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文档简介
1、1.1电路的概念、1.2电路的主要物理量、1.3电路的基本元件和性质、1.4 kirchhoff定律、1.5电路的基本分析方法、直流电路、1.6直流主电路的转换过程、第1章、1.1电路的概念、1.1.1电路组态及其作用、1.1.2配置:电源、负载和中间链路。1.1.1电路配置及其作用,电源:提供发电机、电池、信号源等电源。负荷:是指电灯、电动机、洗衣机等电气装置。中间链路:连接电源和负载,通常是一些电线、开关、接触器、保护装置等。、荧光灯实际电路,第二,电路的作用,在电力系统中:电路可以实现电力的传输、分配和转换。电子技术中:电路可实现电信号的传输、存储和处理。使用实际电路的分析方法,用仪器测
2、量实际电路,将实际电路抽象为电路模型,使用电路理论进行分析,计算。1,理想电路组件,实际电路由一些根据需要不同工作的组件或设备组成,例如具有复杂电磁特性的发电机、变压器、电动机、电池、电阻等。用于构建1.1.2电路模型、电容、电感、电压源、电流源、电阻、电路的电气、电子部件或设备统称为实际组件。例如,线圈在电流通过时产生电能(电阻),磁场存储磁场能量(电感),忽略r,为了便于实际电路的分析和计算,在特定条件下忽略实际零件的次要因素,强调主要电磁特性,将其视为理想电路元素。理想回路元件,将实际回路中的元件显示为理想回路元件(称为实际回路的回路模型)。电力、负负荷、负荷、实际回路、s、中间链接、回
3、路模型和实际回路对应的回路图称为实际回路的回路模型。第二,电路模型、电路模型、检查学习结果、2 .基本的理想电路组件有多少?每个用什么符号表示?1 .什么是回路?整个电路包含哪些部分?各部分的作用是什么?在电路中引入电路模型意味着什么?1.2电路的主物理量,1.2.1电流,1.2.2电压和电动势,1.2.3电位,1.2.4功率和电动势,I,电流定义,由电场力引起的带电粒子或电荷的方向移动形成电流。单位时间内通过导体截面的电荷量定义为电流强度。第二,电流的单位,a(安培),mA(毫安),a(安培),1.2.1电流,1A=1000毫安,1mA=1000A,3,电流的实际方向,(客观存在),电流的方
4、向用箭头表示或按字母顺序表示(),大小和方向不随时间变化的电流称为恒定电流。测量和方向定期变化,平均为零的时变电流称为交流电流。1.2.2电压和电动势,一,电压,电场力将单位正电荷从一点移动到另一点的操作。单位:定义:v(螺栓),kV(千螺栓),mV(毫秒螺栓),实际方向:从高电位端指向低电位端。可以按字母顺序表示,也可以用-号表示。电压的方向为,u,定义:电力是通过电源内部从“-”面板向“ ”板移动装置的正电荷的。单位:2,电动势,v(螺栓),kV(千伏),mV(毫秒螺栓),实际方向:从低电位到高电位端,电动势的方向,显示为-,箭头。U=E,电流,电压的参考方向,在疑难解答之前显示在电路图中
5、的电压,电流方向称为参考方向。对于组件,电流参考方向和电压参考方向可以徐璐独立随机确定,但为了方便,通常被认为是一致的。如果不匹配,则称为非关联方向。,关联参考方向:U=IR;非关联参考方向:U=IR;如果使用关联方向,则可以在标示时显示一个。如果是非关联方向,则必须全部添加标签。为什么需要在原理图上指示参考方向?参考方向基于方程中每个量前面的正负符号,定义:电场力将单位正电荷从一点移动到参考点的操作。单位:v(螺栓)、kV(千伏)、mV(毫伏)、(回路的potential参照点:接地点,Vo=0)、1.2.3电位,样例3360插图(例如,解决方案:(1)使用b作为参照点时Vb=0。因此Va=
6、I3 R3=13=3V,Vc=E1=12V,Vd=-E2=-3V,因此Uab=Va- Vb=3V,Uad=Va- Vd,(2)使用a作为参照点时Va=0。Vb=-I3 R3=-(13)=-3V,Vc=I1 R1=33=9V,Vd=-I2 R2=-(23)=-6V,因此uu,计算表明,在选择不同的参照点时,回路中的每个点电位都不同,但电压相同。电能的转换是在电流的工作过程中进行的,所以电能的数量可以努力测量。表示式的电压为伏特(v),电流单位为安培(a),时间单位为秒(s),电力(或电力)的单位为焦耳(j)。1度=1KWh=KVAh=1000 W3600S=3.6106J,1,电气,1.2.4电
7、气和电气,电力单位时间内电流的功率操作表示为“p”的功率。工作单位为焦耳,时间单位为秒时功率的单位为“瓦特”,1W=10-3千瓦,电阻在t小时内消耗的功率:1千瓦小时(1千瓦小时称为1度),P 0时电路实际吸收功率,元件为负荷时;如果为P 0,则电路实际上将电源组件发射到电源。组件吸收或供给功率的判断、组件电流和电压的参考方向相关时吸收的电力、(u和I的实际方向相反时的电源)、(u和I的实际方向相同,负载时的电源)、非关联、相关、示例3360测试判断(a)、(b),解决方案:(a),(b),吸收功率。元件电流和电压的基准方向是关联的,是发射功率。构件电流和电压以非关联方向参照,以表示每个构件的
