电工基础-第1章电路的基本概念(修改).ppt

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1、第1章电路的基本概念和定律1.1电路和电路模型1.2电流、电压及其参考方向1.3电功率与电能1.4电阻元件1.5电压源和电流源1.6基尔霍夫定律1.7用电位的概念分析电路小结1.1电路和电路模型1.电路的定义及功能电路是由电路元(器)件按一定要求连接而成，为电流的流通提供路径的集合体。电路的基本功能是实现电能的传输和分配或者电信号的产生、传输、处理加工及利用。2.对实际电路元件理想化的意义为了分析电路方便起见，必须在一定条件下对实际电路元(器)件加以近似化，忽略其次要性质，用一些以表示实际电路元(器)件主要物理

2、性质的模型来代替实际电路元(器)件。构成模型的元(器)件称为理想电路元件。3.三种理想电路元件常用的三种最基本的理想元件是：电阻元件、电容元件、电感元件；另外还有电压源和电流源两种理想电源元件。4.电路模型与电路图所谓电路模型，就是把实际电路的本质抽象出来所构成的理想化了的电路。将电路模型用规定的理想元件符号画在平面上形成的图形称作电路图。图1.1就是一个最简单的电路图。图1.1一个最简单的电路图1.2电流、电压及其参考方向1.2.1电流及其参考方向1.电流的表达式及单位电荷的定向移动形成电流，且规定正电荷移动的方向为电流的

3、方向。其大小用电流强度来度量。直流：国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)，时间的单位是秒(s)，电流的单位是安培，简称安(A)，实用中还有毫安(mA)和微安(μA)等。（1—1）（1—2）2.电流的参考方向参考方向可以任意设定，在电路中用箭头表示，并且规定，如果电流的实际方向与参考方向一致，电流为正值；反之，电流为负值，如图1.2所。图1.2电流的参考方向也可以用双下标来表示电流的参考方向，如Iab;当参考方向改变时有Iab＝-Iba。不设定参考方向而谈电流的正负是没有意义的。3.直流电流的测量在直流电路中，测

4、量电流时，应根据电流的实际方向将电流表串入待测支路中，如图1.3所示，电流表两旁标注的“+”“—”号为电流表的极性。图1.3直流电流测试电路图例1.1图例1.1在图1.4中，各电流的参考方向已设定。已知I1=10A,I2=—2A,I3=8A。试确定I1、I2、I3的实际方向。解I1>0,故I1的实际方向与参考方向相同，I1由a点流向b点。I2<0,故I2的实际方向与参考方向相反，I2由b点流向c点。I3>0,故I3的实际方向与参考方向相同，I3由b点流向d点。图1.4例1.1图1.2.2电压及其参考方向1.电压的定

5、义及单位电路中a、b两点的电压就是将单位正电荷由a点移动到b点时电场力所作的功。在SI中，电压的单位为伏特，简称伏(V)，实用中还有千伏(kV)，毫伏(mV)和微伏(μV)等。(1-3)2.用电位表示电压及正负电压的讨论电路中某点的电位表示该点对参考点的电压。电位用表示。两点之间的电压就是这两点的电位之差。在电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际方向，故电压又称电位差或电压降。如果电压的大小和方向都不随时间变化，则称为恒定电压，引入电位概念后，两点的电压可以表示为：在电路中，用“+”，“-”号标出电压的参考极性；或用带双

6、下标的字母表示，如uab表示这两点间的电压，且表明a为电压参考方向的正极，b为负极。当设定了参考方向后，若计算结果uab为正值，说明a点电位实际比b点电位高；否则相反。图1.5电压的参考极性如图1.6所示，若Uab=10V，Ubc=-3V，测量这两个电压时应按图示极性接入电压表。电压表两旁标注的“+”、“-”号分别表示电压表的正极性端和负极性端。图1.6直流电压测试电路3.直流电压的测量在直流电路中，测量电压时，应根据电压的实际极性将直流电压表跨接在待测支路两端。4关联参考方向在电路分析中，电流的参考方向和电压的参考极性都可

7、以各自独立地任意设定。但为了方便，通常采用关联参考方向，即：电流从标电压“+”极性的一端流入，并从标电压“—”极性的另一端流出，如图1.7所示。这样，在电路图上只要标出电压的参考极性，就确定了电流的参考方向，反之亦然。如图1.7(a)只须用图1.7(b)、(c)中的一种表示即可。图1.7关联参考方向例1.2在图1.8中，各方框泛指元件。已知I1=3A,I2=2A,I3=-1A,φa=10V，φb=8V，φd=—3V。(1)欲验证I1、I3数值是否正确，问电流表在图中应如何连接?并标明电流表极性。(2)求Uab和Ubd，若

8、要测量这两个电压，问电压表如何连接?并标明电压表极性。图1.8例1.2图解(1)验证I1、I2数值的电流表应按图1.8(b)所示串入所测支路，其极性已标注在图上。(2)Uab=φa—φb=10—8=2VUbd=φb—φd=8—(—3)=11V或Ubd=φb—φd=φb—φa+φa—