电工与电子技术第一章(已修改).ppt

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1、第一章电路的基本概念和基本定律1本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2.理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。2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欧姆定律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31.1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1.电路的作用电路是电流的通路，是

2、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42.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5电源负载中间环节开关实际电路电路模型电路：电流的通路.1.2电路模型6（1）电源：供给电能的设备。（2）负载：（3）中间环节（又称传输控制环节）：把其它形式的能量转换为电能。把电能转换为其它形式的能量各种控制电器和导线，起传输、分配、控制电能的作用。电阻热能电容电场能电感

3、磁场能71、电流电流强度（简称电流）：电荷有规律的定向运动即形成电流单位时间流过某一截面积的电荷量。定义式为：单位定义安培A，毫安mA1.3电路的基本物理量8方向a.实际正方向即物理学中规定的方向正电荷移动的方向电流方向电流方向9电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR10b.参考正方向:1.任意假定;2.若实际方向与参考正方向相同,则I为正值;3.若实际方向与参考正方向相反,则I为负值;I=1AI=-1A1

4、1IR箭头双下标baIab电流：c.表示方法在分析电路时,首先要假定电流的参考正方向,并以此为准去分析计算,最后从答案的正负来判定电流的实际方向.=-Iba122、电压：+Uab-ba定义：电路中两点间的电位差单位：伏特V,kV,mV方向：a.实际方向:b.参考正方向:；若实际方向与参考正方向相同,则U为正值；否则U为负值任意假定从高电位点指向低电位点，即电压降的方向。13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。实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流(

5、或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。14c.表示方法u_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）双下标箭头uab电压d.关联参考方向:元件的电压和电流取一致的参考方向.即满足“水”往低处流的方向.15IRURab假设:与的方向一致例假设:与的方向相反IRURabe.非关联参考方向:元件的电压和电流取相反的参考方向.16与电压相同,伏特VE=U+E-U3、电动势(E

6、)：单位负极指向正极.方向表示方法:电动势正负极性箭头abab+E-E用来衡量电源力对电荷做功的能力，即把其它形式的能量转换为电能的能力17小结:物理量的实际正方向在以后的解题过程中，注意一定要先假定“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。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.18例已知：E=2V,R=1Ω问：当Uab分别为3V和1V时，IR=?EIRRURabUab解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；+-c=Uac+Ucb(2)列电路方程：19(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方

7、向与假设方向相反）EIRRURabU204、电功率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？2122IRUab或IRUab“吸收功率”（负载）“发出功率”（电源）若P0若P0IUab+-根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）U、I均为负U、I均为正U、I均为正U、I一正一负23例:在下图中,方框代表电源或负载.已知U=220V,I=-1A,试问那些方框是电源,哪些是负载?+U--U++U--U+IIII电源电源负载负

8、载24例某电路中的一段支路含有电源,如图,支路电阻R=0.6Ω,测得该有源支路的端电压为230V,电路中的电流I=5A,试求:(1)此有源支路的电动势;(2)此有源支路在电路中属于电源性质还是负载性质?解:R+E_+U_I(1)U=-IR+EE=U+RI=233V(2)此支路向外电路提供电能,属于电源的性质.251.