8、功率。(a)关联方向,P=UI=52=10W,P0,10W功率吸收。(b)关联方向,P=UI=5(2)=10W,P0,10W功率吸收。示例:示例:查找每个组件的电源并区分设备的特性。(a)相关方向,P=UI=12(5)=60W,P0,输出60W功率为电源(b)非关联方向,P=UI=125=60W,P0,输出60W功率例如,图1-10中所示的电路具有三个组件:U1=5V、U2=5V、U3=-5V、I1=2A、I2=5A、I3=3A,每个组件的吸收或释放,解决方案,对于零部件2,U2,I2是非关联参考方向,因此P2=-U2I2=-55=-25W=-25w等于P20,相当于电源。因为构件3的U3、I
9、3是非关联参考方向,所以P3=-U3I3=-(-5)3=15W等于P30,吸收功率等于负荷。可见P2=P1 P3,即消耗的电力等于吸收的电力,电力平衡。检查学习水果,1 .电路由多少部分组成?讨论电路的功能。2 .请说明电压、电位、电位的概念和关系。3 .在回路计算中,功率的值变为正值和负值意味着什么?1.3电路的基本组件及其特性;1 . 3 . 1是常用手动组件;1 . 3 . 2电压源和电流源;膜(碳膜、金属膜、金属氧化膜)电阻;1 . 3 . 1公用手动组件;1、线性电阻元件;以及优点:准确的电阻(56k),功率范围大,运行稳定,噪音低,散热性能好。(主要用于精密和高输出情况)。,名称:
10、RC,RCW类型磁棒线圈特性:输出电流的高价格、低结构坚固用途:广泛用于离合器拆除、过滤、扼流圈、各种电子电路和电子设备,名称:TC,TBC环形线圈特性:低电流大损耗小用途:扼流圈,各种开关电源,名称:空心线圈特性:尺寸小的高频特性好的过滤器效果用途:bbmachine,电话,笔记本电脑等超薄仪器,文本符号:图形符号:电压电流关系:电源情况:r,电压和电流连接到参考方向时两端的电压和电流关系是电阻定律空气可变电容器,金属化纸介质电容器,文字符号:图形符号:电压电流关系:电源情况:C,p=ui,与电流和电压的变化率成正比,在直流电路中P=0,电容是储能元件,不消耗有效功率与电压和电流的变化率成正
11、比,在直流电路中,P=0,电感是能量存储组件,有效功率不消耗,weian特性,电感组件是动态组件,电感组件是能量存储组件。1,线性电容(c为常数),2,电容器元件的电压和电流关系(相关参考方向),u (0) t=0电压u的值,u(0)=0,3,电容器元件储存的能量(相关参考方向) 电容分量及其参考方向如图所示,从u=60sin100t V,电容存储能量最大18J,电容c值和t=2/300获取电流。解决方案:电压u的最大值为60V,因此有电池、电池、直流发电机、直流电源等。发电机,电力系统提供的正弦交流电源,交流电源等。直流电源:交流电源:一个实际电源可以用两种型号表示。以电压的形式表示称为电压
12、源,以电流的形式表示称为电流源。1.3.2电压源和电流源、理想电压源(AC)、理想电压源(DC)、或电路符号、没有内阻的电压源、理想电压源、恒定输出电压,即特性、电电压源、随机输出电流(取决于RL)、Us、伏安特性、I、u、理想电压源伏安特性、特性、具有内阻的电压源是实际电压源,输出电压不再是常量!实际电压源、实际电压源(AC)、实际电压源(DC)或回路符号,特性:输出电压取决于外部回路。va特性,I,u=us r0i,实际电压源电压电流特性,U0=US,实际电压源和理想电压源的根本区别在于内部电阻RO。实际电压源是理想的电压源。实际电压源,理想电压源,在实际工程中,当负载电阻远远大于电源内部
13、电阻时,实际电源可以表示为理想电压源。近似,2,电流源,没有内部电阻的电流源是理想电流源,特性,输出电流是常量,输出电压取决于RL,理想电流源(AC),理想电流源(DC),回路符号,特性:电源的末端、电压电流特性、I、理想电流源电压电流特性、Is、实际电流源(AC)、实际电流源(DC)、具有内部电阻的电流源(实际电流源)、特性、输出电压和电流取决于RL、实际电流源,伏安特性,实际电流源伏安特性,实际电流源和理想电流源的根本区别是内部电阻RO。实际电流源成为理想电流源。实际电流源,理想电流源,在实际工程中,负载电阻远低于电源内部电阻时,实际电源可以表示为理想电流源。近似,检查学习结果,1 .在实
14、际应用中,电阻为零、无穷大的情况下如何处理?2 .直流电路中电感和电容元素的特性是什么?3 .理想电压源的电流和理想电流源两端的电压由什么决定?Go!1.4 kirchhoff定律、1.4.1 kirchhoff电流定律、1.4.2 kirchhoff电压定律、分支:电路中具有相同电流的多个元件徐璐连接的分支称为分支。节点:三个或更多分支的连接点称为节点。回路:由、分支组成的闭合路径称为回路。网格:在平面图中绘制回路,内部没有分支的回路称为网格。在这幅画里?分支,此图中有三个分支。在这幅画里?节点,此图中有两个节点。在这幅画里?这幅画有三个电路。在这幅画里?此图中有两个孔,分支、节点、循环、节点、节点a、b、三个分支、三个循环和几个循环。a、b、几个季度?几个节点?网格数?共2个网格,示例:分支:总计?条带,回路:总计?狗,节点:总计?狗,6个,4个,独立电路:如果有7个、几个网格,则有几个单独的电路,在任意时间点从任意节点引出的分支电流的总和等于流向该节点的分支电流的总和,例如:如果进入节点的电流为正,引出电流为负,则等于:1.4.1 kirchhoff电流定律(KCL),在任意时间点流向闭合面的电流之和等于流向闭合面的电流之和。套用KCL延伸:封闭面
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