电路的基本概念与基本定律.ppt

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1、第1章电路的基本概念基本定律目录1.1电路的作用与组成1.2电路模型1.3电流和电压的参考方向1.4电路的功率1.5电路元件1.7基尔霍夫定律1.8电路中的电位及计算1.1电路的作用与组成部分1.1.1电路的作用1.1.2电路的组成1.1.1电路的作用（1）能量的传输和转换（2）信号的传递和处理1.1.2电路的组成（1）电源（2）负载（3）中间环节能量的传输和转换例发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉电力系统电路示意图输电线信号的传递和处理例中间环节负载放大器话筒扬声器扩音机电路示意图信号源（电源）1.2.1实际电路元件（1）绕线电

2、阻、电灯（2）电感器（3）各式电容（4）电池、发电机、光电池1.2电路模型返回电路元件的理想化在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。为什么电路元件要理想化?便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。返回1.2.2理想电路元件（1）电阻（2）电感（3）电容（4）电压源（5）电流源1.2.3电路模型手电筒的电路模型UI开关E＋－R0R干电池电珠电压和电流的方向实际方向参考方向参考方向在分析计算时人为规定的方向。水流的例子?=-1/S1.3电压和电流的参考方向返回物理量单位实际

3、方向电流IA、kA、mA、μA正电荷移动的方向电动势EV、kV、mV、μV电源驱动正电荷的方向电压UV、kV、mV、μV电位降低的方向电流、电动势、电压的实际方向返回问题在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，如何解决？(1)在解题前任选某一个方向为参考方向（或称正方向）；(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；解决方法返回欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。不同参考方向下的欧姆定律返回

4、当电压和电流的参考方向一致为关联参考方向。此时U=RI当电压和电流的参考方向相反为非关联参考方向。此时U=－RI注意:返回解应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R例题1.3.1返回aIRUb功率的概念：设电路任意两点间的电压为U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:功率有无正负？如果UI方向不一致结果如何？1.4电路的功率在U、I正方向选择一致时IRUab或IRUabP=UIP=-UIIUab+-在U、I正方向选择相反时当计算的P>0时,则说明U、I的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。所以，从P的+或-可以

5、区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时当计算的P<0时,则说明U、I的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）解电路如图。已知Ｕ１＝１４Ｖ，Ｉ１＝２Ａ，Ｕ２＝１０Ｖ，例题1.4.1返回说明各元件的的性质。Ｉ２＝-１Ａ，Ｕ３＝－４Ｖ，Ｉ４＝－１Ａ。求功率。Ｐ１＝-Ｕ１×Ｉ１＝-２８ＷP>0，为负载。P<0，为电源。Ｐ２＝-Ｕ２×Ｉ２＝１０ＷＰ３＝-Ｕ３×Ｉ１＝８ＷP>0，为负载。P>0，为负载。Ｐ４＝-Ｕ２×Ｉ２＝１０ＷＰ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４＝０能量守衡关系电源与负载的判别分析电路

6、时，如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？U和I的参考方向与实际方向一致U和I的实际方向相反，电流从＋端流出，发出功率电源负载U和I的实际方向相同，电流从＋端流入，吸收功率IUab+-IRUabIRUab当返回1.5.1无源电路元件1.5.2有源电路元件1.5.3两种电源的等效互换1.5电路元件在电路理论上，为了表征电路部件的主要物理性质，以便进行定量分析，通常将电路部件的实体用它的模型来代替。电路部件的模型由一些具有典型物理性质的理想电路元件构成。基本理想电路元件有五种，即：电阻元件、电感元件，电容元件、理想电压源和理想电流源。电阻元件电

7、阻元件的性质电阻元件的电压、电流关系——欧姆定律电阻元件的功率关系电阻元件的能量关系额定值电阻元件的串并联联接的等效变换1.5.1无源电路元件电阻元件元件的性质理想电阻元件只具有消耗电能这一种电磁性质（电阻性）。常见的电阻元件如白炽灯、电炉等。一段导体的电阻与该导体的长度和该导体的电阻率成正比与它的截面积成反比：R——电阻值ρ——电阻率L——导体长度S——导体横截面积如果长度的单位是米，面积的单位是米2，则电阻的单位是欧姆。所以，电阻率的单位为：欧米。比欧姆大的单位有千欧和兆欧。他们之间的关系为：电阻在电路中的表示符号为：R电压、电流关系

8、——欧姆定律如果一段电阻的阻值为常数，则称为线性电阻，线性电阻遵循欧姆定律——其端电压和流过的电流是正比关系，比例常数叫做电阻(符号为R）。可见R既是这种元件的名称，又是表示其物理性质的电路参