1电路模型及基本电路.ppt
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1、 电路电子技术 卢艳霞 Please mail me if you have questions: Tel No:51684038电气楼3091主要参考书:主要参考书:电工学电工学(第五版)第五版)高教出版社高教出版社秦曾煌秦曾煌电路基础电路基础西南交大出版社西南交大出版社李益民李益民模拟电子技术模拟电子技术数字电子技术数字电子技术西南交大出版社西南交大出版社孙建孙建2第一章第一章电路的基本概念、定律和分析方法电路的基本概念、定律和分析方法 1.1 电路和电路模型1.2 电路的基本物理量及参考方向1.3 无源元件1.4 有源元件1.5 电压源与电流源的等效变换1.6 基尔霍夫定律1.7 支路电
2、流法1.8 叠加原理1.9 戴维宁定理31 电路的组成2 电路的作用 3 电路模型456 (1)(1)实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转实现电能的传输、分配与转换换换换1.1.电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成(2)(2)实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理2.2.电路的作用电路的作用电路的作用电路的作用 电源电源电源电源信号源信号源信号源信号源 中间环节中间环节中间环节中间环节负载负载负载负载7 3 电路模型81 电流及参考方向2 电压及参考方向 3 功率9 1 电流及参考方向 定义 单位国际标准单位词冠
3、国际标准单位词冠10 1 电流及参考方向 参考方向(正方向)在选定参考方向之后,电流的值有了正负之分:在选定参考方向之后,电流的值有了正负之分:值为正,说明参考方向与电流实际方向一致;值为正,说明参考方向与电流实际方向一致;值为负,说明参考方向与电流实际方向不一致;值为负,说明参考方向与电流实际方向不一致;电路图中所标的方向都是参考方向电路图中所标的方向都是参考方向。1112 2 电压参考方向 定义 单位 参考方向在选定参考方向之后,电压的值有了正负之分:在选定参考方向之后,电压的值有了正负之分:值为正,说明参考方向与电压实际方向一致;值为正,说明参考方向与电压实际方向一致;值为负,说明参考方
4、向与电压实际方向不一致。值为负,说明参考方向与电压实际方向不一致。电路图中所标的方向都是参考方向电路图中所标的方向都是参考方向。电流和电压采用关联参考方向电流和电压采用关联参考方向。13 在图示电路中,已知在图示电路中,已知U2=3V,U3=4V,U5=6V,U6=2V,U7=3V用箭头虚线标出各电压的实际方向。用箭头虚线标出各电压的实际方向。例例14 在图示电路中,已知在图示电路中,已知U2=3V,U3=4V,U5=6V,U6=2V,U7=3V用箭头虚线标出各电压的实际方向。用箭头虚线标出各电压的实际方向。求求Uae=?15 假定假定U、I 的参考方向如图所的参考方向如图所示示,若若I=-=
5、-3 3A ,E =2=2V,R=1Uab=?(实际方向与参考方向一致)实际方向与参考方向一致)解解:上页下页返回第1章URE IRabd=-(-(-3)1+2V=5V 例例2216 小结小结1.电压电压电流电流“实际方向实际方向”是客观存在的物理现象,是客观存在的物理现象,“参考方向参考方向”是人为假设的方向。是人为假设的方向。2.方程方程U/I=R只适用于只适用于R 中中U、I参考方向一参考方向一致的情致的情况。即欧姆定律表达式含有正负号,当况。即欧姆定律表达式含有正负号,当U、I参考方参考方向一致时为正,否则为负。向一致时为正,否则为负。3.在解题前,一定先假定电压电流的在解题前,一定先
