第1章 电路基本概念与定律《电工技术》课件.ppt

电工技术;学习要点;第1章 电路的基本概念和定律;1.1 电路及电路模型;1.1.3 电路模型;1.2.1 电流;正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 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电流的参考方向。;1.2.1 电压、电位和电动势;电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。 与电流方向的处理方法类似， 可任选一方向为电压的参考方向; 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，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。; 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极搬运到正极所做的功，称为电源的电动势。;1.2.3 电功率;例：求图示各元件的功率. （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P0，吸收10W功率。 （b）关联方向， P=UI=5×(－2)=－10W， P0，产生10W功率。 （c）非关联方向， P=－UI=－5×(－2)=10W， P0，吸收10W功率。;解：元件A：非关联方向，P1=－U1I=－10×1=－10W，P10，产生10W功率，电源。 元件B：关联方向，P2=U2I=6×1=6W，P20，吸收10W功率，负载。 元件C：关联方向，P3=U3I =4×1=4W，P30，吸收10W功率，负载。 P1+P2+P3=－1=+6+4=0，功率平衡。;1.3 电路元件的伏安关系;1.3.1 无源元件;伏安关系：;3．电容元件;1．理想电压源;（2）特性曲线与符号;1.3.3 实际电源的两种模型;实际使用电源时，应注意以下3点： （1）实际电工技术中，实际电压源，简称电压源，常是指相对负载而言具有较小内阻的电压源；实际电流源，简称电流源，常是指相对于负载而言具有较大内阻的电流源。 （2）实际电压源不允许短路由于一般电压源的R0很小，短路电流将很大，会烧毁电源，这是不允许的。平时，实际电压源不使用时应开路放置，因电流为零，不消耗电源的电能。 （3）实际电流源不允许开路处于空载状态。空载时，电源内阻把电流源的能量消耗掉，而电源对外没送出电能。平时，实际电流源不使用时，应短路放置，因实际电流源的内阻R0一般都很大，电流源被短路后，通过内阻的电流很小，损耗很小；而外电路上短路后电压为零，不消耗电能。;1.4 电气设备的额定值及电路的工作状态;1.2.2 电路的工作状态;2、空载状态;例：设图示电路中的电源额定功率PN=22kW ，额定电压UN=220V，内阻R0=0.2Ω，R为可调节的负载电阻。求： （1）电源的额定电流IN； （2）电源开路电压U0C； （3）电源在额定工作情况下的负载电阻RN； （4）负载发生短路时的短路电流ISC。;解：(1)电源的额定电流为：;1.5 基尔霍夫定律;1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL）;KCL通常用于节点，但是对于包围几个节点的闭合面也是适用的。;1.5.2 基尔霍夫电压定律（KVL）;对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。;KVL通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一不闭合的电路上。;例：图示电路，已知U1=5V， U3=3V，I=2A ，求U2、I2、R1、R2和US。;例：图示电路，已知US1=12V，US2=3V，R1=3Ω，R2=9Ω，R3=10Ω，求Uab。;1.6 电位的概念及计算;1.6.2 电位的计算