部分电路的基本规律(二)

电路基本定律基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫提出。

基尔霍夫（电路）定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。

基尔霍夫（电路）定律既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。

基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上，在稳恒电流条件下严格成立。

当基尔霍夫第一、第二方程组联合使用时，可正确迅速地计算出电路中各支路的电流值。

由于似稳电流(低频交流电) 具有的电磁波长远大于电路的尺度，所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足基尔霍夫定律。

因此，基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中。

电路的基本规律知识点总结第一、基本元件电路中的基本元件包括电源、导线、电阻、电容、电感等。

其中电源是提供电流的能源，导线负责将电流传输到电路的各个部分，而电阻、电容和电感是用来调节电流和电压的元件。

电路中的元件都符合一定的物理规律，比如欧姆定律、基尔霍夫法则等。

第二、欧姆定律欧姆定律是电路中最基本的规律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。

欧姆定律的表达式为：U=IR，其中U代表电压，I代表电流，R代表电阻。

根据欧姆定律，电流和电压成正比，而电阻和电流成反比。

欧姆定律在电路分析中起着非常重要的作用，可以帮助我们计算电路中各个元件的参数。

第三、基尔霍夫法则基尔霍夫法则是电路分析中另一个重要的定律，主要包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

基尔霍夫电流定律指出，电路中任意一个节点处的电流总和等于零，即输入的电流等于输出的电流。

而基尔霍夫电压定律则指出，电路中任意一个闭合回路中的电压之和等于零，即电路中的电压总和等于零。

基尔霍夫法则可以帮助我们在复杂的电路中进行电流和电压的分析。

第四、电感和电容电感和电容是电路中常用的元件，它们分别用来存储电能。

电感是由螺线圈或线圈组成，当通过电流时，会产生一个磁场，从而存储电能。

而电容则是由两个导体之间的绝缘材料组成，当电压加到电容上时，会在两个导体之间产生电场，从而存储电能。

在电路中，电感和电容经常用来改变电流和电压的频率，从而实现信号调理和滤波的功能。

第五、交流电路和直流电路电路可以分为交流电路和直流电路两种。

直流电路是电流方向不变的电路，一般使用直流电源供电，例如电池。

而交流电路是电流方向会周期性地改变的电路，一般使用交流电源供电，例如插座。

交流电路和直流电路在元件选择、电压波形分析等方面有很大的区别，需要根据不同的应用来进行设计和分析。

第六、耦合和隔离在电路中，元件之间会存在耦合和隔离的关系。

耦合是指两个元件之间的相互影响，可以是电流或电压的共享，也可以是信号的传输。

电路基本规律串联电路和并联电路知识要点：1．部分电路基本规律（1）形成电流的条件：一是要有自由电荷，二是导体内部存在电场，即导体两端存在电压。

（2）电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度：Iqt =。

（3）电阻及电阻定律：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，定义式RUI=；在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与导体的长度成正比，与导体的横截面S成反比，跟导体的材料有关，即由导体本身的因素决定，决定式RLS=ρ；公式中L、S是导体的几何特征量，ρ叫材料的电阻率，反映了材料的导电性能。

按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。

对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高对电阻率增大，导体的电阻也随之增大，电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能使用。

将公式RUI=错误地认为R与U成正比或R与I成反比。

对这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是导体的自身结构特性决定的，与导体两端是否加电压，加多大的电压，导体中是否有电流通过，有多大电流通过没有直接关系；加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系。

第二，伏安法测电阻是根据电阻的定义式RUI=，用伏特表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，从而计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法。

（4）欧姆定律通过导体的电流强度，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即IUR=，要注意：a：公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。

b：适用范围：适用于金属导体和电解质的溶液，不适用于气体。

在电动机中，导电的物质虽然也是金属，但由于电动机转动时产生了电磁感应现象，这时通过电动机的电流，也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。

（5）电功和电功率：电流做功的实质是电场力对电荷做功，电场力对电荷做功电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能，因此电功W = qU = UIt，这是计算电功普遍适用的公式。

可编辑修改精选全文完整版《电工技术基础与技能》课程标准一、适用对象全日制中职教育层次电子电器应用与维修专业的学生。

二、课程定位本课程是中职电子电器应用与维修专业的专业基础课程，具有很强的基础性和理论性。

三、参考学时144学时四、课程目标通过该课程的学习，使学生掌握电工技术的基本知识和基本技能，以及解决生产实际问题的应用能力；培养学生创新意识和科学思维能力，提高学生综合素质。

