(电工)第1章电路的基本概念与基本定律

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1、任课教师：魏佩瑜教授电工电子教研室电工技术2021/9/91第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电路的基本物理量1.4电路的基本元件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2021/9/92本章要求:1.熟练掌握电压与电流参考方向的意义；2.熟练掌握电路的基本定律并能正确应用；3.熟练掌握电路元件的VCR(或VAR)；4.了解电路的有载工作、开路与短路状态，掌握电功率和额定值的意义；5.会计算电路中各点的电位。第1章电路的基本概念与基本定律2

2、021/9/931.1电路的作用与组成部分(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒电路是电流的通路，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。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线还可以实现测量、自动控制和贮存信息等1.1.1电路的作用2021/9/941.1.2电路的组成部分电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2021/9/95直流电源直流电源:提供能源负载信号源:提

3、供信息1.1.2电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。信号处理：放大、调谐、检波等电路种类繁多，但都基于同一个理论，即电路理论。2021/9/961.2电路模型电路模型：由反映实际电路部件主要电磁性质的理想电路元件及其组合而组成。理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件、电压源和电流源元件等。电路图(模型)实际电路导线电池开关灯泡RSRL+-USS电气原理图2021/9/97手电筒的电路模型

4、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。+R0R开关EI电珠+U干电池导线2021/9/98电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。电流：带电粒子有规则的定向运动。1.3.1电流i(t)=dellimt→0q

5、(t)tdq(t)dt电流强度：单位时间内通过导体横截面的电荷量。单位：A(安)、kA、mA、A1kA=103A，1mA=10-3A，1A=10-6A1.3电路的基本物理量2021/9/99元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能：方向：正电荷的运动规定为电流的实际方向问题：对于复杂电路AB实际方向AB实际方向-+90V1W20A2W-+100V3W4W+-110V5Woi，utp2p电路中的电流随时间变化电流的实际方向往往很难事先判断。2021/9/910任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。

6、一般用箭头表示。参考方向电流的参考方向与实际方向的关系AB参考方向AB参考方向实际方向AB参考方向实际方向i＞0i＜0表明：电流(代数量)有大小和方向(正负)。i参考方向也可以用双下标表示：如iAB。ABiAB电流的参考方向由A指向B。2021/9/9111.电压U：单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功(W)的大小。1.3.2.电压与电动势UdeldWdq实际电压方向：电位真正降低的方向。单位：V(伏)、kV、mV、V电压：两点间的电位差。电位V：单位正电荷q从电路中一点移至参考点(V=0)时电场力做功的

7、大小。2021/9/912假设高电位指向低电位的方向。问题：在复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。电压(降)的参考方向(或参考极性)AB元件u参考方向+-+-实际方向u＞0AB元件u参考方向+--+实际方向u＜02021/9/913电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示(2)用正负极性表示(3)用双下标表示AB元件u+-AB元件uAB元件uAB2021/9/914元件或支路的u，i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。·关联参考

8、方向关联参考方向非关联参考方向B关联参考方向A非关联参考方向B+-uiAu+-iu-+i问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？2021/9/915注意分析电路前必须选定电压和电流的参考方向；参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变；参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电