《电工技术 电子技术电工学I II 武丽第1章.电路的基本概念与基本定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工技术 电子技术电工学I II 武丽第1章.电路的基本概念与基本定律（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,1,第1章 电路的基本概念与基本定律,1.1 电路和电路模型 1.2 电路中基本物理量及其参考方向 1.3 功率和能量 1.4 电路中的基本元件 1.5 基尔霍夫定律,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,2,1.1 电路和电路模型,一、电路的作用 1能量传输、分配与转换 2传送及处理信号 3测量 4存储信息,供电电路,电话电路音响放大电路,万用表电路,存储器电路,能量的传输、分配与转换；信息的传递与处理。,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,3,
2、1.1 电路和电路模型,二、电路模型,电气图,电路图 （电路模型）,实际电路,理想电路元件及其组合。,理想电路元件,有某种确定的电磁性能的理想元件,电路模型,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,4,1.2 电路中基本物理量及其参考方向,1.2.1 电流的参考方向,电流定义：,电流 i,正电荷运动的方向,A,直流电流 交流电流,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,5,1.2 电路中基本物理量及其参考方向,1.2.1 电流的参考方向,在分析与计算电路时，对电流任意假定的方向。,电流参考方向的表示方法,Iab,双下标,201
3、9/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,6,1.2 电路中基本物理量及其参考方向,1.2.2 电压的参考方向,电压定义：,电位降低的方向,V,直流电压 交流电压,电压 u,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,7,1.2 电路中基本物理量及其参考方向,1.2.2 电压的参考方向,在分析与计算电路时，对电压任意假定的方向。,电压参考方向的表示方法,注意：在参考方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。,Uab,双下标,正负极性,箭 标,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,8,实际方向与参考方向的
4、关系,实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,9,1.2 电路中基本物理量及其参考方向,【例1-1】 如图所示导线中，从a点流向b点有一个5A电流，请问该如何表示这一电流？,解： 第一种表示：设参考方向如图b中所示， 第二种表示：设参考方向如图b中所示，,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,10,1.2 电路中基本物理量及其参考方向,【例1-2】 图中是一元件上的电压表示方法，判断正电荷从b转移到a时是获得能量还是失去能量。
5、,解：由电压的数值可知，电压的实际方向与标注的参考方向相反，所以b点电位应高于a点电位。正电荷从高电位转移到低电位，失去能量。,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,11,1.3 功率和能量,定义 单位时间内电场力所做的功。 符号 p（ P ）, 单位-瓦W。,一、电功率,u、i参考方向一致,如果u、i参考方向不一致,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,12,1.3 功率和能量,电路吸收或发出功率的判断,u, i 参考方向一致,p = ui,P0 吸收功率,P0 发出功率,p = -ui,u, i 参考方向不一致,201
6、9/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,13,1.3 功率和能量,【例1-4】 图中求各元件吸收和发出功率的情况。,解：,，,，,，,可知元件1发出功率，元件2、3、4都是吸收功率。,功率守衡定律,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,14,1.3 功率和能量,二、电能,吸收的能量为,符号- w（ W ）,单位- 焦 J。,日常生活所说的1度电指的是1kWh，即功率为1 kW的用电设备在1h内消耗的能量。,所以 1 度电 =3600 kJ,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,15,1.3 功率
7、和能量,【例1-5】 45W的白炽灯工作3h消耗多少能量？,解：可得：,另解：,度电,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,16,1.4 电路中的基本元件,单位：西门子S,1.4.1 电阻器,定义,电路符号,电阻R,单位：欧姆,电导R,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,17,1.4 电路中的基本元件,1.4.1 电阻器,伏安关系：欧姆定律,u R i i G u,功率分析:,耗能元件,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,18,热敏电阻器 带开关电位器 微调电位器 直滑式电位器,片状
8、电阻 金属膜电阻器 碳膜电阻器 线绕电阻器,电阻器,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,19,1.4 电路中的基本元件,1.4.2 电容器,定义,电路符号,单位：法拉F,伏安关系：,能量分析:,注意：电容在能量变化过程中，是发出还是吸收能量与其电压是增加还是降低相关，有时候吸收能量，有时候发出能量，是不耗能元件。,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,20,1.4 电路中的基本元件,1.4.3 电感器,定义,电路符号,单位：亨利H,伏安关系：,能量分析:,注意：与电容一样，是发出还是吸收能量与其电流是增加还是降低相关，有
9、时候吸收能量，有时候发出能量，是不耗能元件。,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,21,1.4 电路中的基本元件,1.4.4 电源,一、理想电压源,定义：端电压为定值或为一定的时间函数，与流过的电流无关，即流过的电流是任意的。 元件符号与图形：,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,22,1.4 电路中的基本元件,1.4.4 电源,二、实际电压源,电压源不能短路！,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,23,1.5 基尔霍夫定律,基本概念,支路( b ),电路中通过同一电流的分支,b=
10、5,习惯上,b=3,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,24,1.5 基尔霍夫定律,基本概念,结点( n ),n=2,a,b,三条或三条以上支路的连接点称为节点。,回路 ( l ),l=3,由支路组成的闭合路径。,网孔( m ),对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。,m=2,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,25,1.5 基尔霍夫定律,1.5.1 基尔霍夫电流定律,在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出或流入该结点电流的代数和等于零。,或,例,设电流为入负出正,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1
11、章 电路的基本概念与基本定律,26,1.5 基尔霍夫定律,1.5.1 基尔霍夫电流定律,【例1-7】 电路如图所示，在不同时刻电流的数值见表，试填写表中B、C、D时刻所缺各项（单位为A）。,3,-1,-2,-5,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,27,1.5 基尔霍夫定律,1.5.1 基尔霍夫电流定律的推广,上例中，任意时刻,即任一瞬间，任一闭合面，流入电流的和等于流出的电流和。,-2,3,-6,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,28,1.5 基尔霍夫定律,1.5.2 基尔霍夫电压定律,在集总参数电路中，任一时刻，
12、沿任一闭合路径绕行，各支路电压的代数和等于零。,或,U1US1+U2+U3+U4+US4= 0,U2+U3+U4+US4=U1+US1,例,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,29,1.5 基尔霍夫定律,1.5.2 基尔霍夫电压定律,【例1-9】 如图所示电路是一复杂电路中一个回路。 已知各元件电压 ， ， ， ， 求u5。,解：沿回路绕行一周，列写KVL方程（第二种形式）：,另解：沿逆时针绕行回路一周，列写KVL方程（第二种形式）：,得：,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,30,1.5 基尔霍夫定律,1.5.2 基尔霍夫电压定律的推广,【例1-10】 在上例中求解uad的值。,解：选择路径abcd， 另解：选择路径aed，,任何两节点间的电压与路径无关。,2019/5/22,电工技术（电工学） 第1章 电路的基本概念与基本定律,31,1.5 基尔霍夫定律,1.5.2 基尔霍夫电压定律,电位定义：在电路中任意选取一点作为参考点，其他点到此参考点的电压称为各点的电位，用V表示。,注意：参考点的电位一般都设为0，用接地符号表示 。,【例1-11】分别以电路中a、b作为参考点，求解各点电位Va、Vb和Vc。,解：以a点为参考点，,以b点为参考点，,