6、假定电压电流的“参考方向参考方向”,然然后再列方程求解。即后再列方程求解。即U、I为代数量,也有正负之分。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。当参考方向与实际方向一致时为正,否则为负。4.为方便列电路方程,习惯假设为方便列电路方程,习惯假设I与与U 的参考方向的参考方向一致(关联参考方向)。一致(关联参考方向)。17 3 功率 定义 单位 计算18 功率的计算功率的计算AabUIBabui对于元件对于元件A中电压与电流的参考中电压与电流的参考方向(关联参考方向):方向(关联参考方向):P=UI对于元件对于元件B中电压与电流的参考中电压与电流的参考方向(非关联参考方
7、向):方向(非关联参考方向):P=-UI判断元件是电源还是负载的方法:判断元件是电源还是负载的方法:P0,值为正,说明该元件是负载;值为正,说明该元件是负载;P0,值为负,说明该元件是电源。值为负,说明该元件是电源。19(1)试计算各元件的功率,说明它们是发出功率(是电)试计算各元件的功率,说明它们是发出功率(是电源)还是吸收功率(是负载)。源)还是吸收功率(是负载)。20(2)在下列电路)在下列电路(a)中,中,Iab=1A,求该元件的求该元件的功率。在下列电路(功率。在下列电路(b)中,如元件发出功率为中,如元件发出功率为5W,试求电流试求电流Iab=?211 电阻元件2 电容元件 3 电
8、感元件22上页下页第1章返回1 1 1 1 电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件电阻(电阻(R):):具有消耗电能特具有消耗电能特 性的元件。性的元件。Riu23iu当电压与当电压与电流之间电流之间不是线性函数关系时,不是线性函数关系时,称为非线性电阻。称为非线性电阻。当当 恒定不变时,称为线性电阻恒定不变时,称为线性电阻。iu-第1章上页下页返回Riu 伏伏-安安特性曲线特性曲线iu 伏伏-安安特性曲线特性曲线第1章上页下页返回几种常见的几种常见的电阻元件电阻元件普通金属普通金属膜电阻膜电阻绕线绕线电阻电阻电阻排电阻排热敏热敏电阻电阻252 2 2 2 电感元件电感元件电感元件电感元件 单位单位
9、:H,mH,H 电感:能够存储磁场能量的元件。电感:能够存储磁场能量的元件。上页下页第1章返回L L符号符号i26电感元件的基本关系式电感元件的基本关系式电感元件的基本关系式电感元件的基本关系式第1章上页下页返回uiL L+-eL+-i电感是一种储能元件,电感是一种储能元件,储存的磁场能量为储存的磁场能量为27第1章上页下页返回 式中式中即为线圈附近介质的磁导率(即为线圈附近介质的磁导率(H/m)H/m),S 为线圈的横截面积(为线圈的横截面积(m m2 2),l 是线圈的长度是线圈的长度(m m)。)。28第1章上页下页返回几种常见的电感元件几种常见的电感元件带有磁心的电感带有磁心的电感陶瓷
10、电感陶瓷电感铁氧体电感铁氧体电感29 3 3 3 3 电容元件电容元件电容元件电容元件电容:具有存储电场能量特性的元件电容:具有存储电场能量特性的元件。第1章上页下页返回uiCi=Cd ud ti=d ud tCd qd t=电容是一种储能元件,电容是一种储能元件,储存的电场能量为:储存的电场能量为:30第1章上页下页返回式中式中即为其间介质的介电常数(即为其间介质的介电常数(F/m)F/m),S 为极板的面积(为极板的面积(m m2 2),d 是极板的距离(是极板的距离(m m)。)。31第1章上页下页返回几种常见的几种常见的电容器电容器普通电容器普通电容器电力电容器电力电容器电解电容器电解
11、电容器321 电压源2 电流源33图形符号图形符号外特性曲线外特性曲线特点特点:恒压源的端电压是恒定值,与通过它的电流无关;恒压源的端电压是恒定值,与通过它的电流无关;恒压源的电流可以是任意值;恒压源的电流可以是任意值;与恒压源并联的元件对外电路不起作用,等效变换与恒压源并联的元件对外电路不起作用,等效变换时可以去掉。时可以去掉。1 电压源34图形符号图形符号外特性曲线外特性曲线特点特点:恒流源的输出电流是恒定值,与其端电压无关;恒流源的输出电流是恒定值,与其端电压无关;恒流源的端电压可以是任意值;恒流源的端电压可以是任意值;与恒流源串联的元件对外电路不起作用,等效变换与恒流源串联的元件对外电
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