优质电工学课件 电工学 第六版 秦曾煌.ppt

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1、1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算第1章电路的基本概念与基本定律本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2.理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。电路是电流的通路.实际电路是为了某种需要由某些电气设备、元器件、开关、导线等按一定方式组合起来.典型电路:简单照明电路1.1电路的作用与组成部分1.1.1电路的作用电路是为实现某种目的而设计的，它的形式有多

2、种多样，但就其作用而言，可以归为两类：（1）电能的传输和转换如电力系统（强电系统）（2）信号的传递和处理如扩音机（弱电系统）信号源与电源信号源输出的电信号(电压和电流)的变化规律取决于所加的信息.中间环节负载发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉电力系统电路示意图输电线放大器话筒扬声器扩音机电路示意图信号源（电源）信号传递和处理的例子还有很多,如收音机和电视机1.1.2电路的组成（1）电源——将其它形式的能量转换为电能（2）负载——将电能转换为其它形式的能量（3）中间环节——连结电源和负载，沟通电路，输送电能激励和响应在电能的传输和转换,或信号的传递和处理中

3、,电源和信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;由于激励在电路各部分产生的电压和电流称为响应。所谓电路分析，就是在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励和响应之间的关系。一、电路模型1、实际电路元件实际电路元件的电磁性质较为复杂（如白炽灯）2、理想电路元件将实际元件理想化（或称模型化）即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。3、电路模型由理想元件组成的电路1.2电路模型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。二、手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关电池是电源元件，其参

4、数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。开关用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。1.3电压和电流的参考方向物理中对基本物理量规定的方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E(电位升高的方向)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位kA、A、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV在计算电路的电压与电流时，不仅要确定其大小，且要说明它们的方向。如下图电路中，图(

5、a)电路中电流的方向容易确定，但是在图(b)中，支路电流I的方向很难直接指出。所以,在复杂电路中，特别是交流电路中，就遇到如何确定电流或电压的方向问题。因此，引入参考方向这一重要概念。(2)参考方向的表示方法电流：Uab双下标电压：(1)参考方向IE+_在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab双下标aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_一、电压和电流的参考方向箭标Uab实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。二、实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I

6、=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。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电源驱动正电荷的方向电压UV、kV、mV、μV电位降低的方向四、关联的参考方向同一电路元件，如果取定的电流与电压的参考方向一致，则称为关联的参考方向；否则就是非关联的。五、计量单位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

7、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1.4欧姆定律U、I参考方向关联时，U、I参考方向非关联时，RU+–IRU+–I表达式中有两套正负号：①式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；②U、I值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。通常取U、I为关联的参考方向。U=IRU=–IR解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A电路端

8、电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