电工电子技术复习资料.ppt
电工电子技术电工电子技术 理解电流、电压参考方向的问题；掌握基尔霍夫定律及其具体应用；实际电源和理想电源的区别。电工电子技术电工电子技术负载：负载：1.11.1电路模型与参考方向电路模型与参考方向电路电路电流流通的路径。（1 1）电路的组成电路的组成电源：电源：电路中提供电能的装置。如发电机、蓄电池等。在电路中接收电能的设备。如电动机、电灯等。中间环节：中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件，如连接导线、开关设备、测量设备以及各种继电保护设备等。电路与电路模型电路与电路模型电路与电路模型电路与电路模型电工电子技术电工电子技术手电筒电路中间环节：连接电源和负中间环节：连接电源和负载载灯泡灯泡电池电池开关电源电源负载负载电源：非电能电源：非电能 电能电能负载：电能负载：电能 非电能非电能电工电子技术电工电子技术 电路可以实现电能的传输、分配和转换。电力系统中：电力系统中：电子技术中：电子技术中：电路可以实现电信号的传递、存储和处理。（2）电路的功能电工电子技术电工电子技术发电机发电机升压升压变压变压器器降压降压变压变压器器电灯电灯电动机电动机电炉电炉电力系统电路示意图电力系统电路示意图输电线输电线电工电子技术电工电子技术中间环节中间环节负载负载放放大大器器话筒话筒扬声器扬声器扩音机电路示意图扩音机电路示意图信号源信号源（电源）（电源）电工电子技术电工电子技术(3)电路模型和电路元件电源负载实体电路中间环节 与实体电路相对应、由理想元件构成的电路图电路图，称为实体电路的电路模型电路模型。电路模型负载电源开关连接导线SRL+UIUS+_R0电工电子技术电工电子技术白炽灯的电白炽灯的电路模型可表路模型可表示为：示为：实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取模型化处理可获得有意义的分析效果。iR R L消耗电消耗电消耗电消耗电能能能能的的电电特性可用特性可用电阻电阻电阻电阻元件元件元件元件表征表征产生产生产生产生磁场磁场磁场磁场的电的电特性可用特性可用电感电感电感电感元件元件元件元件表征表征由于白炽灯中耗能的因素大大于产生磁场的因素，因此L 可以忽略。理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性单一、确切，可定量分析和计算。白炽灯电路白炽灯电路白炽灯电路白炽灯电路电工电子技术电工电子技术UsIRU+_E+_1.1.2 1.1.2 电流、电压的参考方向电流、电压的参考方向1.实际方向实际方向物理量物理量单单 位位实际方向实际方向 -E +电流电流 IA,kA,mA,AA,kA,mA,A正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向电压电压 UV,kV,mV,VV,kV,mV,V电场力作用电场力作用,电位降落的方向电位降落的方向电动势电动势 EV,kV,mV,VV,kV,mV,V 电源力作用电源力作用,电位升高的方向电位升高的方向+I -+U -电工电子技术电工电子技术分析计算电路时，人为任意设定的电量方向分析计算电路时，人为任意设定的电量方向2.参考方向（假设方向、正方向）参考方向（假设方向、正方向）I=5AIRab=5A例例Rab注意注意：引入参考方向后，物理量为代数量引入参考方向后，物理量为代数量 若计算结果为正若计算结果为正(I 0)，则实际方向与参考方向则实际方向与参考方向一致；一致；若计算结果为负若计算结果为负(I0)，则实际方向与参考方向相反。则实际方向与参考方向相反。电流方向电流方向a b？电流方向电流方向b a？电工电子技术电工电子技术I参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考极性参考极性abUab 双下标双下标箭箭 标标_+USabR参考方向的作用参考方向的作用.便于列写电路方程便于列写电路方程关联参考方向关联参考方向.便于确定实际方向便于确定实际方向关联参考方向关联参考方向 U与与 I 的方向一致的方向一致+_IUabR_IUabR+非关联参考方向非关联参考方向 U与与 I 的方向相反的方向相反 U=I RU=-I R电工电子技术电工电子技术 在电路图上预先标出电压、电流的参考参考方向方向，目的是为解题时列写方程式提供依据。因为，只有参考方向标定的情况下，方程式各电量前的正、负号才有意义。I 为什么要在电为什么要在电路图中预先标出路图中预先标出参考方向？参考方向？+USR0RI 设参考方向下US=100V，I=5A，则说明电源电压的实际方向与参考方向一致；电流为负值说明其实际方向与图中所标示的参考方向相反。参考方向一经设定，在分析和计算过程中不得随意改动。方程式各量前面的正、负号均应依据参考方向写出，而电量的真实方向真实方向是以计算结果和参考方向二者共同确定的。电工电子技术电工电子技术式中T是电压、电流的变化周期。电路中的功率电功率反映了电路元器件能量转换的本领。功率用“p”表示：工程上更关心平均功率，如果电压u和电流i是时间t的周期函数，则平均功率为 在直流情况下，电压和电流都是常数，则在直流情况下，电压和电流都是常数，则电工电子技术电工电子技术功率的正负功率的正负(1)概念概念：(2)公式公式：关联时关联时：IU+P=U I非关联时非关联时：IU+P=-U I负载消耗（吸收）的功率；负载消耗（吸收）的功率；电源产生（提供）的功率。电源产生（提供）的功率。吸收（取用）功率，元件为负载吸收（取用）功率，元件为负载发出（产生）功率，元件为电源发出（产生）功率，元件为电源若若 P 0若若 P 0(3)功率的正负功率的正负：电工电子技术电工电子技术右下图电路，若已知元件吸收功率为右下图电路，若已知元件吸收功率为20W，电压电压U=5V，求电流，求电流I。+UI元 件 分析：分析：由图可知UI为关联参考方向，因此:举例2：右下图电路，若已知元件中电流为I=100A，电压U=10V，求电功率P，并说明元件是电源还是负载。