Chapter1电路的基本概念和基本定律.ppt
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1、第1章 电路的基本概念与基本定律,1.1 电路的作用与组成部分,1.2 电路模型,1.3 电压和电流的参考方向,1.4 欧姆定律,1.5 电源有载工作、开路与短路,1.6 基尔霍夫定律,1.7 电路中电位的概念及计算,本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义; 2. 理解电路的基本定律并能正确应用; 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态, 理解电功率和额定值的意义; 4. 会计算电路中各点的电位。,第1章 电路的基本概念与基本定律,1.1.1 电路的作用 (1)电能的传输和转换 (2)信号的传递和处理 1.1.2 电路的组成 (1)电源 (2)负载 (3)中间环节,1.1 电路的作用与
2、组成部分,中间环节,负载,扩音机电路示意图,信号源 (电源),电路元件的理想化,在一定条件下突出元件主要的电磁性质,忽略其次要因素,把它近似地看作理想电路元件。,为什么电路元件要理想化?,便于对实际电路进行分析和用数学描述,将实际元件理想化(或称模型化)。,1.2 电路模型,理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。,手电筒的电路模型,1.3 电压和电流的参考方向,物理量的正方向:,1. 电路基本物理量的实际方向,(2) 参考方向的表示方法,电流:,电压:,(1) 参考方向,在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。,2. 电路基本物理量的参考方向,电路分析中的假设正方向(参
3、考方向),问题的提出:在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向,电路如何求解?,电流方向 AB?,电流方向 BA?,问题 在复杂电路中难于判断元件中物理量的 实际方向,如何解决?,(1) 在解题前任选某一个方向为参考方向(或称正 方向);,(3) 根据计算结果确定实际方向: 若计算结果为正,则实际方向与参考方向一致; 若计算结果为负,则实际方向与参考方向相反。,(2) 根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关 系的代数表达式;,解决方法,1.4 欧姆定律,U、I 参考方向相同时,,U、I 参考方向相反时,,表达式中有两套正负号: 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定;, U、I 值本身
4、的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。,通常取 U、I 参考方向相同。,U = I R,U = IR,伏安特性,线性电阻伏安特性,非线性电阻伏安特性,当电压和电流的参考方向一致时 U=RI 当电压和电流的参考方向相反时 U=RI,注意:,解,解,a点电位比b点电位低12V,n点电位比b点电位低12-5=7V,m点电位比b点电位高3V,于是 n点电位比m点电位低7+3=10V,即 Unm=-10V,由欧姆定律得 RUnmI5 ,1.5.1 电源有载工作,开关闭合,有载,开关断开,开路,cd短接,短路,1.5 电源有载工作、开路与短路,1电压和电流,由欧姆定律可列上图的电流,负载电阻两端电压
5、,电源的外特性曲线,当,R0R时,由上两式得,2. 功率与功率平衡,功率 设电路任意两点间的电压为 U ,流入此部分电路的电流为 I, 则这部分电路消耗的功率为:,功率平衡:由UER0I得 UIEIR0I2,PPE P,电源输出 的功率,电源内阻上 损耗功率,电源产生 的功率,W为瓦特 KW为千瓦,返回,解,例题1.3,返回,E2I1085W,R01I215W,R02I215W,负载取用 功率,电源产生 的功率,负载内阻 损耗功率,电源内阻 损耗功率,返回,3. 电源与负载的判别,分析电路时,如何判别哪个元件是电源?哪个是负载?,U和I 的参考方向与实际方向一致,U和I的实际方向相反,电 流从
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