电工学1.ppt
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1、电工电子学,第 一 章 电路的基本概念 基本定律和基本分析方法,主讲教师:龚军 EAIL:,一、课程介绍 电类专业的基础课程 1、是学习后续课程的基础; 2、是设计硬件电路的基础 。,二、教学内容: 本课程的教学内容分为三大部分: 第一部分是电路分析基础,主要让学生掌握电路分析的一些基本理论; 第二部分是模拟电子技术基础,主要介绍电子技术应用中的基本器件(半导体二极管、三极管等)以及由这些器件构成的基本电路(二极管的整流电路,钳位电路、门电路和三极管的基本放大电路); 第三部分是数字逻辑电路基础,主要包括逻辑代数、门电路的介绍,以及数字电路的分析和设计的方法,并对一些典型的电路进行分析。(不包
2、括),三、教 材: 1. 电工电子学第二版,主编:周文萱 ,华中科技大学出版社 , 2003年 1月出版,上课具体内容为:(36学时) 第一章 电路的基本概念基本定律和基本分析方法 第二章 电路的暂态分析 第三章 单相正弦交流电路 第四章 三相电路 第六章 整流、滤波及稳压电路 第七章 半导体三极管及交流放大电路,考试的形式:闭卷考试 题型构成: 选择题、填空题、 分析题、计算题 成绩构成: 考试成绩占70%, 平时成绩(含作业、课堂练习、 考勤)占20%, 实验占10%。,四、考核方式,第一章 电路的基本概念、基本定律 和基本分析方法,工程实际电路 组成:电源、信号源 中间环节 负载 作用:
3、能量传输和能量转换;信号处理 激励:电源和信号源 响应: 电路中产生的电流和电压,实际电路抽象成电路模型,1.1 电路的组成 电路模型:用理想元件的组合取代实际电路元器件和设备所得理想电路。 理想元件:具有严格数学定义用来模拟某一电磁现象的元件。 常用理想元件:电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源。,第一章 电路的基本概念、基本定律 和基本分析方法,1、电流和电压及其正方向(或参考方向),第一章 电路的基本概念、基本定律 和基本分析方法,1) 电流,定义,单位时间内通过导体截面的电量,电流真实方向的习惯规定,电流的正方向(或参考方向),表示方法,iab,单位:安(A)、mA、 A,电流的正
4、方向(或参考方向),实际方向的确定,i 0,i 0,实际方向与参考方向相同,实际方向与参考方向相反,2) 电压,定义,电压真实方向的习惯规定,电场力移动单位正电荷由a点到b点所作的功,iab,称为a、b两点的电压,某点到指定参考点的电压,电位,电压的正方向(或参考方向),表示方法,uab,单位:伏(V)、mV、 V、kV,电位:描述电路中电位能分布的物理量。 参考点:,电压参考极性与其正负号一起表明电压的真实极性。 例如 uab= -5V,表示实际上b点电位高,a点电位低 。,电子电路中电路图的一种简略画法,练习与思考,1-2-1,1-2-2,1-2-3,1、电流和电压及其正方向(或参考方向)
5、,p= ui,若 p0,元件吸收功率,起负载作用,若 p0,元件发出功率,起电源作用,2、电流和电压的关联参考方向(一致正方向),功率,p=ui,功率单位:瓦特(W)、KW 能量单位:焦耳(J)、电能kWh=1度,例1. 已知 i= -4A,u = 6V,求其功率。,解:,实际发出功率24W。,例2. 已知 i= 2A,u = -5V,求其产生的功率和02秒产生的电能。,解:产生的电功率为,02秒产生的电能为,一. 几个术语 支路:一个二端元件称为一条支路。 节点:支路的联接点。 回路:由支路构成的闭合路径。,3.基尔霍电流夫定律,例:右图电路中,有 6条支路, 4个节点 7个回路,网孔?,3
6、、基尔霍夫定律,1) 基尔霍夫电流定律(KCL),定律内容,对电路中的任一节点,在任一时间,流进节点的各支,路电流之和等于流出节点的各支路电流之和。,i1+ i2+ i4=0,i2= i3 + i5,i1+ i3=i6,i2 i3 i5=0,i1+ i3 i6=0,对电路中的任一节点,在任一时间,流进节点的各支,路电流的代数和等于零。,i1 i2 i4=0,3、基尔霍夫定律,1) 基尔霍夫电流定律(KCL),独立的KCL方程数,i2i3i5=0,i1+ i3i6=0,i1i2i4=0,i4+ i5 + i6=0,独立的KCL方程数=n(总节点数) 1,对包围部分电路的闭合面(广义节点)也适用,
7、i1+i2 i5i6=0,3、基尔霍夫定律,1) 基尔霍夫电流定律(KCL),对包围部分电路的闭合面(广义节点)也适用,i=0,i=0,i1i2+i3=0,KCL与电路元件性质无关,3、基尔霍夫定律,2) 基尔霍夫电压定律(KVL),定律内容,对电路中的任一回路,在任一时间,沿回路的各支,路电压的代数和等于零。,u1 u3u2= 0,u2+ u5u4= 0,u3+ u6u5= 0,独立的KVL方程数,3、基尔霍夫定律,2) 基尔霍夫电压定律(KVL),u1 u3u2= 0,u2+ u5u4= 0,u3+ u6u5= 0,独立的KVL方程数,u2+ u3+u6u4= 0,独立的KVL方程数=b(
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