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1、郭健,联系电话：84892307（13913909725）,E-mail：nuaaeelab_,一、主要参考书,电工技术,二、成绩评定,平时成绩 30%=作业评分10%+实验评分10%+考勤10%,期末成绩 70%,应重视实验课，提高动手能力,三、其他事项,课代表负责作业的收发及与老师的沟通,每周 1 次答疑 时间：周三晚上6：309：00 （8 19 W） 地点：一号楼二楼教师休息室（北）,一、本课程的性质和任务,研究电工技术和电子技术的理论及应用,属非电专业类的一门专业基础课，为后续专业课程打基础,研究对象：电的基本规律及电磁现象,绪 论,电工技术课程体系,二、本课程和非电类专业学生的关系
2、,在非电类专业应用领域，如机械制造，现代先进的制造 技术涉及电镀、电焊、数字控制技术、电机控制技术等； 又如发动机的数字控制等，都和电学知识息息相关。,几乎没有任何一个行业离得开电学,非电类专业学生考研的一门专业课程,在航空领域，飞机上的电气设备比比皆是，都离不开电工电子技术,三、本课程的实用性,* 能分析并设计一些简单的应用电路（包括模拟及数字电路）,* 掌握交流电动机的工作原理，并能对其进行控制,* 掌握基本的电磁学知识,第一章 电路的基本概念与基本定律,1.1 电路的作用与组成部分,电路 即电流的通路,组成部分: 电源 + 中间环节 + 负载,电源供应电能，如发电机、电池等,中间环节传输
3、和分配电能，如电力线、变压器等,负载消耗电能或转换电能，如日光灯、电脑等,电路的作用之一：实现电能的传输和转换,例: 扩音器电路,电路的作用之二：传递和处理信号,电路组成部分:,电路分析在已知电路结构和元件参数的条件下， 讨论电路的激励与响应之间的关系。,响应由于激励在电路各部分产生的电压和电流,激励 电源或信号源输出的电压或电流，推动电路工作,术语：“激励”、“响应”,12 电路模型,一、电路元件的理想化,将实际元件理想化(或称模型化)，把它近似看作理想电 路元件，只考虑它的主要电磁性质，忽略其他次要因素,实际的电路元件除了其主要的电气特性外，可能还具有 一些其他的电磁特性，如果全部考虑的话
4、，将不利于电路 分析，也没有必要。,理想电路元件: 电阻、电容、电感、电源 等,二、电路模型,由一些理想电路元件所组成的电路, 即为实际的电路模型,（1）电流的实际方向,正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向,（2）电流的参考方向（假定的正方向）,一 、电流的方向,13 电压和电流的参考方向,在电路分析中，为便于分析计算，常任意选定某一方向作为电流的参考方向或正方向,如图（2）中， I5 的方向即为设定的参考方向（正方向）,（3）参考方向选定后参数的符号,A、如果电流的实际方向与参考 方向一致，则电流I为正值，如 I5 =2A,结论：电流的参考方向一旦选定后，其电流 I 的取值有正负之分，今后
5、在本课程中，所称电流的方向均为参考方向。,B、如果电流的实际方向与参考 方向相反，则电流I为负值，如 I5 =-2A,(1) 电流I为正值，如I5 =2A，则电流的实际方向与参考 方向一致,一般是经过计算后通过参数值的正负来判断参考方向和实际方向是否一致。,(2) 电流 I 为负值，如I5 = -2A，则电流的实际方向与参考方向相反,（4）参考方向的表示方法,电流的单位,二、 电压的方向,1、实际方向,由高电位端指向低电位端，即电位下降的方向,2、参考方向（任意假定的）,若参考方向与实际方向一致，则,若参考方向与实际方向相反， 则,如图中 的电压,三. 电压方向的图形表示,两种表示方法,也可以
6、用双下标表示，如上图中的电压也可表示为：,很显然,电压的单位,在今后的电路分析中，一般都是先假设参数（电压电流） 的参考方向，经过计算后通过参数值的正负来判断参考方 向和实际方向是否一致。,四、电动势的方向,1、实际方向：,在电源内部低电位端指向高电位端，即电位升高的方向,2、参考方向：,任意选择一方向作为电动势的参考方向， 若E0，则说明参考方向与实际方向一致， 否则相反,3. 电源电压与电动势的关系,4.电动势的单位与电压相同,1-4 欧姆定律,一、 欧姆定律,2. 欧姆定律的表示形式：,（2）在U、I的参考方向不一致时,（1）在U、I的参考方向一致时,1. 欧姆定律：流过电阻的的电流与电
