[理学]《电工学》第一章课件

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1、《电工学》秦曾煌主编参考书目：1、《电路》，邱关源主编；2、《电路分析基础》，刘明丹主编，北京航空航天大学出版社；3、《电路理论》，邹玲，姚齐国主编，华中科技大学出版社。绪论电工和电子技术发展历程：18-19世纪，（主要是欧洲国家的）科学家们通过实验的方法，发现了很多电磁现象和规律，从而形成了电路的基本理论和基本定律。随着半导体技术和计算机技术的发展，现今形成了自动控制、通讯、计算机辅助设计、电力电子技术等多个领域和学科，遍及生活的各个方面。学习方法：重基本理论、基础知识，但不死记硬背！学会思考，培养分析问题、解决问题的能力！第

2、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§1.1电路的作用与组成部分电路是电流的流通路径,它是由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。复杂的电路呈网状,又称网络。电路和网络这两个术语是通用的。2.电路的一种作用是实现电能的传输和转换。另一种作用是实现信号的处理。电源：电路中提供电能或信号的器件；负载：电路中吸收电能或输出信号的器件。图1：电路的组成4．电路的基本组成电路

3、的基本组成包括以下四个部分：电源(供能元件、激励)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。负载(耗能元件、响应)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。§1.2电路模型由理想元件（突出主要特性、忽略次要因素）构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如下图所示的手电筒电路。图：手电筒的电路原理图理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使

4、用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。对具有两个引出端的元件,称为二端元件;对具有两个以上引出端的元件,称为多端元件。表1常用理想元件及符号§1.3电流和电压的参考方向一、电流的基本概念电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I或i(t)表示，讨论一般电流时可用符号i。式

5、中:t为很小的时间间隔，时间的国际单位制为秒(s)，电量q的国际单位制为库仑(C)。电流(t)的国际单位制为安培(A)。常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(A)、千安(kA)等，它们与安培的换算关系为:1mA=10-3A；1A=10-6A；1kA=103A设在t=t2－t1时间内，通过导体横截面的电荷量为q=q2－q1，则在t时间内的电流强度可用数学公式表示为:在分析与计算电路时,常可任意规定某一方向作为电流的参考方向或正方向。图3电流的参考方向二、直流电流如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导

6、体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流记为DC或dc，直流电流要用大写字母I表示。直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。三、交流电流如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流，记为AC或ac，交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。四、电压1．电压的基本概念电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压)，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点

7、所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为1mV=103V；1V=106V；1kV=103V*若电压的参考方向与实际方向一致，电压为正。若电压的参考方向与实际方向相反，电压为负。*分析电路时，首先应该规定电流电压的参考方向。*元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的,称为关联参考方向。图：电流和电压的关联参考方向2．直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直

8、流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。3.如果已知a、b两点的电位