电工技术电路的基本概念和基本定律1讲课讲稿.ppt

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1、电工技术电路的基本概念和基本定律11.1电路及电路模型1.2电路的基本物理量1.3电路元件的伏安关系1.4电气设备的额定值与电路的工作状态1.5基尔霍夫定律1.6电位的概念及计算第1章电路的基本概念和定律1.1电路及电路模型(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理1.1.1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。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线放大器扬声器话筒1.1.2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

2、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1.1.2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，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。小结电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件按一定方式组合起来的电流通路。电路的功能一：进行能量的转换、传输和分配。二：实现信号的传递、存储和处理。电路及其功能电路的组成电路由电源、负载和中间环节3部分组成。电源提供电能，负载取用电

3、能，中间环节传递、分配和控制电能。1.1.3电路模型理想元件：将实际元件理想化（模型化），即在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略次要因素，用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。理想元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源、理想电流源，不能产生能量的元件为无源元件，能产生能量的元件为有源元件。电路模型：为了便于用数学方法分析电路，由理想元件所组成的电路称为电路模型。1.1.3电路模型手电筒的电路模型为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组

4、合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。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。例1：手电筒电路手电筒的电路模型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，

5、各种电路元件都用规定的图形符号表示。例2—热电偶及电路在工业测量中，广泛的使用热电偶测温仪表。其基本结构是：用两种不同的金属A和B,相联接，联结点用于感受被测空间温度，称为热端。另一个接点称为冷端。冷端和仪表构成闭合电路。当两个接点温度不同时，冷端会出现热电动势。这个电势就是一个信号。可以通过中间环节的传递到达仪表，并反映出热端的温度。1、电流：电荷的定向移动形成电流。电流大小：单位时间内通过导体截面的电量。电流方向电流方向习惯上，我们规定正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的方向（实际方向），如下图

6、。大写I表示直流电流小写i表示电流的一般符号1.2电路的基本物理量正电荷运动方向规定为电流的实际方向。电流的方向用箭头或双下标变量表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。2、电压------电场力做功的大小的度量UAB（伏特）=A（焦耳）/Q（库仑）电压的方向规定为由高电位端指向低电位端，即为电位降低的方向。电功:1J=1瓦特1秒=1伏1安1秒=1伏1库仑负载EBAUAB导线电源电路中某点的电位定义为单位正电荷由该点移至参

7、考点电场力所做的功。电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。例：当ua=3Vub=2V时u1=1V最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。u2=－1V电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向3、电动势—在电源内部，外力将正电荷从B极板移动到A极板。EBA（伏特）=A（焦耳）/Q（库仑）电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位端指向高电位端，即

8、为电位升高的方向。在表示一个电源时，用端电压U或电动势E表示都是合理的。负载EBAUAB导线电源电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功，称为电源的电动势。电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。RR0U0对电量的参考方向——（假定正方向）的说明:左上图的电流方向很好确定，但左下图中，BD两点间R5上的电流方向就难以确定。USR4R3R