第1章 电路的基本概念与基本定律ppt课件.ppt

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1、电工技术基础第1章电路的基本概念与基本定律本章要求：1.了解电路模型及理想电路元件的意义；2.理解电压与电流参考方向的意义；3.理解电路的基本定律并能正确应用；4.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；5.掌握分析与计算简单直流电路和电路中各点电位的方法。1.1电路的作用与组成部分电路是电流的通路，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。1.电路的作用(1)实现电能的传输、分配与转换发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒电路由电源(信号源)，负载及中间环节三部分组成。2.电路的组成部分负

2、载:取用电能的装置电源:提供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...输电线直流电源信号处理：放大、调谐、检波等负载放大器扬声器话筒1）电源：提供电能的设备(如：电池，发电机等)。信号源：输出信号的设备。相当于电源，但与上述的发电机、电池这种电源不同，信号源输出的电信号(电压和电流)的变化规律是取决于所加的信息的。2）负载：消耗或吸收电能的设备。3）中间环节：在电源和负载之间用来传输，分配，控制和监测电路的设备。激励：指电源(信号源)的电压和电流；响应：由于激励在电路各部分产生的电压和电流。1.2电路模型为了便于用数学方法分析电路

3、,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。理想电路元件：将实际元件理想化，即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要因素，将实际元件近似看作理想元件。理想电路元件分类：1.电源元件1)理想电源理想电压源(恒压源)U理想电流源(恒流源)IE+_U+_UISI+_IS2)实际电源模型电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。其中：R0<

4、、非线性电阻)，消耗电能。2)电感元件L(线性电感、非线性电感)，储存磁场能。3)电容元件C(线性电容、非线性电容)，储存电场能。3.中间环节导线电阻为0；开关只有通和断两种状态；电流表电阻RA约为0；电压表内阻Rv为无穷大。等电路模型：由一些理想电路元件所组成的电路，就是实际电路的电路模型。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。手电筒的电路模型电池是电源元件，其参数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒的电路模型筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计

5、，认为是无电阻的理想导体。开关用来控制电路的通断。说明：今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。分析“电路”问题的核心1.3电压和电流的参考方向对电路进行分析计算时，不仅要算出电压、电流、功率值的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。但是，由于电路中各处电位的高低、电流的方向等很难事先判断出来，因此电路内各处电压、电流的实际方向也就不能确定。为此引入了有关参考方向的规定。电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR1.电路基本物理量的实际方向物理中对基本物理量规定的方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E(电位升高的方向

6、)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位kA、A、mA、μA等低电位高电位kV、V、mV、μV等kV、V、mV、μV等2.电路基本物理量的参考方向(1)参考方向在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。(2)电流参考方向的表示方法，及电流参考方向与实际方向的关系。电流参考方向表示方法1)用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。2)用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。abRI电流的参考方向与实际方向的关系i参考方向i>0实际方向ABi参考方向i<0实际方向AB实际方向与参考方向一致，电流值为正值；实际方向与参考方向相反，电流值为负值。(3)电压参考方向的表示方法

7、，及电流参考方向与实际方向的关系。电压参考方向表示方法1、用箭头表示U2、用正负极性表示U+ABUAB3、用双下标表示电压的参考方向任意假设的电压降低方向参考方向U+–u<0+实际方向电压的参考方向与实际方向的关系参考方向U+–+实际方向u>0实际方向与参考方向一致，电压值为正值；实际方向与参考方向相反，电压值为负值。注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若U=5V，则电压的实际方向从a指向b(即a为高点位端，b为低电位端)；若I=5A，则电流的实际方向从a流向