电路原理_第1讲绪论、变量、方向、功率.ppt

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1、电路原理王树民2007年3月清华大学第1讲电路元件和电路定律（1）1.1绪论1.2电路模型和电路变量1.3电压电流的参考方向1.4电路的功率1.1绪论电工理论是电磁现象技术应用的科学电工理论:电路理论电磁场理论一、学习的重要性：1、电在人类社会向现代化发展的过程中起着越来越重要的作用如：国民经济的发展，人民生活水平的提高，信息化社会（3C）Computer:计算机Communication:通信Control:控制便于产生、便于传送、便于控制、便于测量、使用方便、电工设备效率高。3、我国电力工业的发展和现状1949年1994年2000年2005年装机容量（万

2、千瓦）：185199003190052000发电量（亿千瓦时）：4390901368517500人均电量（千瓦时）：10/10391350发电量居世界第2位；2、电能的优点最大火电厂：河南谏壁电厂，162.5万千瓦最大水电厂：湖北葛洲坝电厂，装机容量271.5万千瓦秦山核电厂，30万千瓦压水堆机组91年12月并网发电。大亚湾核电厂，两台90万千瓦压水堆机组94年2月和5月并网发电。在建三峡电站：装机容量为26台70万千瓦机组共1820万千瓦，现已有4台机组并网发电。2002.1.20开工小湾电站装机容量6台70万千瓦机组共420万千瓦。河北邯郸马头电厂葛洲坝

3、电厂上海外高桥电厂900MW发电机500kV四分裂传输线220kV单相变压器4、电能管理不当，会造成重大损失二、电路课学习的内容1、电路课是在物理学电磁学的基础上，研究各种具体电路中发生的各种电磁现象和电磁过程，研究定性分析与定量计算的方法，解决工程实际问题。实际电路电路模型解方程：（代数、微分、偏微分）结果2、电路的分类：（1）线性电路和非线性电路（2）时不变电路和时变电路（3）集总参数电路和分布参数电路3、电路理论包括电路分析和电路综合列方程，KCL、KVL、VAR集总参数元件与集总参数电路集总参数元件：每一个具有两个端钮的元件中有确定的电流，端

4、钮间有确定的电压。集总参数电路：由集总参数元件构成的电路。一个实际电路要能用集总参数电路近似，要满足如下条件：即实际电路的尺寸必须远小于电路工作频率下的电磁波的波长。已知电磁波的传播速度与光速相同，即v=3×105km/s(千米/秒)(1)若电路的工作频率为f=50Hz，则周期T=1/f=1/50=0.02s波长=3×1050.02=6000km一般电路尺寸远小于。(2)若电路的工作频率为f=50MHz，则周期T=1/f=0.0210–6s=0.02s波长=3×1050.0210–6=6m此时一般电路尺寸均与可比，所以电路不能视为集总参数电

5、路。三、学习电路课应注意的问题1、理论性和工程性。2、善于思考、进行分析、加以总结、形成概念，要注意问题的出发点、局限性、其中的关键和技巧。3、科学作风的培养，计算能力和实验技能的提高。1.2电路模型和电路变量一、电路（circuits）电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。电源（source）：提供能量或信号。负载（load）：将电能转化为其它形式的能量，或对信号进行处理。导线（line）、开关（switch）等：将电源与负载接成通路。电路是电工设备构成的整体，它为电流（current）的流通提供路径。二、电路模型（circuitmodel）理想电路

6、元件由实际元件抽象出来具有某种单一电磁性质的假想元件。几种基本的理想电路元件电阻（resistor）元件：表示消耗电能的元件。电感（inductor）元件：表示各种电感线圈产生磁场、储存能量的作用。电容（capacitor）元件：表示各种电容器产生电场、储存能量的作用。电源（source）元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件。2.电路模型由理想电路元件组成的电路，其与实际电路具有基本相同的电磁性质。导线电池开关灯泡例实际电路电路模型主要有电压（voltage）、电流（current）、电荷（electriccharge）、磁通链（magneticf

7、luxlinkage）等。1.电流带电质点有规律的运动形成电流。电流的大小用电流强度表示。电流强度：单位时间内通过导体横截面的电量。单位名称：安（培）符号：A（Ampere，安培；1775–1836，France）三、电路中的主要物理量SI制中，一些常用的十进制倍数的表示法符号TGMkcmnp中文太吉兆千厘毫微纳皮数量101210910610310–210–310–610–910–122.电压（voltage）电场中某两点A、B间的电压（降）uAB等于将点电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与该点电荷q的比值，即单位名称：伏（特）符号：V（Volt，伏

8、特；1745–1827，Italian）AB3.电位