第一章 电路的基本概念与定律_54048.ppt

电工学 电子电工教研室 李亚琳第一章 电路的基本概念和定律 第一节 电路与电路模型 2.电路的作用 (1)电能的传输与转换 例如：电力网络将电能从发电厂输送到各个工厂、广大农村和千家万户，再通过负载把电能转换成其他形式的能量。 (2)实现信号的传输、处理和存贮 例如：电视接收天线将含有图像和声音信息的高频电视信号通过高频传输线送到电视机中，经过选择、变频、放大和检波等处理，恢复出原来的图像和声音信息，在显像管上呈现图像并在扬声器中发出声音。 二、电路模型 实际器件的应用中一般同时存在以下三种现象： （1）电能的消耗现象 （2）电磁能存贮现象 （3）电场能量的储存 实际电阻器——电阻与电感的性质 实际电源——含有内阻 实际电感器——电感、电阻、电容(二端元件) 理想元件——实际元件的理想化模型 实际元件的理想化——满足一定条件、忽略次要性质、突出主 要性能 例 两个标明220V、60W的白炽灯，若分别接在380V和110V电源上，消耗的功率各是多少（假定白炽灯电阻是线性的）？ 解：根据题意可解得两白炽灯的电阻R== =806.6667Ω 当接在380V的电源上时，消耗的功率P= =179W； 当接在110V的电源上时，消耗的功率P= =15 W. 举例 1、实际电压源模型---由理想电压源串联一个电阻组成 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：列出下图的KVL方程 退 出 返 回 下一页 上一页 退 出 KCL、KVL小结： (1) KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对支路电压的线性约束。 (2) KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 (3) KCL表明在每一结点上电荷是守恒的；KVL是电压与路径无关的具体体现。 (4) KCL、KVL只适用于集总参数的电路。（由集总参数元件构成的电路称为集总参数电路，而集总参数元件就是理想元件。） 返 回 下一页 退 出 主要内容 一、电阻元件 二、开路与短路 三、电阻元件的功率 第四节 电阻元件 下一页 上一页 退 出 一、电阻元件 1．电阻元件——从实际电阻器抽象出来的模型。耗能元件。 2．欧姆定律 关联方向下 非关联方向下 返 回 3．线性电阻元件——由欧姆定律定义的电阻元件，其伏安特性曲线为一条过坐标原点的直线，电阻值可由直线的斜率来决定。 R i u 线性电阻 非线性电阻 i u u i 电阻的单位为欧姆Ω，常用的单位还有kΩ和MΩ（兆欧），1MΩ＝106Ω 下一页 上一页 退 出 二、开路与短路 其电压无论为何值，电流恒等于零的二端电阻，称为开路。开路的特性曲线与u轴重合，是R=∞或G =0的特殊情况[图(a)]。 其电流无论为何值，电压恒等于零的二端电阻，称为短路。短路的特性曲线与i轴重合，是 R=0 或G =∞的特殊情况[图(b)]。 返 回 开路状态 电源与负载断开，称为开路状态,又称空载状态。 开路状态电流为零，负载不工作U＝IR＝0，而开路处的端电压U0＝E 。 下一页 上一页 退 出 返 回 电源两端没有经过负载而直接连在一起时,称为短路状态。 短路是电路最严重、最危险的事故，是禁止的状态。 短路电流IS＝E / R0很大，如果没有短路保护，会发生火灾。 产生短路的原因主要是接线不当，线路绝缘老化损坏等。应在电路中接入短路保护。 短路状态 下一页 上一页 退 出 返 回 线性时不变电阻吸收的功率为 当 R0 (或G 0)时，p?0，这表明正电阻总是吸收功率，不可能发出功率。当R0 (或G0)时，p?0，这表明负电阻可以发出功率。 电气设备的额定值：额定电压 额定电流 额定功率 三、电阻元件的功率 上一页 退 出 返 回 下一页 上一页 退 出 返 回 下一页 结 束 主要内容 一、串联电阻的分压公式 三、电路中各点电位的分析 第五节 分压电路和分流电路 二、并联电阻的分流公式 1．电阻的串联 n个电阻串联可等效为一个电阻 一、串联电阻的分压公式 上一页 返 回 结 束 分压公式： 两个电阻串联时 2、电阻的串联具有分压作用 上一页 返 回 结 束 1．电阻的并联 n个电阻并联可等效为一个电阻 二、并联电阻的分流公式 返 回 结 束 分流公式： 两个电阻并联时： 2．电阻的并联具有分流作用 返 回 结