[工学]电路基础.ppt

1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 例1： 例2： 例3： 1-8 基尔霍夫定律 2、电流定律推广： 例题 电阻电路的分析方法 第一章 电路模型和电路定律 一、基本要求： 掌握电流、电压及其参考方向的概念以及电功率和能量的概念。 熟练掌握基尔霍夫定律。 重点：基尔霍夫定律 难点：参考方向与实际方向的关系 本章说明： 二、重点、难点： 电路分析的主要内容 已知电路结构、元件参数，求电路中的电流(i)、电压(u)和功率P。 下面我们先看一个例子： US R RL IL 求图示电路中的电流 IL 。 （需要知识： ） 2：电阻连接 1、欧姆定律 IL= ? US R+RL US1 US-US1 US2 R2 ? 不会的原因是：电路中出现了两个回路，我们对电路结构的约束关系不了解，所以不懂求。 一、电路的组成： 1.电路： 电流流通的路径称为电路。 电源 负载 开关 2.基本组成： 电源、负载和连接导线。 （1）电源：提供能量的设备。 （2）负载：转换（消耗）能量的设备。 （3）连接导线：连接元器件。起传送电能和传递信息的作用。 （4）其他组成：开关、保护装置等。 3.电路作用： （1）电能的传输与转换。 （2）信息的传输与处理。 如：声音处理电路等。 放大器 话筒 扬声器 发电机 升压 变压器 降压 变压器 用户 负载 如：输配电电路。 二、电路元件和电路模型 1.电路元件： 实际电路都是由一些实际的元器件所组成。 分类： 电源元件无源元件 耗能元件 储能元件 理想元件指一个实际元件在特定的条件下，所表现的主要的电磁特性，而忽略其次要因素。 实际元件 理想元件 理想元件 电阻 R 电感 L 电容 C 电压源 电流源 2.电路模型： 在分析电路时，我们要对实际电路建立数学模型--电路模型。 所谓电路模型就是由理想元件组成的电路。简称电路 S + + - - E R0 U R (a)实际电路 (b) 电路模型（电路图） 导线 电池 开关 灯泡 三、电路的工作状态： a. 通路： b. 开路： c. 短路： 电路构成闭合回路，有电流通过。 电路断开，电路中无电流通过。 短路是元件由导线直接构成闭合回路。 电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。 一、电流、 R1 U1 R + - I R2 U2 - + ？ － ＋ ＋ － U ？ R0 US R + - I ＋ U － 电压的方向问题 设:Us=10V、 R0=R=5Ω 解得: I=1A UR=5V 人为确定的方向！ a：确定方法？ 原则上是任意的。 (建议尽量与实际方向一致) b：正负值的意义？ 正——表示参考方向和实际方向一致。 负——表示参考方向和实际方向相反。 c：同一元件I、U方向的关系？ 关联方向： 非关联方向： 元件 I + - U 元件 I + - U 一般：负载-----关联方向 电源-----非关联方向 二、参考方向 三、参考方向的表示方法 电流参考方向的两种表示： ? 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 ? 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。 i 参考方向 A B iAB A B 电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示： (2)用正负极性表示 (3)用双下标表示 U U + A B UAB （高电位在前，低电位在后） UAB= UA －UB UAB= －UBA 已知：E=2V, R=1Ω 问： 当Uab分别为 3V 和 1V 时，IR=? E IR R UR a b Uab 解：（1）首先假设各物理量的参考方向，如图所示； （2）列方程求解。 + － (3) 数值计算 （实际方向与参考方向一致） （实际方向与参考方向相反） E IR R UR a b Uab + － 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变。 参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实际方向不变。 电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？ 答：A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。 注意 ＋ － u B A i 1.3 电功率和电能 定义：设备在单位时间内转换的电能就是电功率（功率）。 吸收能量：+ 正电荷 － 释放能量：－ 正电荷 + 功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特) 功率的计算公式： 功率 发出功率 吸收功率