电工学第一章 直流电路ppt课件.ppt

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1、第1章直流电路1.1电路的作用与组成1.2电路模型1.3电路的基本物理量1.4电路中的参考方向1.5电路的状态1.6理想电路元件1.7基尔霍夫定律1.8支路电流法1.9叠加原理1.10等效电源定理目录教学基本要求1、了解电路的作用和组成。2、了解电路的通路、开路和短路状态；了解电源的有载、空载和短路状态。理解额定值、负载大小和电功率平衡的概念。3、了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。4、理解参考方向和关联参考方向的意义。5、了解电路模型的概念。理解理想电阻元件的耗能特性、理想电压源的恒压特

2、性和理想电流源的恒流特性。6、理解电路的基尔霍夫定律。7、掌握用支路电流法、叠加原理、等效电源定理和戴维宁定理分析电路的方法。返回1.1电路的作用与组成什么是电路？----电流流通的路径返回1.1.1电路的作用（1）电能的传输和转换（2）信号的传递和处理火电水电核电风电返回1.1.2电路的组成电源：将非电形态的能量转化为电能的供电设备。负载：将电能转化为非电形态的能量的用电设备。中间环节：沟通电路、输送电能EE返回电力系统电路示意图发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉输电线扩音机电路示意图中

3、间环节负载放大器话筒扬声器信号源（电源）返回电源中间环节负载电路元件的理想化在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。为什么电路元件要理想化?便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。1.2电路模型返回手电筒的电路模型UI开关E＋－R0R干电池电珠返回注：各种电路元件用规定的图形符号表示1.3电路的基本物理量1、电流——单位时间内通过电路某一横截面的电荷量——电流的实际方向规定为正电荷运动的方向，在内电路中由电源负极流向正极，在外电

4、路中由电源的正极流向负极。2、电位——电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能，也就是在移动中转换成非电形态能量的电能，称为该点电位。参考点电位为零。返回3、电压——电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的电能，即转换成非电形态能量的电能，称为这两点间的电压。——电压实际方向规定为由高电位指向低电位的方向，即电位降的方向，故电压又称电压降。返回4、电动势——电源中的局外力（即非电场力）将单位正电荷从电源的负极移至电源的正极所转换而来的电能称为电源的电动势。——电动势实

5、际方向规定为由电源负极指向电源正极的方向，即电位升的方向。其与电源电压实际方向相反。返回5、电功率——单位时间内所转换的电能称为电功率，简称功率。6、电能——在时间t内转换的电功率称为电能。返回电压和电流的方向：参考方向实际方向参考方向：在分析计算时人为规定的方向。可用极性“+”“-”表示，也可用双下标表示。1.4电路中的参考方向返回物理量单位实际方向电流IA、kA、mA、μA正电荷移动的方向电动势EV、kV、mV、μV电源内部低电位指向高电位即：电位升高方向电压UV、kV、mV、μV高电位指向

6、低电位即：电位降低方向电流、电动势、电压的实际方向：返回问题在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，如何解决？(1)在解题前任选某一个方向为参考方向（或称正方向）；(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。(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；解决方法：返回欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。返回伏安特性：线性电阻伏安特性非线性电阻伏安特性当电压和电流的参考方向一致时U=RI当电压和

7、电流的参考方向相反时U=－RI注意:IUoIUo返回解例1：应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R返回R－U-6V＋I－2A(d)解a点电位比b点电位低12Vn点电位比b点电位低12-5=7Vm点电位比b点电位高3V于是：n点电位比m点电位低7+3=10V即Unm=-10V由欧姆定律得：R＝Unm／I＝5例2：计算下图的电阻R值，已知Uab＝－12V。返回思考题11、下图中，Uab=-5V，试问a，b两点哪点电位高？2、Uab是否表示a端电位高于b端电位？3、计算下图中的两题。b点电位高

8、。不是。I=－2mAUab=5VUbc=20VUca=-25V返回1.5.1电源通路工作开关闭合通路开关断开开路cd短接短路1.5电路的状态返回1．电压和电流由欧姆定律可列上图的电流负载电阻两端电压电源的外特性曲线当：R0＜＜R时由上两式得即：电源端电压小于电动势(理想化)返回2.功率与功率平衡功率：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:功率平衡：由U＝E－R0I得UI＝EI－R0I2P＝PE－P电源输出的功率电源内阻上损耗功率电源产生的功率单位：W瓦