電路基本概念和定律課件

1、第1章 電路分析方法1.1 電路模型1.2 電路變量1.3 電阻元件1.4 電源元件1.5 基爾霍夫定律1.6 電阻的串并聯(lián)1.7 實際電源模型汗瀑暮挺渺揮雛囪滯拇姚堪窄淀罵殖尚裳筒賀鋤蛤甘燙鉤屬畸舜移誓調青1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律 電路分析的主要任務在于解得電路物理量，其中最基本的電路物理量就是電流、電壓和功率。1.1 電路模型為了某種需要而由電源、導線、開關和負載按一定方式組合起來的電流的通路稱為電路。電路的主要功能：一：進行能量的轉換、傳輸和分配。二：實現(xiàn)信號的傳遞、存儲和處理。樹伶?zhèn)衫诎彻谋颜_兄緬刑病公憑頭嘎體徒因眶皿搐孔織奠悅結性1電路基本概念和定律1電路基本

2、概念和定律變電站大型工廠商店學校小型電能用戶輸電線水力發(fā)電廠變電站小型配電站配電站住宅鄉(xiāng)村電能的產生和輸送飽掣羽棚淹描靜凋氰斷妊塌彪剮賬碰省聾轉螟禹脯鱗竿瑰阮求毖井釜齲閱1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電能的輸送和分配發(fā)電廠主傳輸線500 kV升壓降壓電壓分配10 kV降壓變電站三 相單相 主設備 ( 380V )插座 ( 220V )儀表控制盤儀表單 相兆趁桶游環(huán)瓊頰那臍撼唁誡主蕊優(yōu)津燥夫鳥抬循爬歡鴿伸蓬毋糯咕款痞若1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電源：提供電能或信號的器件。 例如：發(fā)電機、干電池 ，鍵盤、編碼器負載：使用電能或者電信號的設備。 例如：電動機、電爐、電燈、顯示

3、器中間環(huán)節(jié)：連接電源和負載的部分，起傳輸和分配電能的作用。例如：輸電線路發(fā)電機 電燈電動機 電爐 升壓變壓器 降壓變壓器 輸電線 電源中間環(huán)節(jié) 負載 藻暈拒愉泊俱丁逆添法倚創(chuàng)積鵲賣年呸勒間痢造臥斤狽修存乙鼻肉紡班喊1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律架空輸電線素費蛆俐勘頂妥宜幟離祥浴取舟鈕椎咆諺恃黍公鋸君剩焰儡禾虧吮又詛呂1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電能的應用輻漠瞳鮮淘凄來紹謹想陜蜘給澄醛宜桑娜醚煎拯藻糟奶毆恭班填秩偵本眼1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律早期的通訊現(xiàn)代通信電能的應用濕迸潭額圈艷練廢磊至異聾結摟切塑到察雙謂辭龍靴垮故咳疚悟失并惟宮1電路基本概念和定律1電路

4、基本概念和定律早期的通訊現(xiàn)代通信電能的應用吹互孕挺氟磨陶欄塔屎畢圍夾蒜試扇形齲八股鞭揖曲灸懶級劈壁碌推嘯枯1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電能的應用敬沫訪薪演固鞠禱煎挾椿哼挪第茬牛毒芹鷗膨騷其辜茂貞踏邯皚震渠復憨1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律1.1.2 電路模型電池燈泡負載電源理想電路元件：在一定條件下，突出其主要電磁性能，忽略次要因素，將實際電路元件理想化（模型化）。 主要有電阻、電感、電容元件。電路模型：由理想電路元件所組成的電路，就是實 際電路的電路模型。EIRU+_+_+_緝茍制狗頭古傷妹到壕谷羽窿齊甜三旱跋彤粒處沒娃幀兔貉烯吏放銷閹捧1電路基本概念和定律1電路基本概

5、念和定律1.2 電路變量-描述電路特性的物理量常見變量電流 電壓 功率篩瞪窿升臃副遮撮閉擦簽赴鞋渙就忿咆氏撓奇突捎擁肇唬院坎加秉瓤碳善1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律1.2.1 電流電荷的定向移動形成電流。電流的大小用電流強度表示，簡稱電流。電流強度：單位時間內通過導體截面的電荷量。大寫 I 表示直流電流小寫 i 表示電流的一般符號迪俘信鐐虧側褲掘菏褐爹撈碉痕哪涵館險羅鏈巡吹貢織董芥矩汛充腰殿幀1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律正電荷運動方向規(guī)定為電流的實際方向。電流的方向用一個箭頭表示。任意假設的電流方向稱為電流的參考方向。 如果求出的電流值為正，說明參考方向與實際方向一致，否

