电工基础理论知识(中级版).ppt

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1、电工基础理论知识（中级版）第1章电路分析基础第2章磁场和电场第3章单相正弦交流电第4章三相正弦交流电第5章电子技术常识第6章电工测量学习要点电流、电压参考方向及功率计算常用电路元件的伏安特性基尔霍夫定律支路电流法与节点电压法叠加定理与戴维南定理电路等效概念及其应用分析电路过渡过程的三要素法第1章电路分析基础第1章电路分析基础1.1电路基本物理量1.2电路基本元件1.3基尔霍夫定律1.4电路分析方法1.5电路定理1.6电路过渡过程分析1.1电路基本物理量电路的定义：电流的通路称为电路。电路的组成

2、：电源、连接导线、控制与保护装置和负载四部分组成。在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电筒就是一中非常简单的电路。电路的基本组成包括以下四个部分：(1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。模拟手电筒电路(2)负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。将电器设备和元器件按一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线等)。(4)控制器件：(3)连接导线：电路可以实现电能的传输、分配和转换。电力系统中：电子技

3、术中：电路可以实现电信号的传递、存储和处理。电路的主要功能：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。电路模型和电路元件电源负载实体电路控制装置与实体电路相对应、由理想元件构成的电路图，称为实体电路的电路模型。电路模型负载电源开关连接导线SRL+U–IUS+_R0连接导线白炽灯的电路模型可表示为：实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取模型化处理可获得有意义的分析效果。iRRL消耗电能的电特性可用电阻元件表征产生磁场的电特性可用电感元件表征由于白炽

4、灯中耗能的因素大大于产生磁场的因素，因此L可以忽略。理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性单一、确切，可定量分析和计算。白炽灯电路RC+US–电阻元件只具耗能的电特性电容元件只具有储存电能的电特性理想电压源输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定理想电流源输出电流恒定，两端电压由它和负载共同决定L电感元件只具有储存磁能的电特性IS理想电路元件分有无源和有源两大类无源二端元件有源二端元件必须指出，电路在进行上述模型化处理时是有条件的：实际电路中各部分的基本电磁现象可以分别研究，并且相应

5、的电磁过程都集中在电路元件内部进行。这种电路称为集中参数元件的电路。集中参数元件的特征1.电磁过程都集中在元件内部进行，其次要因素可以忽略。如R，L、C这些只具有单一电磁特性的理想电路元件。2.任何时刻从集中参数元件一端流入的电流恒等于从它另一端流出的电流，并且元件两端的电压值完全确定。工程应用中，实际电路的几何尺寸远小于工作电磁波的波长，因此都符合模型化处理条件，均可按集中假设为前提，有效地描述实际电路，从而获得有意义的电路分析效果。1.1.1电流电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表

6、示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。大写I表示直流电流小写i表示电流的一般符号电流的国际单位制是安培【A】，较小的单位还有毫安【mA】和微安【μA】等，它们之间的换算关系为：1A=103mA=106μA=109nA正电荷运动方向规定为电流的实际方向。电流的方向用一个箭头表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。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。1.1.2电压、电位和电动势电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电荷由a点移至b点

7、电场力所做的功。电路中某点的电位定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。直流情况下注意：变量用小写字母表示，恒量用大写字母表示。从工程应用的角度来讲，电路中电压是产生电流的根本原因。数值上，电压等于电路中两点电位的差值。即：电路中a、b两点间的电压等于a、b两点电位差。电压的国际单位制是伏特[V]，常用的单位还有毫伏[mV]和千伏【KV】等，换算关系为：电工技术基础问题分析中，通常规定电压的参考正方向由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。1V=103mV=10－3KV电压的实际方向规

8、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，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，称关联方向；如不一致，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。对电路进行分析计算时应注意：列写电路方程式之前，首先要在电路中标出电流、电压的参考方向。电