必威体育精装版《电工与电子技术》串讲讲义.doc

《电工与电子技术》应考指导 第一章 直流电路 第一节 电路的组成及其作用 电路的组成 电路由电源、负载、中间环节组成。 电路的作用 电路实现电能的传输和转换、信号传递和处理。比如电灯照明实现电能到光能的转换、打电话实现信号的传输。 第二节 电路中的基本物理量 电流： 带电粒子的定向运动（有秩序的运动）形成电流， i(t)=dq/dt? －－电荷的变化率 方向：正电荷运动的方向 电流的参考方向：预先假定的方向，用箭头表示，也称正方向。 根据所设方向进行计算， 如果求出 i 0??，则? 真实方向与参考方向一致 如果求出 i 0? ，则?? 真实方向与参考方向相反 电压： 单位正电荷由a点移动到b点电场力所做的功，即 a,b两点之间的电压。 方向：由高电位端指向低电位端。用+，–号表示， +号表示高电位， – 表示低电位。还可用双下标或箭头表示，uab指a(b的电压降方向。按所设参考方向进行计算： 如果求出 uab0??，则? 真实极性与参考极性一致。 如果求出 uab0? ，则??真实极性与参考极性相反。 综上所述，对于电压、电流不设参考方向，算出的结果没有意义。将算得结果的正负配合参考方向就可确定真实方向，但不要把参考方向改为真实方向。 电动势： 电动势衡量电源力对电荷做功的能力。在数值上等于将单位正电荷由a点经电源内部移动到b点电源力所做的功。 实际作用方向是在电源内部由低电位端指向高电位端。 第三节 欧姆定律 关联参考方向 在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考方向，又要假设它两端电压的参考方向，两个都可任意假定，而且彼此独立无关。但是，为方便起见，通常引入关联参考方向。 关联参考方向的规定：电流由高电位流向低电位。 欧姆定律 欧姆定律有两种表达方式： 关联参考方向时，U=IR； 非关联参考方向时，U=-IR。 电阻： 只表示消耗电能的元件称作电阻．在一定温度下，导体的电阻与材料的电阻率及其长度成正比，与其截面积成反比：?? 电阻的单位是欧姆，电阻的倒数是电导，单位是西门子，简称西，用S表示。 例题：如图所示：I=2A, U= -10V求电阻阻值 R= -U/I=5 第四节 电压源和电流源 电压源与理想电压源 理想电压源 理想电压源其端电压为确定的值，与流过的电流无关，流过它的电流为不定值，其大小由外电路决定。 实际电压源 实际电压源可以用一个理想电压源和一个电阻的串联来替代 U表示端电压，I表示电源输出电流，E表示开路电压， RO表示输出电阻。 电流源与理想电流源 理想电流源 理想电流源其输出的电流为确定的值，与端电压无关，端电压为不定值，其大小由外电路决定。 实际电流源 电流源可以用一个理想电流源和一个电阻的并联来替代 U表示端电压，I表示电源输出电流，IS表示短路电压电流， RO表示输出电阻。 电源的等效互换 电流源输出电流的一端与电压源正极性端相对应。 1.电源的等效是外电路等效 2.理想电压源与理想电流源之间没有等效关系。 例题：图示电路的等效电路为( ) 解：应该选择B,理想电流源串联电阻等效为电流源，等效为1A的理想电流源和10Ω电阻的并联，进行变换，得B图。 第五节 电路的状态 负载状态 特 征：电源端电压u等于电源电动势减去内阻上的压降。 电源产生功率=负载取用功率 +内阻消耗功率。 额定值是为电气设备在给定条件下正常运行而规定的允许值。 开路状态 特 征：I=0；U=Us;P=0. 短路状态 特 征：电源中电流最大Is= Us /Ro；外电流输出为0；电源和负载端电压均为零。电源对外不做功。 短路往往是一种严重的事故，应防止。 第六节 基尔霍夫定律 .基尔霍夫电流定律KCL ?? 若规定流入节点的电流为正，流出为负，对于任一节点，在任一时刻，流出（流入）该节点的电流的代数和为零。 此定律与元件性质无关，是对支路电流所加的约束。 基尔霍夫电压定律KVL 在任一瞬间，沿任一回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和恒等于零。 KVL与元件性质无关，是对支路电压所加的约束。 例题：电路如图所示，已知电流I为4.5A，试用基尔霍夫定律求： (1)电压源电压； (2)理想电流源开路时的电流I。 解： （1） （2） 第七节 电阻的串联和并联 串联电路：总电阻等于各个电阻之和，总电压等于各个电压之和，电流相等。 并联电路：总电阻等于各个电阻倒数之和的倒数，总电流等于各个支路电流之和，总电压与支路电压相等。 第八节 支路电流法 以支路电流为求解变量列方程组求解称为支路电流法。 支路电流法求解电路的步骤： 1.确定支路数b ，假定各支路电流的参考方向及回路绕行方向。 2.应用KC