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1、第一章 电路的基本概念和基本定律,本章学习的主要内容：,1.电路的基本组成和模型,2.电路的基本物理量：电流，电压，电能和电功率,3.电路的基本定律：欧姆定律，基尔霍夫定 律（KCL和KVL),第一节 电路和电路模型,一.电路的组成,1.学生列举一些日常生活中常 见的电路,2.电路的三部分组成：,电源（信号源）：供给电路电能（电信号）,负载：接受电能或电信号,中间部分：控制及连接部分（如导线，开关等）,3.电路的基本作用：,二.电路模型,实现电能的传输与转换,传递和处理信号,我们在研究和分析一个实际电路时，对于一些与研究无关的因素我们无需考虑，比如负载电源的形状、大小等等，只考虑其电特性就可以
2、。这样我们在画一个电路图时无需把实物的形状画出，可将电源负载等简单化，理想化。,1.引入电路模型的原因：,2.其中各部分的理想化模型如图所示：,电源 电压源：电流源：,负载主要用来消耗电能的负载（如各种电阻器，电灯，电铬铁等）：,R,连接导体：用一条线来表,3.电路模型：由理想化元件构成的电路就称为实际 电路的“电路模 型”,三、电路的工作状态,电路有三种工作状态如下 图所示：,主要用来储存电场能的负载（如各种电容）：,主要用来储存磁场能的负载（如各种电感）：,c,（a)电源与负载构成闭合回路，电源处于有载工作状态，电 路中有电流流过。,(b)当a、b两点间用导线相连时，称电阻R1被短路。a、
3、b间导线称为短路线，短路线中的电流叫短路电流。,注:短路可分为有用短路和故障短路，故障短路往往会造成电路中电流过大，使电路无法正常工作，严重的会产生事故,(c)开关S断开或电路中某处断开，切断的电路中没有电流流过，此时的电路称为开路。开路又叫断路，断开的两点间的电压称为开路电压。,注：开路也分为正常开路和故障开路。如不需要电路工作时，把电源开关打开为正常开路；而灯丝烧断，导线断裂产生的开路为故障开路，它使电路不能正常工作。,第二节 电路的基本物理量（电流，电压和电位，电能，电功率）,一、电流,1、定义：电荷的定向运动,2、电流是一个矢量既有大小又有方向,方向：正电荷运动的方向,大小：用电流强度
4、来表示，电流强度是指单位时间 内通过导体横截面的电荷量。电流强度习惯 上又常被简称为电流。,3.根据电流的大小和方向随时间变化情况，电流的分类：,恒定电流（稳恒电流）电流 脉动电流 时变电流 非周期性变动电流 变动电流 非交变电流 周期性变动电流 非正弦交流电 交变电流 正弦交流电,恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流，简称直流。简 写作“DC”，用“I”表示。,时变电流大小和方向或两者之一，随时间变化的电流称为时变电 流，用“i”表示。,脉动电流方向不变，但大小随时间变化的电流，称为脉动电 流。,变动电流大小和方向均随时间变化的电流，称为变动电流。,周期性变动电流每隔一段时间，总是重复前面
5、的变化的变动 电流，称为周期性变动电流。,交变电流在一个周期内，电流平均值为零的周期性变动电流称 为交变电流，简称交流，简写作“AC”。,正弦交流电按正弦规律变化的交变电流，称为正弦交流电。,4.电流的计算公式:,直流的计算公式：,交流的计算公式,5.电流的单位：安培（A）（国际单位制）,1安培表示1秒内通过 截面的电荷量为1库仑。,常用单位还有千安kA,毫安mA,微安A,6.参考方向的引入：在分析电路时，对复杂电路中某一段电路里 电流的实际方向有时很难确定，而且有时电 流的实际方向还在不断地改变，因此在电路 中很难标明电流的实际方向，为了解决这样 的困难，引入了电流的“参考方向”这一概念。,
6、参考方向：在一段电路或一个电路元件中事先选定一个方向，这个选定的电流方向就叫做电流的参考方向。,注（1）电流参考方向可以任意选定,7.电流参考方向的表示：,A,B,8.参考方向与实际方向的关系规定：,即可以在选定的电流的参考方向下，据电流的正负来确定出某一时刻电流的实际方向,（1）用实线箭头表示,若一致，则电流值为正，即 i0若相反，则电流值为负，即i0,2）双下标表示，如iAB，其参考方向 是由A指向B,（2）参考方向一经选定，在电路分析和计算过程中，不能随意 更改,（3）所选定的电流参考方向并不一定就是电流的实际方向,例1.如图所示电路中，电流参考方向已选定。已知I1=3A，I2=5A，I3=2A，试指出电流的实际方向。,解：I10，I1的实际方向与参考方向相同，电流I1由A流向B，大小 为3A。,I20，I2的实际方向与参考方向相反，电流I1由B流向A，大小 为5A。,I30，I3的实际方向与参考方向相反，电流I3由A流向B，大小为2A,
