电工学第一章 直流电路
电工学
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。
参考答案-《电工学(第二版)习题册》-B01-4104
四、计算题 1． 解：（1）0.2T；（2）垂直导体向上；（3）0N；0.2T 2． 解：0.25T，磁场方向为垂直纸面向里
§2-4 电磁感应
一、填空题
10
1．感应电流 阻碍 相反 相同
2．愣次
e N
法拉第电磁感应
t
3．大 零 二、判断题
1．× 2．× 3．×4．×5.× 6.× 三、选择题
6
I
1
I2 A
I3
R1
R2 I6 R3
B R6
E
R5
C R4
I5
I4
根据基尔霍夫第一定律：
A 节点： I1 = I2 + I3
25= I2 +16
I2 =9A B 节点： I3 + I6 = I4
16+ I6 =12
I6 =-4A C 节点： I4 + I5 = I1
12+ I5 =25
I5 =13A 3. 解：假设电路中电流方向
周期T 2 23.14 0.02s 314
3． 解：（1）Um =110V， =314rad/s， f =50Hz， t =0.02 s，0 = 45 （2）Um = 380 2 V， = 2000 rad/s， f =1000Hz， t =1ms，0 =- 45 （3）Um = 220 2 V， =100 rad/s， f =15.9Hz， t =63.8ms，0 =145 （4）Um =110V， =314rad/s， f =50Hz， t =0.02 s，0 =145
1.答： 大小和方向都随时间按正弦规律作周期性变化的电动势（电压、电流） 称为正弦交流电。
2.答：直流电的电流方向不变化，交流电的方向会发生变化。 五、计算题
电工学第一章直流电路
（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
影像电子学基础
(2) ABCA不是闭合回路，也可应用基尔霍夫电压定律
UAB+ UBC+ UCA = 0 5 + （- 4）+ UCA = 0
UCA = - 5 + 4 = - 1 （V）
四、全电路欧姆定律
(支路中含有电动势时的欧姆定律) I
R0 E + U _ R
U O IR0
U IR
E U U 0 IR IR0 I ( R R0 )
问题讨论
电子电路，即信号处理电路
信 号 源
放 大 器
负载 中间环 节
电源
它的作用主要为传递和处理信号。
2 . 电路模型
开关
干 电 池
导线 电源
灯 泡
负载
中间环 节
2 . 电路模型
+ 电 池 _ 灯 泡
R0
+ E _ 电源 负载
R
理想电路元件： 在一定条件下，突出其主要电磁性能，忽略次要因 素，将实际电路元件理想化（模型化）。 主要有电阻、电感、电容元件。 电路模型： 由理想电路元件所组成的电路，就是实 际电路的电 路模型。
a
I4 I3 +
I6
R6
c
例如： 回路 a-d-c-a
I 4 R4 I5 R5 E3 E4 I3 R3
电位升 电位降
I5
d E3 _ R3
或：
I 4 R4 I5 R5 E3 E4 I3 R3 0
应用基尔霍夫电压定律前，先确定回路电压的参考 方向，和饶行方向 电阻上电流的方向和饶行方向一致，取正号
在纯电阻电路中，电功的公式也可可写成
U2 W I Rt t R
电工学第一章课后答案
电工学第一章课后答案【篇一：技校电工学第五版第一章答案】第一章直流电路1—1 电路及基本物理量一、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__四个部分组成。
3．电路最基本的作用：一是___进行电能的传输和转换__；二是_进行信息的传输和处理_。
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。
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．通过一定电量时，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。
3．通过一个导体的电流是5a，经过4min，通过导体横截面的电量是(c)。
a.20c.b.50cc.1200cd.2000c 4．电源电动势是衡量(c)做功本领大小的物理量。
a．电场力b．外力c．电源力5．电路中任意两点电位的差值称为(b)。
a．电动势b．电压c．电位6．电路中任意两点的电压高，则(b）。
