电工与电子技术 第一章.pptx

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1、第一章电路的基本概念与基本定律《电工学》第七版—电工技术第一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.理解电路的有载工作、开路与短路状态，电功率和额定值的意义；4.理解电源与负载的判别方法；5.会计算电路中各点的电位。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

2、与转换（强电）(2)实现信号的传递与处理（弱电）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。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，它推动电路工作；由激励所产生

3、的作用称为响应。电路的输入，称为电路的激励。通常为电源（提供电能，使电路工作）或信号源（电路传输或处理的对象）。电路的输出，称为电路的响应。在电路中响应常表示为某一元件上的电压、电流或电功率。电路分析：激励与响应:已知电路的结构和元件参数，研究电路的激励与响应之间的关系。3.电路的激励与响应思考一下：激励是什么？响应是什么？激励：电池提供的电能。响应：灯泡发光发热（功率）。导线电池开关灯泡手电筒电路1.2电路模型为了便于分析电路的主要特性与功能，把构成实际电路的元件抽象成理想化电路元件模型，从而构成与实际电路相对

4、应的电路模型。—忽略元件的次要特性（不影响电路分析的特性），用规定的理想化模型表征其物理特性。理想化模型：例如灯泡：电阻元件手电筒的电路模型例：手电筒R+RoE–S+U–I电池筒体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。实际电路由理想电路元件组成电阻电感电源电容电路模型手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池筒体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

5、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。常用的几种元件模型：在电路图中实际的电路元件可以用一些模型来代替。或者用模型的组合来代替。电阻元件电压源电流源电感元件电容元件－＋无源元件有源元件无源元件：电阻、电感、电容这些元件任何时刻对外界均不提供能量，叫做无源元件。如R,L,C有源元件：凡是发出电压、电流，对外界提供能量的元件，叫有源元件。如电池、发电机二端元件：电阻、电感、电容。只有两个端，任何时刻从一端流入的电流

6、等于从一端流出的电流三端元件：晶体管四端元件：变压器1.3电压和电流的参考方向(1)电流电流是电路中电荷流动量的度量。使用单位时间内，通过某一导体横截面的电荷量来表示。I=q/t（直流）i=dq/dt（交流）电流的符号：I（直流电流）或i（交流电流）单位名称：安（培）符号：A（Ampere）kAmAμA电流的方向是什么？(1.2)电流的真实方向电流的真实方向：规定正电荷流动的方向为电流的方向或者说：电子流动的反方向ab电路中的一条通路正电荷q+负电荷q-电流的真实方向问题的提出电流方向AB？电流方向BA？E1

7、ABRE2IR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？(1.3)电流的参考方向解决方法:(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；(2)根据正方向列写电路方程求代数解。参考方向具有任意性电流的参考方向是人为定义的。不一定与实际方向相符参考方向与真实方向的关系电流的参考方向是人为定义的，而电流的真实方向则是受电路约束客观存在并确定的。若分析电路后确定的电流符号为正，则表明电流的真实方向就是参考方向；反之亦然。(3)根据求解电流符号判断真实方向。i>0i<0实际方向i参考方向实际方向i参考方向I

8、1=1A10V10I1=？I1=-1A10V10I1=?例用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。(图中标出箭头）用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。(图中标出A、B）i参考方向iAB参考方向AB(1.4)电流方向的表示方法(2)电压单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该点的电位。它表示外力将单位正电荷从参考点（0电位）移动到的该点所作的功电位的