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152电流和电路课件(共27张PPT)

目录

CONTENTS

电流与电路基本概念

欧姆定律及应用

电阻、电感和电容元件

交流电与正弦波形分析

复杂交流电路分析方法

磁路与变压器原理

总结回顾与拓展延伸

01

CHAPTER

电流与电路基本概念

电荷的定向移动形成电流。

电流定义

电流方向规定

电流强度

正电荷定向移动的方向为电流方向。

单位时间内通过导体横截面的电荷量，简称电流，用I表示。

03

02

01

提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能。

消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能。

控制电路通断的装置。

连接电路，提供电荷定向移动的路径。

电源

用电器

开关

导线

容易导电的物体，如金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等。

导体

不容易导电的物体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油类等。

绝缘体

导电性能介于导体与绝缘体之间的物体，如硅、锗等。

半导体

02

CHAPTER

欧姆定律及应用

电流、电压和电阻之间的关系：I=V/R

线性元件的伏安特性曲线

欧姆定律的适用范围和限制条件

线性元件的定义和特性

非线性元件的定义和特性

常见的线性与非线性元件举例

串联电路的特点和分析方法

并联电路的特点和分析方法

串并联电路的组合与等效变换

03

CHAPTER

电阻、电感和电容元件

电阻元件的定义

表示电路中对电流流动产生阻碍作用的二端元件。

电阻元件的特性

具有线性电压-电流关系，即欧姆定律。

电阻元件的参数

阻值和额定功率。阻值表示元件对电流的阻碍程度，额定功率表示元件在正常工作条件下所能承受的最大功率。

表示电路中储存磁场能量的二端元件。

电感元件的定义

具有自感和互感现象，自感电动势与电流变化率成正比，互感电动势与相邻电路中的电流变化率成正比。

电感元件的特性

电感量和品质因数。电感量表示元件储存磁场能量的能力，品质因数表示元件在特定频率下的储能效率。

电感元件的参数

电容元件的特性

具有充电和放电过程，电压与电荷量成正比，即库仑定律。

电容元件的定义

表示电路中储存电场能量的二端元件。

电容元件的参数

电容量和耐压值。电容量表示元件储存电荷的能力，耐压值表示元件在正常工作条件下所能承受的最大电压。

04

CHAPTER

交流电与正弦波形分析

交流电定义

正弦交流电

交流电三要素

交流电优点

01

02

03

04

大小和方向随时间作周期性变化的电流。

随时间按照正弦函数规律变化的交流电。

最大值、角频率、初相位。

便于产生、传输和转换；便于使用；经济合理。

振幅

周期

频率

相位

正弦波最高点与最低点的垂直距离，表示振动的强度。

单位时间内正弦波振动的次数，与周期互为倒数。

正弦波完成一次全振动所需的时间，表示振动的快慢。

描述正弦波在某一时刻的状态，由初相位和时间决定。

与直流电产生相同热效应的等效交流电流值，用大写字母表示。

有效值

平均值

峰值

关系

一个周期内交流电流的平均值，等于零。

正弦交流电在一个周期内出现的最大瞬时值，用小写字母表示。

对于正弦交流电，有效值等于峰值除以根号2；平均值等于零。

05

CHAPTER

复杂交流电路分析方法

03

相量图绘制与解析

详细讲解如何绘制相量图，以及如何利用相量图分析电路的电压、电流和功率等参数。

01

正弦稳态电路基本概念

介绍正弦稳态电路的定义、特点和应用场景。

02

相量法基本原理

阐述相量法的基本思想，如何将正弦稳态电路转化为相量形式进行分析。

1

2

3

介绍复数阻抗的定义、物理意义和基本性质，包括幅值、相位角和实部虚部等。

复数阻抗定义及性质

阐述复数导纳的定义、物理意义和基本性质，与复数阻抗的关系及转换方法。

复数导纳定义及性质

讲解如何利用复数阻抗和导纳分析交流电路的电压、电流和功率等参数，以及它们在滤波器设计中的应用。

阻抗和导纳在电路分析中的应用

频率响应基本概念

01

介绍频率响应的定义、特点和应用场景，包括幅频特性和相频特性等。

滤波器分类及工作原理

02

阐述滤波器的分类、工作原理和特点，包括低通、高通、带通和带阻滤波器等。

滤波器设计方法

03

详细讲解滤波器设计的基本方法，包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等的设计步骤和实现方法。同时，介绍如何利用现代仿真软件进行滤波器设计。

06

CHAPTER

磁路与变压器原理

由铁芯和线圈组成，铁芯通常采用硅钢片叠压而成。

铁芯线圈结构

采用等效磁路法，将铁芯线圈等效为磁阻和磁源的串联或并联。

磁路分析方法

具有通交流、阻直流的特性，同时铁芯饱和会引起非线性失真。

铁芯线圈性能

由铁芯和绕组组成，分为升压变压器和降压变压器两种。

变压器基本结构

利用电磁感应原理，通过交变磁场实现电压的变换。

变压器工作原理

在电力系统中广泛应用，实现电压的升降、匹配阻抗、隔离电路