第1讲电路的基本物理量、参考方向、理想元件

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1、《电工与电子技术》电子教案授课班级：港口1103班授课教师：广东海洋大学信息学院梁能⒈课程性质《电工与电子技术》是高等学校理工科非电类专业必修的一门技术基础课程。⒉教学目标通过本课程的学习，使学生获得电工和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工和电子技术的应用及发展概况，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。前言1.1电路的基本物理量1.2电路中的参考方向1.3理想电路元件1.4基尔霍夫定律1.5支路电流法1.6叠加原理1.7戴维宁定理第1章直流电路教学内容1．1．1电路模型为了分析研究实际电气装置的需要和方便，常采用模型化的

2、方法，即用抽象的理想元件及其组合近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。具有严格数学定义用来模拟某一电磁现象的元件，称为理想元件。常用理想元件有：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源。1.1电路的基本物理量+用理想元件的组合取代实际电路元器件和设备所得的理想电路，称为模型电路。通常所说的电路分析，就是对由理想元件组成的模型电路进行分析。下图是一个最简单的实际电路。它由3部分组成：（1）是提供电能的能源，简称电源；（2）是用电装置，统称其为负载，它将电能转换为其他形式的能量；（3）是连接电源与负载传输电能的金属导线，简称导线。电源、负载、连接导线

3、是任何实际电路都不可缺少的3个组成部分。S12一个最简单的实际电路3例：手电筒的电路模型+-+-+-干电池：是电源元件，其参数为电动势E和内电阻Ro。电珠：是电阻元件，其参数为电阻R。筒体(包括开关)：是连接干电池与电珠的中间环节，其电阻忽略不计，认为是一无电阻的理想导体。电路模型图——将实际电路中各个部件用其模型符号表示而画出的图形。一个最简单的电路模型图1．1．2电流与电压（1）电流电路中带电粒子的规则移动形成电流。带电粒子简称为电荷，导电物质分子失去电子带正电荷，得到电子带负电荷。将单位时间内通过某导体横截面积的电量称为电流强度，简称为电流，用i表示，即：其中，

4、q为电量，是所带电荷的多少，在国际单位制中用库仑（C）表示，且1库仑为6.24×1018个电子所带的电量。t为时间，在国际单位制中用秒（s）表示。i为电流在国际单位制中用安培（A）表示。在中国，习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。若电流的数值和方向均不随时间变化，则称为恒定电流或直流；若电流的数值和方向随时间变化，则称为时变电流或交变电流，简称交流。（2）电压电路中单位电荷由A点移动到B点时所获得或失去的能量，就称为电压，用u表示，即：其中，w为电荷获得或失去的能量，在国际单位制中用焦耳（J）表示。q为电量，单位为库仑（C）。电压在国际单位制中用伏特（V）表示

5、。实际方向：正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向。1.2.1电流的方向参考方向（正方向）：任意选定的方向。1.2电路中的参考方向Iab双下标：表示方法：I箭头：1.2.2电压的方向实际方向：高电位端指向低电位端。参考方向（正方向）：任意选定的方向。Uab双下标：1.2.3电动势的方向实际方向：电源内部由低电位端指向高电位端。电动势与电压的关系：方向相反，数值相等。表示方法：正负极性：+-实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。1.2.4实际方向与参考方向的关系若I=6A，则电流实际方向为从a流向b；例：若I=-

6、6A，则电流实际方向为从b流向a。I参考方向实际方向实际方向参考方向选定后电流(或电压)值才有正负之分。若U=6V，则电压的实际方向为从a指向b，实际方向与参考方向一致；若U=-6V，则电压的实际方向为从b指向a，实际方向与参考方向相反。实际方向参考方向U+-+-1.若电压与电流参考方向相同，则为关联参考方向；1.2.5关联参考方向与非关联参考方向2.反之，则为非关联参考方向。电路中如未作特殊声明均采用关联参考方向。U=IR+-U=-IR+-练习与思考例1.2.2如图，U1=-6V，U2=4V，试问Uab等于多少伏？解：例1.2.1如图，Uab=-5V，试问a，b两点

7、哪点电位高？解：a点电位低，b点电位高。U1U2ab+-+-ab1.3理想电路元件理想电路元件理想有源元件理想无源元件电压源电流源电阻元件电容元件电感元件1.3.1理想有源元件1.电压源:＋－USI＋－U＝US＝定值USUOI电压源的特点：输出电流I不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。可提供一个固定的电压US，称为源电压。输出电压U等于源电压US，是由其本身所确定的定值，与输出电流和外电路的情况无关。2.电流源：ISU＋－I＝IS＝定值ISUOI电流源的特点：输出电流I等于源电流IS，是由其本身所确定的定值，与输出电压和外电路的情况无关。输出电压