电工学上册 电工技术.ppt

电工学上册 电工技术 陈世展 shizhan@tju.edu.cn 办公室： 25楼-B607 一、电工技术课程简介 1、课程性质 技术基础课。 2、主要内容和任务 研究电路分析的基本概念、基本理论、基本方法。 为学习后续课程，从事相关专业的研究提供必要的基础理论和实验技能。 二、教学安排 1、时间 计划第十一周考试 2、教材及讲授内容 教材《电工学》上册 ，秦曾煌主编，高教出版社 主要内容第1-第3章 + 一阶线性电路暂态分析 3、考试方式及成绩评定 闭卷, 满分50分 考试成绩(80%) + 综合成绩(20%) 4、授课方式 三、基本要求 1、认真听课积极参与课堂讨论 2、按时交作业 3、注意学习方法 预习——听课——作业——实验 4、重视实验 欢迎学习《电工技术》 Agenda 第1章 电路的基本概念与基本定律 重点：基本概念、定律 学时分配：4学时 第2章 电路的分析方法 重点难点：等效变化（无源二端网络、有源二端网络）；电路分析（电压源、电流源、叠加原理、支路电流法、结点压法） 学时分配：10学时 第3章 正弦交流电路 重点难点：正弦电压与电流表示；交流电路中的电阻、电感、电容元件串、并联；相位角、阻抗角的分析、计算 学时分配：10学时 第6章 电路的暂态分析 重点：换路定则；RC电路响应；三要素公式的应用 学时分配：6学时 复习 2学时 第1章 电路的基本概念与基本定律 主要内容： 1、电路的基本概念 电路模型和电源的工作状态 电路的主要物理量 电压和电流的参考方向 电位的概念与计算 2、电路的基本定律 欧姆定律 基尔霍夫定律 § 1.1 电路的作用与组成部分 定义 电路是各种电器设备按一定方式连接起来的整体， 它提供了电流流通的路径。 例：下页图示；手电筒；计算机中的板卡 作用 1）实现电能的传输与转换； 2）传递和处理信号； 组成 电路组成三部分： § 1.2 电路模型 1、引入电路模型的原因 便于对实际电路进行分析和用数学描述，将实际元件理想化（或称模型化）。 2、电路元件的理想化（模型化） 在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。 电阻： 电容： 电感： 3、电路模型： 由理想化元件构成的电路。 4、最简单的电路模型： § 1.3 电压与电流的参考方向 电路的物理量 电流 带电粒子的定向移动形成了电流。 电流的强弱用电流强度来度量， 数值等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。 设在dt时间内通过导体某一横截面的电荷量为dq， 则通过该截面的电流强度为: 上式表明， 在一般情况下， 电流强度是随时间变化的。 如果电流强度不随时间变化， 即dq/dt=常数， 则这种电流就称为恒定电流， 简称直流。 于是式（1-1）可写为 在图1-3中， 两个极板A、 B上分别带有正、 负电荷, 因而A、 B两极板间形成电场， 其方向由A指向B。 电荷在电路中运动，必然受到电场力的作用， 也就是说， 电场力对电荷做了功。 为了衡量其做功的能力， 引入“电压”这一物理量， 并定义：电场力把单位正电荷从A点移动到B点所做的功称为A点到B点间的电压， 用uAB表示， 即 直流电路中， 式（1-3）应写为 电动势 在图1-3所示的电路中， 在电场力的作用下， 正电荷不断地从A移动到B， A、 B两极板间的电场逐渐减弱， 最后消失， 导线中的电流也逐渐减小为零。 为了维持持续不断的电流， 就必须保持A、 B间有一定的电位差， 即保持一定的电场。 这必然要借助于外力来克服电场力把正电荷不断地从B极板移到A极板去。 这种外力是非电场力， 我们称之为电源力， 电源就是能产生这种力的装置。 例如， 在发电机中， 当导体在磁场中运动时， 磁场能转换为电源力； 在电池中， 化学能转换为电源力。 电动势是用来衡量电源力大小的物理量。 电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从电源的负极板移到正极板所做的功， 用E表示。 电动势的方向是电源力克服电场力移动正电荷的方向， 从低电位到高电位。 对于一个电源设备， 其电动势E与其端电压U方向相反,当电源内部没有其他能量转换(如不计内阻)时， 根据能量守恒定律， 应有 U=-E 物理量的正方向 实际正方向： 物理中对电量规定的方向。 假设正方向（参考正方向）： 在分析计算时，对电量人为规定的方向。 电路分析中的假设正方向 （参考方向） 问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解