最新第一章--电路的基本概念和基本定律ppt课件.ppt

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1、第一章--电路的基本概念和基本定律§1-1电路和电路模型电路实际线绕电阻的特征理想元件电路模型电路电路是各种电气元器件按一定的方式连接起来的总体。电路的组成：1.提供电能的部分称为电源；2.消耗或转换电能的部分称为负载；3.联接及控制电源和负载的部分如导线、开关等称为中间环节。电流及其参考方向电压及其参考方向关联参考方向电动势电功率和电能§1-2电路中的主要物理量电流的分类直流（DC）：大小和方向均不随时间变化的电流。直流交流交流（AC）：大小和方向均随时间变化，且一个周期内的平均值为零的电流。电流的定义和实际方向对

2、于直流，若在时间t内通过导体横界面的电荷量为Q，则电流为对于交流，若在时间dt内通过导体横界面的电荷量为dq，则电流瞬时值为（1-1）电流的实际方向规定为正电荷运动的方向。电流的单位：安培（A），千安（kA）和毫安（mA）。电流的参考方向的引入参考方向的引入：对复杂电路由于无法确定电流的实际方向，或电流的实际方向在不断的变化，所以我们引入了“参考方向”的概念。?电流参考方向的含义参考方向是一个假想的电流方向。实线参考方向（虚线实际方向）。i＞0，则电流的实际方向与电流的参考方向一致；i＜0，则电流的实际方向和电流的参

3、考方向相反。电压的定义和实际方向对于直流，电路中A、B两点间电压的大小等于电场力将单位正电荷Q从A点移动到B点所做的功W。即对于交流，电路中A、B两点间电压的大小等于电场力将单位正电荷dq从A点移动到B点所做的功dw。即（1-2）若电场力做正功，则电压u的实际方向从A到B。电压的单位：伏特（V），千伏（kV）和毫伏（mV）。电位在电路中任选一点为电位参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对于参考点）的电位。当选择O点为参考电位点时，（1-3）电压是针对电路中某两点而言的，与路径无关。所以有（1-4）电压又叫电位

4、差电压的实际方向是由高电位点指向低电位点电压参考方向的标注及含义参考方向是由A点指向B点参考高电位端当u＞0时，该电压的实际极性与所标的参考极性相同，当u＜0时，该电压的实际极性与所标的参考极性相反。建议采用：参考极性标注法例1-1在如图1-6所示的电路中，方框泛指电路中的一般元件，试分别指出图中各电压的实际极性解（1）a图，a点为高电位，因u=24V＞0,所标实际极性与参考极性相同。（2）b图，b点为高电位，因u=﹣12V＜0,所标实际极性与参考极性相反。（3）c图，不能确定，虽然u=15V＞0,但图中没有标出参考

5、极性。各电压的实际极性关联参考方向电流参考方向是从电压的参考高电位指向参考低电位关联非关联电动势定义电源内部的局外力（电源力）将正电荷由低电位移向高电位，使电源两端具有的电位差称为电动势，用符号e（或E）表示。电动势既有大小又有方向（极性）。电磁学中规定电动势的实际方向由低电位指向高电位。电动势和电压的参考方向如图1-9所示。电动势的方向实际方向参考方向图1－9电功率电功率是指单位时间内，电路元件上能量的变化量。即（1-5）在电路中，电功率简称功率。它反映了电流通过电路时所传输或转换电能的速率。功率的单位：瓦特（W）

6、，千瓦（kW）和毫瓦（mW）功率有大小和正负值元件吸收的功率p＞0，则该元件吸收（或消耗）功率p＜0，则该元件发出（或供给）功率例1-2试求如图1-8所示电路中元件吸收的功率。解（1）a图，所选u、i为关联参考方向，元件吸收的功率P=UI=4×（－3）W=﹣12W此时元件吸收功率﹣12W，即发出的功率为12W。(2)b图，所选u、i为非关联参考方向，元件吸收的功率P=﹣UI=﹣（﹣5）×3W=15W此时元件吸收的功率为15W。(3)c图，u、i为非关联参考方向，P=﹣UI=﹣4×2W=﹣8W即元件发出的功率为8W。(

7、4)d图，u、i为关联参考方向，P=UI=（﹣6）×（﹣5）W=30W即元件吸收的功率为30W。首页电能定义电能是指一段时间内电路消耗的功率，用W（或w）表示。即若功率随时间变化，则式中，电压电流为关联参考方向。w>0，吸收电能；w<0，发出电能。在国际单位制（SI）中，功率的单位为瓦（W），工程中还常用千瓦小时（KW·h）即度来表示电能的单位。§1-3电路的基本元件电阻元件电感元件电容元件电压源电流源电阻和电阻元件物体对电流的阻碍作用，称为该物体的电阻。用符号R表示。电阻的单位是欧姆（Ω）。电阻元件是对电流呈现阻碍

8、作用的耗能元件的总称。如电炉、白炽灯、电阻器等。电导电阻的倒数称为电导，是表征材料的导电能力的一个参数，用符号G表示。电导的单位是西门子（S），简称西。电阻元件上电压与电流关系1827年德国科学家欧姆总结出：施加于电阻元件上的电压与通过它的电流成正比。u=Ri(1-9)u=﹣Ri(1-10)电阻元件的伏安特性线性电阻非线性电阻电阻元件上的功率若