1．职业知识（1）理解电路模型及理想电路元件的电压、电流关系，及其参考方向的意义。

（2）学会应用基尔霍夫定律及电流分析方法，分析计算电路中各个电量。

（3）理解正弦交流电路的基本概念，了解正弦交流电路基本定律的矢量图，学会分析计算一般的正弦交流电路。

（4）理解功率的概念和提高功率因数的意义。

（5）掌握对称三相交流电路电压、电流、功率的计算方法，了解三相四线制供电系统中性线的作用和三相负裁的正确接法。

2.职业技能：（1）安全用电。

（2）常用电工材料的选择，常用电工工具、仪表的使用及维护。

（3）电阻、电容及电感的识别、检测。

（4）常用电路的识别及连接。

（5）三相交流电源及负载的连接。

3.职业素养：（1）巩固专业思想，熟悉职业道德规范。

（2）培养吃苦耐劳、锐意进取的敬业精神。

（3）培养良好的自主能力和计划能力。

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五、编写思路根据地区和学校实际，体现以素质教育为目标，以就业为导向，以职业能力为本位，以学生为主体的职业教育教学理念，探索“理实一体化”教学模式，突出电子电器应用与维修专业岗位需求，为后续专业课程的学习奠定基础，适应“项目驱动、任务引领”教学方式实施需要，在教材内容上，依据“教学大纲”对电工技术的专业要求，充分考虑职业岗位需求，不刻意追求学科体系的系统性和完整性，强化应用性和实践性，尽力体现“简单、实用、够用、定性为主”的原则，在实施专业教学的同时，注重职业道德教育和就业教育。

2.2 部分电路欧姆定律【学习目标】1．明确导体电阻的决定因素，能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律，能够熟练地运用电阻定律进行计算。

2．理解部分电路欧姆定律的意义，适用条件并能熟练地运用。

3．金属导体中电流决定式的推导和一些等效电流的计算。

4．线性元件和非线性元件的区别以及部分电路欧姆定律的适用条件。

【要点梳理】知识点一、电阻定义及意义要点诠释：1．导体电阻的定义及单位导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，导体的电阻与导体本身性质有关，与电压、电流均无关。

（1）定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻。

（2）公式：U R I=. （3）单位：欧姆(Ω)，常用单位还有千欧(k Ω)、兆欧(M Ω). 361Ω10k Ω10M Ω--==.2．物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小。

说明：①导体对电流的阻碍作用，是由于自由电荷在导体中做定向运动时，跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。

②电流流经导体时，导体两端出现电压降，同时将电能转化为内能。

③UR I=提供了测量电阻大小的方法，但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身性质决定的，与所加的电压，通过的电流均无关系，决不能错误地认为“导体的电阻与导体两端的电压成正比，与电流成反比。

” ④对U R I =，因U 与I 成正比，所以U R I∆=∆. 知识点二、电阻定律1．电阻定律的内容及适用对象（1）内容：同种材料制成的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻与构成它的材料有关。

（2）公式：l R Sρ=. 要点诠释：式中l 是沿电流方向导体的长度，S 是垂直电流方向的横截面积，ρ是材料的电阻率。

（3）适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。

要点诠释：①电阻定律是通过大量实验得出的规律，是电阻的决定式。

②导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，由导体本身的因素决定。

2．电阻率的意义及特性（1）物理意义：电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。

电路基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。

（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。

注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。

其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。

（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。

注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。

②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。

（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。

注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。

（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。

2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。

3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。

2．电动势（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

（2）表达式：qW E =。

（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。

注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。

（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。

（5）电动势与电势差的比较1．电阻（1）定义式：I U R =。

（2）物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小。

串并联电路的电流、电压和电阻的规律一、串联电路:1、串联电路中的电流处处相等。

n I I I I ⋅⋅⋅⋅===212、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。

n U U U U ⋅⋅⋅⋅++=213、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.n 21+R +R +R =R ⋅⋅⋅⋅(电阻串联越多电路总电电阻越大，因为电阻串联相当于增加了导体的长度。

)串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大（比最大的那个电阻还大)。

4、串联电阻分压串联电路中，各部分电路两端的电压与各自的电阻成正比。

）即串联（）即串联RR U U R U R U I I R R U U R R U U R U R U I I R R U U 111111121212211212121;(;=∴⇒====∴⇒===串联电路（串联电阻）有分压作用，说明在串联电路中，电阻越大分得的电压越大，电阻小分得的电压小.二、并联电路:1、并联电路的干路的电流等于各支路电流之和。

n I I I I ⋅⋅⋅⋅++=212、并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。

n U U U U ⋅⋅⋅⋅===213、并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.R 1=11R +21R +……+n R 1 或R=2121R R R R +电阻并联越多电路的总电阻越小，电阻并联相当于增大了导体的横截面积。

(同时并联使用的用电器越多，电路的总电流越大）并联电路的总电阻比任意一条支路的电阻都小(比最小的那个电阻还小）。

在并联电路中，若其中某一个电阻变大或变小，则总电阻也将相应的变小或变大。

4、并联电阻分流并联电路各支路中的电流与自身电阻成反比）即并联（）即并联111111112212211211221;(;R R I I IR R I U U R R I I R R I I R I R I U U R R I I =∴⇒====∴⇒===并联电阻有分流作用,在电源电压稳定的条件下，增加并联电路中的支路,对原各条支路无影响。

