电路基本概念及定律.ppt

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1、电工与电子技术C主讲:赵艾萍《电工学》第七版,秦曾煌,高教出版社1、本课程(电工学)主要学习哪些方面的内容?2、如何学习这门课程?电工及电子技术的基础知识课堂教学,结合作业、自学、撰写大作业等形式3、成绩如何算?平时作业20%,课程大作业10%,期末考试70%。第1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(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用电路是

2、电流的通路,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2.电路的组成部分电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节:传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线直流电源直流电源:提供能源中间环节:放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。电气器件电路元件元件符号符号化符号化理想化实际电路电路模型电路图理想化任何一个实际器件在电压或电流作用下

3、都包含有能量的消耗、电场能的储存和磁场能的储存三种基本效应。在一定的条件下,其中某一种效应可能处于主导地位,从而可以用具有单一电磁性质的理想电路元件来模拟。实际电气装置种类繁多,电磁性质复杂。但在电磁现象方面却有着共同的地方。因此可以进行科学抽象的概括,用数学模型表示实际电气装置的外部功能。1.2电路模型主要的理想电路元件符号及参数R电阻元件电感元件L电容元件Cu电压源电流源is+-例:手电筒R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。注意电路图与电气图用符号的区别手电筒电路(干电池、开关、灯泡)+_RsRLE电器装置用电路模型近似

4、表示是有条件的,一旦条件改变,电路模型也要作相应变动。例如:不同工作频率下的变阻器模型本课程中分析的是集中参数电路模型。1.3电压和电流的参考方向物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E(电源内电位升高的方向)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位kA、A、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV(2)参考方向的表示方法电流:Uab双下标电压:(1)参考方向IE+_在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。Iab双下标2.电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–

5、abUU+_实际方向与参考方向一致,电流(或电压)值为正值;实际方向与参考方向相反,电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系注意:只有在参考方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A,则电流从a流向b;例:若I=–5A,则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V,则电压的实际方向从a指向b;若U=–5V,则电压的实际方向从b指向a。1.4欧姆定律U、I参考方向相同时,U、I参考方向相反时,RU+–IRU+–I注意:①式前的正负号由U、I参考方向的关系确定;②U、I值本身的正负则说明其实际方向与参考方向之间的关系。通常取U、I参考方向

6、相同(即取一致参考方向)。U=IRU=–IR解:对图(a)有,U=IR例:应用欧姆定律对下图电路列出式子,并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段电路电压与电流的比值为常数。U/VI/Ao线性定常电阻的伏安特性线性电阻的概念:线性定常(时不变)电阻的伏安特性是一条过原点的直线。问:线性时变电阻的伏安特性曲线是怎样的?1.5电源有载工作、开路与短路开关闭合,接通电源与负载负载端电压U=IR特征:1.5.1电源有载工作IR0R+-EU+-I①电

7、流的大小由负载决定。②在电源有内阻时,IU。或U=E–IR0电源的外特性EUI0当R0<

8、,负载;P0,电源。U

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