电工学基础知识.ppt

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1、学习内容任务三：三相交流电路任务一：电路基本概念和基本定律任务二：单相正弦交流电路任务四：磁路与磁性材料项目一：电工学基础知识任务一：电路基本概念与基本定律依据基本概念基本元件基本定律基础前提1.1电路基本概念1、电路及其功能电路由电工、电子器件或设备根据功能需要，按照某种特定方式连接而成的电流的通路手电筒电路电池提供电能称电源灯泡取用电能称负载导线和开关称中间环节，连接电源与负载，起分配与控制电能的作用一、电路及电路模型电路功能照明电路和动力电路，习惯上常称为“强电”电路电话线路和计算机线路等，习惯上也常称为“弱电”电路。电能的传输、分配和转换电信号的传递和处理2、电路模

2、型理想元件组成的电路理想元件是指忽略了实际电气元件的次要因素，突出主要因素，并将它抽象为只含一种参数的元件模型实体电路电路模型3、电路工作状态通路（有载状态）开路（空载状态）短路电路闭合，灯泡发亮电路断开，灯泡不亮导线直接将电源两端连在一起，此时电源处于短路状态二、电压、电流及其参考方向1、电流及其参考方向*电流电源作用下电荷有规则运动时形成电流也是用来衡量电流强弱的物理量。“电流”不仅代表一种物理现象，也代表一个物理量。直流电流（DC）简称直流，I表示交流电流（AC）简称交流，i表示电流大小和方向不随时间变化电流大小和方向均随时间变化*电流单位*电流实际方向习惯规定为正电

3、荷运动方向*电流参考方向假定，用带有箭头的线段表示带箭头的实线段为电流参考方向，虚线段为电流实际方向简单的直流电路，电流实际方向是由电源的正极性端流出的。但在分析复杂的直流电流时，对于某条支路电流的实际方向往往难于判断；在分析交流电路中由于电流的方向是随时间变化的，所以它的实际方向就不能确定参考方向选定后，电流就有了正值和负值之分了，电流的正负符号就反应了电流实际方向。如果为正表示电流的真实方向与参考方法一致，为负表示电流的真实方向与参考方向相反。2、电压及其参考方向*电压电压是电路中产生电流的根本原因a、b两点的电压等于其两点间的电位差电路中某点电位在数值上等于该点与参考

4、点之间的电压电位参考点（零电位点）参考点选取大地接地装置相连的机壳电子设备的公共连接点*电压实际方向规定为高电位指向低电位，即电位降的方向*电压单位*电压参考方向“＋”、“－”极性符号表示极性为“＋”称为高电位极性为“—”称为低电位有用箭头表示，箭头的方向为高电位端指向低电位端电压的实际方向与参考方向一致时，电压为正值。3、电压、电流关联参考方向同元件的电压、电流参考方向选为一致，即电流从电压“＋”极性的一端流入，并从电压“－”极性的一端流出三、电路中功率3、电压、电流关联参考方向同元件的电压、电流参考方向选为一致，即电流从电压“＋”极性的一端流入，并从电压“－”极性的一端

5、流出在电工学中，电功率简称功率功率的单位为W（瓦）。在电力系统中，常用kW（千瓦）或MW（兆瓦）为功率单位，弱电工程中，常用mW（毫瓦）*电功率关联参考方向*元件吸收功率计算非关联参考方向*功率正负区分元件的性质，或是电源，或是负载p﹥0，元件吸收功率，具有负载特性，用于消耗电能P＜0，元件发出功率，具有电源特性，用于提供电能*设备额定值在给定工作条件下保证电器设备安全运行而规定的容许值如额定电压、额定电流和额定功率一盏白炽灯上标有220V、60W，表示这盏灯的额定电压为220V，额定功率为60W。满载工作状态电气设备的电流等于额定电流轻载工作状态过载工作状态电气设备的电流

6、小于额定电流电气设备的电流大于额定电流试计算各元件的功率，并说明是发出功率还是吸收功率。元件吸收功率元件吸收功率元件发出功率1.2电路基本元件一、电阻元件1、电阻元件的欧姆定律一个电气元件能够将电能转化为热能消耗掉，那么它的理想电路模型就可抽象为电阻元件，如白炽灯、电炉等的基本特性都可抽象为电阻元件2、电阻元件的串联特点①各电阻按首尾顺序相连；②各电阻中通过同一电流③两个电阻串联时的分压公式④等效电阻（总电阻）等于各电阻之和2、电阻元件的并联特点①各电阻连接在两个公共的节点之间；②各电阻两端电压相同；③两电阻并联时的分流公式④等效电阻（总电阻）的倒数等于各电阻倒数之和二、电

7、容元件电流电压关系能够存储电场能量u恒定（如直流），则i=0，电容相当于开路电压变化时才有电流这种性质,称为电容的动态性质,电容元件又被称为动态元件。关联参考方向三、电感元件电流电压关系能够存储磁场能量i恒定（如直流），则u=0，电感相当于短路电流变化时才有电压这种性质,称为电感的动态性质,电感元件又被称为动态元件。关联参考方向四、电源元件1、电压源理想电源端电压恒定值时，称为稳压源。电流流过电压源，是从低电位流向高电位，则电压源向外提供电能电流流过电压源，是从高电位流向低电位，则电压源吸收电能，如电池充电2、电流