电工电子学 教学课件 作者 林小玲 第1章 电路和电路元件（上）.ppt

第一章 电路和电路元件 ;§1.1.1 电路与电路模型 ; 学习电工电子技术中的——电路基本组成及常用的电路元件，是学习以下各章节的基础。介绍电阻元件，电感元件，电容元件，独立电源元件，半导体二极管和三极管等器件的工作原理、特性曲线和参数。;第一章 电路和电路元器件 ;电路 ;1) 力能电路 ;音频信号：;二、电路模型; 由实际电路元件组成的电路称为电路实体。;1.几种基本的电路元件：;电阻器; 反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。;图1－1 手电筒电路;图1－2 晶体管放大电路 (a)实际电路 (b)电原理图 (c)电路模型 (d)拓扑结构图; 电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。 ; 电路模型是对实际电路电磁性能的科学抽象和概括,具有一般性。 ;源;2 电路问题; 已知:激励、结构、参数 ;§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction); 方向;参考方向;电流参考方向的两种表示：;电压U;例;a;问题;;元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。反之，称为非关联参考方向。;注;§1.1.3 电路的功率和能量;1. 电路吸收或发出功率的判断方法;例;Ｐ = U · I 或Ｐ =－U · I ， 是否涉及到 U 、 I 的具体数值？;??三、 电能 ???? ????功率也可以定义为单位时间内所消耗（或产生）的电能，即?????????????????????????????? ??式中若时间t的单位为（h）；功率P的单位为（W），则电能的单位为（J）。?电能的单位常用千瓦小时（kWh），工业上用“度”表示。?????????????? ????1度电＝1kW.h＝3.6×106J;分析与思考;答：电源的电功率P 0,说明电源输出电功率;负载的电功率P 0,说明负载取用（输入）电功率。;§1.2.1 电阻元件;实验表明： 在低频工作条件下，电阻器的电压电流关系是ui平面上通过坐标原点的一条直线。;实验表明： 在低频工作条件下，晶体二极管的电压电流关系是ui平面上通过坐标原点的一条曲线。;3. 功率和能量 ;可用功率表示。从 t 到t0电阻消耗的能量：;分析与思考;解答; 图示电路中的电源短路时,是烧坏电源还是烧坏照明灯?; 答：烧坏电源。因为这时所有负载均被短路，电流不通过负载，外电路的电阻可视为零，回路中仅有很小的电源内阻，故会有很大的电流通过电源，将电源烧坏。; 常用的各种二端电阻器件; ? 电阻器;　电阻器是利用电阻系数较大的物质所作成的。工作方式可分为固定电阻（Fixed resistor）和可变电阻（Variable resistor）两大类。 　　 1．固定电阻： 　　固定电阻可依组成结构、制造方式的不同分为以下几种 （1）炭膜电阻：;　（3）金属氧化膜电阻： ;　（5）线绕电阻： 　　上述电阻都不能承受大功率的消耗，因此若要使用于大功率时就必须用线绕电阻。构造如图9所示 　　它是在一只瓷管上以合金线（铁、镍……）绕制而成，外层涂装硅利康树脂或不燃性涂料。 　　另外还有方形线绕电阻器，它是将线绕电阻器放入长方形的瓷框内，用特殊的不燃耐热水泥充填密封而成，这种电阻我们也称它为水泥电阻。;§1.2.2 电容元件 (capacitor);任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电流 u 成正比。q ~ u 特性是过原点的直线; 线性电容的电压、电流关系; 电容元件有记忆电流的作用，故称电容为记忆元件;关于电容电压增量△v ;3. 电容的功率和储能;（1）电容的储能只与当时的电压值有关，电容 电压不能跃变，反映了储能不能跃变； （2）电容储存的能量一定大于或等于零。;例;2;2;4. 电容的实物图;钼电解电容器;§1.2.3 电感元件 (inductor);任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链? 成正比。 ? ~ i 特性是过原点的直线; 线性电感的电压、电流关系; 电感元件有记忆电压的作用，故称电感为记忆元件;3. 电感的功率和储能;（1）电感的储能只与当时的电流值有关，电感 电流不能跃变，反映了储能不能跃变； （2）电感储存的能量一定大于或等于零。;电容元件与电感元件的比较：;4. 电感器的实物图;§1.3 独立电源元件; 电源两端电压由电源本身决定， 与外电路无关；与流经它的电流方