电路的基本规律及应用一、电阻的串联与并联串联电路并联电路电路图基本 特点电压U ＝U 1＋U 2＋U3U ＝U 1＝U 2＝U 3 电流I ＝I 1＝I 2＝I 3 I ＝I 1＋I 2＋I 3 总电阻R 总＝R 1＋R 2＋R 31R 总＝1R 1＋1R 2＋1R 3二、电动势和内阻 1．电动势(1)定义：电源在内部移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值． (2)定义式：E ＝Wq，单位为V .(3)大小：电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C 正电荷从负极移送到正极所做的功． 2．内阻：电源内部导体的电阻． 三、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比． (2)公式①I ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)；②E ＝U 外＋Ir (适用于所有电路)． 2．路端电压与外电阻的关系一般情况U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R ，当R 增大时，U 增大特殊情况(1)当外电路断路时，I ＝0，U ＝E(2)当外电路短路时，I 短＝Er，U ＝0■判一判 记一记易错易混 判一判(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．( ) (2)当外电阻增大时，路端电压也增大．( ) (3)闭合电路中的短路电流无限大．( )(4)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压．( ) (5)非静电力做的功越多，电动势就越大．( )(6)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．( )(7)电源的输出功率越大，电源的效率越高．( )(1)当n 个等值电阻R 0串联或并联时，R 串＝nR 0，R 并＝R 0n.(2)外电路任一处的一个电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大；外电路任一处的一个电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小．(3)纯电阻电路，内、外电路阻值相等时输出功率最大，P m ＝E 24r；R 1R 2＝r 2时输出功率相等．(4)含电容器电路中，电容器是断路，电容器不是电路的组成部分，仅借用与之并联部分的电压，稳定时，与它串联的电阻是虚设，相当于导线，在电路变化时电容器有充、放电电流．题型I 电路的动态分析1．判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与用电器并联，另一段R 串与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致．2．电路动态分析的两种常用方两法(1)程序判断法：遵循“局部→整体→局部”的思路，按以下步骤分析：(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．1．[电阻变化引起的动态分析问题] 如图所示，接通开关S ，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( )A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大 答案：A2．[开关变化引起的动态分析问题] 在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S 闭合前灯泡A 、B 、C均已发光．那么，当开关S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是()A．A亮度不变，B变亮，C变暗B．A变暗，B变亮，C变暗C．A变亮，B变暗，C变亮D．A变暗，B变亮，C亮度不变答案：B3．[含容电路动态分析问题]在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是()A．电压表和电流表的示数都增大B．灯L2变暗，电流表的示数减小C．灯L1变亮，电压表的示数减小D．灯L2变亮，电容器的带电荷量增加答案：C[规律方法]1．分析动态变化问题的“两公式、两关系”(1)两个公式：闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定律U＝IR.(2)两个关系：外电压等于外电路上串联各部分电压之和；总电流等于各支路电流之和．2．分析电容器带电荷量的变化要注意以下两点(1)把电容器当成断路简化电路图，按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化．(2)电路稳定时，找到与电容器并联的电阻，而电容器的电压等于与之并联的电阻两端的电压．电源的功率和效率1．电源的功率2.纯电阻电路中，P出与外电阻R的关系P 出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E 2(R －r )2R＋4r .输出功率随R 的变化关系：(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r ；(2)当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小； (3)当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大；(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2； (5)P 出与R 的关系如图所示．3．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%，可见，对于某一个电源，路端电压越大，电源的效率越高．(2)纯电阻电路中：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100%＝RR ＋r ×100%，可见，对于某一个电源，外电阻越大，电源的效率越高．1．(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，一位同学记录电流表A 和电压表V 1的测量数据，另一位同学记录电流表A 和电压表V 2的测量数据．两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U ­I 图线．则图象中两图线的交点表示的物理意义是( )A ．滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端B ．电源的输出功率最大C ．定值电阻R 0消耗的功率为0.5 WD ．电源的效率达到最大值[思路点拨] 解答本题时要把握以下两点：(1)图(b)中甲是电源的U­I图线，乙是电阻R0的U­I图线．(2)当电路中外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；外电路电阻越大，电源的效率越大．[答案]BC关于电源功率和效率问题的2点提醒(1)当电源的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，只有50%；当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义．(2)对于电路中的定值电阻，其消耗的功率根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同．1．[电源的效率](2019·湖北七市联考)有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是()A．0.5 ΩB．1 ΩC．1.5 Ω D．2 Ω答案：C2．[电源的功率](多选)现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲、r乙、r丙．用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知R＝r甲>r乙>r丙，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是()A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大答案：AD3．[电源的P-R图象问题]将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R 变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45 WB．电源内阻一定等于5 ΩC．电源电动势为45 VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%答案：B题型II:电源和电阻U­I图象的比较电源和电阻U­I图象的比较电源的路端电压随电路电流的2．