第-1章-電路的基本概念課件

電工電子學(xué)B南京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院11/24/2022電工電子學(xué)B電工電子學(xué)B南京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院11/22/2022電工電子1第一章電路的基本概念1.1電路的作用和組成1.2電路的基本物理量1.3電阻、電容和電感元件1.4電源元件1.5電路的工作狀態(tài)1.6電路的基本定律1.7電路中電位的概念及計(jì)算11/24/2022電工電子學(xué)B第一章電路的基本概念1.1電路的作用和組成11/22/221.1電路的作用和組成電路：由各種元件相互連接而構(gòu)成的電流的通路。

1、實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、轉(zhuǎn)換；

2、實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。一、電路的作用：電池?zé)襞莘糯笃鲹P(yáng)聲器話筒11/24/2022電工電子學(xué)B1.1電路的作用和組成電路：由各種元件相互連接而構(gòu)成的電流3二、電路的組成及模型：1、組成：電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。電池?zé)襞蓦娫?提供電能的裝置負(fù)載:取用電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用11/24/2022電工電子學(xué)B二、電路的組成及模型：1、組成：電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。電池?zé)?2、模型：

為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。+RoE-手電筒的電路模型燈泡開(kāi)關(guān)電池導(dǎo)線SR11/24/2022電工電子學(xué)B2、模型：為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際5幾個(gè)概念：激勵(lì)：作用于電路上的電源或信號(hào)源的電壓或電流，也稱(chēng)為輸入。響應(yīng)：由激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓或電流，也稱(chēng)為輸出。電路分析：在已知電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，分析電路的激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系。11/24/2022電工電子學(xué)B幾個(gè)概念：激勵(lì)：作用于電路上的電源或信號(hào)源的電壓或電流，響應(yīng)61.2電路的基本物理量一、電流及其參考方向：1、電流：3、實(shí)際方向：4、參考方向：2、分類(lèi)：電荷在導(dǎo)體中有規(guī)則的定向移動(dòng)形成電流，亦叫電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)電流i。直流電流I、交流電流i。習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。任選某一方向?yàn)槠鋮⒖挤较?，也叫其正方向?1/24/2022電工電子學(xué)B1.2電路的基本物理量一、電流及其參考方向：1、電流：375、正負(fù)：10V10I110V10I1I1=1AI1=-1A當(dāng)電流的參考方向與其實(shí)際方向一致時(shí)，其值為正；當(dāng)電流的參考方向與其實(shí)際方向相反時(shí)，其值為負(fù)。11/24/2022電工電子學(xué)B5、正負(fù)：10V10I110V10I1I1=1AI1=-86、表示方法：

a、用箭頭來(lái)表示，箭頭的方向?yàn)槠鋮⒖挤较颍?/p>

b、用雙下標(biāo)表示，例如Iab表示電流參考方向由a指向b。7、單位：安培（A：Ampere）[毫安mA微安uA]換算：1mA=10-3A1uA=10-6A11/24/2022電工電子學(xué)B6、表示方法：11/22/2022電工電子學(xué)B9二、電壓和電動(dòng)勢(shì)及其參考方向：（1）電壓：（3）實(shí)際方向：（4）參考方向：1、電壓：（2）分類(lèi)：電場(chǎng)力把單位正電荷從電路中的一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)所作的功，即為這兩點(diǎn)之間的電壓u。直流電壓U、交流電壓u。規(guī)定由高電位端指向低電位端。任選某一方向?yàn)槠鋮⒖挤较颍步衅湔较颉?1/24/2022電工電子學(xué)B二、電壓和電動(dòng)勢(shì)及其參考方向：（1）電壓：（3）實(shí)際方向：（10（5）正負(fù)：U>0U<0電壓值為正時(shí)，電壓的實(shí)際極性和參考極性相同，否則相反。11/24/2022電工電子學(xué)B（5）正負(fù)：U>0U<0電壓值為正時(shí)，電壓的實(shí)際極性和參考極11（6）表示方法：

（7）單位：a、用極性“＋”、“－”表示，參考方向由正指向負(fù)；b、用雙下標(biāo)表示，例如Uab表示其參考方向由a指向b。伏特（V：Volt)[毫伏mV微伏uV千伏kV換算：1mV＝10－3V1uV＝10－6V1kV＝103V11/24/2022電工電子學(xué)B（6）表示方法：（7）單位：a、用極性“＋”、“－”表示，參122、關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：電流和電壓的參考方向一致；電流和電壓的參考方向不一致；11/24/2022電工電子學(xué)B2、關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)133、電動(dòng)勢(shì)：（1）概念：（2）實(shí)際方向：（3）單位：描述了電源中外力做功的能力，它的大小等于外力在電源內(nèi)部克服電場(chǎng)力把單位正電荷從負(fù)極移到正極所做的功。在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。伏特（V：Volt)11/24/2022電工電子學(xué)B3、電動(dòng)勢(shì)：（2）實(shí)際方向：（3）單位：描述了電源中外力做功14三、電功率：1、概念：2、單位：3、計(jì)算：

（1）當(dāng)電流和電壓為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：（2）當(dāng)電流和電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：（3）若，表示該元件吸收功率；（負(fù)載）若 ,表示該元件產(chǎn)生功率。（電源）例：教材P4例1－1描述電路元件中電能變換的速度，其值為單位時(shí)間內(nèi)元件所吸收或輸出的電能。瓦（W）11/24/2022電工電子學(xué)B三、電功率：1、概念：2、單位：3、計(jì)算：例：教材P4例151.3電阻、電感和電容元件一、電阻元件：線性電阻元件：歐姆定律：R為電阻，單位：歐姆（）u

