电工电子技术教学课件作者靳孝峰项目1.ppt

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1、项目1电路基础及直流电路学习目标要求课时分配1.1电路的组成及基本物理量1.2电阻、电容、电感元件及其特征1.3电路的三种工作状态及连接方式1.4电压源与电流源及其等效变换1.5基尔霍夫定律及其应用1.6直流电路基本定理本章小结学习目标要求1.能力要求(1)掌握使用直流仪表、万用表进行实验室电压电流测量方法。(2)能够进行直流电路定理(如叠加原理)的实验室验证，并具有一定误差分析能力。2.知识要求(1)厂解电源、负载及中间环节在电路中的作用;厂解电路三种基本工作状态和电气设备额定值的意义。(2)理解电流、电压

2、、电位、电动势及电功率的物理概念;理解电压源与电流源的外特性。下一页返回学习目标要求(3)掌握电路中节点、支路、回路的概念及支路电流法;掌握基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律、叠加原理、戴维南定理的意义及应用;掌握电位计算;掌握电压源与电流源的等效变换。上一页返回课时分配理论学时8+技能训练2返回1.1电路的组成及基本物理量1.1.1电路的组成与作用电路是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成的总体，已提供厂电流通过的闭合路径。这些电气器件包括电源、开关、负载等。电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。例如，

3、发电机将机械能转换为电能。负载是取用电能的装置，它把电能转换为其他形式的能量。例如，电动机将电能转换为机械能，电热炉将电能转换为热能，电灯将电能转换为光能。导线和开关用来连接电源和负载，为电流提供通路，把电源的能量供给负载，并根据负载需要接通和断开电路。电路的功能和作用有两类:第一类功能是进行能量的转换、传输和分配;第二类功能是进行信号的传递与处理。下一页返回1.1电路的组成及基本物理量例如，扩音机的输人是由声音转换而来的电信号，通过晶体管组成的放大电路，输出的便是放大厂的电信号，从而实现厂放大功能;电视机可

4、将接收到的信号，经过处理，转换成图像和声音。如图1.1(a)所示就是一个简单的直流电路，把电池和灯泡经过开关用导线连接组成。图中电池在电路中为灯泡提供电能，称为电源;灯泡将电能转换为光能、热能等非电能，它是取用电能的设备，称为负载;开关和导线连接电源和负载，并根据需要控制电路的接通与断开，称为中间环节。上一页下一页返回1.1电路的组成及基本物理量1.1.2理想电路元器件及电路模型构成电路的常用元器件有电阻器、电容、电感、半导体器件、变压器、电动机、电池等。这些实际元器件的电磁特性往往十分复杂。例如，一个自炽灯

5、通以电流时，除具有消耗电能即电阻性质外，还会产生磁场，具有电感性质，由于电感很小，可以忽略不计，于是可认为是一电阻元件。因此，为厂分析复杂电路的工作特性，就必须进行科学抽象与概括，用一些理想电路元器件(或相应组合)来代表实际元器件的主要外部特性。这种元件是一种用数学关系描述实际器件基本物理规律的数学模型，我们称之为理想元件，简称元件。上一页下一页返回1.1电路的组成及基本物理量这种用理想电路元器件来代替实际电路元器件构成的电路称为电路模型，简称电路。电路图则是用规定的元器件图形反映电路的结构。例如，手电筒电路

6、的模型可由图1.1(b)所示的电路图表示。理想电路元器件在理想电路中是组成电路的基本元器件，元器件上电压与电流之间的关系又称为元器件的伏安特性，它反映厂元器件的性质。在实际电路中使用着各种电器、电子元器件，如电阻、电容、电感、灯泡、电池、晶体管、变压器等，它们在电磁方面有许多共同的地方。上一页下一页返回1.1电路的组成及基本物理量例如，电阻、灯泡、电炉等，它们的主要电磁性能是消耗电能，这样可用一个具有两个端钮的理想电阻R来表示，它能反映消耗电能的特征，其模型符号如图1.2(a)所示。在电路中常用电阻的倒数(1

7、/R),即电导‘来描述电阻元件，它在国际单位制中的单位为西门子(S)。类似地，各种实际电感主要是储存磁能，用一个理想的二端电感元件来反映储存磁能的特征，理想电感元件的模型符号如图1.2(b)所示。各种实际的电容器主要是储存电场能，用一个理想的二端电容来反映储存电场能的特征，理想电容元件的模型符号如图1.2(c)所示。理想电压源和理想电流源主要是对外供给不变电压和电流，其模型符号如图1.2(d)和图1.2(e)所示。上一页下一页返回1.1电路的组成及基本物理量其他的实际电路部件都可类似地将其表示为应用条件下的模

8、型，这里就不一一列举。但关于理想电路元器件这里再强调一下:理想电路元器件是具有某种确定的电磁性能的理想元器件，理想电阻元件只消耗电能(既不储存电能，也不储存磁能);理想电容元件只储存电能(既不消耗电能，也不储存磁能);理想电感元件只储存磁能(既不消耗电能，也不储存电能)。理想电路元器件是一种理想的模型并具有精确的数学定义，实际中并不存在。【思考题】1.分别画出电炉丝、电动机绕组的理想电路元器件符号。