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的U­I特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是()A．电源1和电源2的内阻之比是11∶7B．在这两种连接状态下，电源的效率之比是5∶3C．在这两种连接状态下，电源输出功率之比是1∶2D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2[思路点拨]解此题关键有两点：(1)图象的坐标原点、截距、斜率、交点的物理意义．(2)明确电源输入功率、输出功率和效率的定义．[答案]A[方法总结]利用两种图象解题的基本方法利用电源的U­I图象和电阻的U­I图象解题，无论电阻的U­I图象是线性还是非线性，解决此类问题的基本方法是图解法，即把电源和电阻的U­I图线画在同一坐标系中，图线的交点即电阻的“工作点”，电阻的电压和电流可求，其他的量也可求．1．[对电源U-I图象的理解](多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是()A．电源的电动势为6.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电源的短路电流为0.5 AD．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω答案：AD2．[对电阻U-I图象的理解](2019·浙江杭州五校联盟诊断)如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值答案：B3．[电源U-I图象与电阻U-I图象的结合](多选)(2019·黑龙江哈尔滨高三质检)如图所示的U­I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U­I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A．R的阻值为1.5 ΩB．电源电动势为3 V，内阻为0.5 ΩC．电源的输出功率为3.0 WD．电源内部消耗功率为1.5 W答案：AD电路故障问题的处理方法——分析推理能力的培养1．电路故障一般是短路或断路．常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象．故障的特点如下：2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法：正常无数正常无数、均无数3．二极管具有单向导电性，当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略)，当负极接电源正极(反接)时二极管截止(阻值很大，电流为零)．为了验证二极管的这一特性，将其接入如图所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮．经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作A．同学1的操作说明故障在a、b之间B．同学2的操作说明故障在b、c之间C．根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错D．根据同学2、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开[答案]C1．如图所示，电源电动势为6 V，当开关S接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ad＝0，U cd＝6 V，U ab＝6 V，由此可判定()A．L1和L2的灯丝都断了B．L1的灯丝断了C．L2的灯丝断了D．变阻器R断路答案：C2．在如图所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是()A．L1灯丝烧断B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器被击穿短路答案：D3．在如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路答案：D课时作业(2)电路的基本规律及应用一、单项选择题1．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是()A．电源正、负极被短路时，电流很大B．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C．外电路断路时，电压表示数为零D．外电路电阻增大时，电压表示数减小2．如图所示，直线A为某电源的U­I图线，曲线B为某小灯泡的U­I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A．4 W,8 W B．2 W,4 W C．2 W,3 W D．4 W,6 W3．如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，则当保护电阻R0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为()A．1 Ω，4 W B．1 Ω，8 W C．0,8 W D．0.5 Ω，8 W4．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断()A．电源的内耗功率最大为9 W B．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω D．电源的电动势为12 V5．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大二、多项选择题6．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C7．在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表A的示数变为零，若电路中故障发生在灯L或电阻R上，用一根导线来判断电路故障，则下列判断正确的是()A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C．将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路D．将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路9．(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U­I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A．5.5 ΩB．7.0 Ω C．12.0 Ω D．12.5 Ω10．在如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()A ．电流表、电压表的读数均变小B ．电源内阻消耗的功率变大C ．液滴将向上运动D ．电源的输出功率变大11．(2019·河北衡水中学模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，A 、V 为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低 12．(多选)(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R 1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P 位于变阻器的中点，P 由中点向上移动到顶端的过程中( )A ．电源的内功率先减小后增大B ．电源的效率先减小后增大C ．电流表的示数先减小后增大D ．电压表的示数先增大后减小13．(2016·高考全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.2314．(多选)(2019·湖南株州质检)某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω.现闭合开关S ，理想电压表V 的示数为4.0 V ，则( )A ．三个灯泡的总电阻为8.3 ΩB ．电源的电动势为5.6 VC ．电源消耗的热功率为3.0 WD ．电源的效率为89.3%课时作业(二十七) 电路的基本规律及应用[基础题组]一、单项选择题1．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是( )A ．电源正、负极被短路时，电流很大B ．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C ．外电路断路时，电压表示数为零D ．外电路电阻增大时，电压表示数减小解析：电源被短路时，电源电流为I ＝Er ，由于电源内阻很小，故电流很大，故选项A 正确；电源被短路时，外电阻R ＝0，电源电流为I ＝Er ，故电压表示数为U ＝IR ＝0，故选项B 错误；外电路断路时，外电阻R →∞，故电压表示数为U ＝E ，故选项C 错误；电压表示数为U ＝ERR ＋r ，外电路电阻R 增大时，电压表示数也增大，故选项D错误．答案：A2．如图所示，直线A 为某电源的U ­I 图线，曲线B 为某小灯泡的U ­I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )A ．