课件3电路的基本概念与基本定律.ppt

1、第3节：电路的基本概念和定律，1-1电路和电路模型：电路电流流经的闭合路径(由电气设备和部件组成)。1.1.1电路1的组成和功能。电源(信号源)2中间链路中电路负载的组成。电路传输和转换电能的功能；传输和处理信号。电源：将非电能转换成电能的装置(干电池、蓄电池、发电机)或信号源。中间环结：连接电源和负载的部分(连接线、开关)，负载：将电能转换为非电能的电气设备(电灯、电炉、电机)，1。电路组成。电路功能，1。电力传输和转换、发电机、升压变压器、电灯和电炉电能被转换成光能、热能和机械能；2.信号传输和处理、放大器、扬声器、语音到电信号(信号源)、信号转换、放大、信号处理(中间链路)、接收转换信号

2、的设备(负载)，实际电路是由实际电路元件和连接线组成的电路，它将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成。例如，理想化的电线和理想化的元件，我们在未来将分析的都是电路模型。1.1.2实际电路和电路模型，理想电源，电路模型：电路由理想元件组成，(1)理想无源元件(线性元件)，1。电阻：电路中消耗电能的理想元件，2。电容器：电路中储存电场能量的理想元件，3。电感：电路中储存磁场能量的理想元件，线性电路：是由线性元件和功率元件组成的电路。(2)理想的功率元件，1。理想电压源，恒压源，2。理想电流源、恒流源、电路分析在已知电路结构和元件参数的情况下，研究了电路激励与响应的关系。它激发驱动电路工作的电源的

3、电压或电流。响应由于电源或信号源的激励而在电路中产生的电压和电流。1.2电路电压和电流基本物理量的参考方向，电路中的箭头方向是电压、电动势和电流的参考方向，电路中物理量的正方向(参考方向)，物理量的正方向：物理量的实际正方向，1.2.1电流，电流方向，正电荷移动方向，(实际方向)。当前参考方向或者是当前正方向。正值，负值，Iba=-Iba，1.2.2电压和电动势，1。电压方向从高电位端指向低电位端(实际方向)。电压参考方向的任何方向都是正电压方向。电压表达式方法：Uab=-Uba，关联正方向：关联正方向，第二，电动势，电动势的方向，电位上升的方向(实际方向)。电动势的参考方向是电动势的正方向。

4、电动势的表示方法：a .箭头，b .符号，c .双下标，电动势与电压的关系：当电压和电动势的正方向相反时，E=U，当电压和电动势的正方向相同时，E=-U。从上述关系可以看出，电压源可以由具有相同幅度和相反方向的施加电压来表示。(U=E)，电路分析中假设的正方向(参考方向)，提出的问题：在复杂电路中很难判断元件物理量的实际方向，如何解决电路？当前方向AB？当前方向BA？(1)在解决问题之前，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：如果计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；如果计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。(2)根据电路定律和定理，列出并计算了物理量之间相

5、互关系的代数表达式；例如，已知E=2V，R=1。当Uab为3V且(2)“实际方向”是物理学中规定的，而“假定的正方向”是人们在电路分析和计算中任意假定的。(3)在今后解决问题的过程中，注意“正方向”的假设(即图中表示物理量的参考方向)，然后计算方程。没有“参考方向”的物理量是没有意义的。提示，例如，关联正方向，非关联正方向，1-4欧姆定律，当U和I关联正方向时：当U和I非关联正方向时：线性电阻：遵循欧姆定律的电阻，其电阻与电流和电压无关。2.1电阻的串并联，要点和难点，要点：1。串联分压原理2。并联分流原理3。串并联电路的分析和计算难点：网络等效的定义，2.1.2电阻的串联(一)，在电路中定义

