没吸收功率，故电源产生的功率 全部消耗在电源的内阻R0上 PE=EI0 短路的危害：
一、电流及参考主向
5、电流的参考方向 在未知电流方向的电路中， 规定某一个方向为电流的方向，称为参考方向。 用箭头表示。 a、在规定了电流参考方向之后，以这个参考方向为 依据列方程求电流。 b、在计算结果中，如果出现I>0，则表示所假设的 电流参考方向与实际电流方向相同，如果出现 I<0，则表示所假设的电流参考方向与实际电流 方向相反。 c、没有规定参考方向的电流是没有确切意义的。
第五节 电路的状态
二）电路的开路状态 3、负载两端的电压 UR=0 4、功率 电源不向负载提供电功率，电路中没有电 功率转换。
第五节 电路的状态
三）电路的短路状态 电源两端被连接在一起时， 电源被短路。 1、电路的电流 外电路的电阻为零，电流由 电源正极从捷径回到负极， 不再流过负载，电路中的电流 最大，称为短路电流I0
第四节 基尔霍夫定律
三、基尔霍夫电压定律 1、定律含义： 反映某一回路中各支路电压 之间的关系 2、定律表述： 表述一：任一时刻，任一回路中各支路的电 压降之和恒等于零 ∑U=0 表述二：任一时刻，任一回路中各支路的电 动势升高之和等于电压降落之和 ∑E=∑U 或∑E=∑(IR)
第四节 基尔霍夫定律
第三节 欧姆定律及电功率计算
二、电功率 4、电流、电压方向关联时 P=IU或p=iu 5、电流、电压方向非关联时 P=-IU或p=-iu
第三节 欧姆定律及电功率计算
二、电功率 例题：求下图中二端元件上的功率，并判 断其起到什么作用。
第三节 欧姆定律及电功率计算
解： a)因u与i为关联参考方向，有 P=iu=2×5=10W>0 吸收功率 b)因u与i为非关联参考方向，有 P=-iu=-2×5=-10W<0 放出功率 电源 c)因u与i为非关联参考方向，有 P=-iu=-(-2)×5=10W>0 吸收功率 负载

2、认识常见的电路
常见电路：
电路实例
第二节 电流、电压及其参考方向
教学目的： 了解电流、电压的概念 掌握电流、电压的单位及单 位 换算、方向的规定
教学重点：方向规定、关联方向、非关联方 向 教学难点：方向规定 教学时间：一个课时 教学过程：
一、电流及参考主向
1、电流的定义及表达式 单位时间内通过导线横截面的电量 I=dq/dt 2、单位及换算 安培（A) 、 毫安（mA） 、微安（ μA） 3、电流字母大小写的含义 I---表示大小方向不随时间变化的电流 i---表示大小方向随时间变化的电流 4、电流方向的规定 习惯规定：正电荷的运动方向为电流方向
2、电压定律的扩展 对于一段不封闭的电路（如取电路中的 一段），可先把电路设想成闭合，在规定 了绕行方向之后用电压定律列方程求解。 如：
第四节 基尔霍夫定律
作业： 1、图示，已知：E1=2V，E2=-6V， I=1A，R=4Ω 。求Uab，Pab

第四节 基尔霍夫定律
作业： 2、图示，求I1，I2，I3，I4的值。
第四节 基尔霍夫定律
2、支路： 没有分支的电路 。如上图中有 3条支路，分别是bad 、 bd 、 bcd。 3、节点 ：3条或3条以上支路的交点 。如上 图中共有2个节点，分别是b点和d点 。 二、基尔霍夫电流定律 1、定律的含义：反映任一时刻电路中任一节 点上各支路的电流之间的关系
第四节 基尔霍夫定律
二、电压及其参考方向
例：下图中方框表示某个元件，试根据电压 的参考方向和数值，判断图中电压的真实 方向。
三、电压与电流的关联参考方向
1、在分析电路时，要先规定电压、电流的参 考方向，然后才能列方程求解。 2、如果电压、电流的参考方向相同，则称电 压、电流的关联参考方向，如果电压、电 流的参考方向相反，则称电压、电流非关 联参考方向。 例：
2、电流定律内容： 表述一：任一时刻电路中任一节点上的电流 的代数和恒等于零。∑I=0 表述二：对于电路中的任一节点，在任一时 刻流入该节点的电流之和等于流出该节点 的电流之和。∑I入= ∑I出
第四节 基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律的运用方法 方法一：先规定电流参考方向，流入为正， 流出为负（或流入为负，流出为正）。 然后用∑I=0求解 方法二：先规定电流参考方向， 用 ∑I入= ∑I出 求解