电工学-第1章直流电路ppt课件

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1、第1章直流电路1.1电路的作用和组成1.2电路的基本物理量1.3电路的状态1.4电路中的参考方向1.5理想电路元件1.6基尔霍夫定律1.7支路电流法下一章上一章返回主页1.8叠加定理1.9等效电源定理1.10非线性电阻电路11.1电路的作用和组成一、什么是电路电路就是电流流通的路径。是由某些元、器件为完成一定功能、按一定方式组合后的总称。SE2大连理工大学电气工程系二、电路的作用+mA一是实现能量的输送和转换。二是实现信号的传递和处理。E三、电路的组成电源：将非电形态的能量转换为电能。负载：将电能转换为非电形态的能量。导线等：起沟通电路和输送电能的作用。SEES3大连理工大学电气工程系从

2、电源来看，电源本身的电流通路称为内电路，电源以外的电流通路称为外电路。当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，这种电路称为直流电路。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交流电流时，这种电路称为交流电路。无源网络有源网络二端网络二端网络4大连理工大学电气工程系1.2电路的基本物理量I1.电流电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。EUS＋－＋－＋－UL＋直流电路中：I=Qti=dqdt（A）5大连理工大学电气工程系2.电位电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能。参考点的电位为零。IEUS＋－＋－＋－UL直流电路中电位用V表示，单位为伏[特]（V）。参考点的选择：①选大

3、地为参考点：②选元件汇集的公共端或公共线为参考点：6大连理工大学电气工程系3.电压电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的电能。电压就是电位差。IUS＋－＋E－＋－UL直流电路中电压用U表示，单位为伏[特]（V）。US是电源两端的电压，UL是负载两端的电压。4.电动势电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。符号：E或e，单位：V。7大连理工大学电气工程系5.电功率定义：单位时间内所转换的电能。电源产生的功率：PE=EI符号：P（直流电路）。单位：W。负载取用的功率：PL=ULIIEU

4、S＋－＋－＋－UL6.电能定义：在时间t内转换的电功率称为电能：W=Pt符号：W（直流电路）。单位：J。单位转换：千瓦时（kW·h）1千瓦时为1度电，1kW·h＝3.6106J。电源输出的功率：P=USIUS8大连理工大学电气工程系当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换。电路的这一状态称为通路。1.3电路的状态一、通路IEUS＋－＋－ULS通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为有载或称电源处于负载状态。各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力的，称为电气设备的额定值。9大连理工大学电气工程系二、开路S1

5、S2EEL1EL2当某一部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这部分电路所处的状态称为开路。有源电路开路的特点：开路处的电流等于零I＝0开路处的电压应视电路情况而定电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为空载。U视电路而定10大连理工大学电气工程系三、短路当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所处的状态称为短路或短接。S1S2电源短路短路的特点：短路处的电压等于零U＝0短路处的电流应视电路情况而定I视电路而定有源电路EL1EL211大连理工大学电气工程系1.4电路中的参考方向I

6、I原则上参考方向可任意选择。在分析某一个电路元件的电压与电流的关系时，需要将它们联系起来选择，这样设定的参考方向称为关联参考方向。＋－U电源负载＋－U12大连理工大学电气工程系1.5理想电路元件理想电路元件理想有源元件理想无源元件电压源电流源电阻元件电容元件电感元件13大连理工大学电气工程系一、理想有源元件1.电压源＋－USI＋－U＝US＝定值USUOI电压源的特点：输出电流I不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。可提供一个固定的电压US，称为源电压。输出电压U等于源电压US，是由其本身所确定的定值，与输出电流和外电路的情况无关。14大连理工大学电气工程系2.电流源ISU＋－I＝IS＝

7、定值ISUOI电流源的特点：输出电流I等于源电流IS，是由其本身所确定的定值，与输出电压和外电路的情况无关。输出电压U不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。电激流可提供一个固定的电流IS，称为源电流。15大连理工大学电气工程系当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，它们输出（产生）电功率，起电源作用。＋－USIU＋－IS＋－UI＋－USIU＋－IS＋－UI当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，它们取用（消耗）电功率，