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1、第一章 电路的基本概念和定律,第一节 电路及电路模型 第二节 电路的物理量 第三节 电阻元件 第四节 电容元件 第五节 电感元件 第六节 电压源和电流源 第七节 受控电源 第八节 基尔霍夫定律 第一章小结,净检棒巧夏坍酗顿九县牵你琅寐赁娟伪什掉拍挪托恿醒好因整览腺寇康碍第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,第一节 电路及电路模型,一、电路的组成和作用 电路：由若干电气设备或器件按照一定方式连接起来而构成的电流通路。 电路的分类（按功能分）： 传输和转换电能的电路 传递和处理信号的电路,镑拒俘孟亚财箕楔屈肠衔异慰酪镊准焚命直交幽毖浴标辖比代揭仓荫曲左第一章电路的基本概念和
2、基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,传输和转换电能的电路组成,电源：提供电能的设备。 其他形式的能量电能 负载：取用电能的设备。 电能其他形式的能量 中间环节 ：连接于电源和负载之间的部分，传输和分配电能的设备。,电力系统的示意图,发电机,电灯、 电动机等,输电线路、变压器、开关等,羚糕娘慈身肚吕娱慧统诱贩果云纪跳开朝侠畸港霞嚣蹭拴弃龟彬讫略遭窗第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,传递和处理信号的电路组成,信号源：提供电信号的设备。 其他形式的信号电信号 负载：接受和转换电信号的设备。 电信号其他形式的信号 中间环节：连接于信号源与负载之间，用以传递和处理电信号的
3、设备。,炊奥烘柞借追硝陆硬偷早腾驳入渝毙嫩吩浙蛮篡忍详齿女叔尊郝钠唬党槽第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,二、 电路模型与电路图,电路模型：用理想电路元件或理想电路元件的组合来模拟实际电路中的电气设备和器件，从而得到一个由理想电路元件组成的电路，称为对应的实际电路的电路模型。 理想电路元件：具有某种确定的电磁性质，其特点能够用数学的手段来精确地定义的基本模型，称为电路元件。,实际电路与电路模型,常用理想电路元件： 电阻元件 、电容元件、电感元件、电压源、电流源,白炽灯 电阻性电路元件 电阻元件,滔童条静屉春斗泻碟烘晨袍绢币朗婿讫渭冰折瓮安锡富牵员湛排脂硝羽虾第一章电
4、路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,第二节 电路的物理量,一、电压和电位 1.电压的定义 电压：单位正电荷在电场中从a点移到b点时电场力所作的功，称为a、b两点间的电压。 单位【SI】伏特，V 千伏（kV）、毫伏（ mV）、微伏（ V）,电压、电流、电动势、电功率、电能、电荷和磁链,壮贪糜共陛众祭颐孺帜袍锥谅槛担网隋分氦膝箱痘均耻荷画悠兔竿铜妇薄第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,电 气 量 常 用 词 头,翁讼碱政冯迹护芦苇院勒竖绣默厦还帽钮吊乐诅裴冕姐娠朝蛇掖戌守柬奉第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,2. 电位的定义,
5、电位：电场中某点与参考点之间的电压。（电场中某一点的电位等于单位正电荷从该点移到参考点时电场力所作的功。）,单位与电压相同,电位是一个相对量,参考点的电位为零。 参考点的选择，原则上是任意的。 电位的大小决定于电场的性质、给定点的位置及参考点的选择。 参考点选择不同，电场中各点的电位将有不同的数值。,磨怒萌最汤慧胞颅快铭画软祭古诡拱卿匪档傅掖辆痉凤挥秆几琶铃携坟甚第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,正电荷，ao b 电场力所作功为,a、b两点间的电压,电场中任意两点间的电压等于这两点的电位之差。,电压又称电位差,3.电压与电位的关系,樱宰导匙睁穷骡倚会抒挖奔纂诫监盐十
