北京科技大学电工学课件第1章

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1、（1-0）第一章电路的基本概念和基本定律（1-1）第一章电路的基本概念和基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向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（1-2）§1.1电路的作用与组成部分电路：电流的通路。它由电工设备或元件按一定方式组合而成。（1-3）1.实现电能的传输和转换发电机电灯、电炉电动机…升压变压器降压变压器输电线…电路作用：电源中间环节负载（1-4）2.实现信号的传递和处理话筒放大器电路作用：信号源负载（1-5）激励：电路中的电源或信号源的电压或电流。响应：激励在电路中各部分产生的

2、电压或电流。电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应的关系。电工技术应用实例一工业控制电机控制机床控制生产过程自动化控制......电工技术的应用信号检测压力、温度、水位、流量等的测量与调节电子仪器医疗仪器......电工技术应用实例二家用电器电灯、电话广播、电视冰箱、洗衣机家庭影院......电工技术应用实例三楼宇控制电工技术应用实例四电梯系统门禁系统......汽车电子汽车电子电源发动机控制行驶装置报警与安全装置旅居性仪表娱乐通讯收音机、汽车电话、业余电台车速控制、间歇刮水、除雾装置、车门紧锁….安全带、车灯未关报警、速度报警、安全气囊….空调控

3、制、动力窗控制里程表、数字式速度表、出租车用仪表….点火装置、燃油喷射控制、发动机电子控制电工技术应用实例五（1-11）电池灯泡EIRU+_负载电源§1.2电路模型定义：由理想元件组成的电路构成了实际电路的电路模型（1-12）手电筒的电路模型电池是电源元件，其参数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。开关用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。+RoR开关EI电珠+U干电池导线（1-13）伏-安特性iuRiuui

4、线性电阻非线性电阻电阻R（常用单位：、k、M）（1-14）绕线电阻金属膜电阻RJ13MF金属膜固定电阻器CR碳膜固定电阻器水泥电阻（1-15）顶调电位器合成碳膜电位器同轴电位器微调电位器（1-16）热敏电阻光敏电阻（1-17）湿敏、光敏电阻压敏电阻物理量的实际正方向§1.3电压和电流的参考方向物理量单位实际正方向电流IA、kA、mA、μA正电荷移动的方向电动势EV、kV、mV、μV电源驱动正电荷移动的方向(低电位高电位)电压UV、kV、mV、μV电位降落的方向(高电位低电位)（1-19）电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难以判断元件中物理量的实际方

5、向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR（1-20）(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；（1-21）电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。（1-22）物理量正方向的表示方法电池灯泡EIRUab+_ab+-IR电流：从高电位指向低电位。u_+正负号ab

6、Uab（高电位在前，低电位在后）双下标箭头uab电压（1-23）+-IRababRab+-RUI=-1AI=+1AU=-3VU=+3VUab=-3VUab=+3V例：试判别电流、电压的实际方向（1-24）RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RUIRUI§1.4欧姆定律（1-25）例I2AU6V+-RI-2AU6V+-RI2AU-6V-+RI-2AU-6V-+RR=U/I=3ΩR=-U/I=3ΩR=U/I=3ΩR=-U/I=3ΩP13例1.4.1（1-26）例已知：E=2V,R=1Ω试问：当U分别为3V和1V时，IR=?解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；

7、(2)列电路方程：EIRRURabU+-（1-27）(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）EIRRURabU+-（1-28）(4)为了避免列方程时出错，习惯上把I与U的方向按相同方向假设。(1)方程式R=U/I仅适用于假设正方向一致的情况。(2)“实际方向”是物理中规定的，而“假设正方向”则是人们在进行电路分析计算时，任意假设的。(3)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”(即在图中标明物理量的参考方向)，然后再列方程计算。缺少参考