电路与电工技术第一章 电路的基本概念与基本定律ppt课件.ppt

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1、第一章电路的基本概念和基本定律目录电路的基本概念电路的基本物理量电气设备的额定参数电路的基本定律与工作状态教学目标教学重点：1、电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、电流、功率等概念。2、掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。3、掌握欧姆定律、基尔霍夫定律教学难点：1．了解电路的三种工作状态特点。2．理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。1.1电路的基本概念1.1.1电路的组成和功能1、电路的定义提供电流流通路径的“路”2、电路的功能a)能量的转换、传输、分配b)信息的传递与处理1.1电路的基本概念

2、3、电路的组成电路必定由电源、负载和中间环节三大部分组成将非电能转换成电能的装置将电能转换为其他形式能的装置用于传输和分配电能1.1电路的基本概念1.1.2电路模型和电路图1、电路模型a)理想化元器件将实际元器件近似化、理想化，使每一种元器件只集中表现一种主要的电或磁的性能，就是实际元器件的模型，简称电路元件。电阻：电容：电感：电压源：电流源：+−UsIs1.1电路的基本概念b)理想电路元件的分类及符号1.1电路的基本概念2、电路图用特定的符号表示表示实际电路元器件而连接成的图型1.2电路的基本物理量1.2.1电流1、电流

3、的定义在电场作用下，单位时间里通过导体某一截面的电荷量。1.2.1电流2、电流的单位安培，用符号“A”表示1kA=103A1A=103mA1mA=103μA3、电流的方向电流的实际方向是指正电荷的运动方向1.2.2电压、电位、电动势1、电压的定义电路中A、B两点间的电压是单位正电荷在电场力的作用下由A点移动到B点所减少的电能。Δq为由A点移动到B点的电荷量,ΔWAB为移动过程中电荷所减少的电能1.2.2电压、电位、电动势负载++++----AB电源eu(t)图：电压与电动势1.2.2电压、电位、电动势2、电压的单位伏特，用

4、符合“V”表示1kV=103V1V=103mV1mV=103μv3、电压的方向电压的真实方向规定为正电荷的运动方向1.2电路的基本物理量4、电位的定义电场力将单位正电荷从给定点移动到参考点(又称零电位点或接地点)所做的功。Va表示某点a的电位电路中某点电位的标记都在变量后带下标，以避免与电位的单位V相混淆1.2电路的基本物理量例：电路中A、B两点的电位分别是多少？A、B之间的电压是多少?2v（a）ABC+−1kΩ1kΩABC+−1kΩ1kΩABC+−1kΩ1kΩ（b）（c）2v2v1.2电路的基本物理量解：图a：Va=2V

5、Vb=1VVc=0VUab=1V图b：Va=1VVb=0VVc=-1VUab=1V图c：Va=0VVb=-1VVc=-2VUab=1V结论：1、参考点改变，各点的电位随之改变，即各点的电位与参考点的选择有关2、不管参考点如何变化，两点间的电压（电位差）是不变的，即两点间的电压与参考点的选择无关。1.2.2电压、电位、电动势5、电动势电源力将单位正电荷从电源负极移动到正极所做的功电动势的实际方向规定为在电源内部正电荷运动的方向电动势的单位与电压相同，为伏特（V）1.2.3电功率与电能1、电功率的定义单位时间内电场力所做的功，

6、记为p(t)对直流电流和直流电压而言，电功率记为PP=UI1.2.3电功率与电能2、电功率的单位瓦特，用符合“W”表示1MW=103kW1kW=103V1W=103mW1mW=103μW1.2.3电功率与电能aIRUbP=UI如果UI方向不一致结果如何？功率有无正负？问题与讨论：功率有无正负？有！根据功率的正负可判断电路元件是吸收功率还是释放功率，反应了能量的流向P<0时，元件释放功率(电源)P>0时，元件吸收功率(负载)规定电压、电流的正方向一致时功率的计算电路元件abIUP>0时，则说明U、I的实际方向总是一致，即正电

7、荷从高电位移到低电位P<0时，则说明U、I的实际方向总是相反，即正电荷从低电位移到高电位元件为负载元件为释放功率的电源结果与约定一致1.2.3电功率与电能3、电能的定义在一段时间dt内，电场力移动正电荷所做的功dw称为电场能，简称电能电能的单位为焦耳，用字母“J”表示1度电=1千瓦*1小时1.2.4电路变量的参考方向思考：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？U1ABRU2IR1.2.4电路变量的参考方向解决方法1、在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；2、根据电路的定

8、律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；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。1.2.4电路变量的参考方向电流参考方向电流实际方向I>0(a)电流实际方向与参考方向相同电流参考方向电流实际方向I<0(b)电流实际方向与参考方