a．这两点的电位都高 b．这两点的电位差大 c．这两点的电位都大于零*7．在电路计算时与参考点有关的物理量是(b)。
电工学复习题及参考答案
电工学复习题及参考答案第1章直流电路习题参考答案一、填空：1.任何一个完整的电路都必须有电源、负载和中间环节3个基本部分组成。
具有单一电磁特性的电路元件称为理想电路元件，由它们组成的电路称为电路模型。
电路的作用是对电能进行传输、分配和转换；对电信号进行传递、存储和处理。
2.反映实际电路器件消能电磁特性的理想电路元件是电阻元件；反映实际电路器件中存储的磁场能量特性的理想电路元件是电感元件；反映实际电路设备中存储的电场能量特性的理想电路元件是电容元件，它是无源双端元件。
3.电路有三种工作状态：通路、开路和短路。
当电路中的电流和端子电压u=0时，这种状态称为短路。
在这种情况下，电源产生的所有功率都消耗在内阻上。
4.从耗能的观点来讲，电阻元件为耗能元件；电感和电容元件为储能元件。
5.电路图上标明的电流和电压方向称为参考方向。
假设元件为负载，元件两端的电压和通过元件的电流方向应为相关参考方向。
二、判断题：1.理想电流源输出恒定电流，其输出电压由内阻决定。
（错误）2电阻、电流和电压是电路中的基本物理量。
（错误）3电压是电流的根本原因。
因此，当电路中有电压时，必须有电流。
（错误）4无论绝缘子两端的电压有多高，都不可能通过电流。
（错）三、选择题：（每小题2分，共30分）1.当元件两端的电压和通过元件的电流取相关参考方向时，假设元件（a）功率；当元件两端的电压和通过的电流采用非相关参考方向时，假定元件（b）功率。
a、吸收；b、发出。
2.输出电压几乎恒定的装置在负载下工作。
当荷载增加时，指（c）a、负载电阻增大；b、负载电阻减小；c、电源输出的电流增大。
3.当电流源开路时，该电流源内部（c）a、有电流和功率损耗；b、无电流，无功耗；c、有电流，没有电源损耗。
4.某电阻元件的额定数据为“1kω、2.5w”，正常使用时允许流过的最大电流为（a）a、 50ma；b、2.5ma；c、250ma四、计算题1.1对于已知电路，如问题1.1所示，尝试计算a和B两端的电阻。
电工学复习答案
第一章 直流电路1、理想电压源的（ b ）由外电路决定；理想电流源的（ a ）由外电路决定。
（a ）两端电压 （b ）输出电流 （c ）两端电压和输出电流 2、图示电路中，提供功率的电源是( b )。
(a)理想电压源(b)理想电流源 (c)理想电压源与理想电流源RU 6VS提示：功率小于零的为提供功率的电源3、图示电路中产生功率的元件是 电流源 。
4、图示电路中，当R 1增加时，电压U 2将( c )。
(a)变大(b)变小(c)不变25．在下图电路中，E =2V , R =1Ω 。
当U 为1V 时，求I 。
解：UR=U-E=1-2=-1V I=UR/R=-1A6、对具有b 条支路n 个结点的电路，应用基尔霍夫电流定律只能得到（ n-1 ）个独立方程；再应用基尔霍夫电压定律又能得到（ b-(n-1) ）个独立方程。
7、在图示电路中，E =16V ， R 1 = R 2 = R 3 = R 4；Uab = 10V 。
除去理想电压源后U ab =?abU解：（提示：利用叠加原理，分析各个电源在电阻R3除去理想电流源后 （如右图所示） U ab = 16/4=4V则 除去理想电压源后 U ab = 10－4=6V8、图示电路中，已知：U S = 8V ，I S1= 2A ，I S2= 4A ，R 1= 4Ω，R 2= 5Ω，R 3= 6Ω。
用戴维南定理求电流I ，说明电压源是发出还是吸收功率，并计算其数值。
S 2解：断开R 3支路，求开路电压U OCBS 2U OC =U AB = －R 1(I S2－I S1)－R 2I S2= -28V ；再求等效电阻R 0 = R AB = R 1+R 2 = 9Ω画出等效电路U B3S根据等效电路求 A .R R U U I OCS 4230=+-=电压源P = -U S I = -19.2W 发出功率第二章 正弦交流电路1、已知某正弦电压在t =0时为220V ，其初相位为30o ，则它的有效值为（ 311.1 ）V 。
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。
电工学少学时课后答案
I1
R3 I3 +
US2_
1.8.5 图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意 的无源电路，现已知 US＝6 V时，通过R的电流为 5 A。若 将 US 增加到 12 V，问通过 R 的电流是多少 ?
