电工学第一章

1、电工学主讲：姜欣欣 ()授课对象：2009土木工程专业0教学内容和要求等电工学学 时 数：64学时 (讲授48学时；实验课16学时）课程性质：必修课课程内容：讲述电子电路的基本概念，各种电路的分析方法和工作原理。课程目的：掌握电路的工作原理和分析方法, 能看懂基本的、典型的电路原理图，了解各部分的组成并能根据实际需要设计简单电路。培养学生对电子电路的分析能力、动手能力、创新能力 。与本课程有关的几个问题参考书：电路基础王定中 华南理工大学出版社 电路与电子学王文辉 电子工业出版社 其他教材、教学指导书及习题解答考核方法：平时成绩占总成绩30(考勤、作业、测验)期末闭卷笔试，占总成绩70网络课程

2、，作业相关课程：单片机，数字电路等.与本课程有关的几个问题第1章 电路的基本概念与基本定律1.1 电路的作用于组成部分1.2 电路模型1.3 电压和电流的参考方向1.4 欧姆定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.6 基尔霍夫定律1.7 电路中点位的概念及计算本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2. 理解电路的基本定律并能正确应用；3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义；4. 会计算电路中各点的电位。电源1.1电路的组成和作用1.电路电流流通的路径。返 回下一页上一页下一节US分为：直流电路 正弦交流电路2.电路的组成返回下一页上一页下一节E电源：负载：中

3、间环节：图 1 简单照明电路连接电源和负载的元件。如导线，开关等。将电能转化为其他形式的能量的用电设备。将其他形式的能量转化为电能的供电设备。3.电路的作用 （1）电能的传输和转换。 电力系统（2）信号的传递和处理。 收音机中间环节负载发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉电力系统电路示意图输电线放大器话筒扬声器扩音机电路示意图信号源（电源）1.2 电路模型电路元件的理想化 在一定条件下突出元件主要的电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。手电筒的电路模型UI开关ER0R干电池电珠理想电路元件无源元件：电阻、电感、电容有源元件：理想电压源、理想电流源耗能元件储能元件abR 物理

4、中对基本物理量规定的方向1. 电路基本物理量的实际方向物理量实 际 方 向电流 I正电荷运动的方向电动势E (电位升高的方向) 电压 U(电位降低的方向)高电位 低电位 单 位kA 、A、mA、A低电位 高电位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V1.3 电压和电流的参考方向(2) 参考方向的表示方法电流：U a b 双下标电压： (1) 参考方向IE+_ 在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。I a b 双下标2. 电路基本物理量的参考方向aRb箭 标abRI正负极性+abU U+_实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)

5、实际方向与参考方向的关系注意： 在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；例：若 I = 5A，则电流从 b 流向 a 。abRIabRU+若 U= 5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。1.4 欧姆定律欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。伏安特性线性电阻伏安特性非线性电阻伏安特性当电压和电流的参考方向一致时 U=RI当电压和电流的参考方向相反时 U=RI注意:IUoIUo解应用欧姆定律对下图的电路列出式子，并求电阻R例题1.1 电压与电流1.电源有载工作IR0R+ -EU+ -I通路1.5电源有载、开路与短路电源的外特

6、性曲线当R0R时2.功率与功率平衡功率平衡：由UER0I得 UIEIR0I2PPE P电源输出的功率电源内阻上损耗功率电源产生的功率W为瓦特KW为千瓦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: 电功率:电路元件在单位时间内吸收或释放的电能。解(1)电源 UE1U1E1R01IE1UR01I2200.65=223V (2)负载UE2 U2E2R02IE2UR02I220 0.65 R01217V如图，U220V，I5A，内阻R01R020.6(1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2；(2)试说明功率的平衡例题1.2（2）由（1）中两式得 E1E2R01IR02 I等号两边同乘以I 得E1IE2IR01I2R02I2223521750.652 0.652 1115W=1085W15W15WE2I1085WR01I215WR02I215W负载取用功率电源产生的功率负载内阻损耗功率电源内阻损耗功率3.电源与负载的判别分析电路时，如何判别哪个元件是电源？哪个是负载？U和I