3第1章电路基础基本概念和基本定律讲解.ppt

电路基础 (第3版） 相反，正电荷从元件A的电压“-”极经元件移到电压的“+”极，是外力克服电场力做了功，该元件发出了电能，如图b所示。 A a i b + u - (b) 元件吸收或发出能量 ★单位换算： 2.电功率 ★国际制（SI）中，功率的单位为瓦特，简称瓦（W）。 p=ui 对交流 对直流 P=UI 定义：单位时间内元件吸收或发出的电能为该电路的功率，用p表示，即 u、i 方向与 p 的关系： （1）u、i 取关联参考方向时，p=ui： p0为吸收功率， p0为发出功率； （2）u、i 取非关联参考方向时，p=-ui ： p0为吸收功率， p0为发出功率； 所以，从 P 的正或负可以区分元器件的性质， 或是电源，或是负载。 例1-1 如图所示，已知元件A的U=-4V，I=2A；已知元件B的U=5V，I=-3A，求元件A、B的功率是多少，并说明是吸收还是发出功率。 例1-1电路图 解: A a I b + U - (a) B a I b + U - (b) (1)对于元件A，U、I为关联参考方向 PA=UI=-4×2W=-8W＜0，元件A发出功率。 (2)对于元件B，U、I为非关联参考方向 PB=-UI=-（5×-3）W=15W＞0，元件B吸收功率。 P1＝U1I＝2×（-1）W＝-2W＜0， 说明元件a发出功率2W。 c b a I + U1- + U2 - + U3- 例1-2图 （1）对于元件a，U1、I为关联参考方向 解: 例1-2 某电路中的一部分如图所示，三个元件中流过相同电流I= -1A，U1=2V，（1）求元件a的功率P1，并说明是吸收还是发出功率；（2）若已知元件b吸收功率为12W，元件c发出功率为10W，求U2，U3。 （2）元件b的U2、I为关联参考方向，且吸收功率，则P2为正值，即P2＝U2I＝12W ， 所以U2=12/（-1）=-12V c b a I + U1- + U2 - + U3- 例1-2图 (3)元件c的U3、I为非关联参考方向，且发出功率，则P3为负值，即P3＝-U3I＝-10W， 所以U3＝-10V 小结： 1.实际电路或实际电路元件可以用理想电路元件或理想电路元件组合的电路模型来表示。 2.电流、电压均有实际方向和参考方向之分，后者原则上可任意规定。同一支路二者参考方向有关联参考方向和非关联参考方向之分，一般无源元件取前者，有源元件取后者。 3.判断元件吸收还是发出功率，应先根据其电压、电流参考方向是否关联来正确地表达功率运算式，然后由算出的结果进行判断。 1-3 电阻元件 ·了解线性电阻和非线性电阻的概念 ·掌握欧姆定律 ·会计算电阻元件的功率 重点内容:? ·电阻 ·欧姆定律 教学要求:? 1-3 电阻元件 一、电阻 物体对电流的阻碍作用称为电阻。 单位欧姆（Ω） 换算关系：1MΩ=106Ω 1kΩ=103Ω 物体对电流的传导作用称为电导。 单位西门子（S） 电阻与电导的关系： 材料的电阻率，因材料的不同而不同 二、电阻元件 R i u 伏 - 安 特性 i u u i 线性电阻 非线性电阻 1.线性电阻与非线性电阻 欧姆定律的表示和记忆： 2.欧姆定律 (线性电阻的电压电流关系，也称元件约束） 或 u=Ri i u R i=u/R i u R R=u/i i u R 注意： 应用欧姆定律时，要注意电压、电流的参考方向，取关联参考方向时，i=u/R；若取非关联参考方向，i=-u/R。 电阻元件吸收的功率为： 电阻的功率 由于P大于ＰN ，该电阻将烧毁。 可见，要使该电阻正常工作，外加电压不能超过20V。 （1）根据欧姆定律，电流 （2）电阻功率 则： 例1-3 某一电阻元件为10Ω，额定功率PN = 40W， （1）当加在电阻两端电压为30V时，该电阻能正常工作吗？（2）若要使该电阻正常工作，外加电压不能超过多少伏？ 解: 小结： 1.电阻元件是耗能元件。 或 3.电阻消耗的功率 u=Ri U=RI 2.欧姆定律 教学内容： 电压源和电流源的概念。 教学要求： 1.掌握理想电压源、理想电流源的特点。 2.初步掌握受控源的概念。 教学重点和难点： 重点：理想电压源、理想电流源的特点。 难点：对电源特点的理解。 1-4 电源元件 1-4 电源元件 1.电压源 理想电压源简称电压源。其特点是：它两端的电压是一个定值Us或是一定的时间函数us（t），与流过它的电流无关；而流过它的电流由与之相联接的外电路共同确定。 + u - + us - i O u i U