电工电子技术》西安交通大学出版社第1章

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1、第1章电路元件与电路基本定律1.1电路的作用和组成1.2电路的状态1.3电路中的参考点1.5理想电路元件1.4电路中的参考方向1.6基尔霍夫定律第1章第1章电路元件与电路基本定律1.1电路的作用和组成电路是由许多电气元件或设备为实现能量的输送和转换，或者实现信息的传递和处理而组合后的总称。计算机主板变电站电路由电源、负载和传输线组成自动化生产线1.1电路的作用和组成下一页第1章电源(PowerSupply):提供电能，非电能转换成电能的能量转换装置。干电池化学能转换成电能发电机机械能转换成电能太阳能电池太阳能转换成电能电源符号＋－＋－下一页1.

2、1电路的作用和组成第1章另外，在电子技术应用中有一种将交流电转换成恒定电压的直流电的电源，常称为直流稳压电源。这种电源是一种电能转换成电能的能量转换装置。下一页1.1电路的作用和组成第1章负载(Load)：耗用电能，电能转换成非电能的能量转换装置。台灯电能转换成光能电炉电能转换成热能电动机电能转换成机械能符号：下一页1.1电路的作用和组成第1章传输装置(Transmitdevice)：输送电能，安全可靠地将电能从电源送到用户。变电站输电线1.1电路的作用和组成本小节结束第1章1.2电路的状态1.2电路的状态下一页1.2.1通路电源带负载时称为有

3、载，开关闭合时电路有电流流过。实际电路S＋－E电路模型SUSUL+—第1章电路的额定值额定值(rating)是制造厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的容许值。例如，一盏灯泡的电压为220V，功率为60W，这就是额定值。也就是说，只有在电源电压为220V的情况下，灯泡才能达到60W时的亮度。在额定值下运行才能使设备的工作状态达到最佳，大于额定值工作则会使设备的使用寿命降低。使用时，实际值不一定等于额定值，如电源电压可能因某种原因降低或升高。1.2电路的状态下一页第1章1.2电路的状态1.2.2开路当一部分电路与电源断开，该部分电路中就

4、没有电流流过，则这部分电路称为开路。＋－ESUS开路时电路中的电流为零1.2.3短路电路的某一部分用导线连接起来，则称为短接或短路。电流被短接线旁路，电源短路最危险。本节结束第1章1.3电路中的参考点1.3电路中的参考点将电路中的某一点选作参考点后，该点的电位定为零。电路中其他任何一点对参考点之间的电压称为该点的电位。电路中的电位是相对的，选择不同的参考点时，电位是不同的。VC=0VB=0电位的单位是伏（V）本节结束第1章ABCCAB例如设：UAB=10V则：UBA=－10V参考方向又叫正方向规定：电位高的一端为正，电位低的一端为负。一旦正方向

5、确定之后，与其相反的即为负。UAB=VA－VB电压UAB是指A、B两点间的电位差。下一页1.4电路中的参考方向1.4电路中的参考方向第1章I’I＋－UAB若设：I=10A，则：I’=－10A电流的单位是安培（A)，毫安（mA），微安（μA）。在正方向的设定中，若电压的正方向设为A点电位高，B点电位低。电流的正方向设定为从A流向B，叫作正方向关联或关联正方向。如图中的UAB和I；而UAB和I’则为正方向不关联。在复杂电路中事先并不知道某段电路中电流的实际方向，那么如何求解呢？问题？AB下一页1.4电路中的参考方向第1章1.在解题前先任意选定一个方

6、向作为参考方向（又叫正方向）。解决的方法是:若计算结果为正，说明实际方向与假设方向一致；3.由计算结果可确定U、I的实际方向：若计算结果为负，说明实际方向与假设方向相反。2.依此参考方向，根据电路定理、定律列出方程，从而进行电路分析计算。1.4电路中的参考方向本节结束第1章下一页1.5理想电路元件1.5理想电路元件1.5.1理想无源元件理想无源元件包括理想电阻元件、理想电容元件和理想电感元件。电阻是表征电路中电能消耗的理想元件；电容是表征电路中电场能储存的理想元件；电感是表征电路中磁场能储存的理想元件。电流在导体中流动时，自由电子将与金属内部存

7、在的原子、离子发生碰撞，这些碰撞会引起电荷能量的损失，于是电子的运动受到了限制，材料的这种对电荷流动呈现的限制、阻力和能量损耗的物理特征就称为电阻。第1章＋－uiR电阻的符号为根据欧姆定律可知：如果电压电流的正方向不关联R＋－uiR下一页理想电阻的阻值不随所加电压或电流的大小而变化1.5理想电路元件第1章理想电阻元件的伏安关系满足电压、电流间为线性关系的电阻称作线性电阻，否则称作非线性电阻。注意根据欧姆定律，电阻吸收的功率应为下一页1.5理想电路元件第1章几种常见的电阻元件金属膜电阻水泥电阻绕线电阻下一页固定电阻是根据需要由制造厂直接生产的，一

8、般来说，其阻值不会改变。不同用途的电阻其使用的材料也会不同，常见的有金属膜电阻、碳膜电阻、由特殊铜线绕制的绕线电阻等。1.5理想电路元件第1章下一页1