维修电工技术知识培训课件

入取“－”号，对节点b，
4
应用KCL可以写出
c
5
i1i2i30
即
∑i =0
KCL通常是用于节点，也可以把它推广应用于电路中任意假设的封闭面。
如图所示，封闭面S包
围了a、b、c三个节点，分
别写出这三个节点的KCL方
程
节点a：
i1i4i50
a来自百度文库
i4
i1 1 i5
b
3S
i2
2 i6
c
i3
结论：在任一瞬时，电
节点b： 节点c：
－ i2－ i5－ i6=0 路中流入任意封闭面的
i3－ i4+i6 =0
电流的代数和也恒等于 零。
以上三式相加得
i1-i2i30
2、基尔霍夫电压定律（简称KVL）
其内容为：在电路中，任一瞬时，沿着任一回路 绕行一周，回路中各段电压的代数和恒等于零。
u＝0
a
2
e
3
b
i1
6
整理，得 R＝5Ω
B 1Ω A
I2 6V 2A
1A R
10V
1Ω
I1
C
D
阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性
电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，
叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性
电路。
2、全电路欧姆定律 对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。如
图R为负载的电阻、E为电源电动势、r为电源的内阻。
关联方向下，全电路欧姆定律可用公式表述为
I E R R0
B 1Ω A
I2 6V 2A
1A R
10V
1Ω
I1
C
D
解：对节点A应用KCL
I2－2－1＝0， 对节点D应用KCL
I2＝3A
I1＋2－I2＝0， I1＝－2＋I2＝－2＋3＝1A 在回路ABCDEA中应用KVL，得
UAB＋ＵBC＋UCD＋UDE＋UEA＝0
代入数值，得
3×1－6＋3×1－10＋2R＝0
对于线性电阻元件而言，电功率公式还可以写成
PUIU2 R2I R
三、电路中的功率平衡
在一个闭合回路中，根据能量守恒和转化定律， 电源电动势发出的功率，等于负载电阻和电源内阻 消耗的功率。即
P电源 P负载 P内阻
扩展：最大输出功率定理
当负载电阻R和电源内阻R0相等时，电源输 出功率最大（负载获得最大功率Pmax），即当R= R0时，
Pmax

E2 4R
在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻的状态叫做电 阻匹配。负载匹配时，负载（如扬声器）可获得最大功率。
一、基尔霍夫定律
1、基尔霍夫电流定律（简称KCL）
其内容为：在任一瞬时，流入（或流出）一个 节点的所有支路电流的代数和恒等于零。
a
2
e
3
b
i1
6
i3
1
d
i2 若流出电流取“＋”号，流
WU qUIt
上式表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路 两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。
对于纯电阻电路，欧姆定律成立，电能也可由下式计 算。
WUtRI2t R
2.电功率
电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是描述电 流做功快慢的物理量。
电功率的计算公式为
PW t
式中
W——电流所做的功（即电能），单位是焦[耳]，符 号为J；
I E R R0
式中： E——电源电动势，单位是伏[特]，符号为V；
R——负载电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； R0——电源内阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； I——闭合电路中的电流，单位是安[培]，符号为A。
闭合电路欧姆定律说明：闭合电路中的电流与电源电动 势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和） 成反比。
电路图部分常用符号
一、欧姆定律
1、部分电路欧姆定律：流过电阻的电流跟导体两端的电 压成正比，跟导体的电阻成反比。
I UR
或
U=IR
注意：
部分电路欧姆定律
（1）当U、I见为非关联参考方向（U、I
参考方向相反）时，欧姆定律应写成
，
式中I “U-”号切不可漏掉； R
（2）电阻值不随电压、电流变化而变化的电
(1)电源(供能元件)：
为电路提供电能的设备和器件 (如电池、发电机等)。
图1-20 模拟手电筒电路
图1-20 模拟手电筒电路
(2)负载(耗能元件):
使用(消耗)电能的设备和 器件(如灯泡等用电器)。
(3)连接导线：
将电器设备和元器件按一定方式连接 起来(如各种铜、铝电缆线等)。
(4)控制器件：
控制电路工作状态的器件或设备(如 开关等)。
t ——完成这些功所用的时间，单位是秒，符号为s； P——电功率，单位是瓦[特]，符号为W.
在直流情况下，且电流与电压为关联参考方向 是，电功率有如下表示形式：
PUI
如果电流、电压为非关联参考方向，式1-13前 面应加“-”。
在这个规定下，P＞0说明电路元件在消耗（吸 收）电能；反之P＜0则为发出（供出）电能。
i3
1
d
i2 在假想回路abcda中，列出KVL方程
4
u a b u b c u c d u a d 0
c 于是，得
5
u a d u a b u b c u c d
2、基尔霍夫定律应用
例1.3 图1.11所示电路中，A、D两点与外电路相 连，部分支路电流及元件的参数已在图中标出，求
电流I1、I2及未知参数R。
第一章 电工基础理论知识
1.1 基本定律 1.2 磁场和电场 1.2 单相正弦交流电 1.4 三相正弦交流电
1.1 基本定律 一、电路和欧姆定律
电路 在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电
筒就是一中非常简单的电路。
电路：由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分
组成。
2．电路的基本组成
电路的基本组成包括以下四个部分：
二、电功、电功率
1、电功是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电 能量，用符号W表示，其国际单位制为焦耳(J)，电能的计算 公式为
WU qUIt
式中 U—加在导体两端的电压，单位是伏[特]，符号 为V；
I—导体中的电流，单位是安[培]，符号为A； t—通电时间，单位是秒，符号为s； W——电能，单位是焦[耳]，符号为J。