中南大学电工学第1章直流电路_01

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1、序言一、教材：《电工学》中南大学出版社，李飞主编参考教材：1.《电工学(少学时)》高等教育出版社，唐介主编2.《电工学》高等教育出版社，秦曾煌主编1二、课程内容2三、学期学习要求平时成绩30%=作业20%+平时点名10%作业成绩=多次作业成绩的平均平时作业要求：1、字迹工整，作图美观2、答题规范：①步骤完整;②图形齐全3、不能抄袭。如有抄袭，则抄者与被抄者皆得50分3第1章直流电路41.1电路的作用和组成一、什么是电路电路就是电流流通的路径。E二、电路的组成电源：将非电形态的能量转换为电能。负载：将电能转换为电形态的能量。导线等：起沟通电路和输送电能的作用。

2、5三、电路的作用一是实现能量的输送和转换。二是实现信号的传递和处理。6当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，这种电路称为直流电路。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交流电流时，这种电路称为交流电路。四、直流电路与交流电路直流电路中变量的符号表示：直流电路：用大写字母I、U、P交流电路：用小写字母表示瞬间变量i、u、p71.2电路模型及电路变量1.2.1电路模型在电路分析中，不直接研究实际电路，而是研究电路模型。电路模型：理想电路元件连接构成SR0RE手电筒的电路模型8电流电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。单位：安[培]（A）直流电路中：I=Qt

3、i=dqdt（A）IEUS＋－＋－＋－UL＋1.2.2电路变量定义：单位时间内通过电荷的变化率92.电位电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能。参考点的电位为零。IEUS＋－＋－＋－UL直流电路中电位用V表示，单位为伏[特]（V）。参考点的选择：①选大地为参考点：②选元件汇集的公共端或公共线为参考点：103.电压电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的电能。电压就是电位差。IUS＋－＋E－＋－UL单位：伏[特]（V）。US是电源两端的电压，UL是负载两端的电压。4.电动势电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正

4、极时所转换而来的电能称为电源的电动势。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。符号：E或e，单位：V。11IEUS＋－＋－＋－UL6.电能定义：在时间t内转换的电功率称为电能：W=Pt符号：W（直流电路）。单位：J。单位转换：千瓦时（kW·h）1千瓦时为1度电，1kW·h＝3.6106J。电源产生的功率：PE=EI5.电功率定义：单位时间内所转换的电能。符号：P（直流电路）。单位：W。负载取用的功率：PL=ULI电源输出的功率：P=USIUS121.3电路中的参考方向13参考方向：假设正方向在分析计算时，对电流、电压人为规定的正方向实际正方向：物理中对电流、

5、电压规定的方向电流：正电荷运动的方向电压：由高电位端指向低电位端例：IIaabb正值负值注意：在以后的解题过程中，一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程计算。14参考方向的表示：1、电流参考方向的表示：i②双下标表示①箭头表示iABAB2、电压参考方向的表示：u③“+”、“-”表示①箭头表示uABAB②双下标表示u+-15i)原则上参考方向可任意选择。ii)为了分析方便，常选定电压和电流的参考方向一致，这样设定的参考方向称为关联参考方向，否则称为非关联参考方向。i+-u关联参考方向i+-u非关联参考方向16iii)吸收功率及发出

6、功率的判断：负载UL:电压与电流真实方向相同，P=ULI>0，吸收功率，在电路中消耗电能IUS＋－＋－UL1)真实方向情况下电源US:电压与电流真实方向相反，P=－ULI<0，发出功率，在电路中提供电能结论：判断吸收功率还是发出功率的实质是判断元件的电压与电流真实方向是否一致172)参考方向情况下①关联参考方向情况下，对于某一元件:P=UI如果P>0，说明该元件电压与电流真实方向相同，该元件吸收功率，在电路中消耗能量，元件在电路中起负载作用；第一种方法：如果P<0，说明该元件电压与电流真实方向相反，该元件发出功率，在电路中提供能量，元件在电路中起电源作用；1

7、8②非关联参考方向情况下，对于某一元件:P=－UI如果P>0，说明该元件电压与电流真实方向相同，该元件吸收功率，在电路中消耗能量，元件在电路中起负载作用；如果P<0，说明该元件电压与电流真实方向相反，该元件发出功率，在电路中提供能量，元件在电路中起电源作用；19关联参考方向下：如果P>0，该元件吸收功率，消耗能量，起负载作用；如果P<0，该元件发出功率，提供能量，起电源作用第二种方法：P=UI②非关联参考方向下：如果P<0，该元件吸收功率，消耗能量，起负载作用；如果P>0，该元件发出功率，提供能量，起电源作用20例1：如图所示电路中，各元件电压和电流的参考方

8、向均已设定。已知：I1=2A,I2=-1A,I3=-