电工电子技术复习资料ppt课件

理解电流 电压参考方向的问题 掌握基尔霍夫定律及其具体应用 实际电源和理想电源的区别 第1章电路元件与电路基本定律 学习要点 负载 1 1电路模型与参考方向 电路 电流流通的路径 1 电路的组成 电源 电路中提供电能的装置 如发电机 蓄电池等 在电路中接收电能的设备 如电动机 电灯等 中间环节 电源和负载之间不可缺少的连接 控制和保护部件 如连接导线 开关设备 测量设备以及各种继电保护设备等 1 1 1电路与电路模型 手电筒电路 中间环节 连接电源和负载 负载 电路可以实现电能的传输 分配和转换 电力系统中 电子技术中 电路可以实现电信号的传递 存储和处理 2 电路的功能 中间环节 负载 扩音机电路示意图 信号源 电源 3 电路模型和电路元件 电源 负载 实体电路 中间环节 与实体电路相对应 由理想元件构成的电路图 称为实体电路的电路模型 电路模型 负载 电源 开关 白炽灯的电路模型可表示为 实际电路器件品种繁多 其电磁特性多元而复杂 采取模型化处理可获得有意义的分析效果 如 R L 消耗电能的电特性可用电阻元件表征 产生磁场的电特性可用电感元件表征 由于白炽灯中耗能的因素大大于产生磁场的因素 因此L可以忽略 理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似 其电特性单一 确切 可定量分析和计算 白炽灯电路 1 1 2电流 电压的参考方向 1 实际方向 E I U 分析计算电路时 人为任意设定的电量方向 2 参考方向 假设方向 正方向 I 5A I 5A 注意 引入参考方向后 物理量为代数量 若计算结果为正 I 0 则实际方向与参考方向一致 若计算结果为负 I 0 则实际方向与参考方向相反 电流方向a b 电流方向b a I 参考方向的表示方法 参考极性 Uab 双下标 箭标 参考方向的作用 便于列写电路方程 关联参考方向 便于确定实际方向 关联参考方向U与I的方向一致 非关联参考方向U与I的方向相反 U IR U IR 在电路图上预先标出电压 电流的参考方向 目的是为解题时列写方程式提供依据 因为 只有参考方向标定的情况下 方程式各电量前的正 负号才有意义 为什么要在电路图中预先标出参考方向 例如 设参考方向下US 100V I 5A 则说明电源电压的实际方向与参考方向一致 电流为负值说明其实际方向与图中所标示的参考方向相反 参考方向一经设定 在分析和计算过程中不得随意改动 方程式各量前面的正 负号均应依据参考方向写出 而电量的真实方向是以计算结果和参考方向二者共同确定的 式中T是电压 电流的变化周期 1 1 3电路中的功率 电功率反映了电路元器件能量转换的本领 功率用 p 表示 工程上更关心平均功率 如果电压u和电流i是时间t的周期函数 则平均功率为 在直流情况下 电压和电流都是常数 则 功率的正负 1 概念 2 公式 关联时 P UI 非关联时 P UI 负载消耗 吸收 的功率 电源产生 提供 的功率 吸收 取用 功率 元件为负载 发出 产生 功率 元件为电源 若P 0 若P 0 3 功率的正负 右下图电路 若已知元件吸收功率为 20W 电压U 5V 求电流I 分析 由图可知UI为关联参考方向 因此 举例2 右下图电路 若已知元件中电流为I 100A 电压U 10V 求电功率P 并说明元件是电源还是负载 解 UI非关联参考 因此 元件吸收正功率 说明元件是负载 I为负值 说明它的实际方向与图上标示的参考方向相反 检验学习结果 电路由哪几部分组成 试述电路的功能 为何要引入参考方向 参考方向和实际方向有何联系与区别 何谓电路模型 学好本课程 应注意抓好四个主要环节 提前预习 认真听课 及时复习 独立作业 还要处理好三个基本关系 听课与笔记 作业与复习 自学与互学 名词 支路 一个或几个二端元件首尾相接中间没有分岔 使各元件上通过的电流相等 m 结点 三条或三条以上支路的联接点 n 回路 电路中的任意闭合路径 l 网孔 其中不包含其它支路的单一闭合路径 m 3 l 3 n 2 网孔 2 1 2电路定律及电路基本分析方法 支路 共 条 回路 共 个 节点 共 个 6条 4个 网孔 个 7个 有几个网眼就有几个网孔 基尔霍夫第一定律 KCL 基尔霍夫定律包括结点电流定律和回路电压两个定律 是一般电路必须遵循的普遍规律 基尔霍夫电流定律是将物理学中的 液体流动的连续性 和 能量守恒定律 用于电路中 它指出 任一时刻 流入任一结点的电流的代数和恒等于零 数学表达式 a I1 I2 I3 I4 0 若以指向结点的电流为正 背离结点的电流为负 则根据KCL 对结点a可以写出 求左图示电路中电流i1 i2 整理为 i1 i3 i2 i4 可列出KCL i1 i2 i3 i4 0 i1 i2 10 12 0 i2 1A 4 7 i1 0 i1 3A 其中i1得负值 说明它的实际方向与参考方向相反 基氏电流定律的推广 I I1 I2 I3 I 0 广义节点 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面 广义节点 4 基尔霍夫第二定律 KVL 基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间关系的电压定律 回路电压定律指出 任一瞬间 沿任一回路参考绕行方向 回路中各段电压的代数和恒等于零 数学表达式为 U 0 然后根据 U 0 得 U1 US1 U2 U3 U4 US4 0 R1I1 US1 R2I2 R3I3 R4I4 US4 0 R1I1 R2I2 R3I3 R4I4 US1 US4 电阻压降 可得KVL另一形式 IR US 电源压升 先标绕行方向 根据 U 0对回路 1列KVL方程 电阻压降 电源压升 即电阻压降等于电源压升 此方程式不独立 省略 对回路 2列KVL常用形式 对回路 3列KVL方程 1方程式也可用常用形式 KVL方程式的常用形式 是把变量和已知量区分放在方程式两边 显然给解题带来一定方便 图