印制電路板的設(shè)計(jì)與制作ppt課件.ppt

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1、1.1電路的基本概念1.2電路的基本定律1.3電路的分析方法第1章電路的基本定律與分析方法2理解物理量的參考方向概念。掌握電源與負(fù)載的判別。理解電路的工作狀態(tài)與電氣設(shè)備的額定值。掌握各種理想電路元件的伏安特性。掌握基爾霍夫定律內(nèi)容。掌握支路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法等電路分析方法。掌握電源等效變換、疊加原理、等效電源定理及其應(yīng)用。理解電位的概念,掌握電位的計(jì)算。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)3電源(或信號(hào)源):提供電能(或信號(hào))的部分;例如電池、信號(hào)源等負(fù)載:吸收或轉(zhuǎn)換電能的部分;例如電燈、電動(dòng)機(jī)、電爐等中間環(huán)節(jié):連接和控制的部分;例如導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)等。1.1電路的基本概念1.1.1電路的組成及電路模型1.電路

2、主要由三大部分組成:42.電路模型實(shí)際電路分析要考慮的電磁性質(zhì)較為復(fù)雜,為了便于分析計(jì)算,一般要將實(shí)際電路模型化,用理想元件(電阻、電感、電容、恒壓源、恒流源等)近似來(lái)代替實(shí)際元件,這樣得到電路稱為電路模型,本課程所討論的電路都是指電路模型。EIU+_51.電路的基本物理量電流(I或i)電動(dòng)勢(shì)(E或e)電壓(U或u)正方向物理量單位正電荷移動(dòng)的方向低電位高電位高電位低電位A,kA,mA,?AV,kV,mV,?VV,kV,mV,?V基本物理量主要有:電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)1.1.2基本物理量的參考方向注意:1.直流量符號(hào)用大寫(xiě)字母表示,交流量用小寫(xiě)字母表示2.k:×103;m:×10-3

3、;?:×10-66在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向,電路如何求解?問(wèn)題的提出電流方向A?B?電流方向B?A?E1ABRE2IR2.參考方向7(1)在解題前先任意設(shè)定一個(gè)正方向,作為參考方向;若計(jì)算結(jié)果為正,則實(shí)際方向與參考方向一致;若計(jì)算結(jié)果為負(fù),則實(shí)際方向與參考方向相反;若未標(biāo)參考方向,則計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義!(2)根據(jù)電路列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式;(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向:解題步驟:8物理量正方向的表示方法IRUabE+_abu_+正負(fù)號(hào)abUabIab雙下標(biāo)箭頭uabRI123bau例1已知:E=2V,R=1Ω求:當(dāng)U分別為3V和1V時(shí),求IR的大小

4、和方向?解:(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示;(2)列電路方程:EUUR+=REURUIRR-==EUUR-=ERabUIR+-(3)計(jì)算A112-33V===RIUA-112-11V===RIU(實(shí)際方向與參考方向一致)(實(shí)際方向與參考方向相反)10(2)U與I的參考方向相同,稱為關(guān)聯(lián)參考方向U與I的參考方向不同,稱為非關(guān)聯(lián)參考方向(3)為了避免列方程時(shí)出錯(cuò),習(xí)慣上選擇關(guān)聯(lián)參考方向,這樣只需標(biāo)出U與I其中之一的方向即可。(1)在以后的解題過(guò)程中,一定要先假定“正方向”(即在圖中標(biāo)示物理量的參考方向),然后再列方程計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無(wú)意義的.小結(jié)IRURabIR

5、URab(關(guān)聯(lián)參考方向)(非關(guān)聯(lián)參考方向)111.1.3能量與功率物理量符號(hào)單位兩者關(guān)系電能W焦耳(J)千瓦時(shí)(kW.h),也稱度W=Pt功率P瓦特(W),kW,mW12aIRUb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,則這部分電路消耗的功率為:P=UI功率的計(jì)算電源與負(fù)載的判別若P?0則該元件吸收功率,為負(fù)載;若P?0則該元件發(fā)出功率,為電源。IUab+-P=-UI根據(jù)能量守衡關(guān)系P(吸收)=P(發(fā)出)13負(fù)載電阻1.1.4電源的工作狀態(tài)1.有載工作狀態(tài)+-SER0RLIU電源電源電動(dòng)勢(shì)電源內(nèi)阻電路電流:端電壓:電路功率:電源外特性:IUE0負(fù)載取用功率電源產(chǎn)生功率

6、內(nèi)阻消耗功率142.開(kāi)路狀態(tài)+-SER0IUI=0U=EP=03.短路狀態(tài)U=0+-ER0IU151.理想電壓源(恒壓源):特點(diǎn):(1)輸出電壓不變,其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。即Uab?E;(2)電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE1.1.5理想電路元件16恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):E=10VIE+_abUab2?R1當(dāng)R1、R2同時(shí)接入時(shí):I=10AR22?當(dāng)R1接入,R2不接入時(shí):I=5A則:例2172、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(2)輸出電壓由外電路決定。伏安特性18恒流源兩端電

7、壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10?時(shí),U=10VR=1?時(shí),U=1V則:例319電壓源中的電流如何決定?電流源兩端的電壓等于多少?原則:Is不能變,E不能變。E-Uab=恒壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓IE_+abUab=?Is例420伏-安特性(線性電阻,u與i關(guān)聯(lián)方向時(shí))Riu3.電阻R:表征電路中消耗電能的理想元件(常用單位:?、k?、M?)消耗能量電阻元件是耗能元件吸收功率(W)21當(dāng)(直流)時(shí),所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路.uiLui

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