电工技术 教学课件 作者 陈建军 第一章.ppt

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1、第1章电路的基本概念和基本定律知识要点电路模型的概念电流、电压的参考方向功率的计算电路基本元件的特性方程基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律1.1电路和电路模型1.1.1电路的作用与组成部分电路就是电流的通路，它是为了某种需要由某些电器设备或元件按一定方式组合起来的。1.1.2电路模型由一些理想电路元件所组成的电路，就是实际电路的电路模型。1.2电路分析中的基本变量及欧姆定律1.2.1电流及其参考方向在电场力的作用下，电荷的定向移动就形成了电流。正电荷定向移动的方向称为电流的实际方向。如果电流的参考方向与实际方向一致，电流为正值；如果两者相反，电流为负值。这样就可以根

2、据电流的正、负并结合参考方向来确定电流的实际方向。1.2.2电压及其参考方向电压的实际方向规定由高电位点指向低电位点，即为电压降的方向。如果电压的实际方向与参考方向一致时，电压取正值；如果电压的实际方向与参考方向相反时，电压取负。这样就可以根据电压值的正、负并结合其参考方向来确定电压的实际方向。1.2.3欧姆定律R=U/IU=RIU=-RI1.2.4电功率电功率是单位时间内元件(或电路)所转换的电能量，即对直流电路，有P=UI当U、I为非关联参考方向时，采用下式计算功率P=-UI若P>0，则表明元件吸收功率；若P<0，则表明元件发出功率。1.3电路元件1.3.1电阻

3、1.3.2电感1.3.3电容1.4电源有载工作、开路与短路1.4.1电源有载工作1.电压与电流U=RI2.功率与功率平衡1.4.2电源开路电源开路时的特征可用下列各式表示：1.4.3电源短路电源短路时的特征可用下列各式表示：1.5电压源与电流源1.5.1理想电压源理想电压源的特性：1)理想电压源两端的电压仅由自身决定，与流过它的电流及外电路无关。2)流过理想电压源的电流由外电路决定。3)理想电压源的内阻趋于零1.5.2理想电流源理想电流源的特性：1)理想电流源的电流仅由自身决定，与其两端的电压及外电路无关。2)理想电流源两端的电压由外电路决定。3）理想电流源的内阻趋

4、于无穷大。1.5.3电压源模型和电流源模型电压源模型电流源模型1.6基尔霍夫定律不能用串并联分析方法化简成无分支单回路的电路，称为复杂电路。(1)支路由一个或几个元件组成的分支电路叫支路。(2)节点三条或三条以上支路的连接点叫节点(3)回路电路中任何一个闭合路径叫做回路(4)网孔电路中不能再分的回路(中间无支路穿过)叫做网孔1.6.1基尔霍夫第一定律——节点电流定律（KCL）基尔霍夫第一定律——在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。1.6.2基尔霍夫第二定律——回路电压定律（KVL）基尔霍夫第二定律——对任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和为零

5、。注意问题：1)任意选定未知电流的参考方向。2)任意选定回路的绕行方向。3)确定电阻压降的符号。当选定的绕行方向与电流参考方向相同时(电阻电压的参考方向从“+”极性到“一”极性)，电阻压降取正值，反之取负值。4)确定电源电动势符号。当选定的绕行方向与电动势的方向相反(从“十”极性到“一”极性)，电动势取正值；反之取负值。5)基尔霍夫第二定律可推广用于不闭合的假想回路，将不闭合两端点间电压列入回路电压方程。1.7电路中电位的概念及计算1)电路中某一点的电位等于该点与参考点(电位为零)之间的电压；2)参考点选得不同，电路中各点的电位值随着改变，但是任意两点间的电压值是不

6、变的。所以各点电位的高低是相对的，而两点间的电压值是绝对的。