电工与电子技术基础 第2版 教学课件 作者 周元兴 1章.ppt

《电工与电子技术基础 第2版 教学课件 作者 周元兴 1章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、直流电路是交流电路、电子电路的基础1.1电路及主要物理量1.1电路及主要物理量1.1.1电路的组成和作用电路就是电流所通过的路径，它是由电路元件按一定方式组合而成的。最简单的手电筒电路，由电源（干电池）、负载（小灯泡）、开关和连接导体(中间环节)所组成，如图1.1.1所示。图1-1手电筒电路开关灯泡干电池电源是供应电能的装置，它把其他形式的能量转换为电能。电源是电路推动电流运动的源泉。负载是取用电能的装置，它把电能转换为其他形式的能量。中间环节起传输、分配、处理和控制电能的作用。。电路按其功能可以分为两类：一类是为了实现能量的传输和转

2、换，这类电路称为电力电路；另一类是为了实现信号的传递和处理，这类电路称为信号电路。对于一个完整的电路，电源（或信号源）、负载和中间环节是三个基本组成部分，它们是缺一不可的。1.1.2电路模型电路中的实际元件种类繁多，常突出其主要的电磁性质，把它们近似为理想电路元件，由一个(或几个)理想电路元件，构成代替实际电路元件相对应的电路，称电路模型。理想电路元件有无源和有源两类：无源的有只消耗电能的电阻元件；具有储存或释放磁场能量电感元件；具有储存或释放电场能量电容元件。有源的是提供电能电压源、电流源元件。手电筒的电路模型如图1-2所示。SRO

3、+US干电池灯泡图1-2图1-1的电路模型–RL开关1.1.3电路的重要物理量1.电流电荷的定向移动就形成了电流。电流的实际方向习惯上指正电荷运动的方向。电流的大小常用电流强度来表示，简称为电流。单位时间t内通过导体横截面的电荷量q恒定不变时的电流强度为变动电流（含交流），在一很小的时间间隔dt内，通过导体横截面的电荷量为dq，则该瞬间电流强度为电流的单位安[培]（A）。电流有时也会用到千安（kA），毫安（mA）或微安（μA）等。电流的表示方法：(1)箭头表示；(2)双下标表示。国际单位制(SI)中规定的用来构成十进制倍数关系和分数关

4、系的词头见表1-1。表1-1部分国际单位制词头中文名称符号含义中文名称符号含义脱T1012毫m10–3吉G109微μ10–6兆M106纳n10–9千k103皮P10–12电流的参考方向在电路中事先任意选定电流的方向，称电流的参考方向，常在电路图中用箭头表示。当电流的实际方向与参考方向一致时，电流为正值（I>0），如图1-3（a）所示；当电流的实际方向与参考方向相反时，电流为负值（I<0），如图1-3（b）所示。图1-3电流参考方向与实际方向的关系Iab实际方向Iba实际方向aabbII参考方向I参考方向(b)I(Iab)<0(a)I(

5、Iab)>0只有在选定参考方向后，电流的值才有正负之分和意义。2.电位与电动势(1)电位与电压图1-4电路中，将单位正电荷q从某点(a点)移动到电位参考点(b)电场力所作的功Wa称为电位。(1-3)电位单位为伏［特］(V)一般将电路中接地或接机壳的点(只能一点)作为电位参考点，其值为零。指定参考点后，电路中各点电位均是唯一的值。某点电位比参考点高，则该点电位为正，否则为负。图1-4b点为参考点的电路I+ERLU–ba电路中任意两点的电位之差称为电压，又称电位差。设a点电位为Va，b点电位为Vb则a、b两点间的电压为Uab=Va–Vb(

6、1-4)电压与电位的单位均为伏［特］V。电压的实际方向规定为电场力的方向，即从高电位点指向低电位点，即由“+”极性指向“–”极性。因此在电压方向上，电位是逐点降低的，也称电位降。电压方向的表示方法：(1)正负极性；(2)箭头；(3)双下标。电压的参考方向当电压的实际方向与它的参考方向一致时，电压值为正，即U(Uab)>0，如图1-5(a)所示；当电压的实际方向与它的参考方向相反时，电压值为负，即U(Uab)＜0，如图1-5(b)所示。图1-5电压参考方向与实际方向的关系U实际方向aabbU参考方向(b)U(Uab)<0(a)U(Uab

7、)>0–+–U实际方向U参考方向+同电流一样在选定参考方向后，电压的值才有正负之分。也只有在此条件下，电压的正负才有意义。电流、电压的关联和非关联参考方向电流参考方向与电压参考方向的选定是独立无关的。但为了方便起见，常将电流与电压的参考方向选为一致，即电流从标电压“+”极性端流入，从标以“–”极性端流出，称为关联参考方向，如图1-6(a)。当电流的参考方向与电压的参考方向相反时，称非关联参考方向，如图1-6(b)。图1-6电流、电压的关联和非关联参考方向IaabbU(b)非关联参考方向(a)关联参考方向–+–IU+3.电能和电功率(1

8、)电能在电流通过电路的同时，能量发生了转换。电源内，正电荷获得能量，把非电能转换成电能；外电路中，正电荷放出能量，把电能转换成为其他形态的能。可见，电荷只是转换和传输能量的媒介物。从非电能转换来的能量就等于电源的电动势与