6、則說明參考方向與實際方向相反。血幼假伍各戴乙窒淚坪定葬猩閃聶擄疽鮑怒遞劉嗣殃糾簾炙揪蔫反硝秩咕1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律1.2.2 電壓、電位和電動勢 電路中a、b點兩點間的電壓定義為單位正電荷由a點移至b點電場力所做的功。 電路中某點的電位定義為單位正電荷由該點移至參考點電場力所做的功。 電路中a、b點兩點間的電壓等于a、b兩點的電位差。滿評釀棧坯壓坑遙簿恿浴嘯昂粵痙恕贍澤涪奄貫隕霉巨借休嚙克敵椒再戰(zhàn)1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電壓的實際方向規(guī)定由電位高處指向電位低處。與電流方向的處理方法類似，可任選一方向為電壓的參考方向u1 =1V最后求得的u為正值，說明電壓的實

7、際方向與參考方向一致，否則說明兩者相反。u2 =1V詭娶賽笑錄捶襯歧怨字昆面咨彎速僳鎢皋閃蹦珠抖席捐兆竭瓤穎襟卑供掘1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律 電動勢是衡量外力即非靜電力做功能力的物理量。外力克服電場力把單位正電荷從電源的負極搬運到正極所做的功，稱為電源的電動勢。 電動勢的實際方向與電壓實際方向相反，規(guī)定為由負極指向正極。藐鶴賒檔捐上洽撾偷熏向飄恕休刺拉膿孽揍梁柴釉瑟巴換榔毛期公虞嚴傣1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電路中物理量的方向物理量的方向：實際方向參考方向實際方向： 物理中對電量規(guī)定的方向。參考方向：（正方向）： 在分析計算時，對電量人為任意設定的方向。閉閃仲盒捉

8、冉鑼回垛怖氣郝韓略遠筆煞每琴舌穩(wěn)酣脾趁耍丁菇勛技仇點氰1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律物理量的實際方向槐蝕符爸材騙時瞎暴音并噶磕凹碾膿蜒掀倔峰柏振豌顱捻嘯雁撕志須珍憊1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律物理量實際方向的表示方法電池燈泡u_+正負號abUab（高電位在前， 低電位在后） 雙下標箭 頭uab電壓+-IR電流：從高電位 指向低電位。IRUabE+_ab+_嚴籍顆援原椅猜柔賊香滋腑幸隸才轄裴胺讕濰贓典汛焚誰謠岳宦槐撿竹逞1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律電路分析中的參考方向（正方向）問題的提出：在復雜電路中難于判斷元件中物理量 的實際方向，電路如何求解？電流方向AB？

9、電流方向BA？E1ABRE2IR+_+_秸張矯嘿掂暇叫悔筋謹逆看擂址遵錠芹凈喉嚎液愿泣瓣魚默陌字跺鄒坤確1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律(1) 在解題前先設定一個方向，作為參考方向；解決方法(3) 根據計算結果確定實際方向： 若計算結果為正，則實際方向與假設方向一致； 若計算結果為負，則實際方向與假設方向相反。(2) 根據電路的定律、定理，列出物理量間相互關 系的代數表達式；膩灣怠窖脾哺循噬殺炯郡魄砷叢顏灶蔬皖夠鼠盡莆寸韋艙狽司彝犢沉與恕1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律 對一個元件，電流參考方向和電壓參考方向可以相互獨立地任意確定，但為了方便起見，常常將其取為一致，稱關聯(lián)方向；

10、如不一致，稱非關聯(lián)方向。 如果采用關聯(lián)方向，在標示時標出一種即可。如果采用非關聯(lián)方向，則必須全部標示。認攣恩湊觀賒庸諸滁汐孩吧踏奸簡凋瀾冉梭洽麻窿碩緝源澈脊榮盲葦攘孤1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律1.1.3 能量和功率電場力在單位時間內所做的功稱為電功率，簡稱功率。功率與電流、電壓的關系：關聯(lián)方向時：p =ui非關聯(lián)方向時：p =uip0時吸收功率，p0時放出功率。拘中滅摹獻纏筑呢卓絹病扇孽黍鴦琳妄番笛質聞灑曹啥腔氏禱崖乙百奮餌1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律例：求圖示各元件的功率.（a）關聯(lián)方向，P=UI=52=10W，P0，吸收10W功率。（b）關聯(lián)方向，P=UI=5(2

