电路的基本概念与基本定律(改).ppt

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1、电工技术学习要点理解电压、电流的概念及参考方向的意义，电功率的概念及其计算理解并能熟练应用基尔霍夫电流定律和电压定律了解电器设备额定值的意义和电路有载、空载和短路状态的特点理解电位的概念，会分析计算电路中各点的电位理解实际电源的两种模型及其等效变换第1章电路的基本概念与基本定律第一章电路的基本概念与基本定律第一节电路与电路模型第二节电路的主要物理量第三节电路的三种状态第四节电压源和电流源及其等效变换第五节基尔霍夫定律1.1电路与电路模型为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按一定方式组合起来的电流的通路称为电路。电路的主要作用1.实现电能的传输、转换和分配2.传递和处理电信号激

2、励：电源或信号源的电压（或电流）称为激励。响应：在激励作用下，电路某一元件上的电压或者通过元件的电流称为响应。电路分析就是在已知电路结构和元件参数的情况下，讨论电路的激励和响应之间的关系。1.1.1电路电路的组成电路由电源、负载和中间环节3部分组成。1．电源电源是供给电能的设备，它把非电能转换成电能。如蓄电池、各种发电机等。2．负载负载是取用电能的装置，它把电能转换成其他形式的能量。如电灯、电风扇、电动机等。3．中间环节是指连接电源和负载的部分，中间环节传递、分配和控制电能。最简单的中间环节就是开关和导线，导线是用来连接电源和负载的元件。开关是控制电路接通和断开的装置。1.1.2

3、电路模型理想元件：将实际元件理想化（模型化），即在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略次要因素，用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。理想元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源、理想电流源等。不能产生能量的元件为无源元件，能产生能量的元件为有源元件。电路模型：由理想元件所组成的电路称为理想电路模型，简称电路模型。电路分析的对象不是实际电路，而是电路模型电路分析的主要任务在于解得电路物理量，其中最基本的电路物理量就是电流、电压和功率。1.2.1电流1、电流的定义：在电场的作用下，电荷有规则的定向移动就形成电流。2、电流的大小用电流强度表示，简称电流。电流强度：单

4、位时间内通过导体横截面的电荷量。大写I表示直流电流（单位：A）小写i表示电流的一般符号（单位：A）1.2电路的主要物理量电流的单位是安培，简称安，用符号A表示，电量的单位是库仑，简称库，用C表示。若在1s内通过导体横截面的电量为lC，则导体中的电流就是lA。电流的常用单位还有kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安），其换算关系是:1kA＝1×1000A1A＝1×1000mA1mA＝1×1000μA例1-1某导体在0.5min的时间内均匀通过导体横截面的电荷量为120C，求导体中的电流是多少?解：电流的单位正电荷运动方向规定为电流的实际方向。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。电

5、流的方向用一个箭头或双下标变量表示。如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。3．电流的方向：1.2.2电压电路中a、b两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。如果在电路中任选一点为参考点，那么电路中某点的电位（电势）定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点的电位差。电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。电压的方向有三种表示方法。一种是用箭头表示。箭头指向为电位降落的方向。第二种是用双下标字母表示。还可用“+”、“-

6、”表示。例：当ua=3Vub=2V时u1=1V最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。u2=-1V对一个元件或电路，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联参考方向，简称关联方向；如不一致，称非关联参考方向，简称非关联方向。如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。电流参考方向设成从a点流向b，顺着电流方向，电压的参考方向从“+”到“-”，即a点为“+”，b点为“-”。这种情况称为电流、电压关联参考方向，简称关联方向。若电流参考方向从a点流向b，而电压的参考方向相反

7、，即a点为“-”，b点为“+”。这种情况称为电流、电压非关联参考方向，简称非关联方向。B点电位：电位的定义：在电路中选定一个参考点（注意每次计算只能选一个相对的参考点），取参考点的电位为零电位，则电路中某一点与参考点之间的电压就被称为这一点的电位。在电路图中，参考点用符号“⊥”表示。电位的单位与电压相同。如图，选O为参考点，A点电位：1.2.3电位电位用单下标的电压符号表示。电位与电压关系的结论之一：如果已知两点的电位，则此两点间的电压等于它们的电位之差。电位与电压关系的结论之二