(3)--1.电路与电路模型电路基础.ppt

电路的基本概念与基本定律目录12这这电路与电路模型电路的主要物理量34电压源和电流源基尔霍夫定律电路与电路模型 电路是电流的通路，它是为了某种需要由某些电工、电子器件或设备组合而成的。实际电路电路模型E+SIR电路的组成：电源、负载、导线和开关等。电源-有源电路元件;负载-无源电路元件电 源各种蓄电池和干电池由化学能转换成电能。电路与电路模型汽轮发电机和风力发电机将机械能转换成电能。电路与电路模型吸尘器手电钻电动机 实际的负载包括电动机、电动工具和家用电器等等。电路与电路模型负 载电力系统电路的作用实现电能的传输和转换实现信号的传递和处理电 灯电 炉电动机发电机升 压变压器降 压变压器电路与电路模型扩音器话筒扬声器放大器基本物理量物理量单位方向电流I（直流）A、mA、A正电荷移动的方向高电位流向低电位i（交流）电压U（直流）V、kV、mV、V电位降的方向（高电位 低电位）u（交流）电动势E（直流）V、kV、mV、V电源力驱动正电荷的方向（低电位 高电位）e（交流）功率PW、kW、mW用电或供电电压、电流参考方向电压、电流实际方向：EURIababR5R2R1R3R4R6+E1E2电流方向ba,ab？在复杂电路中难于预先判断某段电路中电流的实际方向，从而影响电路求解。问题问题解决方法在求解电路前先任意选定一个方向，称为参考方向（或正方向）。依此参考方向，根据电路定理、定律列电路方程，从而进行电路分析计算。由计算结果可确定U、I 的实际方向：计算结果为正，实际方向与假设方向一致；计算结果为负，实际方向与假设方向相反。例1.1.1解：解：假定I 的参考方向如图所示。则：已知：E=2V,R=1求：当Uab为1V时流过R 的电流。URE RadI（实际方向与正方向相反！）（实际方向与正方向相反！）例1.1.2 假定U、I 的参考方向如图所示，若 I=-3A，E=2V,（实际方向与参考方向一致实际方向与参考方向一致）解解：URE IRabd=-(-3）1+2=5VR =1=1，Uab=？小结电压、电流“实际方向”是客观存在的物理现象，“参考方向”是人为假设的方向。方程U/I=R 只适用于R 中U、I 参考方向一 致的情况。即欧姆定律表达式含有正负号，当U、I 参考方向一致时为正，否则为负。12 小结 为方便列电路方程，习惯假设I 与U 的参考方向 一致（关联参考方向）。在求解电路前，一定先假定电压电流的“参考 方向”，然后再列方程求解。即 U、I 为代数 量，也有正负之分。当参考方向与实际方向一 致时为正，否则为负。34电能和电功率 设电路任意两点间的电压为U，电流为 I,则这部分电路消耗的功率为：问题：问题：bIRUa+-P=UI如果假设方向不一致？功率的计算1)按所设正方向列式U、I 正方向一致 P=U I U、I 正方向相反bIRUa+-IbRUa-+P=-U I（关联正方向）（非关联正方向）元件消耗的电功率:元件消耗的电功率:bRUa+-IbIRUa-+3）将U、I 的代数值代入式中 若计算的结果P 0,则说明U、I 的实际方向一致，此部分电路吸收电功率（消耗能量）负载状态。若计算结果P 0,则说明U、I 的实际方向相反，此部分路输出电功率（提供能量）电源状态。P=U IIRU-+2）进行电路计算关联正方向时例1.1.3已知：U=10 V,I=1 A。按图中 P=UI=10 W (负载性质）假设的正方向列式：P=UI若：U=10 V,I=1 A 则 P=10 W（电源性质）IbaU 小结在同一电路中，电源产生的总功率和负载消耗的总功率是平衡的。在电压、电流参考方向关联时，P 为“”表示该元件吸收功率；P 为“”则表示输出功率。12