電路第1章電路的基本定律(編輯修改稿)

2026-05-27 02:21 本頁面

　

【文章內容簡介】電路的 3種工作狀態電路有 3種工作狀態：通路、開路、短路。電路電流： 0LEIRR? ?電源端電壓： 0U E IR??負載消耗功率： 2LP R I?在 E和為常數時，通路狀態下電路電流取決于負載電阻。負載重，即小，就大；負載輕，即大，就小。 0RILR LRILRI通路圖（ a）開路電路電流： 0I?電源端電壓： UE?負載消耗功率： 0P?圖（ b）短路短路電流：電源端電壓：負載消耗功率： S0EIR?0U?0P?電源短路是一種非常嚴重的事故，應該在電路中設置短路保護裝置。短路時，由于電源內阻 R0很小，故短路電流很大，電源所產生功率全部消耗在內阻上。圖（ c）例 14 在圖，已知 E=100V，，。試分別求出圖示 (a)、 (b)、 (c)所示 3種電路中的、及負載消耗的功率及電源發出功率。 0r1?? 4R ??I URP EP圖例 14圖 0AI ?L 1 0 0 VUE??R 0WP ?E 0WP ?解：圖 (a)所示電路處于開路狀態： 0100 20 A14EIrR? ? ???L0 1 0 0 2 0 1 8 0 VU E I r? ? ? ? ? ?2R 4 0 0 4 1 6 0 0WP I R? ? ? ?E 1 0 0 2 0 2 0 0 0 WP E I? ? ? ?圖 (b)所示電路處于通路狀態： 0100 1 0 0 A1EIr? ? ?L 0VU ?R 0WP ?E 1 0 0 1 0 0 1 0 k WP E I? ? ? ?圖 (c)所示電路處于短路狀態：短路時，電源發出功率全部消耗在內阻上，且短路電流比正常工作時大很多，因此必須采取一定的保護措施。電路的基本定律 ? 歐姆定律 ? 歐姆定律一個包含電源、負載在內的電路稱為全電路。流過電路的電流： 0LEIRR? ?電源兩端電壓： 0U E IR??圖全電路歐姆定律基爾霍夫定律基本概念：支路：電路中通過同一電流的每個分支。圖所示電路中有 3條支路： amf、 bne、 cd。節點： 3條或 3條以上支路的連接點。圖示電路中有兩個節點： b點和 e點。回路：電路中任一閉合路徑。圖有 3個回路： abnefma、 bcdenb、 abcdefma。網孔：內部不含有支路的回路，即 “ 空心回路 ” 。圖：abnefma、 bcdenb。圖復雜電路基爾霍夫電流定律（ KCL）任一瞬間流入某個節點的電流之和等于流出該節點的電流之和。其表示式為 i0II???也可寫成 i 0 i 0( ) 0I I I I? ? ? ? ?? ? ? ?0I ??也可表述成，任一瞬間流入某個節點的電流代數和為 0。若流入節點的電流為正，那么流出節點的電流就取負。例如，圖示復雜電路各支路電流關系可寫成： 1 2 3I I I??或 1 2 3 0I I I? ? ? 基爾霍夫定律不僅適用于電路中的任一節點，也可推廣至任一封閉面如圖。節點 a：節點 b：節點 c： c a a a bI I I??a b bc bI I I??bc c a cI I I??3個方程式相加，得 a b cI I I?? 流入此虛線所示封閉面的電流代數和恒等于零，即流進封閉面的電流等于流出封閉面的電流。圖 KCL推廣形式例 15 求圖。已知，， 1 25mAI ? 3 16mAI ? 4 12mAI ?解：該電路有 4個節點、 6條支路。根據基爾霍夫電流定律節點 a： 1 3 2I I I??2 1 3 2 5 1 6 9 m AI I I? ? ? ? ?節點 c： 3 4

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