电路与模拟电子技术 第1章 电路的基本概念和基本定律课件.ppt

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1、本课程是一门实践性较强的专业基础课。学习目的：掌握电路基础知识和模拟电子的基本理论及分析方法，为后续课打基础，为工程实践培养操作技能。共11章，1-5章电路基础知识、6-10章模拟电子技术、11章技能训练及应用实践三个部分。章末有小结和习题便于自学。《电路与模拟电子技术》绪论电路是学习电子技术的基础。本章主要介绍：三个物理量（电流、电压、功率）三种状态（开路、负载和短路）三个定律（欧姆定律、电流定律和电压定律）一个概念（电位）上篇电路基础知识 第1章电路的基本概念和基本定律电路是电流流通的路径1.1.1电路的作用电路的作用是进行电能的传输和转换，或是实现信号的传递和处理。1.1.2电

2、路的组成电路是由某些电气设备和元器件按一定方式连接组成。电路可分成电源、负载和中间环节三个部分电源是提供电能的设备，是电路工作的能源，电源的作用是将非电能转换成电能。负载是用电设备，是电路中的主要耗电器件。负载的作用是将电能转换成非电能。中间环节是指电源与负载之间的部分。1.1电路1.1.3电路模型忽略电路元器件的次要因素，将其理想化，并用规定的电气图形符号表示所组成的电路，称为电路电荷的定向运动形成电流。电流的方向不变为直流I。方向和大小都变化为交流i。1A＝103mA＝106μA，1kA＝103A规定：正电荷运动的方向为电流的实际方向。假设的电流流向称为电流的参考方向。1.2电流、

3、电压、功率1.2.1电流电场力将单位正电荷从电场中的a点移到b点所做的功，称其为a、b两点间的电压。直流电压Uab，交流电压uab。1V＝103mV＝106μV，1kV＝103V习惯上把电位降低的方向作为电压的实际方向。电压实际方向和电压参考方向1.2.2电压1.电压电压等于电路中两点间的电位差Uab＝Ua－Ub电位是电路中某点到参考点之间的电压参考点是任意选择的一点“⊥”（零电位点，“接地”点），选b点为参考点Ub＝0，Uab＝Ua－Ub＝Ua。2.电压与电位E是电源力将单位正电荷从低电位点b移动到高电位点a所做的功E的方向是从低电位（电源负极）指向高电位（电源正极）3.电动势E电

4、场力在单位时间内所做的功，单位瓦W。关联参考方向：元件上电流和电压的参考方向一致。P＝UI（1.1）非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致。P＝－UI（1.2）P＞0吸收功率（消耗功率）为负载；P＜0发出功率（产生功率）为电源。1.2.3功率有一个收录机供电电路，用万用表测出收录机的供电电流为80mA，供电电源为3V，忽略电源的内阻，收录机和电源的功率各是多少？根据计算结果说明是发出功率还是吸收功率？解：收录机流与压是关联参考方向P＝UI＝3V×80mA＝240mW＝0.24W结果为正，说明收录机是吸收功率。电池流与压是非关联参考方向P＝－UI＝－3V×80mA＝－0.24W结果为

5、负，说明电池是发出功率。【例1.1】如果例1.1题中的电池已经降为2V,现将收录机换为充电器,充电电流为－150mA，问此时电池的功率为多少，是吸收功率还是发出功率？充电器的功率为多少，是吸收功率还是发出功率？解：电池为非关联P＝－UI＝－2V×（－150mA）＝0.3W结果为正吸收功率，电池是充电器的负载。充电器为关联P＝UI＝2V×（－150mA）＝－0.3W结果为负发出功率，充电器是电路中的电源。规定：1千瓦的用电设备使用1小时消耗的电量为1度电。1kW×1h＝1度电(1.3)【例1.2】有一个电饭锅，额定功率为750W，每天使用2小时；一台25吋电视机，功率为150W，每天使用

6、4小时；一台电冰箱，输入功率为120W，电冰箱的压缩机每天工作8小时。计算每月（30天）耗电多少度？解：（0.75kW×2h＋0.15kW×4h＋0.12kW×8h）×30天＝（1.5度＋0.6度＋0.96度）×30＝91.8度答:每月耗电91.8度【例1.3】流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻本身成反比。I＝(1.4)式中R为电阻，单位为欧姆Ω，常用的单位还有kΩ和MΩ（兆欧），1MΩ＝106Ω。电阻一定时，电压愈高电流愈大；电压一定，电阻愈大电流就愈小。根据欧姆定律可以推导出功率与电阻的关系式为：P＝UI＝I2R＝（1.5）1.3欧姆定律在电路分析时，如果电流与电压的参考

7、方向不一致，既为非关联参考方向时，如图1.12(b)、(c)所示，欧姆定律的表达式为：I＝－或U＝－IR（1.6）已知图1.12中的电阻为6Ω，电流为2A，求电阻两端的电压U。解：图1.12（a）关联U＝IR＝2A×6Ω＝12V图1.12（b）非关联U＝－IR＝－2A×6Ω＝－12V图1.12（c）非关联U＝－IR＝－2A×6Ω＝－12V计算结果图1.12（a）电压是正值，说明图1.12（a）中的电压实际方向与所标的参考方向一致；图1.12（b