电工电子技术及应用 第2版 教学课件 作者 申凤琴 1 第1章.ppt

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1、第一章电路的基础知识第一节电路的组成及主要理量第二节电路的基本元件第三节基尔霍夫定律的应用第四节简单电阻电路的分析方法返回主目录第一节电路和电路模型一、电路的组成电路是各种电气元器件按一定的方式连接起来的总体。电路的组成：1.提供电能的部分称为电源；2.消耗或转换电能的部分称为负载；3.联接及控制电源和负载的部分如导线、开关等称为中间环节。图1-1a实际线绕电阻的特征电阻特征:有电流通过时，除了对电流呈现阻碍作用;电感特征:有电流通过时,在导线的周围产生磁场；电容特征:有电流通过时,在各匝线圈间存在电场。理想元件为了便于对电路进行分析和计算，我们常把实际元件加以

2、近似化、理想化，在一定条件下忽略其次要性质，用足以表征其主要特征的“模型”来表示，即用理想元件来表示。例“电阻元件”是电阻器、电烙铁、电炉等实际电路元器件的理想元件，即模型。因为在低频电路中，这些实际元器件所表现的主要特征是把电能转化为热能。用“电阻元件”这样一个理想元件来反映消耗电能的特征。“电感元件”是线圈的理想元件；“电容元件”是电容器的理想元件。电路模型由理想元件构成的电路，称为实际电路的“电路模型”。图1-1b是图1-1a所示实际电路的电路模型。图1-1a二、电路的主要物理量直流（DC）：大小和方向均不随时间变化的电流。直流交流交流（AC）：大小和方向

3、均随时间变化，且一个周期内的平均值为零的电流。电流的分类1、电流及其参考方向图1－2电流的参考方向的引入参考方向的引入：对复杂电路由于无法确定电流的实际方向，或电流的实际方向在不断的变化，所以我们引入了“参考方向”的概念。?电流参考方向的含义2.实线参考方向（虚线实际方向）。1.参考方向是一个假想的电流方向。3.i＞0，则电流的实际方向与电流的参考方向一致；i＜0，则电流的实际方向和电流的参考方向相反。电压的单位：伏特（V），千伏（kV）和毫伏（mV）。2、电压及其参考方向（1）电压电压是电路中既有大小又有方向（极性）的基本物理量。直流电压用大写字母U表示，交流

4、电压用小写字母u表示。对直流电路，A、B两点之间的电压记为，且A点为参考高电位，B点为参考低电位。电位在电路中任选一点为电位参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对于参考点）的电位。当选择O点为参考电位点时，（1-1）电压是针对电路中某两点而言的，与路径无关。所以有（1-2）电压又叫电位差电压的实际方向是由高电位点指向低电位点（2）电位电压参考方向的标注及含义参考方向是由A点指向B点参考高电位端当u＞0时，该电压的实际极性与所标的参考极性相同，当u＜0时，该电压的实际极性与所标的参考极性相反。建议采用：参考极性标注法在图1-5所示的电路中，方框泛指电路中的

5、一般元件，试分别指出图中各电压的实际极性（1）a图，a点为高电位，因u=24V＞0,所标实际极性与参考极性相同。各电压的实际极性例1-1解（2）b图，b点为高电位，因u=﹣12V＜0,所标实际极性与参考极性相反。（3）c图，不能确定，虽然u=15V＞0,但图中没有标出参考极性。关联参考方向电流参考方向是从电压的参考高电位指向参考低电位关联非关联3、电功率功率的单位：瓦特（W），千瓦（kW）和毫瓦（mW）在电路中，电功率简称功率。它反映了电流通过电路时所传输或转换电能的速率。功率是具有大小和正负值的物理量。功率有大小和正负值元件吸收的功率p＞0，则该元件吸收（或消

6、耗）功率p＜0，则该元件发出（或供给）功率试求如图1-7所示电路中元件吸收的功率。（1）a图，所选u、i为关联参考方向，元件吸收的功率P=UI=4×（－3）W=﹣12W此时元件吸收功率﹣12W，即发出的功率为12W。(2)b图，所选u、i为非关联参考方向，元件吸收的功率P=﹣UI=﹣（﹣5）×3W=15W此时元件吸收的功率为15W。例1-2解(3)c图，u、i为非关联参考方向，P=﹣UI=﹣4×2W=﹣8W即元件发出的功率为8W。(4)d图，u、i为关联参考方向，P=UI=（﹣6）×（﹣5）W=30W即元件吸收的功率为30W。一、电阻元件物体对电流的阻碍作用，称

7、为该物体的电阻。用符号R表示。电阻的单位是欧姆（Ω）。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件的总称。如电炉、白炽灯、电阻器等。§1-2电路的基本元件电阻和电阻元件图1-8电导电阻的倒数称为电导，是表征材料的导电能力的一个参数，用符号G表示。电导的单位是西门子（S），简称西。（1-5）电阻元件上电压与电流关系1827年德国科学家欧姆总结出：施加于电阻元件上的电压与通过它的电流成正比。u=Ri(1-6)u=﹣Ri(1-7)关联非关联电阻元件的伏安特性线性电阻非线性电阻电阻元件上的功率若u、i为关联参考方向，则电阻R上消耗的功率为p=ui=(Ri)i=R（1-8）若u

8、、i为非关联参考方向，则