第01章电路的基本概念与基本定律课件.ppt

1.1 电路的作用与组成部分 发电机 generator 降压变 transformer 升压变 transformer lines 电灯电动机电炉 loads 图A:电力系统 话筒 microphone 放大器 amplifier 扬声器 speaker 图B:扩音机 能量路:实现电能传输转换 信号路:传递处理信号 中间环节 电源 负载 本节几个概念 激励:电源或信号源的电压或电流.它推动电路的工作 响应:由于激励在电路各部分产生的电压和电流.它是被激励推动的结果. 电路元件:能完成某种功能的电路设备 电路分析:在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应的关系 1.2 电路模型 理想电路元件: 为便于对于实际电路的分析和数学描述,将实际电路元件理想化,在一定主要条件下突出其主要的电磁性质,忽略其次要因素,形成所谓的理想电路元件. 电路模型:由理想化的电路元件加上他们之间的连接方案所组成的电路.电路模型常用电路图表示. 例 手电筒电路模型 电珠 E S R0 R 图1.2.1 手电筒的电路模型(电路图) 1.3 电压 和电流的参考方向 一. 实际方向 二. 参考方向 为什么要引入参考方向? 原因1.分析复杂电路时,难以确定电路各支路的电流的实际方 向. 原因2.在交流电路中,电流实际方向随时间变化. 电流方向 A?B？ 电流方向 B?A？ E1 A B R E2 IR 故,引入参考方向.不仅电流有参考方向,电压也有参考方向.所谓的参考方向,是任意假定的方向. 物理量参考方向的表示方法 电池 灯泡 I R Uab E + _ a b u _ + 正负号 a b Uab（高电位在前， 低电位在后） 双下标 箭 头 u a b 电压 + - I R 电流：从高电位 指向低电位。 欧姆定律 1.4 R U I 图C R U I 图B R U I 图A 例 已知：E=2V, R=1Ω 问： 当U分别为 3V 和 1V 时，IR=? E IR R UR a b U 解： (1) 假定电路中物理量的正方向如图所示； (2) 列电路方程： …………………又称为广义欧姆定律 (3) 数值计算 （实际方向与假设方向一致） （实际方向与假设方向相反） E IR R UR a b U 注意：1.用欧姆定律列方程时，一定要在 图中标明正方 向。 2.为避免欧姆定律中的负号在解题时漏掉,我们一 般将电压与电流的参考方向选取相同,称为关联 选取. 1.5电源有载工作,开路与短路 1.5.1 电源有载工作 1.电压与电流 R0=0 R01 R02 U I 将式（2）画出图象，称之为电源外特性曲线。如下图 若R0=0〈R01〈 R02 概念：1。外特性软与硬（或称带 载能力强与弱） 2。外特性绝对硬（理想电压源） 2。功率与功率平衡 。。。称功率平衡式 遵守了能量 守恒定律 解:(1)显然E1为电源, E2为反电动势. 例 如图所示电路，U=220V，I=5A，内阻R01=R02=0.6?,求(1)E1及E2;(2)验证功率平衡式 + - U E1 E2 R01 R02 I 3.功率性质（功率方向）的判别 问题的引出：1。由于电源有时会以反电动势形式出现， 2。判定某二端网络功率的性质的需要。 当然，电阻（或纯电阻网络）总是吸收或零功率 如何判别？ 从在刚才的例题中总结规律. 概念：功率性质若某电路元件或二端网络，它向外电路提供电能，称为发出功率或称电源性质；若从外电路吸收电能，称吸收功率或称负载性质；即不吸收又不发出电能，称零功率。 二端网络 + - I U 情形1 若电流实际方向从某元件或网络的实际高电位出发，或当元件两端U和其中电流I参考方向相同时，P=UI〈0，为发出功率（功率性质是电源）。 R02 + - Uab E1 E2 R01 I 网络1 网络2 a b 元件 U I + - 二端网络 + - I U 情形2 若电流实际方向向某元件或网络的实际高电位灌入，或当元件两端U和其中电流I参考方向相同时，P=UI〉0，为吸收功率（功率性质是负载）。 R02 + - Uab E1 E2 R01 I 网络1 网络2 a b 元件 U I + - 4.额定值与实际值 什么是额定值? 电气设备制造厂为了使产品能在给定条件下正常运行而规定的正常容许值.常常在铭牌上标出. 讨论:实际值是不是额定值? 有一220V,60