大工20秋《电路分析基础》辅导资料三

沙鸥老师

电路分析基础辅导资料三主    题：  第一章  电路的基本概念与基本定律（第5-7节）
学习时间：  2020年10月12日--10月18日
“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：
担使命，就是要牢记我们党肩负的实现中华民族伟大复兴的历史使命，勇于担当负责，积极主动作为，用科学的理念、长远的眼光、务实的作风谋划事业；保持斗争精神，敢于直面风险挑战，知重负重、攻坚克难，以坚忍不拔的意志和无私无畏的勇气战胜前进道路上的一切艰难险阻；在实践历练中增长经验智慧，在经风雨、见世面中壮筋骨、长才干。
摘选自《在“不忘初心、牢记使命”主题教育工作会议上的讲话》
内    容：一、本周知识点及重难点分布
表3-1 本周知识点要求掌握程度一览表

序号
学习知识点
要求掌握程度
本周难点



了解
熟悉理解
掌握


1
基尔霍夫定律


★


2
电路中各点电位的分析


★
☆

3
第一章小结


★



二、知识点详解
【知识点1】基尔霍夫定律
本知识点对应大连理工大学版教材2.2节内容
1、电路名词
（1）支路：电路中不分支的电路。
（2）节点：三条或以上支路的连接点。
（3）回路：电路中任意闭合路径。
（4）网孔：不包含其他支路的回路。
2、基尔霍夫电流定律（KCL）
任意时刻流入一个节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和：

任何时刻对于电路中任意节点，流入节点电流的代数和等于零。

或

3、基尔霍夫电压定律（KVL）
任一时刻在电路中沿任意回路绕行一周，回路中所有电压降的代数和等于零。                     
或

注：KVL可推广到任一不闭合的电路上。
4、基尔霍夫定律的应用举例（见下面第四部分例题）
注：已知对于具有n个节点的电路，只能列出n-1个独立的KCL电流方程。☆【知识点2】电路中各点电位的分析
本知识点对应大连理工大学版教材1.2节内容
1、电位
概念：电场力把单位正电荷从电路中某点移到参考点所做的功称为该点的电位。
前提：必须在电路中选择一点作为参考点。
基点电位=该点与参考点之间的电压
接地：把电路的某点与大地连接。此点为零电位参考点。符号：
2、电位的分析：类同于两点间电压的计算方法。
步骤：①选择参考点O；
②求A点电位时，选择一条从A到O的路径，标出各电压的参考方向；
③从A点到O点求电压代数和，从正极到负极，电压为正，反之取负。
注：参考点选取不同，电路中各点的电位也不同但任两点间的电压不变。
3、等电位点：即电路中电位相同的点。
图3-1 等电位点


则：a、b为等电位点。
4、电子电路的习惯画法
图3-2 电路的一般画法与电子线路的习惯画法
以d点为参考点：


或


或


【知识点3】第一章小结
1、分析电路的一般方法：用电路模型来代替实际电路进行分析与研究。
2、电流、电压和电功率（主要物理量）
（1）计算电流：先设定参考方向，用实线箭头表示。
     若
为正值---实际方向与参考方向相同；
     若
为负值---实际方向与参考方向相反。
（2）计算电压：先设定参考方向，用+、-表示。
     若
为正值---实际方向与参考方向相同；
     若
为负值---实际方向与参考方向相反。
（3）U与I为关联参考方向时：
。
     若
---元件吸收（消耗）功率；
     若
---元件输出（提供）功率。
3、元件的约束关系
（1）电阻R：反映电流的阻碍作用。

与
为关联参考方向下：
（欧姆定律），

（2）直流理想电压源：端电压为恒压值
。
（3）直流理想电流源：对外提供恒流
。
（4）实际电源模型：
电压源：理想电压源串联电阻，不允许短路；
电流源：理想电流源并联电阻，不允许开路。
4、电路互联的约束关系（基尔霍夫定律）
（1）KCL：对于任一节点
。先选定支路电流的参考方向，以流入流出节点定义电流正负。
（2）KVL：对于任一回路
。先选定电压的参考方向及回路绕行方向，根据两方向时候一致定义电压正负。
5、电路中电位的分析
电位：指该点到电路参考点之间的电压，参考点选择不同，电位值也会随之而变。
电位分析：欧姆定律、KCL、KVL三、重要理论
1、基尔霍夫电流定律（KCL）（知识点1）
任意时刻流入一个节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和：

任何时刻对于电路中任意节点，流入节点电流的代数和等于零。

或

2、参考点选取不同，电路中各点的电位也不同但任两点间的电压不变。（知识点2）
3、第一章小结（知识点3）四、例题
例题3.1 已知
，求各支路电流。
解：支路电流方向及回路绕行方向如图示。
由KCL：节点a：

节点b：

两式相同，取一式。
                                              图3-3 例题3.1图
由KVL网孔I：

网孔Ⅱ：

回路cadbc：

三式任取两式。
注：通常选用网孔的KVL电压方程。
由联立方程组：            

                        

                       

得：
（实际与参考方向相反），

例题3.2 若
，若以点B为参考点，试求A、B、C、D四点的电位
,同时求出C、D两点之间的电压
，若改用点D作为参考点再求电位
和
。
解：设支路电流如图示：
节点A：
                         图3-4 例题3.2图
回路CABC:

回路DABD：

解方程组得：
，
         
以B为参考点：






   
以D为参考点：







例题3.3 求S断开和闭合情况下a点的电位
。
解：（1）当S断开时：

                     

   （2）当S闭合时：

  图3-5 例题3.3图                       
五、课后习题
习题3.1 求图3-6电路中的未知电流。
                                              图3-6 习题3.1图
解：由KCL得：
，联立可解
。
习题3.2 如图3-7所示，已知
，以A为参考点，试求A、B、C、D四点电位。若以C为参考点，上述各点电位又是多少？
图3-7 习题3.2图
解：以A为参考点：

以C为参考点：

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