电工与电子技术课件-电路的基本概念与基本定律

《电工与电子技术》课程安排理论学时66+实验学时14课程内容电路理论、电机学基础模拟电路、数字电路考试：平时成绩：30%（作业、考勤、实验）期末成绩：70%1、十字路口信号灯是如何实现自动控制的？几个问题2、生活中使用的220V电压其含义是什么？3、走廊中的声控灯，是如何实现声音控制的？4、话筒能实现声音的放大，其原理是什么？5、日光灯正常启动时所需的高电压时如何产生的？6、收音机接收信号，进行频率调节，其原理是什么？7、出租车计价器是如何计算行驶里程和消费金额的？8、数码相机CCD成像的原理是什么？本章要求:1.理解电路模型的概念；2.掌握电压与电流参考方向的意义；3.掌握电路中的基本物理量及其计算；4.掌握各个理想元件的性质；5.掌握电路理论中最基本的定律；第1章电路的基本概念与基本定律一、什么是电路？实际电路、电路模型一、什么是电路？实际电路、电路模型实际电路是由电工设备和电气器件连接构成的电流通路。1、实际电路的作用

(1)实现电能的传输、分配与转换

(2)实现信息的传递、控制与处理2.实际电路的组成电源:

提供电能的装置负载:消耗电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线

电路中各处的电压、电流是在电源的作用下产生的，因此电源又被称为激励源（激励）。3.激励和响应由激励在电路中所产生的电压和电流称为响应。R+RoE-手电筒电路的电路模型灯泡开关电池导线S手电筒实际电路

反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。电路模型二、什么是电路模型？

电路模型：（简称电路）

由理想电路元件构成的模型，用于分析计算的电路图形。（将实际电路理想化、模型化）

理想电路元件是组成电路模型的最小单元，是具有某种确定的电磁性质的假想元件，它是一种理想化的模型并具有精确的数学定义。二、什么是电路模型？

今后分析的对象都是电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。基本的理想电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示储存电场能量的元件电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。1、具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表示。注意电阻元件2、同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。电感线圈的电路模型注意

电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、能量、电功率等，但是电路分析中主要关心的物理量是电流和电压。电压:单位时间内通过导体横截面的电荷量三、什么是参考方向？电流：单位电荷由a点到b点电场力所做的功1.电流和电压的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向

电压U(电位降低的方向)高电位

低电位

单位kA、A、MA、mA、μAkV、V、mV、μV三、什么是参考方向？实际方向

规定正电荷的运动方向为电流的实际方向单位1kA=103A1mA=10-3A1A=10-6AA（安培）、kA、mA、A元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:

实际方向AB实际方向AB电流电流的实际方向：REI问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中电流的实际方向，电路如何求解？E1ABRE2IR电流方向AB？电流方向BA？参考方向

大小方向(正负）电流(代数量)任意假定一个方向为电流的正方向，这个假定的正方向称为电流的参考方向。i>0i<0实际方向实际方向电流的参考方向与实际方向的关系：i

参考方向ABi

参考方向ABi

参考方向AB表明电压的参考方向问题复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。

电压(降)的参考方向假设高电位指向低电位的方向。参考方向U+–实际方向+–U>0参考方向U+–实际方向+–<0U(1)参考方向

在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。2.电路基本物理量的参考方向IE+_aRbU+_电流参考方向的表示方法：用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。用双下标表示：如iAB

,

电流的参考方向由A指向B。i

参考方向ABiABABABi电压参考方向的三种表示方式：(1)用箭头表示：(2)用正负极性表示(3)用双下标表示UU+ABUAB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)

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)值有正负之分，是代数量若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a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。

元件或支路的u，i

采用一致的参考方向称之为关联参考方向，反之，称为非关联参考方向。关联参考方向非关联参考方向i+-+-iuu电压电流的关联参考方向参考方向：IU元件元件元件元件IUIIUU关联参考方向非关联参考方向习惯取法：负载取关联参考方向、电源取非关联参考方向例电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电流参考方向关联否？答：A电压、电流参考方向非关联；

B电压、电流参考方向关联。＋－uBAiREIUI+-UREIUI+-U设E=4V，R=2Ω，求U、I？可知R上电压大小为4V，流过电流大小为2AU=4V、I=-2A问题：参考方向不同会不会使得结果不同呢？U=-4V、I=2A“实际方向”是