电路的基本理论

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1、返回后一页电工与电子技术电气与信息工程学院辛元芳参考教材：秦曾煌《电工技术》《电子技术》电工电子技术：电工技术电子技术模拟电子技术数字电子技术第1章电路的基本理论1.1电路的作用与基本组成1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向后一页1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算返回前一页1.1电路的作用与基本组成1.实现电能的传输与转换电池灯泡2.实现信号的传递与处理后一页前一页放大器扬声器话筒一、电路的作用返回电路：电流的通路。3.测量电量4.存贮信息二、电路的组成部分前一页后一页电池灯泡电源:提供电能的装置负载:取用电能的装

2、置中间环节：传递、分配和控制电能的作用返回前一页后一页放大器扬声器话筒直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、检波等负载信号源:提供信息二、电路的组成部分负载大小的概念:负载增加指负载取用的电流和功率增加。返回激励响应1.2电路模型R+RoE-手电筒的电路模型灯泡开关电池导线S为了便于用数学方法分析电路,将实际电路元件理想化，突出其主要电磁性质，忽略次要因素，从而构成与实际电路相对应的电路模型。前一页后一页返回理想电路元件：有源元件：无源元件：电压源、电流源R、L、C1.3电压和电流的参考方向物理中对电量规定的方向。物理量单位实际方向电流IA、mA、μA正电荷运动的方向电

3、动势EV、kV、mV、μV电位升高的方向(低电位Ù高电位)电压U、V、kV、mVμV电位降低的方向(高电位Ù低电位)一、实际方向：前一页后一页返回2、参考方向的表示方法abIR电流：Uab双下标电压：+正负号－abUI1、参考方向+_U－+EaRb在分析计算电路时，对电量任意假定的方向。箭标Iab双下标二、参考方向(正方向)前一页后一页返回实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负。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。abIR例：若I=5A，则实际方向与参考方向一致，若I=－5A，

4、则实际方向与参考方向相反。前一页后一页返回当电压的参考方向指定后，若电流从电压参考方向的“+”端流入，并从“-”端流出，则电压与电流参考方向一致，相关联；否则为非关联参考方向。关联参考方向注意：分析计算电路时一般先标出电压或电流的参考方向，参考方向一旦选定，不能中途更改。1.4欧姆定律U、I参考方向一致时，U=IRU、I参考方向相反时，U=－IRIRU+－+IRU－线性电阻的伏安特性IUo前一页后一页返回RoR+-EUI+-开关闭合负载电流电源产生的功率电源内部消耗的功率负载端电压U=IR特征:负载功率(电源输出功率)1.5电源有载工作、开路与短路一、电源有载工作电源外特性

5、IUE前一页后一页返回元件性质（电源、负载）的判别：若U、I参考方向关联P=UI0，负载；P=UI0，电源。1.参考方向2.实际方向若I实际方向从U的正端“+”流出，为电源。（发出功率）若I实际方向从U的负端“+”端流入，为负载。（吸收功率）前一页后一页返回例1：已知：方框代表电源或负载，U=220V，I=-1A试问：哪些方框是电源，哪些是负载？UI+-(a)UI+-(b)UI-+(c)UI-+(d)解：(a)电流从“+”流出，故为电源；(b)电流从“+”流入，故为负载；(c)电流从“+”流入，故为负载；(d)电流从“+”流出，故为电源。例2：已知：U1=9V，I=-1

6、A，R=3Ω求：元件1、2分别是电源还是负载，并验证电路功率是否平衡？解：I1R+-U1+-U22因为U2=-RI+U1=12V所以电流从元件1的“+”流入，从元件2的“+”流出，故元件1为负载，元件2为电源。电源产生功率：P2=︱U2I︱=12W负载取用功率：P1+PR=︱U1I︱+RI2=9+3=12W因为P2=P1+PR，所以电路的功率平衡。额定值与实际值额定值:电器设备的安全使用值电器设备的三种运行状态欠载（轻载）：（不经济）过载（超载）：（设备易损坏）额定工作状态：（经济合理安全可靠）1.额定值是电气设备额定的工作条件。2.额定值是电气设备的工作能力。如：灯泡：电

7、阻：注意:前一页后一页返回特征:电源端电压(开路电压)负载功率RoR+-EUI+-开关断开二、电源开路前一页后一页返回特征:电源端电压负载功率电源功率短路电流RoR+-EUI+-三、电源短路前一页后一页返回例1：有一220V,60W电灯接在220V电源上，求I=?及电灯在220V工作时的R=？若每晚用3h（小时），求每月耗电多少？例2：若电源开路电压UO=12V,短路电流IS=30A，求电源电动势US及其内阻RS.例3：已知IS=2A、US=10V，求：1）PIS、PUS电源或负载？2)若PIS=0,a、b间应放入