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(I0)，则实际方向与参考方向一致；,若计算结果为负(I0)，则实际方向与参考方向相反。,电流方向ab？,电流方向ba？,.,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P0,若P0,(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+I2I3I4=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：i1i2+i3i4=0,i1i2+10+(12)=0i2=1A,4+7+i1=0i1=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,R1I1US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0,R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1US4,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