电路的基本概念与基本定律 (2)精选PPT.ppt
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1、电工技术关于电路的基本概念与基本定律关于电路的基本概念与基本定律(2)1第1页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁2第第1章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律1.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.2 电路模型电路模型1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.4 欧姆定律欧姆定律1.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算第2页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁3本章要求本章要求本章要求本章要求:一、理解电压与电流参考
2、方向的意义;一、理解电压与电流参考方向的意义;一、理解电压与电流参考方向的意义;一、理解电压与电流参考方向的意义;二、理解电路的基本定律并能正确应用;二、理解电路的基本定律并能正确应用;二、理解电路的基本定律并能正确应用;二、理解电路的基本定律并能正确应用;三、了解电路的有载工作、开路与短路状态,三、了解电路的有载工作、开路与短路状态,三、了解电路的有载工作、开路与短路状态,三、了解电路的有载工作、开路与短路状态,理解电功率和额定值的意义;理解电功率和额定值的意义;理解电功率和额定值的意义;理解电功率和额定值的意义;四、会计算电路中各点的电位。四、会计算电路中各点的电位。四、会计算电路中各点的
3、电位。四、会计算电路中各点的电位。第第1章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律第3页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁41.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分 1.1.实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 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放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒一、电路的作用一、电路的作用一、电路的作用一、电路的作用 电路是电流的通路,是为了某种需要由电工设备或电路是电流的通路,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一
4、定方式组合而成的。电路元件按一定方式组合而成的。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线第4页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁5二、电路的二、电路的二、电路的二、电路的组成部分组成部分组成部分组成部分电源: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发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线第5页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁6直流电源直流电源直流电源:提供能源信号处理:放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息二、电
5、路的二、电路的二、电路的二、电路的组成部分组成部分组成部分组成部分放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;由激励所产生的电压和电流称为响应。由激励所产生的电压和电流称为响应。第6页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁71.2 电路模型电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型一般要将实际电路模型化,用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟化,用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的
6、器件,从而构成与实际电路相对应的电路模型。实际电路中的器件,从而构成与实际电路相对应的电路模型。例:手电筒例:手电筒例:手电筒例:手电筒R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 手电筒由电池、灯泡、手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。开关和筒体组成。理想电路元件主要有电理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。元件和电源元件等。第7页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁8手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 电池电池是电源元件,其参是电源元件,其参
7、数为电动势数为电动势 E 和内阻和内阻Ro;灯泡灯泡主要具有消耗电能的主要具有消耗电能的性质,是电阻元件,其参数性质,是电阻元件,其参数电阻电阻R;筒体筒体用来联接电池和灯用来联接电池和灯泡,其电阻忽略不计,认泡,其电阻忽略不计,认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。开关开关用来控制电路的通断。用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路今后分析的都是指电路今后分析的都是指电路今后分析的都是指电路模型,简称电路。在电路模型,简称电路。在电路模型,简称电路。在电路模型,简称电路。在电路图中,各种电路元件都用图中,各种电路元件都用图中,各种电路元件都用图中,各种电路元件都用规定的图形符号表示。
8、规定的图形符号表示。规定的图形符号表示。规定的图形符号表示。第8页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁91.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向一、电路基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向一、电路基本物理量的实际方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E (电位升高的方向电位升高的方向)电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 单单
9、 位位kA、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V第9页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁102.2.参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流:电流:Uab 双下标双下标电压:电压:1.1.参考方向参考方向参考方向参考方向IE+_ 在分析与计算电路时,对电在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。量任意假定的方向。Iab 双下标双下标二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向二、电路基本物理量的参考方向aRb箭箭 标标abRI正负号正负号+abU U+_第10
