电工学(第七版上册)秦曾煌主编PPT课件.pptxVIP

电工学(第七版上册)秦曾煌主编PPT课件

课程介绍与学习目标

电路基本概念与定律

直流电路分析方法

正弦交流电路特性及分析方法

三相交流电路及安全用电知识

磁路和铁心线圈电路分析

contents

目

录

01

课程介绍与学习目标

电工学是电气工程、自动化、电子信息等专业的核心基础课程，旨在培养学生掌握电路基本理论、电磁场理论、电机与电力电子技术、信号分析与处理等方面的基本知识和基本技能。

通过本课程的学习，学生应能够掌握电路的基本分析方法，理解电磁场的基本概念和电机的工作原理，了解信号分析与处理的基本方法，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

第七版上册主要包括电路的基本概念和基本定律、电阻电路的分析、动态电路的时域分析、正弦稳态电路的分析、含有耦合电感的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱分析等内容。

本册内容在编排上注重系统性、连贯性和实用性，通过大量的例题和习题帮助学生巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。

01

掌握电路的基本概念和基本定律，理解电路的基本分析方法。

02

掌握电阻电路的分析方法，能够熟练运用支路电流法、节点电压法等方法求解复杂电阻电路。

理解动态电路的时域分析方法，能够运用三要素法求解一阶动态电路的响应。

03

掌握正弦稳态电路的分析方法，能够运用相量法求解正弦稳态电路中的电压、电流和功率等问题。

掌握三相电路的基本概念和分析方法，能够计算三相电路中的电压、电流和功率等问题。

了解含有耦合电感的电路分析方法，能够分析含有互感元件的电路。

了解非正弦周期电流电路和信号的频谱分析方法，能够运用傅里叶级数展开等方法分析非正弦周期信号。

02

电路基本概念与定律

电源、负载、导线、开关等

电路的组成

实现电能的传输和转换，如照明、动力、信号处理等

电路的功能

直流电路和交流电路

电路的分类

电流

电压

功率

电荷的定向移动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流强度，用I表示

电场中两点的电位差称为电压，用U表示

单位时间内电场力所做的功称为功率，用P表示

KVL

在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零

欧姆定律

在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即I=U/R

基尔霍夫定律

包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），是电路分析的基本定律

KCL

在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零

03

直流电路分析方法

在串联电路中，总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+…+Rn，同时电流相等，电压分配与电阻成正比。

电阻串联计算

在并联电路中，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn，同时电压相等，电流分配与电阻成反比。

电阻并联计算

电压源等效变换

将电压源转换为等效的电流源，使得二者在外部电路中具有相同的电压和电流表现。具体方法是通过计算电压源的内阻和开路电压，得到等效电流源的电流和内阻。

电流源等效变换

将电流源转换为等效的电压源，使得二者在外部电路中具有相同的电压和电流表现。具体方法是通过计算电流源的内阻和短路电流，得到等效电压源的电压和内阻。

以支路电流为未知量列写电路方程进行分析计算的方法。首先选定各支路电流的参考方向，然后对独立结点列写KCL方程，对独立回路列写KVL方程，最后联立求解各支路电流。

支路电流法

以节点电压为未知量列写电路方程进行分析计算的方法。首先选定参考节点（零电位点），然后对其余节点列写KCL方程，最后联立求解各节点电压。

节点电压法

04

正弦交流电路特性及分析方法

幅值（或有效值）、频率（或角频率）和初相位。

解析式表示法、波形图表示法、相量图表示法和复数表示法。

正弦量的表示方法

正弦量的三要素

阻抗

在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容在电路中对直流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。阻抗的单位是欧姆。

导纳

是阻抗（impedance）的倒数，用Y表示，单位是西门子（S）。

在交流电路中的应用

阻抗和导纳是分析交流电路的重要工具，它们可以帮助我们理解电路中电压、电流和功率的关系，以及电路的频率响应和稳定性等问题。

有功功率

是指单位时间内实际发出或消耗的交流电能量，是周期内的平均功率。单相电路中等于电压有效值、电流有效值和功率因数的乘积。

无功功率

比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场