《电路基础》教学课件

1、1.5电路的等效转换，1.1电路和电路模型，1.6直流电路的一些问题，1.3烷基，1章电路的基本概念和基本定律，1.4电压源，1.2电路的基本物理量，本章的学习目的和要求，本章的内容是贯穿整个过程的重要理论基础，要求学习要充分注意。要求通过本章的学习了解理想电路组件和电路模型的概念；更熟悉基本物理量的概念，如电压、电流、电动势和功率。深刻理解和把握参考方向在电路分析中的作用。对基尔霍夫定律及其应用的初步认识和掌握；理解电路等价性概念和掌握电路等价性的基本方法。2，学习交流PPT，1.1电路和电路模型，电路的概念，由实际元件组成的电流的路径称为电路。1、电路配置和功能、3、学习交流PPT、电路通

2、常由电源、负载和中间三部分组成。电路配置、1、电路配置及其功能、电源、连接导线和其他设备可以实现中间链路、负载、4、学习交流PPT、电路功能、1、电路配置和功能、电路可以实现电能传输、分配和转换。在电气系统的电子技术中，电路实现了电信号的传输、转换、存储和处理。5，学习交流PPT，2，电路模型，物理电路、负载、电源、开关、电路模型、电源、负载、中间链路、抽象理想电路组件及其组合大致替换物理设备，从而构成与实际电路相对应的电路模型。6，学习交流PPT，理想电路组件，2，电路模型，电阻组件只有能耗电气特性，容量组件只有存储电源的电气特性，理想电压源输出电压是恒定的，输出电流由其和负荷决定，理想电流

3、源输出电流是恒定的，两端电压由其和负荷决定。电感元件只有储存磁能的电气特性，理想的电路元件是实际电路元件的理想化和近似，其电气特性是单一、准确、定量分析和计算的。7，学习交流PPT，使用电路模型研究问题的特性，2，电路模型，1，电路模型用于探索各种具有不同特性的实际电路的共同规则中存在的工具。2，电路模型主要是组件两端的进出电流恒定，对于由确定组件端电压值的理想电路组件构成的总参数电路，组件内发生的电磁过程集中在组件内部。因此，电磁现象可以在数学上进行精确的分析和计算。3，在电路分析的基本理论中使用电路模型的主要任务是寻找实际电路共有的一般规律，探索各种实际电路共同遵守的基本规律。8、学习通信

4、PPT、测试学习结果、电路由哪些部分组成？各部分的作用是什么？什么是理想的回路组件？这里“异常”一词在实际电路中是什么意思？集合范围参数元件的特征是什么？要学好本课程，必须掌握四个主要环节：预习、认真听课、及时复习、独立作业。要处理好课程、笔记、作业和复习、自学和相互学习三个基本关系。9，学习交流PPT，1，电流，1.2电路的基本物理量，电流的大小，对于稳定的直流，1A=103mA=106A=109nA，单位转换，电流的方向，习惯上向正电荷移动的方向为电流的正向。图中显示的电流方向是参考方向，参考方向提供了行写入方程的基础，实际方向由计算结果确定。10，学习交流PPT，2，电压，电位和电动势，

5、a，电位v是相对于参考点的电压。参考点的电位： VB=0；a点电位：Va=E-IR0=IR、b、U、emf e仅存在于电源内部，此值反映电源的力，定向从电源阴极指向电源的阳极，表示方向电压U。电压的大小反映了电场的力。电压是电流的根本原因。该方向规定，从“高”电位末端指向“低”电位末端。，11，学习交流PPT，三个定义，2，电压，电位和电动势，显然电压，电位和电动势的定义形式相同，因此其单位为伏特v。电压为两点电位的差值：三点差分和连接，Uab=VaVb，电源的断路电压数值等于电源电动势；回路的点前缀值等于该点到参照点的电压。12，学习交流PPT，3，电力和电力，电流可以产生电机旋转，电力加热

