电工基础杨利军版第1章电路的基本概念与基本定律ppt课件.ppt

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1、第1章电路的基本概念与基本定律1．1电路和电路模型1.2电路的基本物理量及相互关系1．3电阻、电容、电感元件及其特性1.4电路中的独立电源1.5基尔霍夫定律1．6电阻、电感、电容元件的识别与应用授课日期班次授课时数2课题：第一章电路的基本概念与基本定律1.1电路和电路模型1.2电路的基本物理量及相互关系教学目的：了解电路的组成及电路模型；掌握电路中的基本物理量及其计算；特别要掌握电压、电流参考方向的选择。重点：电路中的基本物理量及其计算；电压、电流参考方向的选择。难点：与重点相同教具：多媒体作业：P36：1.1照明配电线路安装的综合设计实训，

2、要求学期结束前完成自用参考书：《电路》丘关源著教学过程：由日常生活、国防科技、工矿企业情况，引入本课程。第一章电路的基本概念与基本定律1.1电路和电路模型由案例1.1引出电路和电路模型1.1.1电路——电路组成1.1.2电路模型——1.电路模型；2.电路元件1.2电路的基本物理量及相互关系1.电流的基本概念及参考方向的选择2.电压的基本概念及参考方向的选择3.电功率与电能——通过典型例题进行分析课后小计：1．1电路和电路模型案例1．１手电筒电路是大家所熟悉的一种用来照明的最简单的用电器具，如图1.1所示。它由四部分组成：(1)干电池，它将化学

3、能转换为电能；(2)小电珠，它将电能转换为光能；(3)开关，通过它的闭合与断开，能够控制小电珠的发光情况；(4)金属容器、卷线连接器，它相当于传输电能的金属导线，提供了手电筒中其它元件之间的连接。1．1．2电路模型1．电路模型由电路元件构成的电路，称为电路模型。电路元件一般用理想电路元件代替，并用国标规定的图形符号及文字符号表示。为了便于对电路进行分析和计算，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，这种理想化元器件就是实际元器件的模型。理想化元器件简称电路元件。实际元器件可用一种或几种电路元件的组合来近似地

4、表示。2．电路元件理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。1.2电路的基本物理量及相互关系1．电流（1）电流的定义：电荷的有规则的定向运动就形成了电流。长期以来，人们习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。电流的大小用电流强度（简称电流）来表示。电流强度在数值上等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量，用符号i表示。则：式中dQ为时间dt内通过导线某一截面的电荷量。大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流，采用大写字母I表示，则1.2电路的基本物理量及相互关系电流的单位是安培（简称安），用符号A表示。（

5、2）电流的实际方向与参考方向电流不但有大小，而且还有方向。在简单电路中，如图1．3所示，可以直接判断电流的方向。即在电源内部电流由负极流向正极，而在电源外部电流则由正极流向负极，以形成一闭合回路。1.2电路的基本物理量及相互关系为了分析、计算的需要，引入了电流的参考方向。在电路分析中，任意选定一个方向作为电流的方向，这个方向就称为电流的参考方向，有时又称为电流的正方向。当电流的参考方向与实际方向相同时，电流为正值。反之，若电流的参考方向与实际方向相反，则电流为负值。这样，电流的值就有正有负，它是一个代数量，其正负可以反映电流的实际方向与参考方

6、向的关系。（2）电压的实际方向与参考方向1.2电路的基本物理量及相互关系分析、计算电路时，也要预先设定电压的参考方向。当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。电压的参考方向既可以用正（+）、负（-）极性表示，如图1．6（a），正极性指向负极性的方向就是电压的参考方向；也可以用双下标表示，如图1．6（b），其中，uab表示a、b两点间的电压参考方向由a指向b。（3）关联参考方向与非关联参考方向如果电流的参考方向与电压的参考方向一致，则称之为关联参考方向；如果电流的参考方向与电压的参考方向不一致

7、，则称之为非关联参考方向。1.2电路的基本物理量及相互关系3．电功率与电能单位时间内电场力所作的功称为电功率，简称为功率。用上式计算电路吸收的功率时，若电压、电流的参考方向关联，则等式的右边取正号；否则取负号。当P>0，表明元件吸收功率；当P<0，表明该元件释放功率。电能就等于电场力所作的功，单位是焦耳（J）。Ｗ＝Pt例1．1图1．9中，用方框代表某一电路元件，其电压、电流如图中所示，求图中各元件吸收的功率，并说明该元件实际上是吸收还是发出率？1.2电路的基本物理量及相互关系解：（1）电压、电流的参考方向关联，元件吸收的功率P=UI=5×3=

8、15W＞0元件实际上是吸收功率。（2）电压、电流的参考方向非关联，元件吸收的功率P=-UI=-5×3=-15W＜0元件实际上是发出功率。（3）电压、电流的参考方向关