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1、电路第一章直流电路1本讲稿第一页，共三十三页n电阻的倒数 G=1/R为电导，单位为西门子，简称西，用字母S表示。引入电导以后，式(12)可改写为I=UG 或 U=I/G n n 图113 电阻的伏安特性n(a)线性电阻元件的伏安特性 (b)半导体二极管的伏安特性n在电压和电流的参考方向一致的情况下，电阻元件吸收(或消耗)的电功率为n P=UI=RII=RI2 或 P=UIUU/R=U2/R=GU2 (13)n由于电阻R和电导G均为正值，因此式(13)中的功率P恒为正值，即电阻总在消耗电能。电阻吸收的电能是转化为热能而消耗掉的。2本讲稿第二页，共三十三页二、电阻的串联和并联n(一)电阻的串联nn
2、个电阻串联的电路，如图114(a)所示。串联电路的特点是：各元件上流过的电流相同。由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可以证明，串联后的总电阻(称为等效电阻)为 RRl+R2+R3+RnRk （14）n 式(14)表明；n个电阻串联时，可以用一个等效电阻R来代替，如图114(b)所示，该串联等效电阻等于各电阻之和。n若两电阻串联，各电阻上的电压分别为电阻R1上的电压 U1=R1/(R1+R2)U；n电阻R2上的电压 nU2=R2/(R1+R2)Un 上两式常称为分压公式。n 图114 电阻的串联及其等效电路3本讲稿第三页，共三十三页(二)电阻的并联nn个电阻并联的电路，如图115(a)所示。并联电路的
3、特点是：相并联的各元件的端电压相同。由基尔霍夫电流定律和欧姆定律可以证明，并联后的总电阻(即等效电阻)为n (15）n式(15)表明：n个电阻并联时，也可以用一个等效电阻只代替，该等效电阻等于各电阻的倒数(或电导)之和的倒数。n若两个电阻并联，各电阻中通过的电流分别为电阻Rl中的电流 I(R2/(R1+R2)I ,电阻R2中的电流 I2=(R1/(R1+R2)In上两式常称为分流公式。n 图l15 电阻的并联及其等效电路n(三)电阻的串联和并联(混联)4本讲稿第四页，共三十三页14 电功和电功率n一、电功n 当用电器中通过电流时，用电器便把电能转化为热能、机械能、磁能等其他形式的能量，这就是通
4、常所说的电流做功，简称电功，用符号A 表示。电功AUQUItn 电功的单位为焦耳，简称焦，用符号J表示。n二、电功率n 所谓电功率，是指单位时间内的电能，用符号P表示，即n P=A/t=UIt/t=UI n功率的单位为瓦特，简称瓦，用符号W表示。n 当电流和电压取关联参考方向时，P反映了电路吸收的功率。而且，若U、I的实际方向相同，则；P0，表明电路吸收功率；否则，P0，表明电容元件吸收电功率，并将其转变为电扬能量，当u与i的实际方向相反时，p0，表明电感吸收电功率，并将其转变为磁场能量储存起来，当u、i的实际方向相反时，功率P0，表明电感放出磁场能量，转换为电能归还给电源。因此，电感元件有时
5、吸收能量，有时放出能量，它放出的能量正是它所吸收的能量。所以说，电感是一个储能元件。n同样，磁场能量不可能突然变化，也只能随时间逐渐地变化。因此，电感元件中的电流是不能突然变化的。n 29本讲稿第二十九页，共三十三页小 结n1、电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。n2电路的基本物理量电流。电压和功率的定义为n I=Qt UAQ P=UIn3,串联和并联是电阻联接的最基本方式。当几个电阻串联时，则总电阻R为 R=R1+R2+Rn=RKn当几个电阻并联时，则总电阻只按下式计算n 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn=1/RK n4电压源和电流源等效变换的条件为：EIsR0或IS=ER0，R0
6、不变。n5基尔霍夫电流定律 I=0n基尔霍夫电压定律 U=0n6、支路电流法是电阻电路的一般分析方法，它是以支路电流作为未知变量，应用基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定律列写方程组并求解。30本讲稿第三十页，共三十三页n7叠加原理是线性电路的基本属性。如果一个线性电路同时受到若干个电源的作用，则在某支路产生的电压或电流等于每个电源单独作用于电路时在该支路产生的电压或电流分量的代数和。n8，戴维甫定理是将一个有源二端网络用一个等效电压源代替，对外的作用不变。等效电压源的电动势为二端网络的开路电压，串联等效内阻为将有源二端网络内所有电源置零后对开路端的等效电阻。n9含动态元件(L、C)的电路称为动态电路。动态电路在换路瞬间能量不能突变的定律叫做换路定理，即n Uc(t)Uc(t)n 它表示电容两端的电压不能突变。n iL(t+)=iL(t）n 它表示通过电感的电流不能突变。31本讲稿第三十一页，共三十三页32本讲稿第三十二页，共三十三页33本讲稿第三十三页，共三十三页