哈尔滨工业大学电工学

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1、哈尔滨工业大学电工学教研室第1章电路的基本概念基本定律返回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目录1.1.1电路的作用（1）电能的传输和转换（2）信号的传递和处理1.1.2电路的组成（1）电源（2）负载（3）中间环节1.1电路的作用与组成部分返回中间环节负载发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉电力系统电路示意图输电线放大器话筒扬声器扩音机电路示意图信号源（电源）返回电路元件的理想化在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因

2、素，把它近似地看作理想电路元件。为什么电路元件要理想化?便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。1.2电路模型返回手电筒的电路模型UI开关E＋－R0R干电池电珠返回电压和电流的方向实际方向参考方向参考方向在分析计算时人为规定的方向。1.3电压和电流的参考方向返回物理量单位实际方向电流IA、kA、mA、μA正电荷移动的方向电动势EV、kV、mV、μV电源驱动正电荷的方向电压UV、kV、mV、μV电位降低的方向賫电流、电动势、电压的实际方向返回问题在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，如何解决？(1)在解题前任选某一个方

3、向为参考方向（或称正方向）；(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。(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；解决方法返回欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。1.4欧姆定律返回伏安特性线性电阻伏安特性非线性电阻伏安特性当电压和电流的参考方向一致时U=RI当电压和电流的参考方向相反时U=－RI注意:返回IUoIUo解应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R例题1.1返回解a点电位比b点电位低12Vn点电位比b点电位低12-5=7Vm点电位比b

4、点电位高3V于是n点电位比m点电位低7+3=10V即Unm=-10V由欧姆定律得R＝Unm／I＝5计算下图的电阻R值，已知Uab＝－12V。例题1.2返回1.5.1电源有载工作开关闭合有载开关断开开路cd短接短路1.5电源有载工作、开路与短路返回1．电压和电流由欧姆定律可列上图的电流负载电阻两端电压电源的外特性曲线当R0＜＜R时由上两式得返回2.功率与功率平衡功率设电路任意两点间的电压为U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:功率平衡：由U＝E－R0I得UI＝EI－R0I2P＝PE－P电源输出的功率电源内阻上损耗功率电源产生的功率

5、W为瓦[特]KW为千瓦返回解(1)电源U＝E1－U1＝E1－I01E1＝U＋R01I＝220＋0.6×5=223V（2）负载U＝E2＋U2＝E2＋R02IE2＝U－R02I＝220－0.6×5R01＝217V如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6(1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2；(2)试说明功率的平衡例题1.3返回（2）由（1）中两式得E1＝E2＋R01I＋R02I等号两边同乘以I得E1I＝E2I＋R01I2＋R02I2223×5＝217×5＋0.6×52＋0.6×521115W=1085W＋15W＋15WE2I＝

6、1085WR01I2＝15WR02I2＝15W负载取用功率电源产生的功率负载内阻损耗功率电源内阻损耗功率返回3.电源与负载的判别分析电路时，如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？U和I的参考方向与实际方向一致U和I的实际方向相反，电流从＋端流出，发出功率电源负载U和I的实际方向相同，电流从＋端流入，吸收功率IUab+-IRUabIRUab当返回或当U和I两者的参考方向选得一致电源P＝UI＜0负载P＝UI＞0电源P＝UI＞0负载P＝UI＜0U和I两者的参考方向选得相反4．额定值与实际值额定值是制造厂商为了使产品能在给定的条件下正常运行而规定的正常允许值注

7、在使用电气设备或元件时，电压、电流、功率的实际值不一定等于它们的额定值返回解一个月的用电量W＝Pt＝60(W)××30(h)＝5.4kWh已知：有一220V60W的电灯，接在220V的电源上，求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时电阻如每晚用3小时，问一个月消耗电能多少？例题1.4返回解在使用时电压不得超过U＝RI＝500×0.1＝50V已知：有一额定值为5W500的线绕电阻，问其额定电流？在使用时电压不得超过多大？例题1.5返回1.5.2电源开路特征：I＝0U＝U0＝EP＝01.5.3电源短路特征：U＝0I＝IS＝E／R0PE＝P＝R0I

8、2P＝0返回用来描述电路中各部分电压或各部分电流的关系,包括基尔霍夫电流和基尔霍夫电压两个定律。结点：三条或