第1章 电路模型与电路定律精选PPT.ppt
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1、第第1章章 电路模型电路模型与电路定律与电路定律第1页,此课件共36页哦学习要点学习要点n电流、电压参考方向及功率计算电流、电压参考方向及功率计算n常用电路元件的伏安特性常用电路元件的伏安特性n电路的负载、开路及短路状态电路的负载、开路及短路状态n额定值的意义额定值的意义n基尔霍夫定律基尔霍夫定律n电位的概念及计算电位的概念及计算第第1章章 电路模型及电路定律电路模型及电路定律第2页,此课件共36页哦第第1章章 电路模型及电路定律电路模型及电路定律n n1.1 电路及基本物理量电路及基本物理量n n1.2 电路模型电路模型n n1.3 电气设备的额定值及电气设备的额定值及电路的工作状态电路的工
2、作状态n n1.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律n n1.5 电位的概念及计算电位的概念及计算第3页,此课件共36页哦1.1 电路及基本物理量电路及基本物理量电路的组成电路的组成电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件按一定方式组合起来的电流通路。由按一定方式组合起来的电流通路。由电源电源、负负载载和和中间环节中间环节3部分组成。部分组成。电路的主要功能电路的主要功能n一:进行能量的转换、传输和分配。一:进行能量的转换、传输和分配。n二:实现信号的传递、存储和处理。二:实现信号的传递、存储和处理。1.1.1 电路的组成及功能电路的组成及功能第4页,此课件共3
3、6页哦1.1.2 电流电流电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电流大小:单位时间内通过导体截面的电量。电流大小:单位时间内通过导体截面的电量。大写大写 I 表示直流电流表示直流电流小写小写 i 表示电流的一般符号表示电流的一般符号第5页,此课件共36页哦正电荷运动方向规定为正电荷运动方向规定为电流的实际方向电流的实际方向。电流的方向用箭头或双下标变量表示。电流的方向用箭头或双下标变量表示。任意假设的电流方向称为任意假设的电流方向称为电流的参考方向电流的参考方向。如果求出的电流值为正,说明参考方向与如果求出的电流值为正,说明参考方向与实际方向一致,否则说明参考方向与实际方向实际方向一
4、致,否则说明参考方向与实际方向相反。相反。第6页,此课件共36页哦1.1.3 电压、电位和电动势电压、电位和电动势电路中电路中a a、b b点两点间的点两点间的电压电压定定义为单位正电荷由义为单位正电荷由a a点移至点移至b b点点电场力所做的功。电场力所做的功。电路中某点的电路中某点的电位电位定义为单位正电荷由该点定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。移至参考点电场力所做的功。电路中电路中a a、b b点两点间的电压等于点两点间的电压等于a a、b b两点两点的电位差。的电位差。第7页,此课件共36页哦电压的实际方向电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。规定由电位高处指向电位低
5、处。与电流方向的处理方法类似,与电流方向的处理方法类似,可任选一方向为可任选一方向为电压的参考方向电压的参考方向例:例:当当ua=3V ub=2V时时u1=1V最后求得的最后求得的u为正值,说明电压的实际方向与参为正值,说明电压的实际方向与参考方向一致,否则说明两者相反。考方向一致,否则说明两者相反。u2=1V第8页,此课件共36页哦 对一个元件,电流参考方向和电压参考方向对一个元件,电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定,但为了方便起见,常可以相互独立地任意确定,但为了方便起见,常常将其取为一致,称常将其取为一致,称关联方向关联方向;如不一致,称;如不一致,称非关联方向非关联方向。
6、如果采用关联方向,在标示时标出一种即可。如果采用关联方向,在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向,则必须全部标示。如果采用非关联方向,则必须全部标示。第9页,此课件共36页哦 电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从电源的负理量。外力克服电场力把单位正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功,称为极搬运到正极所做的功,称为电源的电动势电源的电动势。电动势的实际方向与电压实际方向相反,规定电动势的实际方向与电压实际方向相反,规定为由负极指向正极。为由负极指向正极。第10页,此课件共36页哦1.1.4 电功率电功率电场力在单位时间内
