电工学(第七版)上册秦曾煌第1章-电路的基本概念与基本定律ppt课件.pptx

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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1.电路的作用电路是电流的通路，是为了某种需要由

2、电工设备或电路元件按一定方式组合而成。2.电路的组成部分中间环节：传递、分配和控制电能的作用电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置直流电源直流电源:提供能源负载信号源:提供信息2.电路的组成部分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。信号处理：放大、调谐、检波等1.2电路模型R消耗电能(电阻性)产生磁场储存磁场能量(电感性)忽略LR例：白炽灯通过电流理想电路元件：电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。L电阻元件电感元件电容元件在实际分析中，可将实际电路理想化，即在一定

3、条件下突出主要的电磁性质,忽略起次要因素的影响,由一些理想元件组成电路模型。手电筒的电路模型干电池导线灯泡例：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。电路分析是在已知电路结构和参数的条件下，讨论激励与响应的关系。今后分析的都是指电路模型，简称电路。手电筒电路电路中的物理量电池灯泡电流电压电动势EIRU+_电源负载1.3电压和电流的参考方向电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量

4、人为规定的方向。物理量正方向的表示方法电池灯泡Uab_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）双下标箭头Uabab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。IRUabE+_abU+_物理量正方向的表示方法IRUab+_abU+_电压的正方向箭头和正负号是等价的,只用其中之一.IRUababU电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？U1ABRU2IR(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3)根据计算结果确定

5、实际方向：若计算结果为正值，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负值，则实际方向与假设方向相反。(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；I=0.28AI=–0.28A电动势为E=3V方向由负极指向正极；U+U´+例:电路如图所示。电流I的参考方向与实际方向相同，I=0.28A,由流向,反之亦然。电压U´的参考方向与实际方向相反,U´=–2.8V;即:U=–U´电压U的参考方向与实际方向相同,U=2.8V,方向由指向；2.8V–2.8V1.4欧姆定律U、I参考方向相同时U、I参考方

6、向相反时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。(2)U、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参考方向相同。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=–IR电流的参考方向与实际方向相反电压与电流参考方向相反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。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。注意：1.用欧姆定律列方程时，一定

7、要在图中标明正方向。2.为避免欧姆定律中的负号在解题时漏掉,我们一般将电压与电流的参考方向选取相同,称为关联选取.规定正方向的情况下电功率的写法功率的概念：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:IUP=如果UI方向不一致写法如何？电压电流正方向一致aIRUb规定正方向的情况下电功率的写法aIRUb电压电流正方向相反P=–UI功率有正负？吸收功率或消耗功率（起负载作用）若P0输出功率（起电源作用）若P0电阻消耗功率肯定为正电源的功率可能为正（吸收功率），也可能为负（输出功率

8、）功率有正负电源的功率IUab+-P=UIP=–UIIUab+-电压电流正方向不一致电压电流正方向一致含源网络的功率IU+-含源网络P=UI电压电流正方向一致P=–UI电压电流正方向不一致IU+-含源网络1.5电源有载工作、开路与短路开关闭合,接通电源与负载负载端电压U=IR1.电压电流关系1.5.1电源有载工作(1)电流的大小由负载决定(2)