电工学第一章电路的基础知识.ppt

1－2 电路的状态和电气设备的额定值 2、 电感元件 描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。 L 电感元件 + - eL + - 电压、电流、电动势的参考方向如图，则有： u = -eL t i L d d - = 电感元件两端的电压，与电流的变化率成正比。电流变化越快，u 和 eL也越大。 在直流电路中，因 di/dt = 0, eL= 0; u= 0,电感元件相当于短路。 单位：H、mH、μH * 武汉交通职业学院 电工学 * 第一章 电路的基础知识 1.1 电路及其主要物理量 1.2 电路的状态和电气设备的额定值 1.3 基尔霍夫定律 1.4 理想电路元件及实际电路的两种电路模型 本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义； 2. 理解基尔霍夫定律并能正确应用； 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义； 4. 会计算电路中各点的电位。 第一章 电路的基础知识 1－1 电路及其主要物理量 一. 电路的概念 电流通过的路径叫电路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。 手电筒的电路模型 R + Ro E – S + U – I 电池 中间环节 灯泡 一个完整的电路是由电源、负载、中间环节（包括开关和导线等）三部分按一定方式组成的 。 电源: 提供 电能的装置 负载: 取用 电能的装置 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 中间环节：传递、分 配和控制电能的作用 电路各部分的作用 电路按其功能可分为两类：电力电路、 信号电路。 发电机 升压 变压器 降压 变压器 电灯 电动机电炉 ... 输电线 （2）信号电路——实现信号的传递和转换 放大器 扬声器 话筒 （1）电力电路——实现电能的传输和转换 二、电路的主要物理量 电流 其数值等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。 在直流电路中， 1. 电流 电流的方向：规定正电荷移动的方向为正方向。 参考方向：在分析与计算电路时，任意假设的方向。 I = Q t 例： a b R I 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 实际方向与参考方向一致，电流值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流值为负值。 实际方向与参考方向的关系： 电流的单位：kA 、A、mA、μA 注意： 在参考方向选定后，电流值才有正负之分。 2. 电压 电压U: 电场力移动单位正电荷所作的功。 电压U 实际方向：从高电位点指向低电位点。 单 位：kV 、V、mV、μV 实际方向与参考方向的关系: 实际方向与参考方向一致，电压值为正值； 实际方向与参考方向相反，电压值为负值。 当U与I参考方向一致， 称为关联参考方向 U=RI； a b R U + – 若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b； 若 U= –5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。 当U与I参考方向不一致，称为非关联参考方向 U= –RI； O O R + - U I A B O O R + - U I A B 电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。 通常设参考点的电位为零。 3. 电位 电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。 某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。 A B O 2V 1K? 1K? 举例 求图示电路中各点的电位:VA、VB、V0 。 解： 设 O为参考点， 即Vo=0V VA=UAO= 1×1= 1V VB=UBO = -1×1 = -1 V　 I 电流 I＝ 1mA UAB= VA – VB = 2 V UAB= VA – VB = 2 V VA= UAB= 1×2 = 2V VO= UOB = 1×1 = 1 V　 解： 设 B为参考点， 即VB=0V 结论： (1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变； (2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。 借助电位的概念可以简化电路作图 b c a 20? 4A 6? 10A E2 90V ? ?? E1 140V 5? 6A ? ?? d +90V 20? 5? +140V 6? c d 例1－1－1: 图示电路，试计算电路 中B点的电VB VB = VA