第一章-电路基本概念和基本定律独家.pptVIP

主要内容： 三部分 电工部分 模拟电子部分 数字电子部分 理想电路元件： 电路模型中不可再分割的基本构造单元并具有精确的数学定义。理想电路元件也是一种科学的抽象，可以用来表征实际电路中的各种电磁性质。例如“电阻元件”表征了电路中消耗电能的电磁特性；“电感元件”表征了电路中储存磁场能量的电磁特性；“电容”元件则表征了电路中储存电场能量的电磁特性。 集总参数与分布参数 把电磁性质集中在一个元件上考虑，如把一个有一定线度的一个木杆看成一个质点，这种抽象是有条件的，比如平动时各个点的运动相同，或者很短，地球在一定条件下也可以看成质点。 波长远大于元件的线度时，就可以用集总元件模型。 如工频50HZ时，波长为6000km，导线通常为集总元件，而在微波传播中则要看成分布参数元件(如积分与微分的关系，瞬时速度与匀速运动的关系)。 思考： （1）电路由哪几部分组成，各部分的作用是什么？ （1）解析：电路一般由电源、负载和中间环节三大部分组成。电源是电路中提供电能的装置，其作用是将其它形式的能量转换成电能；负载是电路中接收电能的装置，其作用是将电能转换成其它形式的能量；中间环节包括连接导线、开关及控制保护设备及测量机构，它们是电源和负载之间不可缺少的连接和控制部件，起着传输和分配能量、控制和保护电气设备的作用 （2）解析：工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：①电力系统中的电路：特点是大功率、大电流。其主要功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。②电子技术中的电路：特点是小功率、小电流。其主要功能是实现对电信号的传递、变换、储存和处理。 （3）解析：理想电路元件是从实际电路器件中科学抽象出来的假想元件，由严格的定义来精确地加以阐述、理想电路元件是具有单一电磁特性的简单电路模型单元。 （4）解析：集总参数元件的特征就是：在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，其次要因素可以忽略的理想化电路元件。对于集总参数元件，任何时刻从元件一端流入的电流，恒等于从元件另一端流出的电流，并且元件两端的电压值是完全确定的。 在电路中区分电源和负载的方法，一般是根据计算的结果来看：若元件发出功率说明元件是电源；若元件吸收功率说明元件是负载。 练习 电路三种状态：电源有载工作、开路与短路 1.4 电功率和电能量的计算 电流所做的功就是电功，日常生活中电度功就是电功，因此电功的单位除了焦耳还有KW·h（度）；电功率则反映了设备能量转换的本领。如电气设备上标示的额定电功率，表征了该设备本身能量转换的本领：100W表示该设备在1s时间内可以把100J的电能转换成其它形式的能量 判断元件吸收还是放出能量 w0 吸收正功率 (实际吸收) 三、理想电容元件 一段时间吸收的能量为 四 理想电感元件 定义：磁链数与通过的电流成正比 蓄电池示意图 4. 蓄电池（化学电源） 电池电动势2V。使用时，电池放电，当电解液浓度小于一定值时，电动势低于2V，常要充电，化学反应可逆。 下 页 上 页 返 回 直流稳压源 变频器 频率计 函数发生器 下 页 上 页 返 回 发电机组 下 页 上 页 返 回 草原上的风力发电 下 页 上 页 返 回 受控电源 电路符号 + – 受控电压源 受控电流源 1.定义:电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源，称受控源。 下 页 上 页 返 回 电流控制的电流源 ( CCCS ) ? : 电流放大倍数 根据控制量和被控制量是电压u 或电流i，受控源 可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压 源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。 2.分类 四端元件 输出：受控部分 输入：控制部分 下 页 上 页 b i1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + 返 回 g: 转移电导 电压控制的电流源 ( VCCS ) 电压控制的电压源 ( VCVS ) ?: 电压放大倍数 gu1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + 下 页 上 页 i1 ?u1 + _ u2 i2 _ u1 + + _ 返 回 电流控制的电压源 ( CCVS ) r : 转移电阻 例 电路模型 ?ib ic ib 下 页 上 页 ri1 + _ u2 i2 _ u1 i1 + + _ 返 回 3.受控源与独立源的比较 独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。 独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为“激励”。 下 页 上 页 返