电工学第一章ppt课件

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1、第1章电路及其分析方法1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4电源有载工作、开路与短路1.6电阻的串联与并联1.5基尔霍夫定律1.11电路中电位的计算1.9电压源与电流源及其等效变换1.7支路电流法1.8叠加原理1.10戴维宁定理1.12电路的暂态分析1.1电路的作用与组成部分(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1、电路的作用电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线1.1电路的作用与组成部分2、电路的

2、组成部分电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。i1.2电路模型实际的电路都是是由一些按需要起不同作用的实际电路元件或器件所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电阻器等，它们的电磁性质较为复杂。例如：当一个白炽灯在有电流通过时，RRL消耗电能(电阻性

3、)产生磁场储存磁场能量(电感性)忽略L为了便于对实际电路进行分析和数学描述，在一定条件下突出其主要电磁性质，忽略其次要因素，把它看成近似的看作理想电路元件。元件模型1、理想元件：具有严格数学定义用来模拟某电磁现象的元件。2、常用的理想元件：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源等。理想电阻：只消耗电能(既不贮藏电能，也不贮藏磁能)；R理想电感：只贮藏磁能(既不消耗电能，也不贮藏电能)；理想电容：只贮藏电能(既不消耗电能，也不贮藏磁能)；电源负载连接导线电路实体电路模型1.2电路模型用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的电路

4、模型。SER–+R0开关1.3电压和电流的参考方向物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E(电位升高的方向)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位kA、A、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV(2)参考方向的表示方法电流：Uab双下标电压：(1)参考方向IE+_在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab双下标2.电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方

5、向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。4欧姆定律欧姆定律说明流过线性电阻的电流与其两端电压之间的关系，反映了电阻元件的特性。1）电阻上的电压和电流参考方向一致伏安关系：元件电流与电压的关系曲线。2）电阻上的电压和电流参考方向不一致通常取u、i参考方向相一致。解：对图(a),

6、U=IR例：应用欧姆定律对电路列出式子，求R。对图(b),U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A1.4电源有载工作、开路与短路开关闭合，接通电源与负载负载端电压：U=IR电路中的电流：1.4.1电源有载工作IR0R+-EU+-I电源的外特性EUI0或U=E–IR0UI=EI–I²RoP=PE–P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率③电源输出的功率由负载决定。①电流的大小由负载决定。②在电源有内阻时，IU。或U=E–IR0当R0<

7、强。U=IR特征功率dw为dt时间内电场力所做的功。功率的单位为瓦(W)。功率：单位时间所做的功，或者说做功的速率。以符号p(t)表示。功率的数学定义式可写为1）定义由得再由得根据功率定义p(t)=dw/dt,得2）功率的计算电压与电流采用实际方向：p(t)=

8、u(t)i(t)

9、+u(t)-i(t)电压电流实际方向相同则元件吸收功率若若注意：功率的负号没有意义电压电流实际方向相反则元件发出功率例1已知i=-4A，u=6V，求其功率。解：abu(t)i(t)i的实际方向向左u的实际方向向左,u、i实际方向相同，吸收功率例2图所

10、示电路，已知i=1A,u1=3V,u2=7V,u3=10V,求ab、bc、ca三部分电路的功率p1,p2,p3。对ca段电路，电压电流实际方向不一致，所以这段电路发出功率实际上ca这段电路产生功率为10W。解：对ab段、bc段，电压电流实际方向一致，所以吸收功率电源与负载的判