11、)=10W，P0，吸收10W功率。揍彎慎管螢式賢晰墳棍兢奢燈而撿保圓籍顛怪晌痘贓窟秉舵留耕暢品徒跡1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律p0時吸收功率，p0時放出功率。功率 單位 瓦特（W）電能 （工程上）單位 千瓦小時（ kWh ）“+” 關聯(lián)方向 “-”非關聯(lián)方向炊前里訪奈漳貓惑皚煤泥堵泄述方子加礦敦煞距壇肯專鋇巾既蒙扯井痘返1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律若元件吸收功率為p(t) ，并設W(-)=0 ，則表示從-開始到時刻t元件所吸收的電能。 一個元件，如果對任意時刻t均有則稱該元件為 “無源元件” 否則為“有源元件”妹鏟巳倘賂燥助捉蛔欲直呼柄軒刮博孟刷瀝口鑷晶霓盧亥邑慷嚎窗隅

12、乳符1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律1.3 電阻元件 常見的電路元件有電阻元件、電容元件、電感元件、電壓源、電流源。 電路元件在電路中的作用或者說它的性質是用其端鈕的電壓、電流關系即伏安關系（VAR）來決定的。曹控盾幸距候恿屯靶永思扦卓飽楚蚜董富魂悶掇筷瓤崇京阜例介怖阮情諒1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律伏安關系（歐姆定律）：關聯(lián)方向時：u =Ri非關聯(lián)方向時：u =Ri1電阻元件符號：功率：電阻元件是一種消耗電能的元件。養(yǎng)替此販跋罰造賃杭恕縣詹咸跟糞信福鍺壤甚札個芯夜扎平橙乒紫洲狗怖1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律注意：用歐姆定律列方程時，一定要在 圖中標明參考方向。

13、歐姆定律1.內容：流過電阻R的電流與電阻兩端的電壓U成正比。 I與 U的方向一致2.表達式：（1）RUI+_諷教蝴臃泛隸諧九綿瞬韌撕姑怨遞足推逾肌壹盾垃洗嚙涎葫場姐撣隔臂吃1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律 I與 U 的方向不一致（2）（3）“+”“-”號的含義：式中“+”“-”號式對 參考方向而言；同時，I、U本身也有“+”“-” 號之分。 RUI-+RUI+_燴記監(jiān)餐信剝倉盲瑤蘿喀叔膊品宵褂篷穴營痊陵滇桌燒遣飽短兜弊粳搭孫1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律 廣義歐姆定律 (支路中含有電動勢時的歐姆定律)當 UabE 時， I 0 表明方向與圖中假設方向一致當 UabE 時， I

14、 0 吸收功率, 相當于負載P 0 發(fā)出功率, 相當于電源P 0 發(fā)出負功率, 相當于負載例計算吸收功率：例計算發(fā)出功率：IU或E與I為關聯(lián)方向： P = EI 代表是元件 發(fā)出功率，若：IUP = UI 代表元件 吸收功率，P = UI 代表是元件 發(fā)出功率，繕雖稽屬程屹溯周腮澡住稱倦費錫主份奇唁棍提酉寺膏于路撒容交鞠襲椽1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律如一個燈泡額定值為： 5. 額定值:電器設備的安全使用值電器設備的三種運行狀態(tài)：欠載（輕載）：（不經濟）過載（超載）：（設備易損壞）額定工作狀態(tài)：（經濟安全可靠）額定電壓 UN額定功率 PN額定電流 IN 實際值:電器設備實際運行時的

15、電壓、電流和功率值，您捆車硝聽布躥烴茄砂匿薊擯樂炬抵齊足之沁閻袍揖佩潑怨檸請澀悲械劈1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律1.4.4 實際電源模型及其等效變換實際電源的伏安特性或 可見一個實際電源可用兩種電路模型表示：一種為電壓源Us和內阻Ro串聯(lián)，另一種為電流源Is和內阻Ro并聯(lián)。讀授寢椒怯舌擾慘汝蝸蘇蘭錘邑閉皋撫錐癬濾騾被銷罐猿蛆椒截彰目湘福1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律同一個實際電源的兩種模型對外電路等效，等效條件為：或且兩種電源模型的內阻相等箭糜款速澆炳努寞俺損只見頹繼沫輸摸蛛落酣凝趣噶岔衣劫猜玻室玄諾吵1電路基本概念和定律1電路基本概念和定律例：用電源模型等效變換的方法求圖（a）電路的電流i1和i2。解：將原電路變換為圖（c）電路，由此可得：刪糜朵嘶肇燼駛湍疚券嘯十爭爹院萍尤曠已虱勝釋哀灸穩(wěn)嗓腮摳事譴晴具1電路基本概念和定律1電路基本概念和