电工基础讲义课件.ppt

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1、电工基础讲义发电机升压变压器降压变压器负载电力系统电路示意图输电线电子碰撞磁场电场电路工作时的基本物理现象无源元件产生热量电阻产生磁场产生电场电感电容消耗电功率储存磁场能储存电场能1.理想电路元件(单一物理现象)一、电路模型理想电压源:电路中电压的来源eg.干电池eg.变压器独立源受控源理想电流源:电路中电流的来源独立源受控源2.实际电路部件的电路模型1)空心电感线圈i热量磁场消耗能量电阻元件储存磁场能量电感元件2)电阻器(主要是耗能)低频下,可忽略磁场效应和电场效应3)电容器(主要是电场效应)若忽略漏流否则高频下3.常用电路术语1)元件、器件、设备、

2、系统构成电路的最小单元模型电路的理想元件eg.电阻器/电容器/电感器/晶体管eg.集成电路芯片eg.计算机eg.计算机网络2)元件的串联和并联串联电阻并联电阻串联电感并联电感串联电容并联电容3)开路和短路i=0开路u=0短路4)支路、结点、回路、网孔、电网络(电路)①支路:一个或多个元件的串联组合(电流相同)②结点:多支路汇合点(电位相同)③回路:闭合路径④网孔:没有分支的特殊回路⑤电网络:多个支路,结点形成的拓扑结构几个结点?二、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(

3、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=–0.28A电动势为E=3V方向由

4、负极指向正极；U++R0E3VU´+例:电路如图所示。电流I的参考方向与实际方向相同，I=0.28A,由流向,反之亦然。电压U´的参考方向与实际方向相反,U´=–2.8V;即:U=–U´电压U的参考方向与实际方向相同,U=2.8V,方向由指向；2.8V–2.8V3.关联参考方向电流方向从高电位端流入电流方向从高电位端流出iu无源元件+_iu有源元件+_(一种约定)!3)参考方向与公式配合使用。1)为涉及到的各个电流/电压设定参考方向。2)参考方向一旦设定，不能再改变。基尔霍夫定律支路：电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。

5、结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路的回路。I1I2I3123ba+-E2R2+-R3R1E1例1：支路：ab,bc,ca,db,dc,da（共6条）回路：abda,abca,bcdb,adbca,adca,acdba,abcda（共7个）结点：a,b,c,d(共4个）网孔：abda,abca,bcdb（共3个）adbcE–+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1基尔霍夫电流定律(KCL定律)1．定律即:Ｉ入=Ｉ出在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。实质:电流连续性的体现。或:Ｉ=0对

6、结点a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。ba+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。推广I=?例:I=0IA+IB+IC=02+_+_I51156V12VIAIBIABIBCICAACBIC广义结点在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。基尔霍夫电压定律（KVL定律)1．定律即：U=0在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对

7、回路2：E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0或I2R2+I3R3–E2=012基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11．列方程前标注回路循行方向；电位升=电位降E2=UBE+I2R2U=0I2R2–E2+UBE=02．应用U=0列方程时，项前符号的确定：如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。3.开口电压可按回路处理注意：1对回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_戴维宁定理1、戴维宁定理的内容：对外电路来说，一个线性

8、有源二端网络可以用一个电源来代替，该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压，其内阻r0等于有源