電工學(xué)課件chapter(I)

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1、第1章電路的基本概念與基本定律1.1電路的作用與組成部分1.2電路模型1.3電壓和電流的參考方向1.4歐姆定律1.5電源有載工作、開路與短路1.6基爾霍夫定律1.7電路中電位的概念及計算本章要求:1.理解電壓與電流參考方向的意義；2.理解電路的基本定律并能正確應(yīng)用；3.了解電路的有載工作、開路與短路狀態(tài)，理解電功率和額定值的意義；4.會計算電路中各點的電位。第1章電路的基本概念與基本定律1.1電路的作用與組成部分(1)實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換(2)實現(xiàn)信號的傳遞與處理放大器揚聲器話筒1.電路的作用電路是電流的通路，是為了某

2、種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線2.電路的組成部分電源:提供電能的裝置負(fù)載:取用電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線直流電源直流電源:提供能源信號處理：放大、調(diào)諧、檢波等負(fù)載信號源:提供信息2.電路的組成部分放大器揚聲器話筒電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路工作；由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。1.2電路模型手電筒的電路模型為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實際電路模型化，用足以反映其

3、電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實際電路中的器件，從而構(gòu)成與實際電路相對應(yīng)的電路模型。例：手電筒R+RoE–S+U–I電池導(dǎo)線燈泡開關(guān)手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組成。理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。手電筒的電路模型R+RoE–S+U–I電池導(dǎo)線燈泡開關(guān)電池是電源元件，其參數(shù)為電動勢E和內(nèi)阻Ro；燈泡主要具有消耗電能的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)為電阻R；筒體用來連接電池和燈泡，其電阻忽略不計，認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)體。開關(guān)用來控制電路的通斷。今后分析的都是指電路模型，簡稱電路。在電路圖中，各種電

4、路元件都用規(guī)定的圖形符號表示。1.3電壓和電流的參考方向物理中對基本物理量規(guī)定的方向1.電路基本物理量的實際方向物理量實際方向電流I正電荷運動的方向電動勢E(電位升高的方向)電壓U(電位降低的方向)高電位?低電位單位kA、A、mA、μA低電位?高電位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV(2)參考方向的表示方法電流：Uab雙下標(biāo)電壓：(1)參考方向IE+_在分析與計算電路時，對電量任意假定的方向。Iab雙下標(biāo)2.電路基本物理量的參考方向aRb箭標(biāo)abRI正負(fù)極性+–abUU+_實際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值

5、；實際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負(fù)值。(3)實際方向與參考方向的關(guān)系注意：在參考方向選定后，電流(或電壓)值才有正負(fù)之分。若I=5A，則電流從a流向b；例：若I=–5A，則電流從b流向a。abRIabRU+–若U=5V，則電壓的實際方向從a指向b；若U=–5V，則電壓的實際方向從b指向a。1.4歐姆定律U、I參考方向相同時，U、I參考方向相反時，RU+–IRU+–I表達(dá)式中有兩套正負(fù)號：①式前的正負(fù)號由U、I參考方向的關(guān)系確定；②U、I值本身的正負(fù)則說明實際方向與參考方向之間的關(guān)系。通常取U、I參考方向相同。U=

6、IRU=–IR解：對圖(a)有,U=IR例：應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。對圖(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A電路端電壓與電流的關(guān)系稱為伏安特性。遵循歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段電路電壓與電流的比值為常數(shù)。I/AU/Vo線性電阻的伏安特性線性電阻的概念：線性電阻的伏安特性是一條過原點的直線。1.5電源有載工作、開路與短路開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載負(fù)載端電壓U=IR特征:1.5.1電源有載工作IR0R+-EU+-I①電流的大小由負(fù)載決定。②在電源有內(nèi)阻時，I??U?。

7、或U=E–IR0電源的外特性EUI0當(dāng)R0<

8、方向相同，P=UI?0，負(fù)載；P=UI?0，電源。1.根據(jù)U、I的實際方向判別2.根據(jù)U、I的參考方向判別電源：U、I實際方向相反，即電流從“+”端流出，（發(fā)出功率）；負(fù)載：U、I實際方向相同，即電流從“-”端流出。（吸收功率）。電氣設(shè)備的額定值額定值:電氣設(shè)備在正常運行時的規(guī)定使用值電氣