电工学 电子技术( 第七版 秦增煌)课件 第1章.ppt

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1、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电压和电流的参考方向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。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)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，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定

2、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2.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...输电线直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。电路的组成：电源，负载和中间环节电源：将非电能转换成电能的装置，例如：发电机、干电池负载：将电能转换成非电能的装置例如：电动机、电炉、灯中间环节：连接电源和

3、负载的部分，起传输和分配电能的作用。例如：输电线路简单电路：S电源中间环节负载E复杂电路：发电机电灯电动机电炉升压变压器降压变压器输电线电源中间环节负载我们常将具有一定功能的电路视为一个系统。对一个系统而言，电源（或信号源）的作用称为激励，由激励引起的结果（如某个元件上的电流、电压）称为响应。激励和响应的关系就是作用和结果的关系，往往对应着输入与输出的关系。分析“电路”问题的核心点任何电路，都是在电动势、电压或电流的作用下进行工作的，对于电路的分析和计算就是要讨论电压、电动势和电流状态以及它们之间的关系。即讨论响应的状态及与激励的关系1.2电路模型（cir

4、cuitmodel)为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。实际电路都是根据人们的需要将实际的电路元件或器件搭接起来，以完成人们的预想要求。如发电机、变压器、电动机、电阻器及电容器等，但是，实际元器件的电磁特性十分复杂。为便于对电路的分析和数学描述，常将实际元器件理想化（即模型化）实际电路实际器件（电阻器、电容器、电感线圈、晶体管、集成电路等）电路模型抽象近似理想电路元件（电阻元件、电容元件、电感元件、电源、理想运放等）器件建模：1.保留主要电

5、磁特性2.一个器件可由多个元件模型表示电路的建模过程理想电路元件：在一定条件下，突出其主要电磁性，忽略次要因素，将实际电路元件理想化（模型化）。电路模型：由理想电路元件所组成的电路，就是实际电路的电路模型。手电筒的电路模型例：手电筒R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关电池是电源元件，其参数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认

6、为是无电阻的理想导体。开关用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。电路与电路模型实际电路：电路模型：导线开关电池灯泡+R0R开关E干电池电珠S导线开关电池+R0R开关E干电池电珠SI电阻(resistance)R电感(inductance)L电容(capacitance)C电压源(voltagesource)电流源(currentsource)Is常用理想元件如下：E电路的基本物理量1.电流(current)概念:电荷有规则的定向运动大小:单位时间通过导体横截面的电荷量方向:正电荷移动的方向单

7、位:安培(A)毫安(mA)微安(A)abSIabi=dq/dtI=q/t(直流)2.电压(voltage)ab两点间的电压Uab在数值上等于电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功。abEbaIUabUab=Va-Vb单位：伏特(V)千伏(kV)毫伏(mV)3.电位（electricpotential)电路中某点的电位就是该点到参考点之间的电压，数值上等于电场力把单位正电荷从该点移到参考点所做的功。参考点用或表示。Va=Uao4.电动势（electromotiveforce)abEbaIUab电源的电动势Eba在数值上等于电场力把单位正电荷从电源的低电位

8、端b经电源内部移到高电位端a所做的功。单位：电动势与电压的单位相同