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1、第1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,1.2 电路模型,1.3 电压和电流的参考方向,1.4 欧姆定律,1.5 电源有载工作、开路与短路,1.6 基尔霍夫定律,1.7 电路中电位的概念及计算,物理的联系与区别,自学,1、电路的含义：为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的 。,一. 电路(circuit),1.1 电路的作用与组成部分,2. 电路的作用,电池,小灯泡,连接导线,开关,手电筒电路示意图,(1) 实现电能的传输与转换,电流的通路,(1) 实现电能的传输与转换,2. 电路的作用,电力系统,(2)实现信号的传递与处理,扩音机电路示意图,3. 电路的
2、组成部分,电源: 提供 电能的装置,负载: 取用 电能的装置,中间环节：传递、分 配和控制电能的作用,电路的组成: 电源、负载、中间环节,电源,负载,中间环节,手电筒电路示意图,直流电源: 提供能源,中间环节：信号放大,负载:取用 电能的装置,信号源: 提供信息,扩音机电路示意图,电路的组成: 电源(信号源)、负载、中间环节,3. 电路的组成部分,如何求流过小灯泡的电流 I ？,1. 2 电路模型,I,手电筒电路示意图,消耗电能的电特性可用电阻元件表征（电阻性）,产生磁场的电特 性可用电感元件 表征（电感性）,由于灯泡中耗能的因素大大于产生磁场的因素，因此L 可以忽略。,为了便于分析与计算实际
3、电路，在一定条件下 常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质， 把它看成理想电路元件。,理想电路元件,1. 理想电路元件,-仅反映某一种能量转换过程的元件.,理想电路元件的符号及参数,理想无源元件,理想电源元件,电能,热能,电能,磁场能量,电能,电场能量,输出电压恒定,输出电流恒定,电压源,电流源,电源,负载,连接导线,实际电路,电路模型,用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的电路模型。今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。,开关,2. 电路模型,手电筒,在电场力作用下，电荷有规则的定向移动形成电流。,2、电流的大小-电流强度，简称电流,式中
4、dq 为通过导 体横截面的电荷量,1、 电流的形成,3、电流的单位：,A（安培）、kA（千安）、mA(毫安）A（微安）,1.3 .1 电流和电流的参考方向,1.3 电压和电流的参考方向,4、电流的分类：,交流（AC）：大小和方向随时间而变化的电流。用小写字母 i 表示,直流（DC）：大小和方向都不随时间而变化的电流。用大写字母 I 表示,1)实际方向物理中规定为正电荷运动的方向，或负电荷运动的反方向(客观存在）。,5、电流的方向,内电路：电源负极正极,外电路：电源正极负极,I,E,2）参考方向电路分析中，任意假定的电流的方向。,(a) 复杂电路：事先无法确定某电流或电压的实际方向。,(b) 交
5、变电路：电流和电压是交变的，无法标出实际方向。,3).参考方向的表示方法（标注）：, 箭头表示法：箭头的指向为电流的参考方向。, 双下标表示法：如 iAB, 电流的参考方向由A点指向B点。,若 I = 5A，或者Iab = 5A,若 I = 5A，或者Iab = -5A,例：,则电流从 a 流向 b；,则电流从 b 流向 a 。,4）实际方向与参考方向的关系,先假定参考方向,分析电路,实际方向。,判断依据：,计算结果: I 0,两者一致；,两者相反 。,计算结果: I 0,两者一致；,两者相反 。,计算结果 U 0,两者一致；,计算结果: E 0 U 和 I 的实际方向相同，是负载, 吸收功率
6、； P0 U 和 I 的实际方向相反，是电源, 发出功率。,若 U，I 为关联参考方向，取“+”：,公式：P = U I,若 U，I 为非关联参考方向，取“”：,P = + U I,P = U I,若电阻元件：P =I2R=U2/R,功率的性质：,计算结果：,解：网络 1 ：P1 = U1 I = 12 = 2 W （发出功率）网络 2 ：P2 = U2 I = （ 3）2 = 6 W （发出功率）网络 3 ：P3 = U3 I = 82 = 16 W （吸收功率）网络 4 ：P4 = U4 I = （ 4）2 = 8 W （发出功率）,图示电路，每个二端网络可能是电源，也可能是负载， 已知：I = 2 A，U1 = 1 V，U2 = 3 V，U3 = 8 V，U4 = 4 V 求：每个二端网络的功率。,例3：,可见， P发 = P吸（或P = 0 ），功率守恒。,要求： 1.了解电源的有载工作、开路与短路三种工作状态； 2.理解电功率和额定值的意义。,自学1.5 电源有载工作、开路与短路,作业：,P28: 1.5.11.5.4，填空题当作分析计算题做,P30: 1.5.9,
