电路的组成及电路中的主要物理量.ppt

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1、学习要点电路的组成及主要功能电流、电压参考方向功率计算第1章电路的组成及电路中　　　的主要物理量1.1电路及基本物理量电路的组成电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件按一定方式组合起来的电流通路。由电源、负载和中间环节3部分组成。电路的主要功能一：进行能量的转换、传输和分配。二：实现信号的传递、存储和处理。1.1.1电路的组成及功能1.1.2电流电荷的定向移动形成电流。电流大小：单位时间内通过导体截面的电量。大写I表示直流电流小写i表示电流的一般符号直流：电流的大小和方向不随时间变化交流：电流的大小和方向随时间作周期性变化正电荷运

2、动方向规定为电流的实际方向。电流的方向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。如果求出的电流值为正，说明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。1.1.3电压、电位和电动势电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。电路中某点的电位定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。正电荷由a转移到b获得能量,则a点低电位,负极;b点高电位,正极.正电荷由a转移到b失去能量,则a点高电位,正极;b点低电位,负极.直流电压:

3、电压的大小和极性都不随时间而变动.交流电压:电压的大小和极性都随时间而变动.电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向例：当ua=3Vub=2V时u1=ua-ub=1V最后求得的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。u2=ub-ua=－1V对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。电动势是衡量

4、外力即非静电力做功能力的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功，称为电源的电动势。电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。1.1.4电功率电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。功率与电流、电压的关系：关联方向时：p=ui非关联方向时：p=－uip＞0时吸收功率，p＜0时放出功率。例：求图示各元件的功率.（a）关联方向，P=UI=5×2=10W，P>0，吸收10W功率。（b）关联方向，P=UI=5×(－2)=－10W，P<0，产生10W功率。（c）非关联方向，P=－UI=－5×(－

5、2)=10W，P>0，吸收10W功率。解：元件A：非关联方向，P1=－U1I=－10×1=－10W，P1>0，产生10W功率，电源。元件B：关联方向，P2=U2I=6×1=6W，P2<0，吸收10W功率，负载。元件C：关联方向，P3=U3I=4×1=4W，P3>0，吸收10W功率，负载。P1+P2+P3=－10+6+4=0，功率平衡。例：I=1A，U1=10V，U2=6V，U3=4V。求各元件功率，并分析电路的功率平衡关系。1.2电路模型为了便于对电路进行分析计算，常常将实际电路元件理想化，也称模型化，即在一定条件下突出其主要的电磁

6、性质，忽略次要的因素，用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。由理想电路元件所组成的电路，称为电路模型。常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮的电压、电流关系即伏安关系（VAR）来决定的。1.2.1电路模型的概念1.2.2理想电路元件单位为欧姆（）、千欧(K)和兆欧(M)。其中1K=10001M=1000K1．电阻元件符号：电阻元件是一种消耗电能的元件。电阻没有极性（正、负极），这与电源不同，因此在电路中可以任意连接。或薄膜型电阻集成型电阻光敏型

7、电阻计算公式:R=Pl/S识别:（1）、文字直接标注常以、K、M取代小数点，例如：0.5可标为5，5.1K可以标为5K1。（2）、色环标注小功率电阻（特别是0.5瓦以下的碳膜和金属膜电阻）多用表面色环表示标称阻值，每一种颜色代表一个数字，这在工程上叫做色码。电阻阻值的色环表示有三环、四环和五环三种，其含义见下图。三环电阻四环电阻五环电阻颜色棕红橙黄绿蓝紫灰白黑金银本色有效数字1234567890乘数10110210310410510610710810910010-110-2容差%51020伏安关系（欧姆定律）：电阻的阻

8、值不随加在其上的电压或电流而变化。关联方向时：u=Ri非关联方向时：u=－Ri功率：iUO2．电容元件电容元件是一种能够贮存电场能量的元件,它的基本结构是在两个互相靠近的并排导体之间敷一层不良导电的绝缘材料——介质。电容具有两个引线，