行业电工基础知识-电子讲义教程行业讲座教学培训课件

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电工基础

——电子讲义

（行业讲座教学培训课件）主讲人XXXX2

第一章电路的基本概念和基本定律第二章电路的等效变换第三章线性网络的一般分析方法第四章线性网络的基本定理第五章正弦稳态电路第六章互感电路第七章三相电路第八章非正弦周期电流电路第九章线性电路过渡过程的分析第十章线性电路过渡过程的复频域分析第十三章磁路和铁心线圈电路（行业讲座教学培训课件）3

第一章电路的基本概念和基本定律

第一节电路和电路模型

第二节电路的基本物理量

第三节电阻元件和欧姆定律

第四节电压源和电流源

第五节电路的工作状态

第六节基尔霍夫定律（行业讲座教学培训课件）4§1.1电路和电路模型

电路：是各种用电设备按一定的方式连接起来的整体，它提供了电流流通的路径。

电路的两个功能：

①进行能量的转换、传输和分配。②对电信号的处理和传递。电路有时也称为电网络。（行业讲座教学培训课件）5

电路模型：用抽象的理想元件及其组合近似地替代实际的电路元件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。电池灯泡USIRU+_负载电源（行业讲座教学培训课件）6电路由电源、负载、中间环节组成。理想的元件：①电压源：②电流源：③电阻：④电感：⑤电容：（行业讲座教学培训课件）7§1.2电路的基本物理量（行业讲座教学培训课件）8电路中物理量的正方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向实际正方向：物理中对电量规定的方向。假设正方向（参考正方向）：在分析计算时，对电量人为规定的方向。（行业讲座教学培训课件）9物理量正方向的表示方法电池灯泡IRUabUS+_abu_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头uab电压+-IR电流：从高电位指向低电位。（行业讲座教学培训课件）10电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？U1ABRU2IR（行业讲座教学培训课件）11(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；解决方法(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；（行业讲座教学培训课件）12例已知：US=2V,R=1Ω问：当U分别为3V和1V时，IR=?US

IRRURabU解：(1)假定电路中物理量的正方向如图所示；(2)列电路方程：（行业讲座教学培训课件）13(3)数值计算（实际方向与假设方向一致）（实际方向与假设方向相反）US

IRRURabU（行业讲座教学培训课件）14(4)为了避免列方程时出错，习惯上把

I

与U

的方向按相同方向假设。(1)方程式R=

U/I

仅适用于假设正方向一致的情况。

(2)“实际方向”是物理中规定的，而“假设正方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。

(3)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”

(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.

提示（行业讲座教学培训课件）15

IRURab假设:

与的方向一致例假设:

与的方向相反

IRURab称IR和UR为关联参考方向称IR和UR为非关联参考方向（行业讲座教学培训课件）16电功率aIRUb功率的概念：单位时间内电路吸收或释放的电能定义为该电路的功率。p=dw/dt=dw/dt×dq/dt=ui功率有无正负？如果UI方向不一致结果如何？（行业讲座教学培训课件）17

U、I在关联参考方向下

P=UIP=-UI根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）

U、I

在非关联参考方向下若P

0“吸收功率”（负载）若P

0“发出功率”（电源）（行业讲座教学培训课件）18

当计算的P>0

时,此部分电路消耗电功率，为负载。

所以，从P的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。结论在进行功率计算时：

当计算的P<0

时,此部分电路发出电功率，为电源。（行业讲座教学培训课件）19练习求下列各电路中电源的功率（行业讲座教学培训课件）20伏-安特性iuRiuui线性电阻非线性电阻1.电阻

R（常用单位：、k、M）§1.3电阻元件和欧姆定律（行业讲座教学培训课件）21RUI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。RUIRUI欧姆定律（行业讲座教学培训课件）22