4 W,8 WB ．2 W,4 WC ．2 W,3 WD ．4 W,6 W解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI ＝2×2 W ＝4 W ，电源的总功率是EI ＝3×2 W ＝6 W ，选项D 正确．答案：D3．如图所示，已知电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，保护电阻R 0＝0.5 Ω，则当保护电阻R 0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R 的读数和电阻R 0消耗的电功率的最大值为( )A．1 Ω，4 W B．1 Ω，8 W C．0,8 W D．0.5 Ω，8 W解析：保护电阻消耗的功率为P0＝E2R0(r＋R＋R0)2，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R＝0时，P0max＝E2R0(r＋R0)2＝62×0.51.52W＝8 W，故选项C正确．答案：C4．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断()A．电源的内耗功率最大为9 WB．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 ΩD．电源的电动势为12 V解析：由题图可知，当电流为1.5 A时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9 W，电源的效率为50%，这时电源的总功率为18 W，根据P＝IE，可求得电源的电动势为12 V，D项正确；由P r＝I2r可知，电源的内阻为4 Ω，由于不确定外电路是不是纯电阻电路，因此C项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B项错误．答案：D5．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大解析：当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮，U内＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端电压减小，L2两端的电压增大，则L1两端的电压减小，故L1逐渐变暗，故选项A正确，B错误；电路中总电流增大，由P＝I2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故选项C错误；将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差更大，输出功率减小，则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小，故选项D错误．答案：A二、多项选择题6．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C解析：闭合开关S，电路稳定后电流I＝ER1＋R2＋r＝0.5 A，电容器两端的电压为U＝IR1＝1.5 V，选项A正确；电路稳定后电容器所带电荷量Q＝CU＝100×10－6×1.5 C＝1.5×10－4 C，选项B错误，C正确；先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，电容器C通过电阻R1放电，通过电阻R1的电荷量为1.5×10－4 C，选项D错误．答案：AC7．在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A解析：外电路的总电阻R＝20×2020＋20Ω＝10 Ω，总电流I＝ER＋r＝1 A，则路端电压U＝IR＝10 V，A对；电源的总功率P总＝EI＝12 W，B错；a、b间电压大小为U ab＝0.5×15 V－0.5×5 V＝5 V，C对；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为R′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I＝ER′＋r≈1.26 A，D错．答案：AC8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表A的示数变为零，若电路中故障发生在灯L或电阻R上，用一根导线来判断电路故障，则下列判断正确的是()A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C ．将导线并联在R 两端，电流表有示数，一定是R 断路D ．将导线并联在L 两端，电流表有示数，一定是L 断路解析：电流表A 的示数变为零，说明电路故障为断路．将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路或两个用电器都断路．若将导线并联在R 两端，电流表无示数，则可能是L 断路，也可能是R 、L 都断路，故选项A 错误；若将导线并联在L 两端，电流表无示数，则可能是R 断路，也可能是R 、L 都断路，故选项B 错误；若将导线并联在R 两端，电流表有示数，则一定是R 断路，选项C 正确；若将导线并联在L 两端，电流表有示数，则一定是L 断路，选项D 正确．答案：CD[能力题组]选择题9．(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U ­I 图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC ．12.0 ΩD ．12.5 Ω解析：由欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2 Ω＝5.5 Ω，故选项A 正确．答案：A10．在如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是( )A ．电流表、电压表的读数均变小B ．电源内阻消耗的功率变大C ．液滴将向上运动D ．电源的输出功率变大解析：当L 的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R 1电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C 的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，C 正确；由于C 两端的电压增大，R 2、R 3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A 错误；因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B 错误；由于电源的内、外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，D 错误．答案：C11．(2019·河北衡水中学模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，A 、V 为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低解析：在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I 增大，电阻R 1两端电压增大，则电压表示数变大．电阻R 2两端的电压U 2＝E －I (R 1＋r )，I 增大，则U 2变小，电容器两板间电压变小，其带电荷量减小．根据外电路中顺着电流方向电势降低，可知a 点的电势大于零，a 点的电势等于R 2两端的电压，U 2变小，则a 点的电势降低．通过R 2的电流I 2减小，通过电流表的电流I A ＝I －I 2，I 增大，I 2减小，则I A 增大，即电流表示数变大．故A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D12．(多选)(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R 1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P 位于变阻器的中点，P 由中点向上移动到顶端的过程中( )A ．电源的内功率先减小后增大B ．电源的效率先减小后增大C ．电流表的示数先减小后增大D ．电压表的示数先增大后减小解析：因R 1阻值小于变阻器的总电阻，则知在滑片P 由中点向上移动的过程中，并联电路的总电阻R 并先增大后减小，电路中总电流I 总＝E R 并＋R 2＋R 内先减小后增大，电源的内功率P 内＝I 总2R 内先减小后增大，A 项正确．电源的效率η＝I 总2(R 并＋R 2)I 总2(R 并＋R 2＋R 内)＝R 并＋R 2R 并＋R 2＋R 内＝11＋R 内R 并＋R 2先增大后减小，B 项错误．在滑片P 由中点向上移动到顶端的过程中，因R 1与滑动变阻器上部分电阻之和逐渐减小，由“串反并同”可知，电流表的示数一直增大，C 项错误．电压表的示数U ＝R 并＋R 2R 并＋R 2＋R 内E ＝E 1＋R 内R 并＋R 2先增大后减小，D 项正确．。

