电工与电子技术 教学课件 作者 焦阳 第1章电路及其分析方法.ppt

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1、上篇电工技术第1章电路及其分析方法1.1电路的基本物理量1.3基尔霍夫定律1.2电路元件1.5电路的两种基本分析方法1.4电路中电位的计算1.6线性电路的两个重要定理1.7电路的暂态分析1.1.1电路与电路模型一.实际电路1.定义:（P1）2.组成:电源、负载、中间环节。导线电池开关灯泡1.1电路的基本物理量4.共性：建立在同一电路理论基础上3.作用:a能量的传输与转换；b传递和处理信号。电力电路电子电路二.电路模型(circuitmodel)导线电池开关灯泡电路图1.电路模型：反映实际电路元件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。2.理想电路元件：具有某种确定的电磁性

2、能的理想元件。理想电阻元件：表示消耗电能的元件。理想电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。理想电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。理想电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件。3.几种基本的理想电路元件：注意：不同的实际电路元件，在一定条件下可用同一模型表示；同一实际电路元件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式例三.集总参数电路满足集总条件的元件构成的电路，称为集总参数电路。集总条件注集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关元件尺寸元件工作的电磁波长1.1.2电流与电压及其参考方向一.电流(current)1.定义1mA=10

3、-3A，1A=10-6A单位：A（安培）、mA、A直流电流I，交流电流i2.实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。二.电压、电动势1.电压单位：V（伏特）、KV、mV直流电压U，交流电压u定义:规定电压的实际方向由高电位指向低电位。2.电动势定义:（P3）直流电动势E，交流电动势e规定电动势的实际方向由电源负极（低电位）指向电源正极（高电位）。如图：元件中电流或电压的实际方向有两种可能:实际方向ABA实际方向B三.电压和电流的参考方向(referencedirection)1.参考方向的规定电压和电流的参考方向是任意指定的。2.参考方向的表示（1）电流参考方

4、向的两种表示：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。iABiABAB（2）电压参考方向的三种表示方式：用箭头表示用正负极性表示用双下标表示uu+ABuABABAB3.参考方向与实际方向的关系若电压、电流参考方向与实际方向相同，则u>0,i>0;若电压、电流参考方向与实际方向相反，则u<0,i<0。例1根据参考方向与电压、电流的正负判断实际方向。i<0i参考方向AB实际方向实际方向i>0i参考方向BA+实际方向+实际方向U>0参考方向U+–参考方向U+–<0U4.关联参考方向关联参考方向i+-u-非关联参考方向

5、+iu元件或支路的电压和电流采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。ABABi例2＋－U电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向是否关联？答：A电压、电流参考方向非关联；B电压、电流参考方向关联。注意(1)分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。(3)参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际方向不变。1.1.3电功率一.电功率单位：W(瓦)二.电路元件吸收或发出功率的判断+-iu（1）u,i取关联参考方向p=ui表示元件吸收的功率p=ui表示元件发出的功率p>0发出正功

6、率(实际发出)，是电源。p<0发出负功率(实际吸收)，是负载。+-iu（2）u,i取非关联参考方向p>0吸收正功率(实际吸收），是负载。p<0吸收负功率(实际发出)，是电源。例3求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知：U1=1V,U2=-3V,U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,I3=-1A564123I2I3I1++++++－－－－－U6U5U4U3U2U1－解：注意对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率一.电阻元件1.定义对电流呈现阻力的元件。iu单位：(欧)2.伏安特性曲线1.2电路元件1.2.1电阻元件二.

7、线性电阻元件2.电路符号Rui3.伏安特性曲线1.定义任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。4.功率电阻元件总是消耗功率的。三.欧姆定律u、i取关联参考方向Rui+-u、i取非关联参考方向Rui+-定义电导单位：S(西门子)1.2.2电感电路1.线性电感元件(1)磁链（磁通链）N匝密绕的线圈，(2)线性电感元件2.电感元件的电压电流关系iuL+_+_eL由法拉第电磁感应定律(u,i关联)若u,i非关联，则假设电流i与eL取非关联参考方向KVL：1.2.3电容电路1.线性电容元件2.电容元件的电压电流关系uiC(u,i关联)若u,i非关联