广义欧姆定律

(支路中含有电压时的欧姆定律)当Uab>US

时，I>0表明方向与图中假设方向一致。当Uab<US

时，I<0表明方向与图中假设方向相反。US+_baIUabR（行业讲座教学培训课件）232、电导G

单位西门子（s）

G=1/R

欧姆定律可表示为i=uG

GiuR1R2G总=G1+G2

1/R总=1/R1+1/R2（行业讲座教学培训课件）241.电压源伏安特性电压源模型IUUSUIRO+-USRo越大特性越平§1.4电压源和电流源主要介紹有源元件中的两种电源：电压源和电流源。（行业讲座教学培训课件）25理想电压源（恒压源）:

RO=0时的电压源.特点：(1）输出电压不变，其值恒等于电压源。即Uab

US；

（2）电源中的电流由外电路决定。IUS+_abUab伏安特性IUabUS（行业讲座教学培训课件）26恒压源中的电流由外电路决定设:

US=10VIUS+_abUab2

R1当R1

R2

同时接入时：I=10AR22

例

当R1接入时：I=5A则：（行业讲座教学培训课件）27恒压源特性中不变的是：_____________US恒压源特性中变化的是：_____________I_________________

会引起I的变化。外电路的改变I的变化可能是_______

的变化，

或者是_______的变化。大小方向+_I恒压源特性小结USUababR（行业讲座教学培训课件）282.电流源ISROabUabIIsUabI外特性

电流源模型RORO越大特性越陡（行业讲座教学培训课件）29理想电流源（恒流源):

RO=

时的电流源.

特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；

abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。（行业讲座教学培训课件）30恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1AR=10

时，

U=10

V。R=1

时，

U=1

V。则:例（行业讲座教学培训课件）31恒流源特性小结恒流源特性中不变的是：_____________Is恒流源特性中变化的是：_____________Uab_________________会引起Uab

的变化。外电路的改变Uab的变化可能是_______的变化，或者是_______的变化。大小方向

理想恒流源两端可否被短路？

abIUabIsR（行业讲座教学培训课件）32电压源中的电流如何决定？电流源两端的电压等于多少？例IUS

R_+abUab=?Is原则：Is不能变，US

不能变。电压源中的电流I=IS恒流源两端的电压（行业讲座教学培训课件）33恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化量US+_abIUabUab=US

（常数）Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对Uab

无影响。IabUabIsI=Is

（常数）I

的大小、方向均为恒定，外电路负载对I

无影响。输出电流I

可变-----

I

的大小、方向均由外电路决定端电压Uab

可变-----Uab

的大小、方向均由外电路决定（行业讲座教学培训课件）34§1.5电路的工作状态电路有三种工作状态：开路、短路、额定工作状态。1、开路

UOCIRO+-Us开路时I=0，内阻Ro上电压降为零。开路电压UOC=Us（行业讲座教学培训课件）352、短路US-+bISCROa

Uab=0V

短路电流

ISC=US/RO（行业讲座教学培训课件）363、额定工作状态

任何电气设备都有一定的电压、电流和功率的限额。

额定值就是电气设备制造厂对产品规定的使用限额。

额定电压UN额定值额定电流IN

额定容量SN

电气设备工作在额定值的情况下就称为额定工作状态。或称“满载”。设备超过额定值工作时称为“过载”。（行业讲座教学培训课件）37§1.6基尔霍夫定律

用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。名词注释：节点：三个或三个以上支路的联结点支路：电路中每一个分支回路：电路中任一闭合路径（行业讲座教学培训课件）38支路：ab、ad、…...

（共6条）回路：abda、bcdb、

…...

（共7个）节点：a、b、…...(共4个）例I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-（行业讲座教学培训课件）39(一)基尔霍夫电流定律

对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0。

I1I2I3I4基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性原理。

I=0即：例或：（行业讲座教学培训课件）40电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0基尔霍夫电流定律的扩展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R（行业讲座教学培训课件）41(二)基尔霍夫电压定律

对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，各部分电压的代数和为

0。例如：回路a-d-c-a电位升电位降即：或：I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1