ch1电路的基本概念与基本定律
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电路化简问题
a→b: Uab = IR R + ( IR - I ) ×1= 0
2021/3/4
p
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• 上讲我们介绍了一些基本的概念
– 电源特性 – 基尔霍夫定律
• 本讲将介绍一些重要的内容
– 电位的计算 – 这些都中学不曾接触过的！是本学期最基础的
内容。
2021/3/4
2021/3/4
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解： （1）各电流的实际方向和各电压的实际极性如图所示。 （2）判断电源或负载，有两种方法：①用电压、电流实际方向 判别：电压、电流实际方向相反为电源，发出功率；电压、电 流实际方向相同为负载，吸收功率。②用电压、电流的参考方 向计算：电压、电流的参考方向方向一致时，功率P=UI。若P>0 为负载；P<0为电源。
2021/3/4
基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一
结点处各支路电流间相互制约的关系。
2021/3/4
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基尔霍夫电压定律（KVL定律)
在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行
一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。
在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中
各段电压的代数和恒等于零。 即： U = 0
电源与负载的判别
1. 根据 U、I 的实际方向判别
电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
负载：
（发出功率）；
U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。 （吸收功率）。
2. 根据 U、I 的参考方向判别
U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载；
P = UI 0，电源。
U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。
(3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。
2021/3/4
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2. 举例
c 20 a 5 d
Fra Baidu bibliotek
求图示电路中各
点的电位:Va、Vb、 E1 +
Vc、Vd 。
140V -
4A 6
6A +
10A
E2
- 90V
解：
设 a为参考点， 即Va=0V Vb=Uba= –10×6= -60V Vc=Uca = 4×20 = 80 V Vd =Uda= 6×5 = 30 V Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
同学们好！
四川 黄龙 五彩池
2021/3/4
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第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路与电路模型
☻ 1.2 电压的基本物理量
1.3 电阻元件 1.4 独立电源
☻☻ 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电路中电位的概念及计算
（2第021/三3/4 讲）
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试求图中部分电路中的电流I，I1和电阻R。
设Uab=0
解：广义的电流定律I 6A 由电压定律Uab 2 + 2I1 0 I1 -1 U ab 0U pa U pb而Rpa R pb 4 I4 6 A 2 3A 由电流定律IR 3 - (-1) 4A且I1 3 + (-1) 2A U ab 0 I R R I1 1 R 0.5
I1 a I2
对回路1：E1 = I1 R1 +I3 R3
+ R1
R2 +
或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0
E1- 1 I3 R3 2 - E2 对回路2：I2 R2+I3 R3=E2
b
或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0
基尔霍夫电压定律（KVL） 反映了电路中任一回
路中各段电压间相互制约的关系。
图1.01中元件1，2是电源（U，I的
实际方向相反）；元件3，4，5是
负载（U，I的实际方向相同）。
2021/3/4
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（3）由于电路元件上U，I参考方向一致，所以电源发出的功率 Ps=|U1I 1 + U2I2| =|140×(-4)+(-90)× 6|=1100W （负载取用的功率） PL=U3I3 + U4I 1 + U5I2 =60×10+ (-80)×(-4)+30×6=1100W （功率平衡）
2021/3/4
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基尔霍夫电流定律(KCL定律)
在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结
点的电流。 I1 a I2
即: Ｉ入= Ｉ出 或: Ｉ= 0
+ R1
R2 +
对结点 a：I1+I2 = I3
E1-
I3 R3
- E2
或 I1+I2–I3= 0
b
实质: 电流连续性的体现。
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1.6 电路中电位的计算
1. 电位的概念 电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。
通常设参考点的电位为零。
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算；
点评：这是一个基本的题，训练对参考方向和功率平衡的理解， 要求熟练掌握。
2021/3/4
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1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的 开关按键来实现功能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类型， 尽量选择平头类的按键，以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm，以 防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
2021/3/4
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在图中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的参 考方向如图中所示，今通过实验测量得知
I1 -4A I 2 6A I3 10A U1= 140V, U2 = -90V, U3 = 60V U4 = -80V, U5 = 30V
（1）试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性 （可另画一图）； （2）判断哪些元件是电源？哪些是负载？ （3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用 的功率是否平衡？
