第2次課日期周次星期學時2內容提要：1．3電路基本元件及其伏安關系

1．4基爾霍夫定律目的要求：1、知道歐姆定律的適用范圍及其伏安關系的兩種形式（U=IR；U=-IR）。2、掌握電容、電感的單位、電容元件的伏安關系、直流穩態電路中電容元件的狀態、電容元件的儲能公式及儲能類型。3、明白理想電壓源和理想電流源的兩個基本性質；兩個二端網絡等效的條件；實際電源的兩種電路模型及其等效變換的方法。4、懂得節點、回路、網孔的定義；基爾霍夫電流定律及其基本應用和擴展應用。5、掌握基爾霍夫電壓定律及其基本應用和擴展應用、單回路電路回路電流的計算、分壓公式；電位的計算方法、單節偶電路節偶電壓的計算及兩個電阻并聯的分流公式。重點難點：1、掌握基爾霍夫電壓定律及其基本應用和擴展應用、單回路電路回路電流的計算、分壓公式；2、掌握電位的計算方法、單節偶電路節偶電壓的計算及兩個電阻并聯的分流公式。作業 1.1－1.4、1.8

詳案：一、復習（20）1、電路的組成；作用。2、電路模型的含義、電路模型與實際電路的關系；常用的理想電路元件。3、電流參考方向的含義、參考方向與實際方向的關系（依據電流值和參考方向會判斷實際方向）。4、電位的概念、電位與電壓的關系及二者與參考點的關系；電壓參考方向的含義、參考方向與實際方向的關系（依據電壓值和參考方向會判斷實際方向）；關聯參考方向的含義及判斷。5、功率的計算，并能依據電功率判斷二端網絡為電源或負載。二、這節課的內容介紹（60）（對照PPT講解）1.3電路基本元件及其伏安關系1.3.1電阻元件及其伏安關系當線性電阻的電壓u與電流i的參考方向關聯時，伏安關系為當線性電阻的電壓u與電流i的參考方向非關聯時，伏安關系為電阻的SI單位是歐[姆](Ω)。計量大電阻時，以千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)為單位。習慣上將電阻元件稱為電阻，故“電阻”既表示電阻元件，又表示元件的參數。電阻的參數也可以用電導G表示，G=1/R，其SI單位是西［門子］(S)。線性電阻用電導表示時，伏安關系為電阻元件的功率為電阻是一種耗能元件，并將電能轉化為熱能，其熱能為1.3.2電容元件及其伏安關系電容也是一種電荷與電壓相約束的元件，其金屬極板上儲存的電荷量q,與電壓u成正比。圖1.3.2中電荷與電壓參考方向關聯，有電容的SI單位是法[拉](F)。實際電容比1F小得多,以微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)為單位。在電壓和電流的參考方向關聯時，流過電容的電流為在電壓和電流的參考方向關聯時，電容的功率為t時刻電容儲存的電場能為對于直流1.3.3電感元件及其伏安關系電流與磁鏈的約束關系表 示為電感的SI單位是亨[利](H)。 實際電感比1H小得多,以毫亨(mH)、微亨(μH)為單位。在電感的電壓、電流和磁鏈的參考方向關聯時有在電壓和電流的參考方向關聯時，電感的功率為t時刻電感儲存的磁場能為對于直流1.3.4電源及其伏安關系(1)理想電壓源理想電壓源是從實際電壓源抽象出來的理想二端元件，其電壓總保持定值或一定的時間函數，與通過它的電流無關。電壓源的伏安關系為(2)理想電流源電流源是一種能產生電流的裝置。理想電流源是從實際電流源抽象出來的理想二端元件，流過它的電流總保持定值或一定的時間函數，與其端電壓無關。電流源具有兩個基本性質：①流過它的電流為定值Is或一定的時間函數is(t),與端電壓無關;②電流由其自身決定，而端電壓可以是任意的，即端電壓不是由電流源自身決定，而是由電流源電流和與之相連接的外電路共同決定。電流源的伏安關系為1.3.5實際電源的兩種模型理想電源實際上是不存在的，因為一個實際電源總是存在內阻，在工作時其內部損耗不可能為零。(1)實際電源的電壓源模型和電流源模型在等效變換時應當注意：①兩個二端網絡等效是指它們端口的伏安關系完全相同。因此，理想電壓源和理想電流源不等效。②等效只是對外電路而言。因此，對電源內部并不等效。③在作電源模型的等效變換時，要注意電源的極性，電動勢E的極性和電流源IS的方向對外電路的效果應一致。1.4基爾霍夫定律1.4.1基爾霍夫電流定律電荷守恒是指：電荷既不能創造也不能消滅。由此推導出基爾霍夫電流定律，簡寫為“KCL”；表述為：在任何時刻，電路中流入某一節點的電流之和應該等于由該節點流出的電流之和。KCL適用于電路的節點，也可以推廣應用于電路的任意假設封閉面，即在任何時刻，流入(或流出)電路中的任一封閉面的電流的代數和恒等于零。1.4.2基爾霍夫電壓定律電荷在電場力或電源力的作用下，從某點出發沿回路運動一周，經過若干元件又回到該點，所獲得的能量與消耗的能量相等。由此推導出基爾霍夫電壓定律，簡寫為“KVL”；表述為：在任何時刻，沿任一回路的繞行方向，回路中電壓升之和等于電壓降之和。對圖1.4.4有1.4.3全電路歐姆定律及分壓公式最簡單的基本電路有兩種：一種是只有一個回路的單回路電路，另一種是只有兩個節點的單節偶電路，如圖1.4.6和圖1.4.8所示。在單回路電路中，所有元件以串聯方式連接，每一個元件的電流均相同，設為i。在圖1.4.6(a)中，從電阻R1開始順時針繞行，由KVL得1.4.4彌爾曼定理及分流公式單節偶電路是只含有兩個節點的電路。如圖1.4.8(a)所示，設節偶電壓為uab