10、页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁11实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致,电流,电流(或电压或电压)值为值为正值正值;实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反,电流,电流(或电压或电压)值为值为负值负值。3.3.实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系参考方向的关系注意:注意:在参考方向选定后,电流在参考方向选定后,电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。若若 I=5A,则电流从,则电流从 a 流向流向 b;例:例:若若 I=5A,则电流从,则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU+若若 U=5V,
11、则电压的实际方向从,则电压的实际方向从 a 指向指向 b;若若 U=5V,则电压的实际方向从,则电压的实际方向从 b 指向指向 a。第11页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁121.4 欧姆定律欧姆定律U、I 参考方向相同时,参考方向相同时,U U、I I 参考方向相反时,参考方向相反时,参考方向相反时,参考方向相反时,RU+IRU+I 表达式中有两套正负号:表达式中有两套正负号:式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定;参考方向的关系确定;U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。方向之间的关系。通常取通常取
12、 U、I 参考方向相同。参考方向相同。电阻单位电阻单位:M、K、U=I R U U=IRIR第12页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁13解:解:对图(对图(a)有,)有,U=IRRU6V+I2AR+U6V I2A例:例:应用欧姆定律对下图电路列出式子,应用欧姆定律对下图电路列出式子,并求电阻并求电阻R。(a)(b)对图(对图(b)有,)有,U=IR第13页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁14电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。电路端电压与电流的关系称为伏安特性。IUo 遵循欧
13、姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段电路电压遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段电路电压与电流的比值为常数。与电流的比值为常数。线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性线性电阻的概念:线性电阻的概念:线性电阻的概念:线性电阻的概念:线性电阻的伏安特性是一线性电阻的伏安特性是一线性电阻的伏安特性是一线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。条过原点的直线。条过原点的直线。条过原点的直线。第14页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁151.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路 开关闭合开关闭合,接通接通电源与负载电源与负载负载端电压负载端电压U=IR 特征特征:1
14、.5.1 电源有载工作电源有载工作IRoR EU I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时,在电源有内阻时,I U 。或或 U=E IRo电源的外特性电源的外特性EUI0 当当当当 R Ro oR R 时,则时,则时,则时,则U U E E ,表明当负,表明当负,表明当负,表明当负载变化时,电源的端电压变化不大,载变化时,电源的端电压变化不大,载变化时,电源的端电压变化不大,载变化时,电源的端电压变化不大,即带负载能力强。即带负载能力强。即带负载能力强。即带负载能力强。第15页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁16 开关闭合开关闭合,接通接通电源与负
15、载电源与负载负载端电压负载端电压负载端电压负载端电压U=IR 特征特征特征特征:1.5.1 电源有载工作电源有载工作IRoR EU 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时,在电源有内阻时,I U 。或或 U=E IRoUI=EI I2RoP=PE P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。负载大小的概念负载大小的概念负载大小的概念负载大小的概念:负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的电流和功率电流和功率增加增加。第16页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁17电源与负载的判别电源与负载的判别电源与负载的
16、判别电源与负载的判别U、I 参考方向相同,参考方向相同,P=UI 0,负载负载;P=UI 0,电源电源。1.1.1.1.根据根据根据根据 U U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别实际方向判别实际方向判别2.2.2.2.根据根据根据根据 U U、I I 的的的的参考方向判别参考方向判别参考方向判别参考方向判别电源:电源:U、I 实际方向相反,即电流从实际方向相反,即电流从“+”+”端流出,端流出,(发出功率)(发出功率);负载:负载:U、I 实际方向相同,即电流从实际方向相同,即电流从“+”端流入,端流入,(吸收功率)(吸收功率)。第17页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院
17、 甄 洁18电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的额定值额定值额定值:电气设备的安全使用值电气设备的安全使用值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载(轻载轻载轻载轻载):I IN,P IN,P PN (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态:额定工作状态:I=IN,P=PN (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)1.额定值是电气设备额定的工作条件。额定值是电气设备额定的工作条件。2.额定值是电气设备的工作能力。额定值是电气设备的工作能力。例:例:灯泡:灯泡:UN=
18、220V,PN =60W电阻:电阻:RN=100 ,PN =1 W 第18页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁19特征特征:开关开关 断开断开1.5.2 电源开路电源开路I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=UO=EP=01.1.开路处的电流等于零;开路处的电流等于零;I =02.2.开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I+U有有源源电电路路IRoR EUO 第19页,讲稿共34张,创作于星期二电工技术电子信息学院 甄 洁20 特征特征:电源外部端子被短接电源外部端子被短接
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