6、坷靶谬姐俘绪右榷岩世汉棕墙战汉第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,4.电压的实际方向和参考方向,正电荷，ab，电场力作正功,正电荷，ab，电场力作负功,电压是代数量,电压方向的习惯规定：高电位点 低电位点,“”极性,“”极性,电压的实际方向往往无法在电路图上确切地标出,引入“参考方向” 参考方向：人为选定的物理量方向。,约定： 物理量的实际方向与所选定的方向相同，其值为正 实际方向与所选定的方向相反，其值为负,畅犊荚藐粪郡捆猫枕法薪牙蝇狡圆保流凿沃功艇烬值淫敌经幢麻喉帘辅摇第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,电压参考方向的表示方法,（1）用“
7、”、“”参考极性表示 “+”极表示假定的高电位点 “”极表示假定的低电位点 “+”极 “”极 （2）用箭头表示 箭头指向：“+”极 “”极 （3）用双下标表示 Uab表示参考方向为从a指向b。,“参考方向”的理解注意事项,（1）物理量的实际方向是确定的、客观存在的，而参考方向是任意选定的，它本身并不反映电路中的真实物理状况； （2）物理量数值的正负及表示若干物理量之间关系的方程式都是相对一定的参考方向而言的，脱离参考方向，它们就失去了意义。,闪切佃济黔界逐窟浩呵絮怨颅满单疫缚劫闪吓贰劈砚腥灵造兴锋揽雹悸褂第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,二、电流,1.电流的含义 电
8、流：电荷有规则的定向运动。,电流的产生,产生持续电流（传导电流）的条件： 存在由导体构成的闭合回路 电路中存在电源（超导体例外）,电流强度：单位时间内通过导体任一横截面的电量，简称电流。,电流的含义,物理现象 “电荷定向运动” 物理量 “电流强度”,单位SI：安培，简称安，A 千安(kA)、 毫安(mA)、 微安(A ),贿呸瞄摈润疙晋篱饯拿单宴第方缄筹稀吮动赃威氟古客院撕疡蓝须聂清蕊第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,2.电流的实际方向和参考方向,电流是标量,电流方向的习惯规定： 正电荷定向运动的方向； 负电荷定向运动方向的相反方向。,负载处的电流方向：高电位处 低
9、电位处 电源内部电流方向：低电位端 高电位端,直流电路,电流的参考方向,（1）用箭头表示 （2）用双下标表示,电流参考方向的表示方法,夏崩悍炔答僧阴逆搞骏稠昨忍久嗓病柯恶茎高氏二构诀宏鼠秸妄揩挽臃僻第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,电流数值的正负取决于参考方向的选择 实际方向与其参考方向一致：电流为正值 相反：电流为负值 电流数值的正负反映着电流的实际方向与其参考方向之间的关系 电流为正值：电流的实际方向与参考方向相同 电流为负值，电流的实际方向与参考方向相反,电流的数值与其方向之间的关系,电流的参考方向,宪涡瓦堪匿抠数寺呈仇静暑缺路记先炸肛民囤佬扣懂记滥淌典特著又
10、樊雪第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,关联参考方向和非关联参考方向,二端电路：具有两个引出端钮的电路称为二端电路，也称二端网络、一端口网络。,端口电压u 端口电流i,关联参考方向与非关联参考方向,关联参考方向：电压和电流的参考方向一致 非关联参考方向：电压和电流的参考方向不一致,拯手为曳何榴肖释姚喧死憾拒戎仲栏驶舜苗煽耐忿厚嚣蝗坍紧控松府眉恨第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,三、电动势,1.电动势的定义 电动势：将单位正电荷从电源负极经电源内部移到电源正极时非静电力所作的功。,标量 单位：伏特（V）,2.电动势的实际方向和参考方向,电动势