电路中的基本电学规律电路是由电流、电压和电阻等元件组成的系统，研究电路行为的基本规律是电学的核心内容。

本文将介绍电路中的三个基本电学规律：欧姆定律、基尔霍夫定律和电功率定律，并探讨它们在电路中的应用。

一、欧姆定律欧姆定律是描述电阻元件中电流、电压和电阻之间关系的基本规律。

它表明电阻元件的电流与其两端电压成正比，与电阻成反比。

欧姆定律的数学表达为：U = I * R其中，U表示电压（单位为伏特），I表示电流（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆）。

根据欧姆定律，当电阻不变时，电流和电压成正比；当电压不变时，电流和电阻成反比。

这一规律在电路中应用广泛，例如计算电阻值、选择合适的电阻元件等。

二、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中非常重要的定律，用于描述电流在电路中的分布和电压的各个方向。

基尔霍夫定律包括两个基本原理：基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。

1. 基尔霍夫第一定律（电流定律）基尔霍夫第一定律表明在电路中的任何一个节点处，进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。

这一定律可以用方程表示为：∑I_in = ∑I_out其中，∑I_in表示进入节点的电流之和，∑I_out表示离开节点的电流之和。

基尔霍夫第一定律保证了电流的守恒，可用于求解电路中未知电流的数值。

2. 基尔霍夫第二定律（电压定律）基尔霍夫第二定律表明沿着电路中任意一个回路，电压的代数和等于零。

这一定律可以用方程表示为：∑U_loop = 0其中，∑U_loop表示回路中各个元件电压的代数和。

基尔霍夫第二定律可用于解析电路中未知电压的数值。

三、电功率定律电功率定律描述了电路中的功率转换和能量消耗。

对于一个电阻元件，其功率可以根据电流和电压的关系表示为：P = I^2 * R其中，P表示功率（单位为瓦特），I表示电流，R表示电阻。

电功率定律说明了功率与电流的平方成正比，与电阻呈二次关系。

在实际电路应用中，我们可以通过控制电流和电压的大小，来实现对电路的功率控制和能量消耗的优化。

第一章 电路的三大定律一、欧姆定律欧姆定律是电路分析中的重要定律之一，主要用于进行简单电路的分析，它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系，反映了电阻元件的特性。

遵循欧姆定律的电路叫线性电路，不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。

1、部分电路的欧姆定律定律: 在一段不含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。

其数学表示为：RUI =（1-1） 式中 I ——导体中的电流，单位)(A ；U ——导体两端的电压，单位)(V ； R ——导体的电阻，单位)(Ω。

电阻是构成电路最基本的元件之一。

由欧姆定律可知，当电压U 一定时，电阻的阻值R 愈大，则电流愈小，因此，电阻R 具有阻碍电流通过的物理性质。

例1：已知某灯泡的额定电压为V 220，灯丝的电阻为Ω2000，求通过灯丝的电流为多少？解： 本题中已知电压和电阻，直接应用欧姆定律求得：A R U I 11.02000220===例2：已知某电炉接在电压为V 220的电源上，正常工作时通过电炉丝的电流为A 5.0，求该电炉丝的电阻值为多少？解： 本题中已知电压和电流，将欧姆定律稍加变换求得：Ω===4405.0220I U R欧姆定律的几种表现形式:电压和电流是具有方向的物理量，同时，对某一个特定的电路，它又是相互关联的物理量。

因此，选取不同的电压、电流参考方向，欧姆定律的表现形式便可能不同。

1) 在图1.1 a.d 中，电压参考方向与电流参考方向一致，其公式表示为： RI U = （1-2）2) 在图1.1 b.c 中，电压参考方向与电流参考方向不一致，其公式表示为：RI U -= (1-3)3) 无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向，电阻元件的功率为：RU R I P RR22== (1-4)上式表明，电阻元件吸收的功率恒为正值，而与电压、电流的参考方向无关。

