直流电路124叠加定理

第一章 直流电路
在电路分析中，事先不一定知道电流的实际方向，为此引出电流的参 考方向，在电路中常用带箭头的直线表示。
电流的实际方向 电流的实际方向
i
电流的参考方向 （a）i > 0 时
i
电流的参考方向 （b）i < 0 时
注：有时我们会用 iAB 表示电流的参考方向,表示由A指向B
第一章 直流电路
第一章 直流电路
[引例]
S
开关 中间环节 电源 白炽灯
电 池
负载
连接导线
（a）器件连接图
导线
（b）电路图
图1-1 手电筒照明电路
第一章 直流电路
从上面例子中我们可以发现：
一个简单的完整电路主要由三部分组成：电源、负载、中间环节
电源：电路中提供电能的器件（装置），如发电机、蓄电池等； 负载：在电路中消耗电能的器件（设备），如电动机、电灯等； 中间环节：是电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件， 如连接导线、开关设备、测量设备以及各种继电保护设 备等。
第一章 直流电路
电力 控制柜 高压 输电线
常 见 电 路 举 例
计算机主板
第一章 直流电路
实际电路器件品种繁多，其电磁特性和物理过程较为复杂，为了便于对这 种复杂电路的分析，我们引入理想电路元件，对电路进行模型化处理。 例如：白炽灯电路模型 由于白炽灯中耗能的因 素远大于产生磁场的因 素，因此电感特性可以 忽略
（3）电压及参考方向 电场力把单位正电荷从电场中的一点（a）移到另一点(b)所做的功,电 压用符号 u 表示，其表达式为：
u ab
dwab dq
Wab Q
在直流的情况下，其表达式为：
U ab
注意：一般情况下，变量用小写字母表示，恒量用大写字母表示。 电压的国际单位制是伏特【伏】（V）， 1 伏=1 焦/库（1V=1J/C）， 常用的单位还有毫伏【mV】、千伏【KV】等，换算关系为： 1KV= 103 V = 106 mV
dq i= dt
…… （1.1）
习惯规定正电荷的移动方向为电流的实际方向，其中大小、方向均 不随时间变化的稳恒电流为直流，其表示为：
Q I= t
…… （1.2）
电流的国际单位制是安培【安】（A），1 安=1 库/秒（1A=1C/s）， 其较小的单位还有毫安【mA】、微安【μA】等，它们之间的换算关系为： 1A=103mA=106μA=109nA
i
+
i
—
u
+
u
—
关联参考方向
非关联参考方向
注：电流、电压的参考方向原则上任意选取，但一经选定，就不 允许变更。
第一章 直流电路
思考 回答
1.在电路分析中，引入参考方向的目的是什么？ 2.你能说明“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这 几对词的不同之处吗？ 电路分析中引入参考方向的目的：是为了分析和计算电路提供方 便和依据。 应用参考方向时，“正、负”是指在参考方向下，电压、电流数 值前面的正负号，如某电流为“－5A”，说明其实际方向与参考方向相 反，某电压为“＋100V”，说明该电压实际方向与参考方向一致；“加、 减”指参考方向下电路方程式中各量前面的加、减号；“相同”是指电 压、电流为关联参考方向，“相反”指的是电压、电流参考方向非关联。
第一章 直流电路
（5）电位
在电路中任选一个点为参考点，称为零电位点，则电路中某点 到参考点的电压就称为该点（相对于参考点）的电位，常用符号 V 表示。
+
A
i
如图，选择O为参考点,则 A点电位VA U AO
B点电位VB U BO A、B两点的电压为
u
O
U AB U AO UOB U AO U BO VA VB U BA
思考：什么叫电路，我们该如何定义电路？？
第一章 直流电路
1.1 电路的基本概念
1.1.1 电路及其基本物理量 （1）电路 电路是（由实际元器件构成的）电流的通路。 它是为了实现某些预期 的目的，将电源和电气设备及其元器件按照一定方式用导线连接起来的统称。 电路可以分为直流电路和交流电路 直流电路：电路中的物理量一般不随时间变化而变化； 交流电路：电路中的物理量会随着时间有大小和方向的变化。
–
US
IS
电阻元件 只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的 电特性
电容元件 只具有储 存电能的 电特性
理想电压源 输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流恒 定，两端电 压由它和负 载共同决定
第一章 直流电路
（2）电流及参考方向 导体中电荷的定向移动形成电流，其定义为单位时间（t）内通过导 体某一横截面的电荷【量】（q）,用符号 i 表示，即：
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
R
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
L
因此白炽灯的 电路模型可表 示为：
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性单一、确 切，可定量分析和计算。
第一章 直流电路
理想电路元件分为：无源电路元件（电阻、电容、电感）和有源电 路元件（理想电压源、理想电流源）两大类。 + R L C
因此，两点之间的电压等于两点之间电位差， 电压的实际方向由高电位点指向低点位点，也 称之为压降
—
B
第一章 直流电路
c
+ U1 _
4Aຫໍສະໝຸດ Baidu
20
a
5
6A
d
+ U2 _
c 4A 20
140V
a
5 10A 6
6A
d
90V
10A
140V 6 90V
b
b
（b）电路图习惯画法
（a）设b点为参考点
第一章 直流电路
（6）功率与电能
功率定义为单位时间（t）内电路或者元件上吸收（或释放）的能 量（W）,用符号 p 表示，即：
（a ）u < 0 时
注：有时我们会用u AB 表示电压的参考方向,表示由A指向B 即A点电压高于B点电压
第一章 直流电路
（4）电流、电压参考方向的关联性 如果电流的参考方向和电压的参考方向一致（指电流参考方向的流向 从电压参考方向的“+”端流向“-”端），则称之为关联参考方向，反 之，非关联参考方向。
第一章 直流电路
一般将电压的实际方向规定为正电荷在电场中受电场力作用（电场力做 正功时）移动的方向。同样电压的实际方向我们不知道，为此引入电压的 参考方向，一般用“+”、“-”极性（参考极性）来表示。
电压的实际方向 + — + 电压的实际方向 + —
—
u
—
u
+
电压的参考方向
（a）u > 0 时
电压的参考方向