7、所做的功电场力在单位时间内所做的功称为称为电功率电功率,简称功率。,简称功率。功率与电流、电压的关系:功率与电流、电压的关系:关联方向时:关联方向时:p=ui非关联方向时:非关联方向时:p=uip0时吸收功率,时吸收功率,p0时放出功率。时放出功率。第11页,此课件共36页哦例例:求图示各元件的功率:求图示各元件的功率.(a)关联方向,)关联方向,P=UI=52=10W,P0,吸收,吸收10W功率。功率。(b)关联方向,)关联方向,P=UI=5(2)=10W,P0,吸收,吸收10W功率。功率。第12页,此课件共36页哦解解:元元件件A:非非关关联联方方向向,P1=U1I=101=10W,P10
8、,产生,产生10W功率,电源。功率,电源。元元件件B:关关联联方方向向,P2=U2I=61=6W,P20,吸吸收收10W功率,负载。功率,负载。P1+P2+P3=1=+6+4=0,功率平衡。,功率平衡。例例:I=1A,U1=10V,U2=6V,U3=4V。求求各各元元件件功功率率,并并分分析电路的功率平衡关系。析电路的功率平衡关系。第13页,此课件共36页哦1.2 电路模型电路模型 为了便于对电路进行分析计算,常常将实际电路元件理想为了便于对电路进行分析计算,常常将实际电路元件理想为了便于对电路进行分析计算,常常将实际电路元件理想为了便于对电路进行分析计算,常常将实际电路元件理想化,也称模型化
9、,即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽化,也称模型化,即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽化,也称模型化,即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽化,也称模型化,即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略次要的因素,用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表略次要的因素,用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表略次要的因素,用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表略次要的因素,用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。由理想电路元件所组成的电路,称为电路模型。常见的电示。由理想电路元件所组成的电路,称为电路模型。常见的电示。由理想电路元件所组成的电路,称为电路模型。常见的电示。由理想电路元件所
10、组成的电路,称为电路模型。常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮的电压、电流关系即的电压、电流关系即的电压、电流关系即的电压、电流关系即伏安关系伏安关系伏安关系伏安关系(VARVAR)来决定的。)来决定的。)来决定的。)来决定的。
11、1.2.1 电路模型的概念电路模型的概念第14页,此课件共36页哦1.2.2 理想电路元件理想电路元件伏安关系(欧姆定律):伏安关系(欧姆定律):关联方向时:关联方向时:u=Ri非关联方向时:非关联方向时:u=Ri1电阻元件电阻元件符号:符号:功率:功率:电阻元件是一种消耗电能的元件。电阻元件是一种消耗电能的元件。第15页,此课件共36页哦伏安关系:伏安关系:2电感元件电感元件符号:符号:电电感感元元件件是是一一种种能能够够贮贮存存磁磁场场能能量量的的元元件件,是实际电感器的理想化模型。是实际电感器的理想化模型。称为电感元件的电感,单位是亨利()。称为电感元件的电感,单位是亨利()。只有电感上
12、的电流变化时,电感只有电感上的电流变化时,电感两端才有电压。在直流电路中,两端才有电压。在直流电路中,电感上即使有电流通过,但电感上即使有电流通过,但,相当于短路。,相当于短路。存储能量:存储能量:第16页,此课件共36页哦3电容元件电容元件电电容容元元件件是是一一种种能能够够贮贮存存电电场场能能量量的的元元件件,是实际电容器的理想化模型。是实际电容器的理想化模型。伏安关系:伏安关系:符号:符号:只有电容上的电压变化时,电容两只有电容上的电压变化时,电容两端才有电流。在直流电路中,电容端才有电流。在直流电路中,电容上即使有电压,但,相当于上即使有电压,但,相当于开路,即开路,即 电容具有电容具
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