电工学I 电工技术 第2版 教学课件 作者 王桂琴 第01章 电路的基本概念和基本定律.ppt

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1、第一节电路和电路模型第二节电路的基本物理量及其参考方向第三节无源理想元件第四节电源第五节基尔霍夫定律第六节电路的工作状态及电气设备的额定值第七节电路中的电位及其计算第一章电路的基本概念和基本定律目录习题第一节电路和电路模型电路电路模型返回什么是电路呢？例如电子诱饵··○○R水AB3V··返回一、电路电路是由某些电气元件按一定方式连接起来的总体，它提供了电流流通的路径。电路主要由电源、负载和中间环节三部分组成。1.定义:2.组成:返回例如：手电筒电路电源中间环节负载电源：其它形式的能量（信号）电能（电信号）负载：电能（电信

2、号）其它形式的能量（信号）*一般不希望中间环节产生能量或信号的转换返回3.作用：（1）实现能量的传输、分配和转换。（2）实现信号的传递与处理。（3）信息的存储。二、电路模型1.定义：电路模型就是将实际电路中的各种元件按其主要物理性质分别用一些理想电路元件来表示所构成的电路图。返回2.常见的理想电路元件电阻电容电压源返回电感电流源3.手电筒的电路模型R0RUS电源中间环节负载电路模型只反映实际电路的作用及其相互的连接方式，不反映实际电路的内部结构、几何形状及相互位置。返回S第二节电路的基本物理量及其参考方向电流及其参考方向

3、电压及其参考方向关联参考方向电能和电功率返回一、电流及其参考方向1.定义：在电场的作用下，电荷有规则的定向移动形成电流，我们把单位时间内通过导体横截面积的电荷量定义为电流强度。i=dq/dt大小和方向都随时间改变的叫交流用i表示，大小和方向都不随时间改变的叫直流用I表示。返回2.单位：1安培（A）=1000毫安(mA)1毫安(mA)=1000微安(μA)3.实际方向：规定正电荷运动的方向。4.参考方向：在分析和计算电路时往往任意选定某一方向作为电流的正方向，也称参考方向。5.电流参考方向的表示方法:abIabIab返回二

4、、电压及其参考方向1.定义：电场力把单位正电荷从a点移到b点所作的功定义为a、b两点间的电压。u=dw/dq交流电压用u表示,直流电压用U表示。*参考方向与实际方向的关系在规定的参考方向下，若计算结果：I>0参考方向与实际方向一致，I<0参考方向与实际方向相反。2.单位:1千伏(kV)=1000伏(V)返回1伏(V)＝1000毫伏(mV)1毫伏(mV)＝1000微伏(μV)3.实际方向：高电位指向低电位。4.参考方向：任意选定某一方向作为电压的正方向，也称参考方向。5.电压参考方向的表示方法:abUabUabab返回*参

5、考方向与实际方向的关系在规定的参考方向下，若计算结果：U>0参考方向与实际方向一致，U<0参考方向与实际方向相反。三、关联参考方向若电流和电压的参考方向取得相同，称为关联参考方向，否则称为非关联参考方向。返回ababIIUU关联非关联EUI非关联返回2.电功率1）定义:单位时间内电能所作的功称为电功率,简称功率。p=ui四、电能和电功率1.电能返回当某元件的电压电流关联参考方向时有p=ui当某元件的电压电流非关联参考方向时有p=－uiabIUabIU2）正电荷从电路元件的电压“+”极移到电压“－”极，是电场力对电荷作功，

6、元件吸收能量。正电荷从电路元件的电压“－”极移到电压“+”极,外场力对电荷作功，元件释放能量。电路中，能量满足守恒定律,电源产生的能量等于负载消耗的能量。有P电源=－P负载返回*若求出的P>0，说明元件在吸收功率，一定是负载；求出的P<0，说明元件在发出功率，一定是电源。例1、在图示电路中,Uab=5V，I＝2A，求:(1)各个元件的功率;(2)这段电路上的总功率。返回○○○○a1Ω4Ω－+10VIR1R2E1E2bE1的电流与电压参考方向相关联E2的电流与电压参考方向相关联E1、E2起电源作用R1起负载作用、R2起电源

7、作用这段电路ab起负载作用+－5VUab=5V，I＝2A，下列哪些答案是正确的？返回别难过，再好好想想！习题题解哈哈，对了！不要骄傲，继续努力！习题题解解:(吸收）(吸收）(吸收）(吸收）（发出）Uab=5V，I＝2A○○○○a1Ω4Ω－+10VIR1R2E1E2b+－5V返回例2、图中五个元件代表电源或负载。参考方向如图所示。已知：I1=－4A、I2=6A、U1=140V、U2=－90V、U3=60V、U4=－80V、U5=30V。（1）试标出各电流和电压的实际方向；（2）判断哪些元件是电源，哪些是负载；（3）计算各元

8、件功率。14523UI电流、电压同相——负载电流、电压反相——电源元件1、2——电源元件3、4、5——负载P1=－140V×4A＝－560WP2＝－90V×6A＝－540WP4＝80V×4A＝320WP5＝30V×6A＝180WP3＝(560+540－320－180)W＝600W返回例3、一个含有电压源和负载的闭合电