线性 +
US _
无源
R
电路
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第1章 直流电路
1.9.1 用戴维宁定理 求图示电路中通过理想电 压源的电流。US＝10 V， IS1＝3 A， IS2＝5 A，R1＝2 ，R2＝3 ，R3＝4 。
5 +I1 40 V 2 _
R1 IS
I2 +
10 V _
1.6.4 求图示电路中恒流源两 端的电压 U1、U2 及其功率，并说 明是起电源作用还是起负载作用。
5A + U1 _
5
+ 1A 2 U2
_
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第1章 直流电路
1.6.5 试分析图示两电路中：(1)图(a)中的理想电压源在 R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出 电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何 种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在 R 为何值时既不取用也 不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在R为何范围时 取用电功率？而理想电压源处于
V
3V
Vc
6
(2 4 4 2) 103
(12 6) V
3V
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第1章 直流电路
1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的 两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的 电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？
电子课件-《电工学(第二版)》-B01-4017 01-直流电路
第一章 直流电路
电阻的单位为欧姆（Ω），比较大的单位还有千欧（kΩ）, 兆欧（MΩ）。
1kΩ=1000Ω 1MΩ=1000kΩ
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体
的材料，长度(L)和横截面积(S)，可按下式计算。
R L
S
第一章 直流电路
电阻率的大小反映了物体的导电能力。电阻率小、容易 导电的物体称为导体; 电阻率大、不容易导电的物体称为绝缘 体; 导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。
《电工学》课件
第一章 直流电路
在道路上连续不断的、同一行驶 方向的汽车行列，被称为车流， 供汽车行驶的、到达某目的地的
专用道路被称为车道 。
由灯泡、电线、电池组成的， 传输能量给灯泡使其发亮的导 电回路被称为电路，在电路中 电荷的定向运动形成电流。
第一章 直流电路
一、电路的组成及作用 二、电流 三、电压、电位和电动势 四、电阻
第一章 直流电路
目录
第一节 电路及基本物理量
实验与实训1 验电笔与万用表的使用
第二节 欧姆定律 第三节 电功与电功率 第四节 电阻的串联、并联和混联 第五节 基尔霍夫定律
第一章 直流电路
第一节 电路及基本物理量
１．了解电路的组成及三种状态。 ２．了解电流是如何产生的。 ３．理解电压、电位和电动势的概念。 ４．了解电阻的特性。
一、电功
1．电功的概念
电流所做的功，简称电功。用字母W表示。
电流做功，将电能转 换为光能和热能。
电流做功，将电能转 换为机械能。
第一章 直流电路
2．电功的大小 实验表明，电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的
电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积，即
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 －
返 回
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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
大学课程复习资料-电工学(少学时)-考前必背复习资料(上)
或：
Um Umejψ Um ψ
相量的模=正弦量的最大值 相量辐角=正弦量的初相角
电压的幅值相量
例2: 已知 i1 12 .7 2 sin (314 t + 30 )A
i2 11 2 sin(314t - 60)A
求：i i1 + i2 。
I1 12.7 30A I2 11 - 60A
I I1 + I2 12.7 30A + 11 - 60A 12.7( cos 30 + jsin 30 )A + 11( cos 60 - jsin 60 )A
+
E– IS R1 I1
I2
(a) 原电路
+ = E– R2 R1
I1'
I2'
+ R2 R1
IS I1''
I2'' R2
(b)
(c)
E 单独作用
IS单独作用
叠加原理
用叠加原理解题步骤： （1）分解电路，并标明各电路参数参考方向。 （2）求解各分电路。 （3）叠加。
注意事项：
1. 叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、 电流的变化而改变）。
正 确联接方法，理解中线的作用。
3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。
三相电动势瞬时表示式 相量表示
eA Em sin t
eB Em sin( t - 120 ) eC Em sin( t + 120 )
波形图
EA E 0 E
EB E - 120 EC E + 120
