第1章电路的基本概念与基本定律—潘平.pptVIP

第一章 电路的基本概念与基本定律 1.1 电路的组成与作用 1.2 电路模型 1.3 基本物理量及其方向 3、U、I 的正方向表示 4、参考正方向与实际正方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源的三种状态及额定值 2. 开路状态 4、功率和能量 注意： 5. 额定值:－－电器设备的安全使用值 第六节 基尔霍夫定律 术语举例： 1.6.1 基尔霍夫电流定律（第一定律）（KCL） 2．KCL的推广 1.6.2 基尔霍夫电压定律（第二定律）（KVL） 2、KVL推广 3 、KVL举例： 第七节 电位的概念及计算 1. 用电位概念简化电路图 2. 电位计算举例 * 1、电路的组成与作用 2、电路模型 3、基本物理量及其方向 4、欧姆定律 5、电路的三种状态及额定值 6、基尔霍夫定律 7、电位的概念及计算 2.电路的作用: 电力系统： 信号处理系统： 1、电路： 由电气器件相互联接而构成的电流通路 例如： 实现电能的传输、分配与转换。 实现信号的传递、变换与处理。 发电机 升压 变压器 降压 变压器 用电设备 输电线 扬声器 麦克风 放大器 电池 灯泡 电源 中间环节 I R U R E + - 负载 电路模型 手电筒实际电路 电源: 能提供电能的装置。 激励 响应（I U P) 电路模型：由一个或多个理想元件代替实际电气器件，由此组成的电路叫电路模型,电路是根据电路模型来进行分析的。 例如： 中间环节：传递、分配和控制电能的作用。 负载: 取用电能的装置。（电流大或功率大，则负载大。） a b 1.基本物理量及其实际方向： 物理中对电量规定的实际正方向。 在分析计算电路时，对电量人为任意假定的方向。 物理量 单 位 实 际 方 向 电流 I 正电荷移动的方向 电动势 E 电源驱动正电荷的方向 (从低电位指向高电位) 电压 U 电位降落的方向 (从高电位指向低电位) kV、V、mV、μV A、mA、μA kV、V、mV、μV 2. 参考方向： 正方向的表示方法： I Uab E I + - R 电流： （从高电位指向低电位） U + 正负号 - a b Uab 双下标 箭 头 电压（指向电位降） a b U 正负号 箭 头 电动势（指向电位升） + E - a b 举例: a b E a b E U U=5V 则 U = E a 端电位比 b 端电位高5V Uab= -Uba E=5V 1）在解题前先设定一个正方向，作为参考方向， 然后再列方程计算。 3) 实际方向是物理中规定的，而参考正方向 则是在进行电路分析计算时,任意假设的。 2) 根据计算结果确定实际方向： 1) 若把U 与I 的参考方向按相同方向假设，则称为关联方向 5、关联方向： 2) 若把U 与I 的参考方向按相反方向假设，则称为非关联方向 若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。 给定了参考方向之后U与I才有正负之分 ( Uab= - Uba ) 若：U、I　的参考方向非关联， I R U 电阻消耗(吸收)的电功率: P = UI = I 2 R = U 2 / R 伏安特性: U/I=R 为常数时, R为线性电阻 U I U I I R U 则：U = IR 则：U = －IR 若：U、I　的参考方向关联， U/I=R 不为常数时,R为非线性电阻 特征: 负载端电压 负载电流 功率平衡方程 电动势产生的功率 电源内部 消耗的功率 电源外特性 I U E R0 R + - E I U 负载吸收的功率 1、电源有载工作状态： 功率的单位： W 特征: 电源端电压 负载功率 s R0 R + - E U0 I U R 0 R - E I U 3. 短路状态 短路电流 电源功率 电流 （开路电压）等于电动势 特征: 电流 电源端电压 负载功率 内阻的一种求法：R0= E/ IS = U0 / IS 开路电压乘短路电流 1）功率：单位时间内所做的功 P = UI ●在关联参考方向下： P 0 吸收功率, 相当于负载 P 0 吸收负功率, 相当于电源 ●在非关联参考方向下： P 0 发出功率, 相当于电源 P 0 发出负功率, 相当于负载 例计算吸收功率： 例计算发出功率： I U 或E与I为关联方向： P = EI 代表是元件 发出功率， 若： I U P = UI 代表元件 吸收功率， P = UI 代表是元件 发出功率， 关于功率的描述： I RL U R0 + - E 电源发出的功率： PS=U I