本课程是一门实践性较强的专业基础课.ppt

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1、本课程是一门实践性较强的专业基础课。学习目的:掌握电路基础知识和模拟电子的基本理论及分析方法,为后续课打基础,为工程实践培养操作技能。共11章,1-5章电路基础知识、6-10章模拟电子技术、11章技能训练及应用实践三个部分。章末有小结和习题便于自学。《电路与模拟电子技术》绪论电路是学习电子技术的基础。本章主要介绍:三个物理量(电流、电压、功率)三种状态(开路、负载和短路)三个定律(欧姆定律、电流定律和电压定律)一个概念(电位)上篇电路基础知识  第1章电路的基本概念和基本定律电路是电流流通的路径1.1.1电路的作用电路的作用是进行电能的传输和转换,或是实现信号的传递和处理。1.1.2电路的

2、组成电路是由某些电气设备和元器件按一定方式连接组成。电路可分成电源、负载和中间环节三个部分电源是提供电能的设备,是电路工作的能源,电源的作用是将非电能转换成电能。负载是用电设备,是电路中的主要耗电器件。负载的作用是将电能转换成非电能。中间环节是指电源与负载之间的部分。1.1电路1.1.3电路模型忽略电路元器件的次要因素,将其理想化,并用规定的电气图形符号表示所组成的电路,称为电路电荷的定向运动形成电流。电流的方向不变为直流I。方向和大小都变化为交流i。1A=103mA=106μA,1kA=103A规定:正电荷运动的方向为电流的实际方向。假设的电流流向称为电流的参考方向。1.2电流、电压、功

3、率 1.2.1电流电场力将单位正电荷从电场中的a点移到b点所做的功,称其为a、b两点间的电压。直流电压Uab,交流电压uab。1V=103mV=106μV,1kV=103V习惯上把电位降低的方向作为电压的实际方向。电压实际方向和电压参考方向1.2.2电压1.电压电压等于电路中两点间的电位差Uab=Ua-Ub电位是电路中某点到参考点之间的电压参考点是任意选择的一点“⊥”(零电位点,“接地”点),选b点为参考点Ub=0,Uab=Ua-Ub=Ua。2.电压与电位E是电源力将单位正电荷从低电位点b移动到高电位点a所做的功E的方向是从低电位(电源负极)指向高电位(电源正极)3.电动势E电场力在单位时

4、间内所做的功,单位瓦W。关联参考方向:元件上电流和电压的参考方向一致。P=UI(1.1)非关联参考方向:电流和电压的参考方向不一致。P=-UI(1.2)P>0吸收功率(消耗功率)为负载;P<0发出功率(产生功率)为电源。1.2.3功率有一个收录机供电电路,用万用表测出收录机的供电电流为80mA,供电电源为3V,忽略电源的内阻,收录机和电源的功率各是多少?根据计算结果说明是发出功率还是吸收功率?解:收录机流与压是关联参考方向P=UI=3V×80mA=240mW=0.24W结果为正,说明收录机是吸收功率。电池流与压是非关联参考方向P=-UI=-3V×80mA=-0.24W结果为负,说明电池是发

5、出功率。【例1.1】如果例1.1题中的电池已经降为2V,现将收录机换为充电器,充电电流为-150mA,问此时电池的功率为多少,是吸收功率还是发出功率?充电器的功率为多少,是吸收功率还是发出功率?解:电池为非关联P=-UI=-2V×(-150mA)=0.3W结果为正吸收功率,电池是充电器的负载。充电器为关联P=UI=2V×(-150mA)=-0.3W结果为负发出功率,充电器是电路中的电源。规定:1千瓦的用电设备使用1小时消耗的电量为1度电。1kW×1h=1度电(1.3)【例1.2】有一个电饭锅,额定功率为750W,每天使用2小时;一台25吋电视机,功率为150W,每天使用4小时;一台电冰箱,

6、输入功率为120W,电冰箱的压缩机每天工作8小时。计算每月(30天)耗电多少度?解:(0.75kW×2h+0.15kW×4h+0.12kW×8h)×30天=(1.5度+0.6度+0.96度)×30=91.8度答:每月耗电91.8度【例1.3】流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,与电阻本身成反比。I=(1.4)式中R为电阻,单位为欧姆Ω,常用的单位还有kΩ和MΩ(兆欧),1MΩ=106Ω。电阻一定时,电压愈高电流愈大;电压一定,电阻愈大电流就愈小。根据欧姆定律可以推导出功率与电阻的关系式为:P=UI=I2R=(1.5)1.3欧姆定律在电路分析时,如果电流与电压的参考方向不一致,既为非关联参

7、考方向时,如图1.12(b)、(c)所示,欧姆定律的表达式为:I=-或U=-IR(1.6)已知图1.12中的电阻为6Ω,电流为2A,求电阻两端的电压U。解:图1.12(a)关联U=IR=2A×6Ω=12V图1.12(b)非关联U=-IR=-2A×6Ω=-12V图1.12(c)非关联U=-IR=-2A×6Ω=-12V计算结果图1.12(a)电压是正值,说明图1.12(a)中的电压实际方向与所标的参考方向一致;图1.12(b

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