电工基础 第一章1、1-1、2.ppt

电工基础,欢迎学习,欢迎学习电路基础,电路基础是通信、信息工程、自动控制、汽车电子等专业的主干技术基础课程。通过本课程的学习可使学生掌握电路的基本理论、基本分析方法和进行电路实验的基本技能，为后续专业课程打下必要的基础。电路分析理论体系严谨，内容贴近实际，学生在学习中不仅可学会一种思维方法，而且深入学习能养成科学的学习作风，从而终生受益。学习电路基础要求透彻理解其中的诸多重要概念，掌握其基本定理、定律分析电路的方法，并能运用它们分析和解决电路中的一些实际问题。,目录,第1章电路的基本概念和基本定律,第2章直流电路的分析计算,第3章正弦交流电路,第4章三相电路,第5章互感耦合电路,第6章线性电路过渡过程时域分析,第7章磁路与铁芯线圈电路,第8章低压电器与基本控制线路,本章学习目的及要求,本章内容是贯穿全课程的重要理论基础，要求在学习中给予足够的重视。通过本章学习要求理解理想电路元件和电路模型的概念；理解电压、电流、电动势和电功率的概念；深刻理解和掌握参考方向在电路分析中的应用；牢固掌握基尔霍夫定律及其应用；深刻领会和掌握电路等效的基本方法。,第1章电路的基本概念和基本定律,无源网络的等效,电路的基本物理量,电路及模型,基尔霍夫定律,电压源和电流源,电路元件,1.1电路和电路模型,电力系统中,负载：,1.1.1电路,电路由实际元器件构成的电流的通路。,电路组成,电源：,可将其他形式的能量转换成电能、向电路提供电能的装置。,可将电能转换成其他形式的能量、在电路中接收电能的设备。,中间环节：,电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节，如导线、开关及各种继电器等。,电路的功能,电子技术中,的电路可对电信号进行传送、处理、测量和储存等。,的电路可对电能进行传输、分配和转换。,1.1.2电路模型,实际电气装置种类繁多，如自动控制设备，卫星接收设备，邮电通信设备等；实际电路的几何尺寸相差甚大，如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的，而集成电路芯片小的如同指甲。,电源,负载,负载,S,中间环节,手电筒的实际电路,手电筒的电路模型,在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研究，通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，即用抽象的理想电路元件及其组合近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。,白炽灯的电路模型可表示为：,实际电路器件品种多，电磁特性多元而复杂，,如,直接画在电路图中困难而繁琐，且不易定量描述。,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。,白炽灯电路,理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性惟一、精确，可定量分析和计算。,1.1.3电路的分类理想电路元件分为有源和无源两大类,电阻元件只具耗能的电特性,电容元件只具有储存电能的电特性,理想电压源输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定,理想电流源输出电流恒定，两端电压由它和负载共同决定,无源二端元件,有源二端元件,电感元件只具有储存磁能的电特性,集中参数电路是指构成元件及电路本身的尺寸远小于电路工作时电磁波波长的电路，在分析这种电路时可以忽略元件和电路本身的几何尺寸。分布参数电路是指电器本身的几何尺寸相对于工作波长不可忽略的电路。,1.1.3电路的分类理想电路元件分为集中参数电路和分布参数电路,检验学习结果,电路由哪几部分组成？各部分的作用是什么？,何谓理想电路元件？其中“理想”二字在实际电路的含义？,什么是集中参数电路？,学好本课程，应注意抓好两个主要环节：认真听课、细心复习。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。,电流(强度)单位时间内通过导体横截面的电荷量。,电流的大小：,稳恒直流情况下：,1.2电流、电压及其参考方向,1.2.1电流及参考方向,电流的单位及换算：安培(A)=库仑(C)/秒(s),1A=103mA=106A=109nA,电流是一个有方向的物理量，仅指出大小是不够的，规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。,在分析计算电路时，可任意规定某一方向作为电流的参考方向或正方向，并用箭头表示在电路图上。若计算结果为正值，说明电流的真实方向与参考方向相同，否则相反。,如何判断电流的方向,在未规定参考方向的情况下，电流的正负号是没有意义的。,注意,电流的参考方向的另一种表示方法：双下标。,1.2.2电压及其参考方向,电压的定义为：在电路中,如果电场力把正电荷dq从电场中某一点a移动b点所做的功dW,则a、b两点间的电压为,即电路中a、b两点间的电压等于电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功。,单位换算：,1V=10-3KV=103mV,电压的参考方向的三种表示方法,1、采用正（+）负（-）极性表示,2、采用实线箭头表示,3、采用双下标表示,如uAB表示电压的参考方向由A指向B,注意：必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。,电压和电流一样，也是一个有方向的物理量。,1）实际正方向：规定为从高电位指向低电位。2）参考正方向：任意假定的方向。,一个元件的电流或电压的参考方向可以独立地任意指定。如果指定流过元件的电流的参考方向是从标以电压正极性的一端指向负极性的一端，即两者的参考方向一致，则电流和电压的这种参考方向的关系称为关联参考方向，简称关联方向。当两者不一致时，称为非关联参考方向，简称非关联方向。为了分析方便，常选同一元件的电流参考方向和电压参考方向一致，即选关联参考方向。,参考方向,(1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中；,(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。,(4)参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，实际方向由计算结果确定。,(3)电阻（或阻抗）一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。,(5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，切不可把它们混为一谈。,在电路中任选一点作为参考点，某点到参考点的电压就叫做该点的电位。,某点电位在数值上等于该点与参考点之间的电压。,当电路参考点改变时，该电位随参考点发生变化，