di1zhang电路的基本知识.ppt
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1、第一章直流电路,第一节 电路的基本概念 第二节 电路的基本定律 第三节 电路的工作状态和电器设备的额定值 第四节 线性电路的两个基本原理,第一节 电路的基本概念,一、电路的组成 电源:提供电能 负载:用电设备 中间环节:连接电源和负载,二、实际电路和电路模型 1.实际电路的分析和计算,需将实际电路元件理想化(或模型化),突出其主要的电磁性质,近似看作理想元件。 2.理想元件:,3.电路模型:实际电路可近似看做由理想元件组成的电路,三、电路中的基本物理量,物理量正方向的表示方法,电路分析中的假设正方向(参考方向),提问:在复杂电路中难于判断元件中物理的实际方向,电路如何求解?,A B,B A,解
2、决:在解题前先设定一个正方向,作为参考方向。 如A B,注意:,(1) 方程式如:U/I=R 适用于假设正方向一致的情况,(2) “实际方向”是物理中规定的,而“假设 正方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。,(3) 在以后的解题过程中,注意一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量的参考方向),然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.,(4) 为了避免列方程时出错,习惯上把 I 与 U 的方向按相同方向假设。称:关联的参考方向,关联参考方向,非关联参考方向,电功率,功率的概念: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:P=
3、UI,在 U、 I 正方向选择一致的前提下,,1)若 P = UI 0,“吸收功率”(负载),2)若 P = UI 0,“发出功率”(电源),电路中能量守衡关系,P(吸收)= P(发出),第二节 电路的基本定律,电流源与电压源 欧姆定律 基尔霍夫定律 1.基尔霍夫电流定律 2.基尔霍夫电压定律 电路中电位的计算,一电压源与电流源,(1)伏安关系,(2)特性曲线与符号,电压源,电流源,二、欧姆定律:,U=RI,U=-RI,U=-RI,注意:用欧姆定律列方程时,一定要在 图中标明参考方向!,还可表示为:I=GU G表示传导电流的能力,单位:S (西门子),二、基尔霍夫定律,从电路的全局和整体上阐明
4、各部分电压、电流之间必须遵循的规律。,支路:电路中每一分支 节点:三个或三个以上支路的连接点 回路:电路中任一闭合路径,例:,支路:ab、ad、ac、bc、bd cd (共6条),节点:a、 b、c、d (共4个),回路:abda、 abcda、abca bcdb、adca、cbdac、acbda (共7 个),1. 基尔霍夫电流定律,对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流等于流出该节点的电流。或者说,在任一瞬间,一个节点上电流的代数为零 即: I =0,I1+I2=I3+I4 或I1 +I2I3I40,基尔霍夫电流定律的依据:电流的连续性原理,基尔霍夫电流定律的扩展,KCL不仅适用于节点,也
5、可推广到包围部分电路的任一假设闭合面。,节点方程: IA=IAB-IBC IB=IBC-IAB IC=ICA - IBC,三式相加: IA+ IB+ IC=0,(二) 基尔霍夫电压定律(KVL),对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周,其电位升等于电位降。或,电压的代数和为 0。,例如: 回路 a-d-c-a,U=0,电压升,电压降,或,例,设顺时针方向为绕行方向:a b c d,KCL方程: U1- U2 -U3 +U4=0,已知:U3=+20V, U4= 5V, U5 =+5V,U6=+10V, 求:U1,U1- U6 - U5 + U3 =0 U1-(+10)-(+5)+(+20) =
6、0 U1=-5V,KVL推广:基尔霍夫电压定律也适合开口电路。,注意,E-RI-Uab=0 Uab=E-IR,一、KCL方程的两套符号:U前面的正负号由回路的绕行方向及电压参考极性确定;括号内数字前面的正负号表示电压数值的正负,取决于各元件的真实极性与参考极性是否一致。 二、两点之间的电压降与所选的路径无关。,只要电位变化是首尾相接,各段电压构成闭合回路即可,1、什么是电位?电路中某点与参考点之间的电压,称为该点的电位。 说明:参考点电位一般规定为零。通常选择大地、接地点或电器设备的机壳为参考点。电子电路中常选一条公共线作为参考点,该线是很多元件的汇集处且和机壳相连,称“地线”表示符号:,三、
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