第1章 电工技术 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。第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成

2、。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2.电路的组成部分电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它驱动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。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

3、化）。1.2电路模型手电筒的电路模型UI开关E＋－R0R干电池电珠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电流、电动势、电压的实际方向电压和电流的方向实际方向参考方向1.3电压和电流的参考方向(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双下标电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方

4、向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)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=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。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

5、数表达式；解决方法欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。1.4欧姆定律解应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R例题1.1R－U-6V＋I－2A(d)电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。1.5电源有载工作、开路与短路1.5.1电源有载工作开关闭合有载开关断开开路cd短接短路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2.功率与功率平衡功率设电路任意两点

6、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W为瓦[特]KW为千瓦3.电源与负载的判别分析电路时，如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？U和I的参考方向与实际方向一致U和I的实际方向相反，电流从＋端流出，发出功率电源负载U和I的实际方向相同，电流从＋端流入，吸收功率IUab+-IRUabIRUab当1.额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN=220V，PN=60W电阻：RN=100，PN=1W4．额

7、定值与实际值额定值是制造厂商为了使产品能在给定的条件下正常运行而规定的正常允许值注在使用电气设备或元件时，电压、电流、功率的实际值不一定等于它们的额定值电气设备的三种运行状态欠载(轻载)：IIN，P>PN(设备易损坏)额定工作状态：I=IN，P=PN(经济合理安全可靠)解一个月的用电量W＝Pt＝60(W)××30(h)＝5.4kWh已知：有一220V60W的电灯，接在220V的电源上，求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时电阻如每晚用3小时，问一个月消耗电能多少？例题1.4解在使用时电压不得超过U＝