因此，电阻元件又称为耗能元件。

例3：应用欧姆定律求图1.1所示电路中的电阻R图1.1 电路中的电阻解：在图1.1.a 中，电压和电流参考方向一致，根据公式RI U =得： Ω===326I U R 在图1.1.b 中，电压和电流参考方向不一致，根据公式RI U -=得： Ω=--=-=326I U R（a ） (b) (c) (d)在图1.1.c 中，电压和电流参考方向不一致，根据公式RI U -=得： Ω=--=-=326I U R 在图1.1.d 中，电压和电流参考方向一致，根据公式RI U =得： Ω=--==326I U R 结论：在运用公式解题时，首先要列出正确的计算公式，然后再把电压或电流自身的正、负取值代入计算公式进行求解。

电的三大定律电的三大定律是电学中最基础且重要的概念之一，它们分别是欧姆定律、基尔霍夫定律和法拉第电磁感应定律。

这三个定律的应用范围广泛，从电路设计到电子设备制造都需要用到它们。

本文将详细介绍这三大定律的定义、公式、应用以及实际意义。

一、欧姆定律1.1 定义欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本规律。

它表明，在恒温下，通过一个导体的电流与该导体两端的电压成正比，与该导体阻抗成反比。

1.2 公式欧姆定律的数学表达式为：I = V / R其中，I表示通过导体的电流，单位为安培（A）；V表示导体两端的电压，单位为伏特（V）；R表示导体的阻抗，单位为欧姆（Ω）。

1.3 应用欧姆定律广泛应用于各种类型的电路中。

例如，在直流电路中，可以使用欧姆定律来计算通过各个元件（如灯泡、继电器等）的电流。

在交流电路中，欧姆定律仍然适用，但需要考虑电阻的复杂性和电流的相位差等因素。

二、基尔霍夫定律2.1 定义基尔霍夫定律是描述电路中电流和电压分布的基本规律。

它分为两个定律：基尔霍夫第一定律（KCL）和基尔霍夫第二定律（KVL）。

2.2 基尔霍夫第一定律（KCL）基尔霍夫第一定律指出，在任何一个节点处，所有进入该节点的电流之和等于所有离开该节点的电流之和。

这个原理也被称为“节点法则”。

2.3 基尔霍夫第二定律（KVL）基尔霍夫第二定律指出，在一个封闭回路中，总电压降等于总电动势。

这个原理也被称为“环路法则”。

2.4 应用基尔霍夫定律广泛应用于各种类型的电路中。

例如，在复杂的直流或交流电路中，可以使用基尔霍夫第一和第二定律来计算各个元件（如电阻、容抗、感抗等）之间的关系，并且可以确定每个元件上的电流和电压。

三、法拉第电磁感应定律3.1 定义法拉第电磁感应定律是描述磁场和电场之间相互作用的基本规律。

它表明，当一个闭合线圈被置于变化的磁场中时，它会在其内部产生一定的电动势（EMF）。

3.2 公式法拉第电磁感应定律的数学表达式为：EMF = -dΦ/dt其中，EMF表示电动势，单位为伏特（V）；Φ表示穿过线圈表面的磁通量，单位为韦伯（Wb）；t表示时间，单位为秒（s）。

第1模块电路分析基础第1章电路的基本定律与分析方法引言电路理论主要研究电路中发生的电磁现象。

用电流、电压和电功率等物理量来描述其中的过程。

本章首先介绍了电路及其相关的基本概念，电压、电流的参考方向及应用，电源的工作状态，以及在电路中经常使用的各种理想电路元件。

因为电路是由电路元件构成的，因而整个电路所体现的特性既要看元件的连接方式，又要看每个元件的特性，这就决定了电路中各支路电流、电压都要受到两种基本规律的约束，即：（1）电路元件性质的约束。

也称为电路元件的伏安关系，如欧姆定律，它仅与元件性质有关，而与元件在电路中的连接方式无关。

（2）电路连接方式的约束，这种约束关系与电路元件的性质无关，基尔霍夫定律是概括这种约束关系的基本定律。

虽然使用欧姆定律和基尔霍夫定律可以计算和分析电路，但当遇到复杂的电路分析时，往往要根据电路的结构特点去寻找分析与计算的简便方法，本章以直流电路为例讨论了几种常用的电路分析方法，其中有：支路电流法、节点电压法、电源的等效变换、叠加原理和等效电源定理。