+UI元 件 解：解：UI非关联参考，因此:元件吸收正功率，说明元件是负载。I为负值，说明它的实际方向与图上标示的参考方向相反。为负值，说明它的实际方向与图上标示的参考方向相反。电工电子技术电工电子技术电路由哪几部分电路由哪几部分组成？试述电路组成？试述电路的功能？的功能？为何要引入参考为何要引入参考方向？参考方向方向？参考方向和实际方向有何和实际方向有何联系与区别？联系与区别？何谓电路何谓电路模型？模型？理想电路元件理想电路元件与实际元器件与实际元器件有何不同？有何不同？如何判断元件如何判断元件是电源还是负是电源还是负载？载？学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、提前预习、认真听课、及时复习、独立作业。认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。听课与笔记、作业与复习、自学与互学。电工电子技术电工电子技术名词名词支路：支路：一个或几个二端元件首尾相接中间没有分岔，一个或几个二端元件首尾相接中间没有分岔，使各元件上通过的电流相等。（使各元件上通过的电流相等。（mm）结点：结点：三条或三条以上支路的联接点。（三条或三条以上支路的联接点。（n n）回路：回路：电路中的任意闭合路径。（电路中的任意闭合路径。（l l）网孔：网孔：其中不包含其它支路的单一闭合路径。其中不包含其它支路的单一闭合路径。m=3abl=3n=2112332网孔网孔=2+_R1US1+_US2R2R31.2 电路定律及电路基本分析方法电工电子技术电工电子技术例例支路：共？条回路：共？个节点：共？个6条条4个个网孔：？个7个个有几个网眼有几个网眼就有就有几个网孔几个网孔a ab bc cd dI3I1I2I5I6I4R3US4US3_+R6+R4R5R1R2_电工电子技术电工电子技术基尔霍夫第一定律（KCL）基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括结点电流定律结点电流定律和回路电压回路电压两个定律，是一般电路必须遵循的普遍规律。基尔霍夫电流定律是将物理学中的“液体流动的连续性”和“能量守恒定律”用于电路中，它指出：任一时任一时刻，流入任一结点的电流的代数和恒等于零刻，流入任一结点的电流的代数和恒等于零。数学表达式：I1I2I3I4a I I1 1+I I2 2 I I3 3 I I4 4=0=0 若以指向指向结点的电流为正正，背背离离结点的电流为负负，则根据KCL，对结点 a 可以写出：电工电子技术电工电子技术例：例：解：解：求左图示电路中电流i1、i2。i1i4i2i3整理为：i1+i3=i2+i4可列出KCL：i1 i2+i3 i4=0例：例：i1i2+10+(12)=0 i2=1A 4+7+i1=0 i1=3A 7A4Ai110A-12Ai2其中其中i i1 1得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。电工电子技术电工电子技术基氏电流定律的推广基氏电流定律的推广I=?I1I2I3例例例例I1+I2=I3I=0IU2+_U1+_RU3+_RRR广义节点电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。广义节点电工电子技术电工电子技术4、基尔霍夫第二定律（、基尔霍夫第二定律（KVL）基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间关系的电压定律。关系的电压定律。关系的电压定律。关系的电压定律。回路电压定律指出：回路电压定律指出：回路电压定律指出：回路电压定律指出：任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。段电压的代数和恒等于零。数学表达式为数学表达式为数学表达式为数学表达式为：U U=0=0然后根据：然后根据：然后根据：然后根据：U U =0 =0I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4得得得得：-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0R1I1US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1US4电阻压降电阻压降电阻压降电阻压降可得可得可得可得KVLKVL另一形式：另一形式：另一形式：另一形式：IR=IR=U US S电源压升电源压升电源压升电源压升先标绕行方向先标绕行方向电工电子技术电工电子技术根据根据 U U=0=0对回路对回路#1#1列列KVLKVL方程方程电阻压降电阻压降#1#2例例电源压升电源压升#3即电阻压降等于电源压升即电阻压降等于电源压升即电阻压降等于电源压升即电阻压降等于电源压升此方程式不独立此方程式不独立省略！省略！省略！省略！对回路对回路#2#2列列KVLKVL常用形式常用形式对回路对回路#3#3列列KVLKVL方程方程I1I2I3R3US1+_US2_+R1R2#1#1方程式也可用常用形式方程式也可用常用形式 KVL方程式的常用形式，是把变量和已知量区分放在方程式两边，显然给解题带来一定方便。图示电路图示电路KVLKVL独立独立方程为方程为电工电子技术电工电子技术KVL KVL 推广应用于假想的闭合回路推广应用于假想的闭合回路或写作或写作或写作或写作对假想回路列对假想回路列 KVL KVL：USI IUR+_+_ABCUA+_UAB+_UB+_U UA A U UB B U UAB AB=0=0U UAB AB=U UA A U UB B U US S IR IR U U =0=0U U =U US S IR IR对假想回路列对假想回路列 KVL KVL：或写作或写作或写作或写作
