電路的基本概念與分析方法

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1、海南風(fēng)光第1章電路的基本概念與定律第1講第2章電路的分析方法歡迎學(xué)習(xí)《電工技術(shù)》1.掌握電路的基本原理及分析方法,為學(xué)習(xí)電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。2.學(xué)習(xí)交流電路的基本原理，掌握正確及安全用電方法，培養(yǎng)工作技能。3.學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的基本原理和控制技術(shù)。4.通過實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)各種實(shí)驗(yàn)室常規(guī)電子儀器的使用方法,鍛煉電工方面的動(dòng)手能力。第1章電路的基本概念與定律1.1電路中的物理量1.2電路元件1.3基爾霍夫定律2.1電壓源和電流源的等效互換2.2支路電流法第2章電路的分析方法1.1電路中的物理量電池?zé)襞蓦娏麟妷弘妱?dòng)勢(shì)EIRU+_電源負(fù)載

2、電路中物理量的正方向物理量的正方向：實(shí)際正方向假設(shè)正方向?qū)嶋H正方向：物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。假設(shè)正方向（參考正方向）：在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。物理量的實(shí)際正方向物理量正方向的表示方法電池?zé)襞軺ab_+正負(fù)號(hào)abUab（高電位在前，低電位在后）雙下標(biāo)箭頭Uabab電壓+-IR電流：從高電位指向低電位。IRUabE+_abU+_物理量正方向的表示方法IRUab+_abU+_電壓的正方向箭頭和正負(fù)號(hào)是等價(jià)的,只用其中之一.IRUababU電路分析中的假設(shè)正方向（參考方向）問題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物

3、理量的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向A?B？電流方向B?A？U1ABRU2IR(1)在解題前先設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；解決方法(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。(2)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；規(guī)定正方向的情況下歐姆定律的寫法I與U的方向一致U=IRaIRUbI與U的方向相反U=–IRaIRUb規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法功率的概念：設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路

4、消耗的功率為:IUP=如果UI方向不一致寫法如何？電壓電流正方向一致aIRUb規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法aIRUb電壓電流正方向相反P=–UI功率有正負(fù)？吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）若P?0輸出功率（起電源作用）若P?0電阻消耗功率肯定為正電源的功率可能為正（吸收功率），也可能為負(fù)（輸出功率）功率有正負(fù)電源的功率IUab+-P=UIP=–UIIUab+-電壓電流正方向不一致電壓電流正方向一致含源網(wǎng)絡(luò)的功率IU+-含源網(wǎng)絡(luò)P=UI電壓電流正方向一致P=–UI電壓電流正方向不一致IU+-含源網(wǎng)絡(luò)當(dāng)計(jì)算的P>0時(shí),

5、則說明U、I的實(shí)際方向一致，此部分電路消耗電功率，為負(fù)載。所以，從P的+或-可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源，或是負(fù)載。結(jié)論在進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)，如果假設(shè)U、I正方向一致。當(dāng)計(jì)算的P<0時(shí),則說明U、I的實(shí)際方向相反，此部分電路發(fā)出電功率，為電源。伏-安特性iuRiuui線性電阻非線性電阻(一)無源元件1.電阻R（常用單位：?、k?、M?）1.2電路元件2.電感L：ui（單位：H,mH,?H）單位電流產(chǎn)生的磁鏈線圈匝數(shù)磁通電感中電流、電壓的關(guān)系當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.uei++––3.電容C單位電壓下

6、存儲(chǔ)的電荷（單位：F,?F,pF）++++----+q-qui電容符號(hào)有極性無極性+_電容上電流、電壓的關(guān)系當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電容相當(dāng)于斷路（開路）uiC無源元件小結(jié)理想元件的特性（u與i的關(guān)系）LCRUR1R2LCR1UR2U為直流電壓時(shí),以上電路等效為注意L、C在不同電路中的作用1.電壓源(二)有源元件主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。理想電壓源（恒壓源）IUS+_abUab伏安特性IUabUS特點(diǎn)：(1）無論負(fù)載電阻如何變化，輸出電壓不變（2）電源中的電流由外電路決定，輸出功率可以無窮大

7、恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):U=10VIU+_abUab2?R1當(dāng)R1、R2同時(shí)接入時(shí)：I=10AR22?例當(dāng)R1接入時(shí)：I=5A則：RS越大斜率越大電壓源模型伏安特性IUUSUIRS+-USRLU=US–IRS當(dāng)RS=0時(shí)，電壓源模型就變成恒壓源模型由理想電壓源串聯(lián)一個(gè)電阻組成RS稱為電源的內(nèi)阻或輸出電阻理想電流源（恒流源)特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）輸出電壓由外電路決定。2.電流源恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10?時(shí)，U

8、=10VR=1?時(shí)，U=1V則:例ISRSabUabIIsUabI外特性電流源模型RSRS越大特性越陡I=IS–Uab/RS由理想電流源并聯(lián)一個(gè)電阻組成當(dāng)內(nèi)阻RS=?時(shí)，電流源模型就變成恒流源模型恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量U+_abIUabUab=U（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)Uab無影響。IabUabI