第1章电路和电路元件第4版姜ppt课件.ppt

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1、1.1电路和电路的基本物理量1.2电阻、电感和电容元件1.3独立电源元件1.4二极管1.5双极晶体管1.6绝缘栅场效晶体管第1章电路和电路元件1.1.1电路1.1.2电路元件和电路模型1.1.3电流、电压及其参考方向1.1.4电路功率1.1电路和电路的基本物理量电路——由电源、开关、连接导线和负载等组成。强电电路——电压较高、电流和功率较大；实现电能的传输和转换。（如电力系统等）弱电电路——电压较低、电流和功率较小；实现信号的传递和处理。（如扩音系统等）发电机升压变压器降压变压器负载（如电灯、电动机

2、等）话筒放大器扬声器1.1.1电路1.1.2电路元件和电路模型实际电路元件理想电路元件实际电路电路模型1.1.3电流、电压及其参考方向1.电流及其参考方向电流——电荷量对时间的变化率直流电流——电流的大小和方向不随时间变化电流的实际方向——规定为正电荷移动的方向电流的参考方向——假定方向，也称正方向交流电流——电流的大小和方向随时间变化为什么要设电流参考方向？简单电路R2＋－USI2＋－U6ISR1I1R4I4R3I3I5电流的实际方向可知各电流的实际方向未知复杂电路2.电压及其参考方向电压—电场力移动

3、单位正电荷从一点至另一点作的功电压的实际方向—高电位指向低电位电压的参考方向—假定方向焦耳J库仑C伏特V电动势—非电场力移动单位正电荷从一点至另一点作的功电动势的方向从低电位指向高电位，与电压相反参考点——电路中人为规定的零电位点，符号丄按定义，电路的功率为电场力在单位时间里所做的功。即如果某个元件（或某段电路）的电压和电流分别为u和i，那么，功率就等于1.1.4电路功率biua+-N根据电压电流的参考方向，电路功率iNu＋－——N消耗功率（吸收功率）——N输出功率（释放功率）如图所示电压电流的参考方向

4、，称为关联参考方向根据功率与能量的关系，在t1~t2内时间，电路吸收的电能若电压为伏特（V）,电流为安培(A)，时间为秒(S)，则电能单位为焦耳(J)；实用中常用千瓦时(kW·h)，1kWh=3.6×106J，俗称1度电。电能电流、电压、功率的符号和单位电量名称符号基本单位常用工程单位电流I（直流）i（交流）AkA、mA、μA、nA电压U（直流）u（交流）VkV、MV、mV、μV功率P（平均功率）WkW、MW、mW[例题1.1.1]电路如图所示，已知I1=2A,I2=-1.25A,I3=0.75A。求：

5、⑴a、b、c各点的电位Va、Vb、Vc；⑵电压Uab、Ubc；⑶E1、E2输出的功率PE1、PE2abcd[解]⑴Va=E1=10VVc=E2=8VUbd=R3I3=9VVb=Ubd=9Vabcd⑵Uab=R1I1=0.5×2=1V∵I2参考方向c→b∴Ubc=-R2I2=-0.8×(-1.25)=1V=Vb-Vc=Va-Vb⑶PE1=E1I1=10×2=20WPE2=E2I2=8×(-1.25)=-10W注意此处使用非关联参考方向，负值为吸收功率1.2.1电阻元件1.2电阻、电感和电容元件1.2.2电

6、感元件1.2.3电容元件1.2.4实际元件的主要参数及电路模型电压电流关系电阻功率电阻耗能伏安特性——电压与电流的关系——耗能元件IUOIUO线性电阻非线性电阻（电阻R单位：）1.2.1电阻元件部分电阻器的照片膜电阻器线绕电阻器电位器热敏电阻器水泥电阻器1.2.2电感元件线性电感电压电流关系在直流电路中，i=I，为常数电感相当于短路-eL+-+uiL—常数电感是一种储能元件，储存的磁场能量电感L的单位：亨利()、毫亨()、微亨()电感的功率在直流电路中，p=0电感的能量部分电感器的照片不同类电感器陶

7、瓷电感器标准电感器贴片电感器1.2.3电容元件线性电容电压电流关系在直流电路中，电容相当于开路电容是一种储能元件，储存的电场能量电容C的单位：法拉、微法拉、皮法拉—C为常数部分电容器的照片电解电容器普通电容器电力电容器单相电动机电容器两个元件串并联时参数的计算连接方式等效电阻等效电感等效电容串联R=R1+R2L=L1+L2并联C=C1+C21.2.4实际元件的主要参数及电路模型主要参数（额定参数）：电阻器：标称电阻值、额定功率电感器：标称电感值、额定电流电容器：标称电容值、额定电压电路模型:理想电路模

8、型:电阻器R、电感器L、电容器C实际电路模型:理想元件模型的不同组合CRCRLRL电容器模型电感器模型CRL[例题1.2.1]今需要一个阻值为150Ω、功率为1.5W的电阻，现有150Ω电阻器的额定功率为0.5W，试问应取多少个电阻组合才满足要求？[解]应取4个电阻连接，如下图所示R1R2R3R4R1R2R3R4等效电阻等效电阻等效电阻的额定功率为故满足要求。1.3独立电源元件1.3.2实际电源的模型1.3.1电压源和电流源1.3.1电压源