電工學(xué)chapter01電路的基本概念ppt課件.ppt

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1、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(kāi)路與短路1.6基爾霍夫定律1.7電路中電位的概念及計(jì)算第1章電路的基本概念與基本定律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(kāi)路與短路狀態(tài),理解電功率和額定值的意義;4.會(huì)計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位。第1章電路的基本概念與基本定律本章要求:(1)實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換(2)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理放大器揚(yáng)聲器話筒1.電路的作用電路是電流的通路,是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器電燈電動(dòng)機(jī)

2、電爐...輸電線1.1電路的作用與組成部分電源: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(jī)升壓變壓器降壓變壓器電燈電動(dòng)機(jī)電爐...輸電線2.電路的組成部分信號(hào)處理(中間環(huán)節(jié))放大、調(diào)諧、檢波等負(fù)載信號(hào)源(電源)提供信息放大器揚(yáng)聲器話筒電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為激勵(lì),它推動(dòng)電路工作;由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。2.電路的組成部分為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際電路模型化,用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)際電路中的器件,從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。例:手電筒手電筒由電池、燈泡、開(kāi)關(guān)和筒體組成。理想電路元件主要

3、有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。1.2電路模型手電筒R+RoE–S+U–I電池導(dǎo)線燈泡開(kāi)關(guān)電池是電源元件,其參數(shù)為電動(dòng)勢(shì)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(lái)連接電池和燈泡,其電阻忽略不計(jì),認(rèn)為是無(wú)電阻的理想導(dǎo)體。開(kāi)關(guān)用來(lái)控制電路的通斷。今后分析的都是指電路模型,簡(jiǎn)稱電路。在電路圖中,各種電路元件都用規(guī)定的圖形符號(hào)表示。手電筒的電路模型物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的方向1.電路基本物理量的實(shí)際方向物理量實(shí)際方向電流I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)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k

4、V、V、mV、μVkV、V、mV、μV1.3電壓和電流的參考方向(2)參考方向的表示方法電流:Uab雙下標(biāo)電壓:(1)參考方向在分析與計(jì)算電路時(shí),對(duì)電量任意假定的電量方向。Iab雙下標(biāo)箭標(biāo)abRI正負(fù)極性+–abU2.電路基本物理量的參考方向?qū)嶋H方向與參考方向一致,電流(或電壓)值為正值;實(shí)際方向與參考方向相反,電流(或電壓)值為負(fù)值。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(shí)際方向從a指向b(a為高電位,b為地電位);若U=–5V,則電壓的實(shí)際方向從b指向a(

5、b為高電位,a為地電位);(3)實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系U、I參考方向相同時(shí)U、I參考方向相反時(shí)RU+–IRU+–I表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào):①式前的正負(fù)號(hào)由U、I參考方向的關(guān)系確定;②U、I值本身的正負(fù)則說(shuō)明實(shí)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。(1)U=IR(2)U=–IR1.4歐姆定律解:對(duì)圖(a)有,U=IR應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子,并求電阻R。對(duì)圖(b)有,U=–IRRU6V+–2A(a)IR+–U6VI(b)–2A例: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

6、安特性曲線線性電阻的伏安特性是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。線性電阻的概念:UI不符合歐姆定律---非線性電阻二極管的伏安特性曲線1.5電源有載工作、開(kāi)路與短路開(kāi)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電源一定時(shí)電流的大小由負(fù)載R決定。②在電源有內(nèi)阻時(shí),I??U??;騏=E–IR0電源的外特性EUI0當(dāng)R0<

7、)由負(fù)載決定。IR0R+-EU+-I由前面的分析有:在等式兩邊同乘電流I有:功率平衡特征:開(kāi)關(guān)斷開(kāi)I=0電源端電壓(開(kāi)路電壓)U=U0=EP=ΔP=PE=01.開(kāi)路處的電流等于零;I=02.開(kāi)路處的電壓U視電路情況而定。電路中某處斷開(kāi)時(shí)的特征:I+–U有源電路IRoR+-EU+-1.5.2電源開(kāi)路電源外部端子被短接特征:電源端電壓負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流(很大)U=0PE=?P=I2R0P=01.短路處的電壓等于零;U=02.短路處的電流I視電路情況而定。電路

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