电路与电工技术课件.pptx

第1章電路的基本定律和基本分析方法1.1電路的基本概念1.2電路的基本物理量及參考方向1.3電路的基本定律與工作狀態1.4電路的等效變換1.5電路的基本分析方法1.6電路中電位的計算1.1電路的基本概念1.1.1電路的組成和功能1、電路的定義電路是泛指能夠提供電流的路徑2、電路的功能（1）實現電能與其他形式的能量的轉換、傳輸和分配（2）實現信號的傳輸與處理1.1電路的基本概念3、電路的組成電路通常總是由電源、負載和中間環節（導線和開關）等基本部分組成。用於傳輸和分配電能將非電能轉化為電能的裝置將電能轉化為其他形式能的裝置1.1電路的基本概念1.1.2電路模型和電路圖1、引入電路模型的原因我們在研究和分析一個實際電路時，對於一些與研究無關的因素我們無需考慮，比如負載電源的形狀、大小等等，只考慮其電特性就可以。這樣我們在畫一個電路圖時無需把實物的形狀畫出，可將電源負載等簡單化，理想化。1.1電路的基本概念1、理想電路元件2、理想電路元件的分類及符號（1）分類：電阻、電感、電容、電壓源、電流源（2）符號：1.1電路的基本概念3、電路圖用理想電路元件（即電路模型）構成的理想化電路圖稱為電路原理圖，簡稱電路圖。1.1電路的基本概念1.2電路的基本物理量及參考方向1.2.1、電路的基本物理量一、電流1、電流的定義：帶電質點有規律運動的物理現象稱為電流2、帶電質點的種類：（1）正離子（2）負離子1.2電路的基本物理量及參考方向3、電流的方向電流的實際方向是指正電荷的運動方向1.2電路的基本物理量及參考方向4、電流強度(1)衡量電流大小、強弱的物理量稱為“電流強度”。電流強度的數值是指：在電場力的作用下，單位時間通過某一截面S的電量dq1.2電路的基本物理量及參考方向(2)直流電流的計算公式（3）電流的單位我們規定：電量的單位是C，時間的單位是s，那麼電流的單位是A。1.2電路的基本物理量及參考方向電流常用的單位還有kA、mA、μA，其換算關係是：1.2電路的基本物理量及參考方向二、電壓1、電壓的定義電場力把單位正電荷從電場中a點移動到b點所做的功稱為a、b兩點的電壓，用Uab表示。1.2電路的基本物理量及參考方向電壓的單位為伏特，用符號“V”表示，電壓常用的單位還有kV、mV、μV，其換算關係是：1KV=103V1V=103mV1mV=103μV1.2電路的基本物理量及參考方向三、電位電位等於電場力將單位正電荷從該點移動到參考點所做的功。用符號φ表示，以o點為參考點，則a點的電位為:1.2電路的基本物理量及參考方向參考點的電位等於零。參考點又稱為零電位點。高於參考點的電位是正電位。低於參考點的電位是負電位。電位的單位與電壓相同，也是V。1.2電路的基本物理量及參考方向例1.2.1在圖中，已知UCO=3V，UCD=2V.試分別以D點和O點為參考點，求各點的電位及D、O兩點的電壓UDO。1.2電路的基本物理量及參考方向解：（1）以D點為參考點，即φD=0V因為所以又因為所以1.2電路的基本物理量及參考方向（2）以O點為參考點，即φO=0V因為所以又因為所以1.2電路的基本物理量及參考方向結論一：參考點改變，各點的電位隨之改變，即各點的電位與參考點的選擇有關。結論二：不管參考點如何變化，兩點間的電壓電位差）是不變的，即電位差與參考點的選擇無關。電路中，參考點可以任意選定。在電力工程中，常取大地為參考點。因此，凡是外殼接大地的電氣設備，其外殼都是零電位；有些不接大地的設備，在分析其工作原理時，常常選用許多元件彙集的公共點作為零電位點，即參考點，並在電路圖中用符號“”表示；接大地則用符號“”表示，以示區別。1.2電路的基本物理量及參考方向四、電動勢非靜電場力將單位正電荷從電源的負極移到正極所做的功電動勢的單位與電壓的單位一致電動勢的方向為低電位端指向高電位端1.2電路的基本物理量及參考方向IaURb五、電功率：1、定義：設電路任意兩點間的電壓為U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:1.2電路的基本物理量及參考方向2、單位：國際單位為“瓦”，用字母“W”表示，還可用kW、mW作單位，它們之間的換算關係為：1KW=103W1W=103mW1.3電路的基本定律與工作狀態1.3.1歐姆定律1、一般電路的歐姆定律電流和電壓的大小成正比的電阻元件叫線性電阻元件。元件的電流與電壓的關係曲線叫做元件的伏安特性曲線。線性電阻元件的伏安特性為通過座標原點的直線,這個關係稱為歐姆定律。歐姆定律的運算式為：1.3電路的基本定律與工作狀態上式中,R是元件的電阻,它是一個反映電路中電能消耗的電路參數,是一個正實常數