6、，几个电阻元件依次首尾相连，中间没有支路，每个电阻在电源的作用下流动，这种连接称为电阻串联。2.1.2电阻的串联定义在一个电路中，其中几个电阻元件依次首尾相连，中间没有分支，在电源的作用下，相同的电流流过每个电阻。这种连接称为电阻串联。2.1.2电阻器的串联(二)，图2.2电阻器的串联，2.1.2电阻器(三)和(2.2)的串联，2。当电阻串联时，每个电阻上的电压如例2.1(1)所示。如图2.3所示，使用满量程偏转电流为50A、电阻Rg为2k的表头制作100伏。图2.3，示例2.1 (2)，当满量程求解时，仪表电压为，附加电阻电压为，代入公式(2.2)，解为，2.1.3电阻并联(1)，图2.4电

7、阻并联，并联电阻的等效电导等于所有电导之和(如图2.4(b)所示)，即： 每个电阻的电流与总电流的关系是：2.1.3电阻并联(3)，两个电阻R1和R2并联，例2.2 (1)，如图2.5所示，用一个满量程偏转电流为50A的表头和一个2k的电阻Rg制成一个量程为50mA的直流电流表。 R2应该并联什么分流电阻？例2.1 (2)，当满量程求解时，仪表电压为，附加电阻电压为，代入公式(2.2)，解为，2.1.4电阻的串联和并联，定义为电阻的串联和并联相结合的连接方式，称为电阻的串联、并联或混合连接。例2.4 (1)，计算图2.7(a)所示电路中点a和b之间的等效电阻Rab。在示例2.4 (2)中，在解

8、决方案(1)中，非电阻丝D和D被简化为一个点并由D表示，然后得到图2.7(b) (2)的平行简化，图2.7(b)变成图2.7(c)。(3)从图2.7(c)中，获得了点A和点B之间的等效电阻，这是一个简单的电路计算步骤。简单电路可以通过串联和并联来简化。复杂电路：串联或并联都不能简化。简单的电路计算步骤：(1)计算总电阻和总电压(或总电流)。(2)简化前原电路中各电阻的电流和电压采用分压分流法逐步计算。1.什么是双端网络的等效网络？试着举个例子。2.在图2.8所示的电路中，美国保持不变。当R3增加或减少时，电压表和电流表的读数将如何变化？解释原因。2.2电阻的星形连接和三角形连接的等效变换，要点

9、和难点，要点：星形连接和三角形连接的等效变换难点：星形和三角形、三角形连接和星形连接的等效变换公式，三角形连接：三个电阻元件首尾相连形成一个三角形。如下图a所示。星形连接：三个电阻元件的一端连接在一起，另一端分别连接到电路的三个节点。如上图b所示。三角形a，例2.5 (2)，例2.5 (3)，求解R1、R3、R5和R5形状连接成Ra、Rc和Rd形状连接的等效变换，如图2.10(b)所示，并代入公式(2.8)，得到例2.5 (4)中A和B之间的桥电阻的等效电阻，其中Ra和Rob串联。Rc和R2串联的等效电阻Rc2为40，Rd和R4串联的等效电阻Rd4为60。两个并联的等效电阻是1.3个基本电路元

10、件。常见的电路元件包括电阻元件、电容元件、电感元件、电压源和电流源。电路中电路元件的功能或其特性由其端子的电压和电流关系决定。1.3.1无源元件，伏安关系(欧姆定律):u=关联方向上的ri，u=非关联方向上的Ri，1电阻元件，符号：功率：电阻元件是一种消耗电能的元件。伏安关系：2电感元件，符号：电感元件是一种能储存磁场能量的元件，是实际电感的理想化模型。称为电感元件的电感，其单位是亨利()。只有当电感上的电流发生变化时，电感两端才会有电压。在DC电路中，即使电流通过电感，也相当于短路。3电容元件可以储存电场能量，是实际电容器的理想模型。伏安关系：符号：只有当电容器上的电压改变时，电容器两端才有电流。在DC电路中，即使电容器上有电压，也相当于开路，也就