第 1 章 电路及其分析方法.ppt

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1、电子与控制工程学院第1章电路及其分析方法本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2.理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。5.了解用经典法和三要素法分析暂态过程。第1章电路及其分析方法1.1电路的作用与组成部分(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2.电路的组成部分

2、电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线直流电源直流电源:提供能源负载信号源:提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。信号处理：放大、调谐、检波等i实际的电路是由一些按需要起不同作用的元件或器件所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电阻器等，它们的电磁性质是很复杂的。例如：一个白炽灯在有电流通过时，RRL消耗电能(电阻性)产生磁场储存磁场能量(电感性)忽

3、略L为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件（R、L、C）。3.电路模型电源负载连接导线电路实体电路模型用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的电路模型。SER–+R0开关例：手电筒1.2电压和电流的参考方向物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E(电位升高的方向)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位kA、A、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV(2)参考方向的表示方法

4、电流：Uab双下标电压：(1)参考方向I在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab双下标2.电路基本物理量的参考方向箭标abRI正负极性+–abUU+_+R0E3V注意：在参考方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。3.实际方向与参考方向的关系I=0.28AI=–0.28AU++R0E3VU´+例:电路如图所示。2.8V–2.8V(3)参考方向的应用①电路计算②电子测量在电路图中所标电压、电流、电动势的方向，一般均为参考方

5、向。欧姆定律U、I参考方向相同时U、I参考方向相反时RU+–IRU+–I表达式中有两套正负号：(1)式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；(2)U、I值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。通常取U、I参考方向相同。U=IRU=–IR图(b)中若I=–2A，R=3，则U=–3(–2)=6V欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。表达式=RUIU、I参考方向相同U=–RIU、I参考方向相反电流的参考方向与实际方向相反–图(a)或图(b)RUI+–IRU+–+–图(c)RUI电压与电流参考方向相反–返回EIU1.3电源

6、有载工作、开路与短路1.电压与电流R0RabcdR+R0I=EER0I电源的外特性曲线当R0<

7、载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定)。U、I参考方向不同，P=-UI0，负载；P=-UI0，电源。U、I参考方向相同，P=UI0，负载；P=UI0，电源。(1)根据U、I的实际方向判别(2)根据U、I的参考方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+”端流出，（发出功率）负载：U、I实际方向相同，即电流从“-”端流出。（吸收功率）3.电源与负载的判别3.电源与负载的判别[例1]已知：图中UAB=3V，I=–2A[解]P=UI=(–2)3=–6W求：N的功率，并说明它是电源还是负载。因为此例中电压、电流的参考

8、方向相同而P为负值，所以N发出功率，是电源。想一想，若根据电压电流的实际方向应如何分析？NABI已知U=220V，I=-1A，试问下图方框哪些是电源，哪些是负载？【课堂练习】例:已知:电路中U=220V，I=5A，内阻R01=R02=0.6。求:(1)电源的电动势E1和负载