电路与电子技术 基 础

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1、电路与电子技术基础电气工程学院主讲：刘淑萍E-mail:liushuping@swjtu.cn课程的目的和学习方法目的—获得电路和电子技术必要的基本理论知识，为今后的学习和工程技术研究打下基础。方法—掌握好物理概念（多看参考书）；多做习题。使用教材王英主编《电工技术基础》李春茂主编《电子技术基础》机械工业出版社出版第1章基本元件与基本定律1.1电路模型和电路变量1.2电路基本元件1.3基尔霍夫定律1.4电阻电路的等效变换1.5电源电路的等效变换1.6电路中电位的计算1.1电路模型和基本定律电路的基本概念电路—电流流经的闭合路径（由电工设备和元件组成）。一.电路的组成

2、—•电源（信号源）•中间环节•负载二.电路的作用—传输和转换电能；传递和处理信号。电源：将非电能转换成电能的装置(干电池,蓄电池,发电机)或信号源。中间环结：把电源与负载连接起来的部分(连接导线,开关)负载：将电能转换成非电能的用电设备(电灯,电炉,电动机)一.电路的组成：电池灯泡EIRU+_负载电源电路的组成二.电路的作用1.电能传输和转换发电机升压变压器降压变压器电灯电炉热能,水能,核能转电能传输分配电能电能转换为光能,热能和机械能2.信号的传递和处理放大器话筒扬声器将语音转换为电信号(信号源)信号转换、放大、信号处理(中间环节)接受转换信号的设备(负载)将实际

3、元件理想化，由理想化的电路元件组成的电路。EIRU+_例如：理想化导线理想化元件今后我们分析的都是电路模型，简称电路。1.1.2电路模型理想化电源电路模型:由理想元件组成的电路.（一）理想无源元件(线性元件)1.电阻:电路中消耗电能的理想元件2.电容:电路中储存电场能的理想元件3.电感:电路中储存磁场能的理想元件线性电路:由线性元件和电源元件组成的电路.（二）理想电源元件1.理想电压源恒压源2.理想电流源恒流源电路分析—在已知电路结构与元件参数情况下研究电路激励与响应之间的关系。激励—推动电路工作的电源的电压或电流。响应—由于电源或信号源的激励作用，在电路中产生的电

4、压与电流。1.1.3电路变量电压和电流的参考方向I=0+_RUESU0R0ba电路中的箭头方向为电压与电动势和电流的参考方向.电路中物理量的正方向(参考方向)物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，为了解题方便，对物理量任意假设的参考方向。物理量的实际正方向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一、电流正电荷运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

5、，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。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。二、电压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=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=－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

6、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。补充：电动势电动势的方向—电位升高的方向（实际方向）。电动势的参考方向—任选一方向为电动势的正方向。电动势的表示方法：a.箭头b.正负号c.双下标电动势和电压的关系：EU电压与电动势规定正方向相反时E=UEU电压与电动势规定正方向相同时E=-U由以上关系可以看出：电压源可由一个大小相等，方向相反的外加电压表示。例：EUU(U=E)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

7、率，p＜0时放出功率。三、功率和能量例：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×(－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6W功率，负载。元件C：关联方向，P3=U3I=4×1=4W，P3>0，吸收4W功率，负载。P1+P2+P3=－10+6+4=0，功率平