电工技术 教学课件 作者 刘永波 第1章.ppt

《电工技术 教学课件 作者 刘永波 第1章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、学习要点电流、电压参考方向及功率计算常用电路元件的伏安特性电路的工作状态额定值的意义基尔霍夫定律电位的概念及计算第1章电路基础知识第1章电路基础知识1.1电路及其主要物理量1.2电路元件1.3基尔霍夫定律1.4电阻的串联与并联1.5电路的状态和电气设备的额定值1.1电路及其主要物理量电路的组成电路是电流的通路，由电源、负载、中间环节三个部分按一定方式组成的。各部分的主要功能电源：电路中电能的来源，是把非电能转化为电能的装置。负载：消耗电能的设备，将电能转换为其他形式的能量，为人们所利用。中间环节:连接电源和负载的部分，起传递

2、、分配和控制电能的作用。1.1.1电路的概念1.1.2电路的主要物理量电流:带电粒子的有规则定向运动就形成了电流，其数值等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流大小：单位时间内通过导体横截面的电荷量大写I表示直流电流;小写i为表示电流的一般符号。1.电流规定正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的实际方向。电流的方向可用箭头或双下标变量表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向,也称正方向。如果求出的电流值为正，说明电流的参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。图1-2电流的参考方向与实际方向2.电压

3、、电动势和电位（1）电压：设在某一电路中电场力把电荷q从A点经外电路移动到B点所做的功为WAB，则电场中A点到B点的电压为电压的方向（实际方向）规定由高电位端指向低电位端，即为电压降的方向。在分析电路时，也需选取电压的参考方向。当电压的参考方向与实际方向一致时，电压为正值（U>0）；反之，当电压的参考方向和它的实际方向相反时，电压为负值（U<0）。电压的参考方向也是任意指定的。在电路中，参考方向可用箭头来表示，也可用双下标表示，如UAB表示A和B之间电压的参考方向是由A指向B的，也可用极性“+”、“-”表示，“+”表示高电位

4、，“-”表示低电位。求得的U为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。图1-4电压的参考方向与实际方向在分析电路时，电压和电流参考方向的假定，原则上是任意的。但为了方便起见，元件上的电压和电流常取一致的参考方向，这称为关联参考方向；如不一致，称为非关联参考方向。若U与I参考方向一致，则其电压与电流的关系是U=IR；若U与I参考方向不一致，则电压与电流的关系是U=-IR。可见，在列写电压与电流的关系式时，式中的正负号由它们的参考方向是否一致来决定。图1-5关联参考方向与非关联参考方向（2）电动势：衡量非电场力

5、对电荷做功能力的物理量。非电场力将单位正电荷从电源低电位端B（负极）经电源内部移到高电位端A（正极）所做的功称为电源的电动势，用字母E表示。电动势的实际方向在电源内部是从低电位指向高电位。（3）电位：度量电路中各点所具有的电位能大小的物理量，是一个相对的概念，它必须是相对于某个特定的参考点而言的。电位在数值上等于电场力将单位正电荷从该点移到参考点所做的功，用V表示。参考点的电位值一般设为零，因此也称为零电位点。对照电位与电压的定义，不难理解电路中任意一点的电位，就是该点与参考点之间的电压，而电路中任意两点之间的电压，则等于这

6、两点的电位之差。式中，VA为A点的电位，VB为B点的电位。1kV=103V1mV=10-3V那么如何选取参考点呢？从理论上讲，是把无穷远处作为零电位参考点；在工程上，是把大地作为零电位参考点；在电子技术上，以机壳或导线汇交点作为零电位参考点。实际上，零电位参考点可以任意选定，它只是作为一个电位比较标准，在电路图中用“⊥”符号表示。在国际单位制中，电压、电动势和电位的单位都是伏特（V）。当电场力把1C（库仑）的电荷从一点移到另一点所做的功为1J（焦耳）时，该两点间的电压为1V。有时也用千伏（kV）、毫伏（mV）为单位，它们之间

7、的换算关系为下面以图1-6为例，来讨论电路中各点的电位。设E1=30V，E2=40V，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=10Ω，I1=1A，I2=1A，I3=2A。先把D点设为参考点，则各点的电位如下：VD=0VVA=E1=30VVB=I3R3=20VVC=E2=40V如果把上图中的B点作为参考点，则各点的电位值为VB=0VVA=I1R1=10VVC=I2R2=20VVD=-I3R3=-20V图1-6电路中各点的电位无论是把B点作为参考点，还是把D点作为参考点，虽然各点的电位值变了，但任意两点间的电压是不变的。如C到B点的电

8、压总为UCB=VC-VB=I2R2=20V。从上面的结果可得出如下两点结论：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不同，但是任意两点间的电压是不变的。所以各点电位的高低是相对的，而两点间的电压是绝对的。在画电路图时，特别在画电子电路