6、，电灯光，显示电流具有工作能力。电流所做的叫做电工。单位：u v I a T s时，功率为wj，u kv时，功率为I a T h时，功率w也为kwh使用电器时，电度表转动，显示电流工作的程度。显然，电的大小不仅取决于电压的电流大小，还取决于用电时间的长度。W=UIt，13，学习交流PPT，3，电力和电力，在单位时间内电流执行的操作称为电力，电量的大小表征了设备的能量转换能力。P=UI=I2R=U2/R；国际单位制：u v，I a，电源P瓦w。电气产品的铭牌数据值称为额定值，额定值通常表示出厂校准的仪器的长期安全工作条件的最大限制。额定功率反映了设备的能量转换技术。例如，额定为“220V，100

7、0W”的电动机，如果在220V电压下工作，则可以在一秒内将1000焦耳的功率转换为机械能和热。220V，40W 的电灯表示，当这盏灯在220V电压下工作时，在一秒内，40焦耳的电力可以转换为光能和热能。14、学习交流PPT、关联和非关联、4、参考方向、关联参考方向、实际电源中的电压、电流方向始终为非关联、实际负载中的电压、电流方向为关联。因此，如果构件是电源，则电压、电流方向必须选择非关联参考方向。当构件是荷载时，必须为电压和电流方向选择关联的参考方向。非关联参考方向，15，学习AC PPT，有关参考方向的注释，4，参考方向，(1)在分析回路之前，必须选择电压电流的参考方向并在图形中显示；(2

8、)选取参照方向后，在计算过程中不能随机更改。参考方向是列写方程的必需项，并不是实际方向，而是评估对象假设，因此不需要追求物理实体是否合理。(4)参照方向也称为正方向假设，后续讨论将按参照方向进行。实际方向由计算结果确定。(3)电阻、电抗或阻抗通常选择关联参考方向，而非关联参考方向通常从独立源中选择。(5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”和“相同、相反”的名词概念时，是混淆的，是歪曲的。16，学习交流PPT，以下示例，图形电路，已知组件吸收功率为20W，电压u查找5V，电流I。解决方案，图标电路，已知组件通过的电流为100A，电压u为10V，电源p。描述元件性质。解决方案，组

9、件吸收正功率，表明组件是负载。是，17，学习通信PPT，思考，练习，电压，电位，电动势的异同是什么？电力大的家电，电力也一定大，是吗？怎么了？18，在交流PPT学习、电路分析中引入参考方向的目的是为电路的分析和计算提供方便和依据。，思考答案，在电路分析中引入参考方向的目的是什么？应用参考方向时，能否说明“正、负”、“加、减”和“相同、相反”术语对的区别？套用参考方向时，正，负表示参考方向上电压电流值之前的正、负符号；参考方向上的电流为2A表示实际方向与参考方向相反；参考方向上的电压为20V表示实际方向与参考方向一致。“加、减”表示基准方向回路方程式条目前面的正号和负号。“相同”表示电压、电流参

10、考方向关联，“相反”表示电压、电流参考方向不关联。19，学习交换PPT，1，几个常用电路名词，1.3 kirchhoff定律，分支：一个或多个端子不分叉，直到结束，每个组件通过的电流相同。(m)，节点：三个或更多分支的收敛点。(n)，回路：回路的闭合路径。(l)，网面：不包含其他分支的单一封闭路径。m=3，l=3，n=2，网络孔=2，20，学习通信PPT，2，节点电流法则KCL，KCL法则的内容，在任何时刻进入回路的所有节点的电流的对数和常数等于0。数学表达式为：a，I1 I2 I3 I4=0，通常指向节点的电流为正，超出节点的电流为负。根据此规则，KCL可以列出节点a的KCL方程。I=0(随

11、机波形电流)，I=0(恒定电流)，21，学习通信PPT，KCL示例和讨论，示例1，i1 i3=I2 i4，KCl: i1 I2 i3=0，IA=IAB ICA，IB=IBC IAB，IC=ICA IBC，上述三个元素的总和，23，学习通信PPT，KCL的推广和应用，双端网络的两个外部端子，电流从一端流入另一端，i=0，IA=IAB ICA，图标B闭合曲面可以视为一般化节点，24，学习AC PPT，KCL应用程序示例，i1=i2，jA=j B，右侧闭合曲面可以视为一般化节点，例如数学表达式为U=0，kirchhoff电压定律是确定回路电压之间关系的电压定律。回路电压定律以电位的偏移原理为基础，U

