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《电工电子技术基础 教学课件 作者 任雨民 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、第一章电路的基本概念与基本定律§1.1电路及电路模型一.电路电路就是电流通过的路径,以手电筒为例:图1-1E实际电路元件电路模型开关电池电珠又如扩音机,其电路示意图为:图1-2二.电路的作用1.电能传输与转换。2.信号的传递与处理。三.电路的基本组成以手电筒为例,包括:电源:电池,提供能量。负载:电珠,把电能转化为其他形式的能量(光能)。开关:控制电路通或断。导线:筒体,输送和分配电能。1.1.2电流、电压及其参考方向带电粒子向一个方向移动形成电流。带电粒子如电子(带负电荷)、离子(可带正或负电荷)、空穴(带正电荷)。电流由其大小与方向
2、来描述。1.电流的大小用电流强度来表示,定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量。即:(1-1)图1-3is在电工技术中有时采用比安培更大的单位千安培(KA),电子技术中则采用小电流的单位,如毫安(mA),微安(),纳安(nA)。电流强度的单位是安培(A)。当dq=1C,dt=1S,则i=1A。(1-2)式(1-1)可改写为:如果电流不随时间变化,=常数,这种电流称为直流,这时,uA2.电流的方向①电流的实际方向正电荷运动的方向规定为电流的方向,负电荷形成的电流其方向与运动方向相反。图1-4如图1-4,带电极板使电荷运动,电荷形成的电流方
3、向为自A到B,这就是电流的实际方向。+－②电流的参考方向在较复杂的电路中,某支路ab其实际电流方向在求解前往往很难判断.但描述电路元件性质和连接方式规律的公式的列写都与电流的方向有关为此在进行分析之前,我们必须给各支路的电流一个假定的正方向用箭头表示,称为电流的参考方向,也称为假定方向。电流的参考方向AB电流的实际方向将根据求解后电流数值的正负以及电流的参考方向来决定,电流的大小由电流数值的绝对值来表示。如图1-5中,若求解结果i=5A，则表示该支路电流大小为5A，方向由a到b,若i=-5A，则表示这段电路中的电流大小为5A，方向为由b
4、到a。注意:如果参考方向事先没有给定,也就无法根据电流的正负确定实际电流方向。此外，电流方向除了用箭头表示外,还可以用双下标表示,如图1-5中电流可表示为Iab。1.1.3电压、电位、电动势1.电压电压就是单位正电荷从电路中的一点移至另一点时电路所吸收或放出的能量。若为吸收能量则称为电压降;若为放出能量则称为电压升,电压升就是负的电压降。。(1-3)应该指出,有时“电压”一词就是指电压降用u表示。即:式中dw为电路吸收的能量；dq为通过的电荷。一库仑的正电荷被电路吸收的能量若为一焦耳,则该电路的电压降为一伏特。2.电压参考极性电路中某两
5、点a、b间,在某一时刻的电压可能是电压降,也可能是电压升。这一情况,在求解之前也是不知道的,但描述电路元件性质和连接方式的公式的列写也是与这个电压的极性有关的,所以,在作电路分析之前,我们也必须给出一个假定的电压降方向,用“+”、“-”号表示,“+”号表示高电位端,“-”表示低电位端,称电压的参考极性。如图1-8所示：图1-8电路中两点间电压的真实极性由求解所得电压数值的正.负以及电压的参考极性来确定。如图1-8中,若u=5v则表示a,b两点间电压的大小为5v,且a点是高电位端,b点是低电位端,a到b有5v的电压降;若u=-5v,则a,
6、b两点间电压为5v,但b点是高电位端,或说a到b有5v电压升。在图1-10中标示的u和i的参考方向下，对元件B而言，其电压、电流的参考方向是关联的；而对元件A而言，其电压、电流的参考方向是非关联的。例1-1考察图1-10所示两电路元件.图1-10第（5）页关于四端网络电压电流方向的规定。图1-113.电位而电路中其它各点对该点的电压就称为相应点的电位。参考点的电位规定为零。在电路中，特别是在电子电路中，选择一个点作为参考点，如图1-11中,若选d点为参考点，则a、b、c各点的电位为由电压和电位的概念可知，电路中某两点的电压一定等于该两点
7、间的电位之差，如在图1-11中在电子仪器中通常选取公共接地点或仪器的外壳作为参考点，在电路图中符号或表示，必须指出，各点电位的大小和正负，与所选参考点有关，而某两点之间的电压却与参考点无关。┷可见,不管电位参考点选在何处,灯上电压 将均为+10V。对于(a),对于(b),例1-2如图1-12所示。图1-124.电动势由电源E和外电路R构成的电流通路。在电源两极板电场的作用下正电荷从电极a经外电路R流向电极b,流经R时,正电荷放出能量,而外电路R吸收能量。电荷的移动使电极a正电荷减少,电位逐渐降低,电极b因正电荷的增多,电位逐渐升高
8、,其结果是a和b两电极的电位之差逐渐减小,电流亦逐渐减小。为了维持电流的持续性,电源应该产生外力(电源力),把正电荷从电源负极(低电位处)电磁力又由热或机械力转化而来。对于发电机这种电源力是电磁力,在电池中