这些方法不仅适用于直流电路的分析，也适用于交流电路。

学习目标●理解物理量的参考方向的概念。

●能够正确判断电路元件的电路性质，即电源和负载。

●掌握各种理想电路元件的伏安特性。

●掌握基尔霍夫定律。

●能够正确使用支路电流法列写电路的方程。

●能够使用节点电压法的标准形式列写出节点电压的方程。

●理解等效的概念，掌握电源等效变换的分析方法。

●能够正确应用叠加原理分析和计算电路。

●掌握等效电源定理，在电路分析中能熟练地应用该定理。

●理解电位的概念，掌握电位的计算。

●了解包含受控源电路的分析方法。

1.1 电路的基本概念1.1.1 电路的组成及作用电路是电流通过的路径，是各种电气设备或元件按一定方式连接起来组成的总体。

不管是简单的还是复杂的电路，都可分为三大部分：第一，提供电能（或信号）的部分称为电源，如蓄电池、发电机和信号源等；第二，吸收或转换电能的部分称为负载，如电动机、照明灯和电炉等；第三，连接和控制这两部分的称为中间环节。

电路三大基本定律概述在电路学中，电路三大基本定律是分析和解决电路问题的基础。

它们提供了电流、电压和电阻之间的关系，有助于我们深入理解电路中的各种现象和特性。

本文将详细介绍Ohm定律、基尔霍夫定律和欧姆定律，并提供一些实际应用示例。

1. Ohm定律Ohm定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本规律。

根据Ohm定律，电流（I）通过一个导体的大小和方向与通过该导体的电压（V）成正比。

同时，电阻（R）与电流成反比。

Ohm定律的数学表示如下：V = I * R其中，V表示电压（单位为伏特），I表示电流（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆）。

Ohm定律的一个重要应用是计算电路中未知电源的电流或电压。

通过测量电流和电阻，可以使用Ohm定律计算电压，或使用电压和电阻计算电流。

下面是一个示例：假设我们有一个电阻为10欧姆的电路，通过该电路的电流为2安培。

我们可以使用Ohm定律计算电压： V = I * R = 2 * 10 = 20伏特2. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是描述电路中电流和电压分布的规律。

基尔霍夫定律包括两个基本原理：基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

2.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）是指在一个节点处，流入该节点的电流总和等于流出该节点的电流总和。

这可以用以下公式表示：ΣI_in = ΣI_out其中，ΣI_in表示流入节点的电流总和，ΣI_out表示流出节点的电流总和。

KCL的一个重要应用是在电路中求解未知的电流值。

通过将所有流入和流出节点的电流进行求和，可以建立一组线性方程，解这组方程即可求解电路中的未知电流。

以下是一个示例：假设我们有一个节点，有三条电流分别流入节点，流量分别为2安培、3安培和4安培，另外有两条电流流出节点，流量分别为2安培和5安培。

根据基尔霍夫电流定律，我们可以得到以下方程： 2 + 3 + 4 = 2 + 5 通过解这个方程，我们可以求解出节点的未知电流。

2.2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVL）是指在一个闭合回路中，电压源和电阻元件的电压总和等于零。

电路中电流的规律全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电路中电流的规律是电路理论中的基础知识之一，对于理解电路工作原理和设计电路至关重要。

在电路中，电流是一种载流子流动的现象，其规律受到欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律等多种规律的约束。

在电路中，电流的流动呈现一定的规律性，不同的电路元件和连接方式会导致不同的电流规律。

根据欧姆定律，电流和电压之间存在一种线性关系。

欧姆定律是一个基本的电路规律，表示为电流I与电压V之间的关系为I=V/R，其中R为电阻值。

这个关系表明，当电路中的电压发生变化时，电流也会随之发生变化，而且电流的大小与电阻值成反比。

根据基尔霍夫电流定律，电路中各节点处的电流代数和为零。

基尔霍夫电流定律是描述电流在闭合回路中的一种规律，表明了电路中各节点处的电流流向和大小之间的关系。

根据这个定律，电路中电流的总和始终为零，即电流在一个闭合回路中必须守恒。

除了以上几种规律之外，电路中还存在着许多其他影响电流规律的因素。

例如电感和电容等元件会对电路中的电流产生影响，导致电流的变化和振荡。

电源的性质、电路连接方式等也会对电流规律产生影响。

在设计和分析电路时，需要充分考虑这些影响因素，以确保电路能够正常工作并达到所需的性能指标。

电路中电流的规律是多种电路定律和元件特性相互作用的结果。

只有深入理解这些规律，才能够有效地设计和分析电路，并解决实际应用中所遇到的问题。

通过学习和掌握电路中电流的规律，我们能够更准确地预测电路的行为，提高电路的性能，推动电子技术的发展和应用。

希望本文对您加深对电路中电流规律的理解有所帮助。

第二篇示例：电路中电流的规律是电学领域中的基础知识之一，它是电路运行的核心。

电流规律涉及到电荷运动、电压和电阻等因素，能够帮助我们理解电路中的电流变化，从而更好地设计和分析电路。

电流的定义是单位时间内通过导体横截面的电荷量。

电流的大小取决于导体材料的特性以及施加在导体两端的电压大小。