7、阻两端的电压成正比,中学物理,二、电阻伏安特性（在U、I 参考方向一致时）,1、,2、伏安特性曲线,不满足欧姆定律,（2）非线性电阻（R 不为常数）,15 电源电路有载工作、开路与短路,一、有载工作状态,K闭合后,电源的端电压 = 负载电阻两端的电压,即,电源的端电压与输出电流 I 之间的关系,相应的曲线称为外特性曲线,当 时，,1. 电源的外特性,功率的单位：,2、功率平衡式,3、 “电源”与负载的判断,注意： 电路中的电源元件不一定就是真正发出功率的“电源”,“电源”真正 发出功率的 元件,“电源” U和I的实际方向相反，即电流从“+”端流出， 发出功率,负载U和I 的实际方向相同，电流从
8、“+”端流入，吸收功率,（a）U0，因此其实际方向和参考方向相反，电流和电压的实际方向相同，A为负载,例1. 判断A、B是负载还是“电源 ”,（b）I0，因此其实际方向和参考方向相反，电流和电压的实际方向相反，B为“电源”,4、电气设备的额定值,（3） 额定功率,注意：,电气设备在使用时，其电气参数的实际值不一定 等于额定值,电机、变压器这类电气设备，在选用时应使其工作在 额定状态，这不但可以 充分利用电气设备，也不易损坏 设备。,二、开路状态,当电路处于开路状态时，电源输出电流为零，即：,也称空载状态,电源短路时：,很大,很大，且,（2）,E=233V,（4）,R 消耗功率：,理想电压源所产
9、生的功率：,内阻 所消耗的功率：,显然：,（3）,很明显电源 E2 是负载，两个电阻也是负载,类似题目的分析都可以采用以下方法处理：,（1）首先判断哪些元件是真正的“电源”，哪些是负载,（2）其次在计算各个元件的功率时，可采用,（3）最后将所有“电源”元件的功率累加，看是否等于负载元件的功率之和。,16 基尔霍夫定律,一、几个名词术语,1. 支路：电路中的每一个分支称为支路,特点：一条支路中流过一个电流,节点电路中三条或三条以上的支路相连接的点成为节点,3. 回路：由一条或多条支路所组成的闭合电路。,二、基尔霍夫电流定律KCL（K. Current Law),定律形式一：,在任一瞬间，流向节点
10、电流之和应等于由该节点流出的电流之和。即：,如图：,上式可写成：,式中符号的规定：如规定参考方向向着节点的电流 取正号（流入），则背着节点（流出）的就取负号,定律形式三：,在任一瞬间，通过一闭合面的电流的代数和恒等于零,解: 由节点A:,由广义KCL：,例：求图示电路中的Uab及I,三、 基尔霍夫电压定律KVL（K. Voltage Law),KVL是用来确定回路中各段电压之间的关系的,如图所示,整理得：,定律形式二:,在任一时刻，沿任一回路循绕行（环绕）方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。,符号：规定电动势的参考方向与循行方向一致取“+”, 反之取“”；电流也依此规定,3. 形式三,在任一
11、时刻，沿任一回路循行（绕行）回路中 电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。,电动势的参考方向与循行方向一致取“+”, 反之取“”； 电流也依此规定,KVL定律也可推广到一个开口电路。,解：,同理可得,由KCL定律得,四、基尔霍夫定律的适用范围,1. 它不仅适用于直流电路，也可适用于任何变化的电压和电流，即：,2. 在分析电路的过程中，应先标明电路中电压、电流和电动势参考方向,17 电路中电位的概念及计算,例1.图示电路中，设以B为参考点，计算C、A、D点的电位,解：,两点间的电压就是两点间的电位差，讨论电位的时候， 必须选定一个参考电位点，并设参考电位点的电位为零。,若以A点作为参考点，则,2. 参考点的改变，任意两点间的电压值不会改变。,电路中某点的电位就是该点对参考点（零电位点）之间的电压,结论：,1. 参考点的改变，电路中各点的电位值随着改变；,A,第一章内容小结,
