《电工学》第1章电路的基本定律及分析方法(简).ppt

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1、第一章电路的基本概念、定律与基本分析方法本章讲授学时：10学时1.1电路的组成及作用电路即电流的通路，它是为了某种需要由一些电工设备或元件按一定的方式组合起来的。连续电流的通路必须是闭合的。电路的结构将依它所完成的任务不同而不同，可以简单到由几个元件构成，也可以复杂到由成千上万个元件构成。1.1.1电路的组成电源负载中间环节信号源图1.1蓄电池对白炽灯供电电路图1.2热电偶测温电路热电偶毫伏表1.实现电能的传输与转换——电力系统的电路发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉输电线图1.3电力系统示意图2.实现信号的传递与处理——电子信号电路如图1.2热电偶测温电路1.1.

2、2电路的作用实现信号的传递与处理的例子又如扩音机，其电路示意图如图1.4所示:信号源处理负载放大器话筒扬声器图1.4扩音机电路示意图信号传递与处理的例子是很多的,如收音机、电视机的接收电路。1.2.1电路的基本物理量与参考方向电流电压、电位与电动势电功率1.2基本物理量、参考方向以及各物理量的计算第一:电流表示一种物理现象第二:电流的大小用电流强度表示电荷有规则的运动就形成电流。负电荷的运动效果与等量的正电荷在相反方向上的运动效果是相同的。电流强度是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流电流有两个涵义如果电流的大小和方向都不随时间变化，则称为直流电流(directc

3、urrent，简写为DC)，用大写字母I表示。如果电流的大小和方向都随时间变化、则称为交流电流(alternatingcurrent，简写为AC)，用小写字母i表示。电流强度简称电流。电流的单位是安培，用A表示。1mA（毫安）=10-3A1µA（微安）=10-6A电流的真实方向和正方向电荷的规则运动形成了电流，所以电流就应该有方向，习惯上，把正电荷运动的方向规定为电流的实际方向。而电子运动的方向与等量正电荷运动的效果相同，方向相反。所谓参考方向（正方向）就是在一段电路里，在电流两种可能的实际方向中，任意选择一个方向作为参考。当实际方向与参考方向一致，其值为正；相反，其值为

4、负。ABIABIABIABI电压的概念：电荷在电场力作用下形成电流，在这个过程中电场力推动电荷运动做功，电压就是表示电场力移动电荷做功能力的一种度量。如图所示：电荷dq在电场力作用下从A点运动到B点所做的功是dw，则A点与B点之间的电压为：电压、电位与电动势即：在数值上，A、B两点间的电压就是电场力把单位正电荷从A点移动到B点所做的功。电压的单位：用伏特（V）表示：1（V）伏特=1（J）焦耳/1（C）库仑对直流电压：电位的概念电位是表示电场中某一点性质的物理量，而且是相对于确定的参考点而言的。定义：电场中某点A的电位在数值上等于电场力将单位正电荷从A点沿任意路径移动到参考

5、点所做的功。注意：1、电位是一个相对的物理量，不确定参考点，讨论电位就没有意义；2、在同一电路中，当选定不同的参考点时，同一点的电位是不同的。电压的正方向电压的正方向又叫电压的极性规定电路中电压的真实方向是由高电位指向低电位的方向，即：电场力移动单位正电荷做正功的方向。和电流一样，在分析计算电路的时候电压也需要一个正方向。其选择方法和电流的正方向一样，当选定正方向以后，电压的值也有了正负之分，当正方向与实际方向一致，为正；反之，为负。电压的表示方法1.直接写成UAB2.用箭头表示UAB3.用正、负极性表示UAB电压与电位的关系相同点：它们都反映了电场力移动单位正电荷做功的

6、物理性质。区别：1、电路中某点的电位就是该点到参考点间的电压。2、电路中某两点之间的电压就等于这两点的电位之差。所以，电压通常又称为电位差。3、电路中某点电位的大小与参考点的选择有关，但任意两点间的电压值与参考点的选择无关。电动势的概念电动势是表示电源性质的物理量。电动势的大小表征了非电场力将单位正电荷从电源负极经电源内部移动到电源正极所做的功，即电源大小表征了将其他形式的能量转变成电能的能力大小的度量。电动势电动势的单位也为伏特（V）。电动势的符号——直流电动势——交流电动势电动势的正方向及表示方法因为电动势的作用是使正电荷从低电位点移动到高电位点，使正电荷的电位能增加

7、，所以规定电动势的真实方向是电位升高的方向，即从电源负极指向正极，刚好与电压的真实方向相反。和电压一样，电动势也有正方向。在规定的正方向下，电动势也是一个代数量。电动势的正方向与真实方向相同为正，反之，为负。电动势的正方向(箭头）及表示方法电动势的真实方向电动势的正方向实际极性+-实际极性+-电压与电动势的关系电压与电动势是两个不同的概念，但是都可以用来表示电源正、负极之间的电位差。当同一电源用电压表示和电动势表示的数值量都为正（或负）时，称电压与电动势正方向关联一致，简称正方向一致。若已知电源的实际极性。讨论电动势与电压的关