相量图
(16.5 - j3.18)A 16.8 - 10.9 A
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
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I3 R3
U2 E2 或 I1＋I2－I3＝0
即 I＝0
b
描述：在任一瞬时，流向某一结点的电流之和应 该等于流出该结点的电流之和。即在任一瞬时，一 个结点上电流的代数和恒等于零。
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例6：已知：如图所示，I1＝2A，I2＝－3A，I3＝－2A 试求I4。
I2
解
由基尔霍夫电流定律可列出
I1－I2＋I3－I4＝0
－
UI 6V 2A
R
UI
6V －2A
U
R
I
－6V 2A
U
R
I
-6V － 2A
－ (a)
－ (b)
＋ (c)
＋ (d)
解
(a) R U 6 3 W
I
2
(b) R - U I
(c) R - U I
- 6 3W -2
- -6 3W 2
(d) R U - 6 3 W
I
-2
R
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例2：计算下图的电阻R值，已知Uab＝－12V。
解 1、电流 IP 600.27A 3
U 220
电阻 RU 220 80W 6
I 0.273
或可R用 IP2和 RU P2来计算
2、一个月的用电量 W＝Pt＝60(W)××30 (h)
＝5.4kWh
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例5：已知：有一额定值为5W，500W 的线绕电阻 问其额定电流？在使用时电压不得超过多大？ 解 额定电流：
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1.1 电路的作用与组成
什么是电路？ ----电流流通的路径
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1.1.1 电路的作用
（1）电能的传输和转换 火电 水电 核电 风电
（2）信号的传递和处理
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1.1.2 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。
E
负载：将电能转化为非电形态 的能量的用电设备。
中间环节：沟通电路、输送电 能
1.5.3 电源短路
电源短路
S1
Ⅰ
S2
Ⅱ
当某部分电路的两端用 电阻可以忽略不计的导线或 开关连接起来，使得该部分 电路中的电流全部被导线或 开关所旁路，这部分电路的 状态称为短路。
aI
d
E+
R0
U -
b
R c
特征：U＝0 I＝IS＝E／R0 PE＝△P＝R0I2 P＝0
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思考题2
1、某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电池供
负载电阻两端电压 URI
由上两式得
UE-R0I
即：电源端电压小于电动势 U
E
当：R0＜＜R时
UE (理想化)
O
I
电源的外特性曲线
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2.功率与功率平衡
功率：设电路任意两点间的电压为U,流入此部分电路 的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:
PUI
单位：W瓦[特] KW千瓦
功率平衡：由U＝E－R0I得 UI＝EI－R0I2
解决方法：
(1) 在解题前任选某一个方向为参考方向（或称正 方向）；
(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；
(3) 根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。
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欧姆定律：
流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
（2）电压与回路循行方向一致者，取正号，反之 则取负号。
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基尔霍夫电压定律的推广：可应用于回路的部分电路 NhomakorabeaA
++
UA UAB
-
C
UB
+
-
B
+
+
E
-
U
R
I
-
U＝UA－UB－UAB=0 或 UAB＝UA－UB
E－U－RI＝0
或 U＝E－RI
注： 列方程时，要先在电路图上标出电流、电压或 电动势的参考方向。
R2 I2
a
d
- - U4 +
U1＋U4＝U2＋U3
E1 U1
U2 E2 U1－U2－U3＋U4＝0
即 U＝0
b
返回
上式可改写为 E1－E2－R1I1＋R2I2＝0
或
E1－E2＝R1I1－R2I2
即 E＝ （RI）
注：
（1）在电阻电路中，在任一回路循行方向上，回 路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。
P＝PE－ P
电源输出 的功率
电源产生 的功率
电源内阻上 损耗功率
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例3：如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6W (1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2； (2)试说明功率的平衡