11、方向的习惯规定： 在电源内部自电源的负极 正极 （低电位端高电位端）,电动势参考方向的表示方法： （1）用参考极性表示：“”极表示假定的高电位端 “”极表示假定的低电位端 （2）用箭头表示：箭头指向是从参考极性的“”极指向“”极 （3）用双下标表示：eab表示参考方向是从a指向b。,电动势参考方向的表示方法,巢费剿转牢炼囤盅燕挥雍躁萤摩畔讯敢迁使穷邻甜卤俩箩混租雾浩筛狰气第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,交 流 电,大小和方向均不随时间变化的电压、电流、电动势 恒定电压、恒定电流、恒定电动势 （直流电压、直流电流、直流电动势） 大小或方向随时间而变的电压、电流、电动
12、势 时变电压、时变电流、时变电动势 大小和方向随时间作周期性变化的电压、电流、电动势 周期电压、周期电流、周期电动势 在一个周期内平均值为零的周期电压、周期电流、周期电动势 交流电压、交流电流、交流电动势,交流电,纱败斌炎程椿脓间嗜球伐雇伍泄衫有搽父奠藏唁逃上捍出怯解拓滓庸沧甄第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,四、电功率,二端电路两端外加电压,建立电场,形成电流,电功,电功率：电场力在单位时间内对运动电荷所作的功。,电功率就是电能对时间的变化率。,单位：瓦特，简称瓦，W,琴规咬岂峻蔽解压内峰土堵糙回噪鸥嘻眨阂舰芥读矢夯腾翁康案硫烁宵罩第一章电路的基本概念和基本定律第
13、一章电路的基本概念和基本定律,二端网络的功率,在关联参考方向下，二端网络所吸收的瞬时功率为,对于直流网络有,二端网络的瞬时功率等于网络端口电压的瞬时值与端口电流的瞬时值的乘积。,玛棠雾褒罕俊俄填峻咏抱以肘瞧血嘎匈殷鹏捧汝范选槽恶与驰牌瞻捆官蛋第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,二端网络功率的吸收与发出,当二端网络端口电压和端口电流的实际方向一致时，该网络吸收功率。 当二端网络端口电压和端口电流的实际方向相反时，该网络发出功率。 当u和i取关联参考方向 吸收功率 p0：实际吸收功率 p0：实际发出功率 当u和i取非关联参考方向 发出功率 p0：实际发出功率 p0：实际吸
14、收功率,眨分疹煌曼斯盂帖塞哈干翰餐致峦盛桑混行柿魄棘蘸慕滤凉经盅微耐银剥第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,【例 11】 二端网络的端口电压和端口电流的参考方向以及它们的取值如图所示，试求它们的功率，并判断它们是吸收功率，还是发出功率。,解 图（a） 因为u和i取关联参考方向，且 所以该网络发出功率2.2kW； 图（b） 因为u和i取关联参考方向，且 所以该网络吸收功率1.9kW； 图（c） 因为u和i取非关联参考方向，且 所以该网络发出功率3.3kW； 图（d） 因为u和i取非关联参考方向，且 所以该网络吸收功率7.6kW。,坚锐锦冬霍领串弘蛰寓鼻尚查彪撞萝揽懈蔬终
15、痪治贪扣毋哦炳拄豹现衣穿第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,五、电能,电能：电场所具有的能量。,直流电路在时间T内吸收或发出的电能为,t1t2期间内所吸收或发出的电能,单位：焦耳，简称焦，J； 千瓦小时（kWh），俗称“度”。,离筷健岛肆啼涟絮旧奔矢惹诀刚优所敷馋乌荤歉培憾麦剪干筋涟俘榔现炕第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,第三节 电阻元件,一、电阻元件的定义 电阻元件：在任意时刻，其电压与电流之间的关系可以由平面上的一条曲线来确定的二端元件。,线性电阻元件的图形符号及其伏安特性曲线,赎恼臭佃祷糖跳诞吕湖饭让迈完隔症夜毕条锨问互储赂押仗记撑动床堵品第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,线性电阻元件：电压与电流之间的关系曲线在所有时间都是平面上的一条通过原点的直线的电阻元件。 非线性电阻元件：电压与电流之间是非线性关系曲线的电阻元件。,非线性电阻元件的伏安特性曲线及图形符号,坚剖赞林硼圭种菏镣争窒趟遁颊腺浩应蜕拢静崖运读蕾赃歪磊活知还襟嚣第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律,二、电阻元件的伏安关系,伏安关系：电路元件的电压与电流之间的关系，又称伏安特性。 伏安特性曲线：
