u、I恒定时有:W=UIt电功率(power):电场力在单位时间内所做的功称为电功率,简称功率,用p表示:dwP=dt功单位是焦耳(J)、度1J=lW-s1度=1kw-h功率的单位是瓦特(w)、千瓦(kw)、毫瓦(mw)功率与电流、电压的关系:设电路任意两点商的电压为U,流入此部分电路的电流为I,则这部分电路消耗的功率为功率有无正负?如果UI方向不一致结果如何?在U、I正方向选择一致的前提下,若P=UI>0“吸收功率”(负载)义若P=UI<0,则发出功率(电源)根据能量守衡关系:P(吸收)=P(发出)结论:在进行功率计算时,如果假设U、I正方向一致。当计算的P>O时,则说明U、I的实际方向一致,此部分电路消耗电功率,为负载。当计算的P<O时,则说明U、I的实际方向相反,此部分电路发出电功率,为电源。所以,从P的+或-可以区分器件的性质,或是电源,或是负载。1- 6
1- 6 u、I 恒定时有 : W =UIt 电功率(power):电场力在单位时间内所做的功称为电功率,简称功率,用 p 表示: 功单位是焦耳(J)、度 1J=1w·s 1 度=1kw·h 功率的单位是瓦特(w)、千瓦(kw)、毫瓦(mw) 功率与电流、电压的关系: 设电路任意两点间的电压为 U ,流入此 部分电路的电流 为 I, 则这部分电路消耗的功率为: 功率有无正负?如果 U I 方向不一致结果如何? 在 U、 I 正方向选择一致的前提下, 若 P = UI > 0,“吸收功率” (负载) 若 P = UI < 0,则“发出功率(电源)” 根据能量守衡关系: P(吸收)= P(发出) 结 论: 在进行功率计算时,如果假设 U、I 正方向一致。当计算的 P > 0 时, 则说明 U、 I 的实际方向一致,此部分电路消耗电功率,为负载。当计算的 P < 0 时, 则说明 U、 I 的实际方向相反,此部分电路发出电功率,为电源。 所以,从 P 的 + 或 - 可以区分器件的性质,或是电源,或是负载。 dt dW p P U I (W)
【例1.3.1】:求图示各元件的功率I=2A(a)关联方向,U-5VP=UI=5×2=10W,P>0,吸收10W功率(a)(b)关联方向,I=-2AP=UI=5x(-2)=-10W,P<0,产生10W功率。(c)非关联方向,U=5VP=-UI=一5x(-2)=10W,P>0,吸收10W功率。(b)注:关联与非关联方向=-2As1.4基尔霍夫定律(kirchhoffslaw)U=5V(c)一基尔霍夫电流定律(KCL)对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流等于流出该节点的电流。或者说,在任一瞬间,一个节点上电流的代数和为0,即2I-0I +1,=1, +I4或:-I1 +1,-12-14=0LL基尔霍夫电流定律的依据:电流的连续性原理。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面-例1.4.1I1I,I3I;+12=131=0二、基尔霍夫电压定律(KVL)对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周,其电位升等于电位降。或,电压1- 7
1- 7 【例 1.3.1】:求图示各元件的功率 (a)关联方向, P=UI=5×2=10W, P>0,吸收 10W 功率 (b)关联方向, P=UI=5×(-2)=-10W,P<0,产生 10W 功率。 (c)非关联方向, P=-UI=-5×(-2)=10W,P>0,吸收 10W 功率。 注:关联与非关联方向 §1.4 基尔霍夫定律(kirchhoff’s law) 一. 基尔霍夫电流定律(KCL) 对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流等于流出该节点的电流。或者说,在 任一瞬间,一个节点上电流的代数和为 0,即 或: 基尔霍夫电流定律的依据:电流的连续性原理。 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。 例 1.4.1 I1+I2=I3 I=0 二、基尔霍夫电压定律(KVL) 对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周,其电位升等于电位降。或,电压 1 3 2 4 I I I I 0 I 1 I 3 I 2 I 4
的代数和为0,即:ZU=0例如:回路IR +I,R+E,=E,+IRa-d-c-a或:IR,+I,R,+E,-E-I,R,=0EdE=Ua +I·RUat电位升电位降IRbI关于独立方程式的讨论:问题:用基尔霍夫电流或电压定律列方程时,究竞可以列出多少个独立的方程?分析以下电路中应列几个电流方程?几个电压方程?例1.4.2111#2R3E#3b基尔霍夫电流方程:节点a:I+1,=13节点b:I,=I+,即:独立电流方程只有1个。#1 E, =I,R +I,R基尔霍夫电压方程:#2E,=I,R+IR即:独立电压方程只有2个。#3E-E,=IR-IR小结:设:电路中有N个结点,B个支路,则:独立的节点电流方程有(N一1)个独立的回路电压方程有(B一N十1)个1- 8
1- 8 的代数和为 0,即:U 0 例如: 回路 a-d-c-a 4 4 5 5 3 4 3R3 I R I R E E I 或: 0 I 4R4 I 5R5 E3 E4 I 3R3 关于独立方程式的讨论: 问题:用基尔霍夫电流或电压定律列方程时,究竟可以列出多少个独立的方程? 分析以下电路中应列几个电流方程?几个电压方程? 例 1.4.2 基尔霍夫电流方程: 节点 a: 1 2 3 I I I 节点 b: 3 1 2 I I I 即:独立电流方程只有 1 个。 基尔霍夫电压方程: 即:独立电压方程只有 2 个。 小 结: 设:电路中有 N 个结点,B 个支路,则:独立的节点电流方程有 (N -1) 个独 立的回路电压方程有 (B -N+1)个