I
+
E1 -
_
U1 R01
+
+
U _
电源
解
+
_
E2 +
R02 U2
-
负载
(1)电源 U＝E1－U1＝E1－R01I
E2I＝1085W R01I2＝15W R02I2＝15W
电源产生 的功率
负载取用 功率
电源内阻 损耗功率
负载内阻 损耗功率
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3. 电源与负载的判别
分析电路时，如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？
当：U和I 的参考方向与实际方向一致
Ia
+
U
-
b
aI
aI
电源 U和I的实际方向相反， 电流从＋端流出，发出功率
2、Uab是否表示a端电位高于b端电位？不是。 3、计算下图中的两题。
I=－2mA
Uab=5V Ubc=20 V Uca=- 返回
1.5 电路的状态
1.5.1 电源通路工作
aI
E+
R0
U -
b
d 开关闭合 通路
R 开关断开 开路 c cd短接 短路
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1．电压和电流
由欧姆定律可列上图的电流
I E R0 R
电工学第一章 直流电路
目录
1.1 电路的作用与组成 1.2 电路模型 1.3 电路的基本物理量 1.4 电路中的参考方向 1.5 电路的状态 1.6 理想电路元件 1.7 基尔霍夫定律 1.8 支路电流法 1.9 叠加原理 1.10 等效电源定理
教学基本要求
1、了解电路的作用和组成。 2、了解电路的通路、开路和短路状态；了解电源的有载、 空载和短路状态。理解额定值、负载大小和电功率平衡的 概念。 3、了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。 4、理解参考方向和关联参考方向的意义。 5、了解电路模型的概念。理解理想电阻元件的耗能特性、 理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性。 6、理解电路的基尔霍夫定律。 7、掌握用支路电流法、叠加原理、等效电源定理和戴维宁 定理分析电路的方法。
E1＝U＋R01I
=220＋0.6×5 =223V
负载 U＝E2＋ U2＝E2＋R02I
E2＝U－R02I ＝220－ 0.6×5 ＝217V
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(2)由(1)中两式得 E1＝E2＋R01I＋R02 I 等号两边同乘以I 得 E1I＝E2I＋R01I2＋R02I2 223×5＝217×5＋0.6×52 ＋0.6×52 1115W=1085W＋15W＋15W
(1)电阻 耗能元件 ——表征电路中消耗电能的理想元件 (2)电容 储能元件 ——表征电路中储存电场能的理想元件 (3)电感 储能元件 ——表征电路中储存磁场能的理想元件
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1.7 基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或各部分电流的关系, 包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电压两个定律。
支路：电路中每一个分支 结点：三条或三条以上支路相联接点 回路：电路中一条或多条支路所组成的闭合电路 注： 基尔霍夫电流定律应用于结点；
U R I
＋ I
U
－
＋I U
－
－ I
U
＋
U＝RI （a）
U＝－RI （b）
U＝－RI
（c）
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注意: 当电压和电流的参考方向一致时 U=RI
当电压和电流的参考方向相反时 U=－RI
伏安特性：
I
I
oU
oU
线性电阻伏安特性
非线性电阻伏安特性
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例1：应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R
＋
＋
－
I1
I3 2－（－3）＋（－2）－I4＝0
I4
可得
I4＝3A
推广：在任一瞬时，通过任一闭合面的电流的代 数和也恒等于零。
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1.7.2 基尔霍夫电压定律
描述：从回路中任意一点出发，沿顺时针方向或 逆时针方向循行一周，则在这个方向上的电位升之和 等于电位降之和。或电压的代数和为 0。
I1 R1
c
+ U3
负载
U R U R U和I的实际方向相同，
b
b
电流从＋端流入，吸收功率
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4．额定值与实际值
额定值是制造厂商为了使产品能在给定的条件下 正常运行而规定的正常允许值。
注：在使用电气设备或元件时，电压、电流、功率 的实际值不一定等于它们的额定值。
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例4：已知：有一220V 60W的电灯，接在220V的电源上 1、求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时电阻？ 2、如每晚用3小时，问一个月消耗电能多少？
a
解
+ I=-2A + -
E1=5V
n+ R Um m-
E2=3V
b
a点电位比b点电位低12V n点电位比b点电位低125=7V m点电位比b点电位高3V 于是： n点电位比m点电位低 7+3=10V 即 Unm=-10V