12、=0，d:-U1-US1 U2 U3 U4 US4=0，26，学习AC PPT，R1 I 1 us 1 r2i 2 r3i 4 us4=0，r1i 1 r2i 2 r3i 4=，-u1-us1u2 U4 us4=0，自下而上清理：27，AC PPT，公布和应用kvl法则，列出虚拟回路中的KVL:us IR u=0，u=us IR电路#2列kvl中常用的形式，30，学习AC PPT，kvl法则的应用示例，此方程式不是独立的，将被省略，对于电路#3列KVL方程式，图标电路KVL独立方程式，KVL方程式的一般形式将变量和已知量区分在方程式的两侧，显然为解决问题提供了一定的便利。31，学习AC PPT

13、，应用基尔霍夫定律的示例，示例1:在图中查找电压u和电流I。KCl:-3-1 2-I=0i=-2a，Var : u1=3i=3 (-2)=-6v，kvl: u1 3-2=0u，Va=U1 3V=(4) 1 3=1V，U1，33，学习通信PPT，测试学习结果，根据自己的理解，分支是什么？回路？节点和网格？电压或电流为负值是什么意思？如何理解和掌握基尔霍夫两条定律的大众化和应用？34，学习交流PPT，1，理想电压源，1.4电压源和电流源，理想电压源的定义，理想电压源的特性，独立于外部电路提供固定电压的双端子元素。恒压恒流。US常数，I由电源和外部电路确定。理想电压源的电压电流特性，理想电压源的图形

14、符号，平行于电流轴的直线，35，学习交流PPT，理想电压源的开路和短路，开路，短路，理想电压源的短路是不允许的！36，学习AC PPT，计算理想电压源中的功率，关联参考方向中的P头发=UI，非关联参考方向中的P头发=UI，P吸入=UI，P吸入=UI，37，学习AC PPT，理想电压源中的串行和并行，以及，参考方向，US=US1 U S2，并行，38，学习交流PPT，2，理想电流源，理想电流源的定义，理想电流源的特性，向外部电路独立提供恒定电流的多端。恒流异常。IS常量，u由电源和外部电路确定。理想电流源的电压电流特性，理想电流源的图形符号，与电压轴平行的直线，39，学习交流PPT，理想电流源的

15、开路和短路，开路，短路，理想电流源的输出电流值恒定，开放时理想电流源的内部电阻接近无穷大，理想电流接近无穷大！因此，理想的电流源不允许开放！光电池，正常电流晶体管一般可视为实际电流源。40，学习交流PPT，理想电流源开路和短路，开路，短路，理想电流源输出恒定电流值，断路理想电流源内阻无穷大，结束电压接近无穷大！因此，理想的电流源不允许开放！光电池，正常电流晶体管一般可视为实际电流源。41，学习交流PPT，理想电流源串行和并行，IS=ISk，参考方向，IS=IS1 IS2 IS3，相等电流的理想电流源连接，以及每个恒流源的结束电压由自身和外部电路确定。系列，42，学习通信PPT，Is=Is2-Is1，电路在等效过程中与理想电压源平行的电流源无法工作！与理想电流源相关联的电压源不起作用！43、学习型交流PPT、3、实际电源的两种电路型号，如果实际电源输出的电压值没有明显变化，则可用电压源和电阻连接的电源型号表示实际电源的电压源型号。如果实际电源输出的电流值没有太大变化，则显示为电流源和电阻并行的电源模型，即实际电源的电流源模型。44、学习型交流PPT、两种物理电源型号的外部特性、电压源型号外部特性、US、IS、电流源型号外部特性、物理电源总是具有内部电阻。如果电源的内部电阻被认为是常量，则电源的内部和外部消耗主要取决于外部电路负载的大小。在电压源形式的电路模型中，内部和