第1讲电路的基本概念、定律及分析方法ppt课件.ppt

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1、海南风光第一章电路的基本概念、定律和分析方法(1)清华大学电机系电工学教研室唐庆玉编欢迎学习《电工技术》1.掌握电路的基本原理及分析方法,为学习电子技术打下基础。2.学习交流电路的基本原理，掌握正确及安全用电方法，培养工作技能。3.学习电动机的基本原理和控制技术。4.通过实验,学习各种实验室常规电子仪器的使用方法,锻炼电工方面的动手能力。电路的基本概念、定律和分析方法第一章电路的基本概念与定律1.1.1电路中的物理量1.1.2电路元件1.1.３基尔霍夫定律§1.1§1.2电路的分析方法1.2.1支路电流法本课作业1-1(C)1-

2、2(a)(b)1-61-8(a)1-10用电源模型的等效互换原理1-12用支路电流法英1题1.1.1电路中的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_电源负载电路中物理量的正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，对电量人为规定的方向。物理量的实际正方向物理量正方向的表示方法电池灯泡Uab_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）双下标箭头Uabab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。IRUabE+_abU+_物理量正方向的表示方法IRUab+_ab

3、U+_电压的正方向箭头和正负号是等价的,只用其中之一.IRUababU电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？U1ABRU2IR(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；规定正方向的情况下欧姆定律的写法I与U的方向一致U=IRaIRUbI与U的方向

4、相反U=–IRaIRUb规定正方向的情况下电功率的写法功率的概念：设电路任意两点间的电压为U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗的功率为:IUP=如果UI方向不一致写法如何？电压电流正方向一致aIRUb规定正方向的情况下电功率的写法aIRUb电压电流正方向相反P=–UI功率有正负？吸收功率或消耗功率（起负载作用）若P0输出功率（起电源作用）若P0电阻消耗功率肯定为正电源的功率可能为正（吸收功率），也可能为负（输出功率）功率有正负电源的功率IUab+-P=UIP=–UIIUab+-电压电流正方向不一致电压电流正方向一致

5、含源网络的功率IU+-含源网络P=UI电压电流正方向一致P=–UI电压电流正方向不一致IU+-含源网络当计算的P>0时,则说明U、I的实际方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。所以，从P的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时，如果假设U、I正方向一致。当计算的P<0时,则说明U、I的实际方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻(一)无源元件1.电阻R（常用单位：、k、M）1.1.2电路元件2.电感L：ui（单位：H,mH,H）单位电流产生的磁链线圈

6、匝数磁通电感中电流、电压的关系当(直流)时,所以,在直流电路中电感相当于短路.uei++––3.电容C单位电压下存储的电荷（单位：F,F,pF）++++----+q-qui电容符号有极性无极性+_电容上电流、电压的关系当(直流)时,所以,在直流电路中电容相当于断路（开路）uiC无源元件小结理想元件的特性（u与i的关系）LCRUR1R2LCR1UR2U为直流电压时,以上电路等效为注意L、C在不同电路中的作用1.电压源(二)有源元件主要讲有源元件中的两种电源：电压源和电流源。理想电压源（恒压源）IUS+_abUab伏安特性IUab

7、US特点：(1）无论负载电阻如何变化，输出电压不变（2）电源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大恒压源中的电流由外电路决定设:U=10VIU+_abUab2R1当R1、R2同时接入时：I=10AR22例当R1接入时：I=5A则：RS越大斜率越大电压源模型伏安特性IUUSUIRS+-USRLU=US–IRS当RS=0时，电压源模型就变成恒压源模型由理想电压源串联一个电阻组成RS称为电源的内阻或输出电阻理想电流源（恒流源)特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由

8、外电路决定。2.电流源恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1AR=10时，U=10VR=1时，U=1V则:例ISRSabUabIIsUabI外特性电流源模型RSRS越大特性越陡I=IS–Uab/RS由理想电流源并联一个电阻组成当内阻RS=时，电流