电路化简问题
a→b: Uab = IR R + ( IR - I ) ×1= 0
2021/3/4
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• 上讲我们介绍了一些基本的概念
– 电源特性 – 基尔霍夫定律
• 本讲将介绍一些重要的内容
– 电位的计算 – 这些都中学不曾接触过的！是本学期最基础的
内容。
2021/3/4
2021/3/4
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解： （1）各电流的实际方向和各电压的实际极性如图所示。 （2）判断电源或负载，有两种方法：①用电压、电流实际方向 判别：电压、电流实际方向相反为电源，发出功率；电压、电 流实际方向相同为负载，吸收功率。②用电压、电流的参考方 向计算：电压、电流的参考方向方向一致时，功率P=UI。若P>0 为负载；P<0为电源。
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基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一
结点处各支路电流间相互制约的关系。
2021/3/4
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基尔霍夫电压定律（KVL定律)
在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行
一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。
在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中
各段电压的代数和恒等于零。 即： U = 0
电源与负载的判别
1. 根据 U、I 的实际方向判别
电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
负载：
（发出功率）；
U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。 （吸收功率）。
2. 根据 U、I 的参考方向判别
U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载；
P = UI 0，电源。
U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。
(3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。
2021/3/4
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2. 举例
c 20 a 5 d
Fra Baidu bibliotek
求图示电路中各
点的电位:Va、Vb、 E1 +
Vc、Vd 。
140V -
4A 6
6A +
10A
E2
- 90V
解：
设 a为参考点， 即Va=0V Vb=Uba= –10×6= -60V Vc=Uca = 4×20 = 80 V Vd =Uda= 6×5 = 30 V Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
同学们好！
四川 黄龙 五彩池
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第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路与电路模型
☻ 1.2 电压的基本物理量
1.3 电阻元件 1.4 独立电源
☻☻ 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电路中电位的概念及计算
（2第021/三3/4 讲）
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试求图中部分电路中的电流I，I1和电阻R。
设Uab=0
解：广义的电流定律I 6A 由电压定律Uab 2 + 2I1 0 I1 -1 U ab 0U pa U pb而Rpa R pb 4 I4 6 A 2 3A 由电流定律IR 3 - (-1) 4A且I1 3 + (-1) 2A U ab 0 I R R I1 1 R 0.5
I1 a I2
对回路1：E1 = I1 R1 +I3 R3
+ R1
R2 +
或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0
E1- 1 I3 R3 2 - E2 对回路2：I2 R2+I3 R3=E2
b
或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0
基尔霍夫电压定律（KVL） 反映了电路中任一回
路中各段电压间相互制约的关系。
图1.01中元件1，2是电源（U，I的
实际方向相反）；元件3，4，5是
负载（U，I的实际方向相同）。
2021/3/4
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（3）由于电路元件上U，I参考方向一致，所以电源发出的功率 Ps=|U1I 1 + U2I2| =|140×(-4)+(-90)× 6|=1100W （负载取用的功率） PL=U3I3 + U4I 1 + U5I2 =60×10+ (-80)×(-4)+30×6=1100W （功率平衡）
2021/3/4
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基尔霍夫电流定律(KCL定律)
在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结
点的电流。 I1 a I2
即: Ｉ入= Ｉ出 或: Ｉ= 0
+ R1
R2 +
对结点 a：I1+I2 = I3
E1-
I3 R3
- E2
或 I1+I2–I3= 0
b
实质: 电流连续性的体现。
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1.6 电路中电位的计算
1. 电位的概念 电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。
通常设参考点的电位为零。
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算；
点评：这是一个基本的题，训练对参考方向和功率平衡的理解， 要求熟练掌握。
2021/3/4
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1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的 开关按键来实现功能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类型， 尽量选择平头类的按键，以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm，以 防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
2021/3/4
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在图中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的参 考方向如图中所示，今通过实验测量得知
I1 -4A I 2 6A I3 10A U1= 140V, U2 = -90V, U3 = 60V U4 = -80V, U5 = 30V
（1）试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性 （可另画一图）； （2）判断哪些元件是电源？哪些是负载？ （3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用 的功率是否平衡？