电工电子学课件 电路的基本概念.ppt

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1、1主要学习内容电路的基本概念电路的基本元件基尔霍夫定律电路的分析方法2Chapter1电路：为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按一定方式组合起来的电流的通路。§1.1电路的基本概念一、电路与电路模型汽车照明电路电源：提供能量负载：消耗能量开关：控制电路工作3Chapter1电路模型：用若干理想元件的某种组合来描述实际电路的模型。理想元件：描述实际器件的基本物理规律的数学模型，简称元件。实际电路电路模型+–R理想元件4电路组成：电池为灯泡提供电能，称之为电源或信号源；灯泡将电能转换为光能和热能，称之为负载；开关、导线用来传输、分配电能，称之为

2、中间环节5Chapter1二、电流、电压及参考方向1、电流（I，i）（Current）定义：电荷的定向移动形成电流。其实际方向是指正电荷运动的方向。(实际电流方向)数学表示式：直流(DC)交流(AC)单位：安培A;(mAμA)电路的工作是以其中的电压、电流、功率等物理量来描述的。6Chapter1在复杂电路中难于判断元件中电流的实际方向，电流如何求解？UsIsRIRab电流方向ab？电流方向ba？7Chapter1iabi>0参考方向真实方向电流的参考方向——假定的电流正方向如果求出的电流值为正即i>0，说明参考方向与实际方向一致，若i

3、<0则说明参考方向与实际方向相反。这个例题说明选定参考方向后，电流值成为既有大小、又有正负的代数量。电流的真实方向是通过电流值的正负确定的。8Chapter12、电压（U，u）（Voltage）电场失去dwab电场得到dwab定义：单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。数学表达式：正电荷由a移到b，若电场失去能量(电势能)，则uaub，即a端为正b端为负；若电场得到能量，则ua0+电压参考

4、方向的标注方式：⑴用参考极性表示⑵用箭头表示⑶用双下标表示+−uuabuab真实方向参考方向10Chapter1abiu+3、关联参考方向对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。(a)关联方向abiu−+(b)非关联方向如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。11Chapter1例1.1在图（a）电路中，Uab=–5V，问a、b两点哪点电位高？+−uabab（a）+−u1ab+−u2（b）在图（b）电路中，U1=–6

5、V，U2=4V，问Uab＝？解：在图（a）电路中Ua0p<0w单位：瓦特W方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui表示的是该元件“消耗”（吸收）的电功率的大小。即为：14Chapter1例1.2已知i=1A，u1=3V，u2=7V，u3=10V，求ab、bc、c

6、a三部分电路吸收的功率P1、P2、P3。解：（实际吸收）（实际吸收）（实际提供）功率平衡15Chapter1§1.2电路的基本元件常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端口的电压、电流关系即伏安关系（VAR）来决定的。16一、分类电磁特性：线性元件和非线性元件能量特性：无源元件和有源元件端子数目：二端元件、三端元件等二、基本元件1、电阻元件（Resistor）电阻元件是一种消耗电能的二端元件。Chapter117Chapter1关联方向时：u=Ri或i=Gu功率：电路符号:+−u

7、iR非关联方向时：u＝−Ri线性电阻的伏安特性曲线R:电阻参数，表征阻碍电流流过的能力,单位Ω。G:电导参数，单位S。欧姆定律：18Chapter1（1）开路电阻元件的两种特殊情况当一个电阻元件中的电流i不论为何值时，它的端电压u恒为零，则称“短路”，即R=0。当一个电阻元件的端电压u不论为何值时，流过它的电流恒为零，则称“开路”，即R→∞。（2）短路19Chapter12、电容元件（Capacitor）伏安关系电路符号：表征电容在一定电压下储存电荷的能力，单位：法拉(F)电容元件是一种能够储存电场能量的元件。Cui+−idu/dt。只有电

8、容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但i=0，相当于开路，即电容具有隔直作用。电容参数：20Chapter1伏安关系