《电路及电路元》PPT课件

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1、第1章电路及电路元件1.1电路电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。1.电路的作用(1)实现电能的传输、分配与转换发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线放大器扬声器话筒2.电路的组成部分发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线电源:提供电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用负载:取用电能的装置(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒信号源:提供信息信号处理：放大、调谐、检波等直流电源直流电源:提供能源负载电路的组成:电源(信号源)、负载、中间环节i1.1.2电路元件和电路模型实际的电路是由一些按需要起不同作用的元件或

2、器件所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电阻器等，它们的电磁性质是很复杂的。例如：一个白炽灯在有电流通过时，RRL消耗电能(电阻性)产生磁场储存磁场能量(电感性)忽略L为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件。电路元件电源负载连接导线电路实体电路模型2.电路模型用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的电路模型。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。SER–+R0开关1.1.3电压和电流的参考方向对电路进行分析计算时，不仅要算出电压、电流、功率值的大小，还要确定这些量在电路

3、中的实际方向。但是，在电路中各处电位的高低、电流的方向等很难事先判断出来。因此电路内各处电压、电流的实际方向也就不能确定。为此引入参考方向的规定。习惯上规定电压的实际方向为：由高电位端指向低电位端；电流的实际方向为：正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；电动势的实际方向为：由低电位端指向高电位端。1.1.3电压和电流的参考方向电压、电流的参考方向：当电压、电流参考方向与实际方向相同时，其值为正，反之则为负值。R–+R0IE例如：图中若I=3A，则表明电流的实际方向与参考方向相同；反之，若I=–3A，则表明电流的实际方与参考方向相反。在电路图中所标电压、电流、电动势的方向，一般均为参考方

4、向。电流的参考方向用箭头表示；电压的参考方向除用极性“+”、“–”外，还用双下标或箭头表示。任意假定。图(b)中若I=–2A，R=3，则U=–3(–2)=6V欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。表达式=RUIU、I参考方向相同U=–RIU、I参考方向相反电流的参考方向与实际方向相反–图(a)或图(b)RUI+–IRU+–+–图(c)RUI电压与电流参考方向相反–返回EIU1.1.4电源有载工作、开路与短路1.电压与电流R0RabcdR+R0I=EER0I电源的外特性曲线当R0<

5、–R0I1.电源有载工作1.电压与电流U=RIU=E–R0I2.功率与功率平衡UI=EI–R0I2P=PE–P电源产生功率内阻消耗功率电源输出功率功率的单位：瓦[特](W)或千瓦(kW)电源产生功率=负载取用功率+内阻消耗功率功率平衡式EIUR0Rabcd+_+_R+R0I=E3.电源与负载的判别根据电压、电流的实际方向判别，若U和I的实际方向相反，则是电源，发出功率；U和I的实际方向相同，是负载，取用功率。根据电压、电流的参考方向判别P=UI为负值，是电源，发出功率；若电压、电流的参考方向相同P=UI为正值，负载，取用功率。3.电源与负载的判别[例1]已知：图中UAB=3V，I=–

6、2A[解]P=UI=(–2)3=–6W求：N的功率，并说明它是电源还是负载。因为此例中电压、电流的参考方向相同而P为负值，所以N发出功率，是电源。想一想，若根据电压电流的实际方向应如何分析？NABI4.额定值与实际值U电源+–IP电源输出的电流和功率由负载的大小决定额定值是为电气设备在给定条件下正常运行而规定的允许值电气设备不在额定条件下运行的危害：不能充分利用设备的能力；降低设备的使用寿命甚至损坏设备。S1S2S32电源开路电源开路时的特征I=0U=U0=EP=0当开关断开时，电源则处于开路(空载)状态。EIU0R0Rabcd+_+_UIS电流过大，将烧毁电源！U=0I=IS=E/

7、R0P=0PE=P=R0IS2ER0Rbcd+_电源短路时的特征a当电源两端由于某种原因连在一起时，电源则被短路。为防止事故发生，需在电路中接入熔断器或自动断路器，用以保护电路。3电源短路上式表明电阻将全部电能消耗掉，转换成热能。1.电阻元件1.2电阻元件、电感元件和电容元件iu+_R图中u和i参考方向相同，根据欧姆定律得出u=RiR=ui电阻元件的参数电阻对电流有阻碍作用将u=Ri两边同乘以i，p=ui=Ri2积分之，则得R是耗能元件i安(