电路的基本概念和基本定律1

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1、1.5电路的等效变换1.1电路和电路模型1.6直流电路中的几个问题1.3基尔霍夫定律第1章电路的基本概念和基本定律1.4电压源和电流源1.2电路的基本物理量本章的学习目的和要求本章内容是贯穿全课程的重要理论基础，要求在学习中给予足够的重视。通过对本章学习，要求理解理想电路元件和电路模型的概念；进一步熟悉电压、电流、电动势和电功率等基本物理量的概念；深刻理解和掌握参考方向在电路分析中的作用；初步理解和掌握基尔霍夫定律的内容及其应用；领会电路等效的概念和掌握电路等效的基本方法。1.1电路和电路模型•电路的概念由实际元器件构成的电流的通路称为电路。1、电路的组成及其功能电路通常由

2、电源、负载和中间环节三部分组成。•电路的组成1、电路的组成及其功能火线..零线电源连接导线和其余设备为中间环节负载•电路的功能1、电路的组成及其功能电路可以实现电能的传输、分配和转换。电力系统中电子技术中电路可以实现电信号的传递、变换、存储和处理。2、电路模型实体电路负载电源开关连接导线SRL+U–IUS+_R0电路模型电源负载中间环节用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。•理想电路元件2、电路模型R+US–电阻元件只具耗能的电特性电容元件只具有储存电能的电特性理想电压源输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定理想电流源输

3、出电流恒定，两端电压由它和负载共同决定。L电感元件只具有储存磁能的电特性IS理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性单一、精确，可定量分析和计算。C•利用电路模型研究问题的特点2、电路模型1、电路模型是用来探讨存在于具有不同特性的、各种真实电路中共同规律的工具。2、电路模型主要针对由理想电路元件构成的集总参数电路，集总参数电路中的元件上所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，任何时刻从元件两端流入和流出的电流恒等、且元件端电压值确定。因此电磁现象可以用数学方式来精确地分析和计算。3、电路分析基本理论中运用电路模型，其主要任务就是在寻求实际电路共有的一般规律、探讨各种

4、实际电路共同遵守的基本规律时带来方便。检验学习结果电路由哪几部分组成？各部分的作用是什么？何谓理想电路元件？其中“理想”二字在实际电路的含义？集总参数元件有何特征？如何在电路中区分电源和负载？试述电路的功能？何谓“电路模型”？学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。1、电流1.2电路的基本物理量•电流的大小idqdt=……（1-1）稳恒直流情况下IQt=……（1-2）1A=103mA=106μA=109nA单位换算•电流的方向习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的正方向。电路图上标

5、示的电流方向为参考方向，参考方向是为列写方程式提供依据的，实际方向根据计算结果来定。2、电压、电位和电动势Ia电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0；a点电位：Va=E-IR0=IRb+U–RL_SE+R0电动势E只存在电源内部，其数值反映了电源力作功的本领，方向规定由电源负极指向电源正极路端电压U。电压的大小反映了电场力作功的本领；电压是产生电流的根本原因；其方向规定由“高”电位端指向“低”电位端。•三者的定义式2、电压、电位和电动势Uab=Wa－WbqVa=Wa－W0qE=W源q显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此它们的单位一样，都是伏特[V]。电压

6、等于两点电位之差：•三者的区别和联系Uab=Va－Vb电源的开路电压在数值上等于电源电动势；电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。3、电功和电功率•电流能使电动机转动、电炉发热、电灯发光，说明电流具有做功的本领。电流做的功称为电功。单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】若U【KV】；I【A】；t【h】时，电功W为度【KW·h】1度电的概念1000W的电炉加热1小时100W的灯泡照明10小时40W的灯泡照明25小时•日常生活中，用电度表测量电功。当用电器工作时，电度表转动并且显示电流作功的多少。显然电功的大小不仅与电压电流的大小有关，还取决于用电时间的

7、长短。W=UIt3、电功和电功率•单位时间内电流所作的功称为电功率，电功率的大小表征了设备能量转换的本领。P=UI=I2R=U2/R国际单位制：U【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】。•用电器的铭牌数据值称为额定值，额定值指用电器长期、安全工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。•额定电功率反映了设备能量转换的本领。例如额定值为“220V、1000W”的电动机，是指该电动机运行在220V电压时、1秒钟内可将1000焦耳的电能转换成机械能和热能；“220V、40W”的电灯，表明该灯在220V电压下工作时，1秒钟内可