－Ri（非關(guān)聯(lián)參考方向）

令G

1/R（關(guān)聯(lián)參考方向）u

Ri伏安曲線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。G稱(chēng)為電導(dǎo)單位：西門(mén)子（S：Siemens）11/24/2022電工電子學(xué)B1.3電阻、電感和電容元件一、電阻元件：線性電阻元16

功率：

能量：非線性電阻元件：（耗能元件）伏安曲線不是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。11/24/2022電工電子學(xué)B功率：能量：非線性電阻元件：（耗能元件）伏安曲線不是通過(guò)17二、電容元件：線性電容元件：對(duì)線性電容元件有：q=Cu

C稱(chēng)為電容器的電容單位：庫(kù)伏特性曲線在u－q平面上為通過(guò)原點(diǎn)的直線。法拉（F）[微法F

納法nF

皮法pF]1F=10-6F1nF=10-9F1pF=10-12F11/24/2022電工電子學(xué)B二、電容元件：線性電容元件：對(duì)線性電容元件有：q=Cu18電壓、電流關(guān)系：（直流相當(dāng)于斷路）

電場(chǎng)能量：非線性電容元件：（儲(chǔ)能元件）庫(kù)伏特性曲線在u－q平面上不是通過(guò)原點(diǎn)的直線。11/24/2022電工電子學(xué)B電壓、電流關(guān)系：（直流相當(dāng)于斷路）電場(chǎng)能量：非線性電容元件19三、電感元件：線性電感元件：對(duì)線性電感元件有：L稱(chēng)為電感器的電感單位：韋安特性曲線在i－平面上為通過(guò)原點(diǎn)的直線。亨利（H）[微亨H

毫亨mH]1H=10-6H1mH=10-3H11/24/2022電工電子學(xué)B三、電感元件：線性電感元件：對(duì)線性電感元件有：L稱(chēng)為電感器20由電磁感應(yīng)定律可得，自感電動(dòng)勢(shì)為：端電壓：（直流相當(dāng)于短路）

磁場(chǎng)能量：（儲(chǔ)能元件）11/24/2022電工電子學(xué)B由電磁感應(yīng)定律可得，自感電動(dòng)勢(shì)為：端電壓：（直流相當(dāng)于短路）211.4電源元件

能夠獨(dú)立向外電路提供能量的電源，分為電壓源和電流源。一、獨(dú)立電源：1、理想電源：是實(shí)際電源的理想化模型，分為理想電壓源和理想電流源。（1）理想電壓源：向負(fù)載提供一個(gè)恒定值的電壓——直流電壓US或頻率和幅值不變的交流電壓us。11/24/2022電工電子學(xué)B1.4電源元件能夠獨(dú)立向外電路提供能量的22圖形符號(hào)伏安特性特點(diǎn)：（1）恒壓源兩端的電壓與流過(guò)電源的電流無(wú)關(guān)；

（2）恒壓源輸出電流的大小取決于所連接的外電路。11/24/2022電工電子學(xué)B圖形符號(hào)伏安特性特點(diǎn)：（1）恒壓源兩端的電壓與流23（2）理想電流源：向負(fù)載提供一個(gè)恒定值的電流——直流電流IS或頻率和幅值不變的交流電流is。圖形符號(hào)伏安特性特點(diǎn)：（1）恒流源輸出的電流與恒流源的端電壓無(wú)關(guān)；

（2）恒流源的端電壓取決于與恒流源相連接的外電路。11/24/2022電工電子學(xué)B（2）理想電流源：向負(fù)載提供一個(gè)恒定值的電24其電路模型通常為電源元件和電阻元件的組合。2、實(shí)際電源：（1）電壓源：11/24/2022電工電子學(xué)B其電路模型通常為電源元件和電阻元件的2、實(shí)際電源：（1）電壓25（2）電流源：11/24/2022電工電子學(xué)B（2）電流源：11/22/2022電工電子學(xué)B26二、受控電源：1、定義:

2、電路符號(hào)：電壓源的電壓或電流源的電流受電路中其他部分的電壓或電流控制。11/24/2022電工電子學(xué)B二、受控電源：1、定義:2、電路符號(hào)：電壓源的電壓或電流源27三、分類(lèi)：1、電流控制的電流源

(CurrentControlledCurrentSource)2、電流控制的電壓源

(CurrentControlledVoltageSource)

:電流放大倍數(shù)

r

:轉(zhuǎn)移電阻11/24/2022電工電子學(xué)B三、分類(lèi)：1、電流控制的電流源(CurrentCont283、電壓控制的電流源

(VoltageControlledCurrentSource)

4、電壓控制的電壓源

(VoltageControlledVoltageSource)g:轉(zhuǎn)移電導(dǎo):電壓放大倍數(shù)11/24/2022電工電子學(xué)B3、電壓控制的電流源(VoltageControll291.5電路的工作狀態(tài)一、有載狀態(tài)：1、特性：開(kāi)關(guān)閉合負(fù)載電流：端電壓：U=IR負(fù)載功率：電源外特性IUE電源產(chǎn)生的功率

電源內(nèi)部消耗的功率功率平衡電源輸出的功率11/24/2022電工電子學(xué)B1.5電路的工作狀態(tài)一、有載狀態(tài)：1、特性：開(kāi)關(guān)閉合負(fù)載302、額定值及運(yùn)行狀態(tài):額定值:運(yùn)行狀態(tài):欠載（輕載）：（不經(jīng)濟(jì)）過(guò)載（超載）：（設(shè)備易損壞）額定工作狀態(tài)：（經(jīng)濟(jì)合理安全可靠）電器設(shè)備的安全使用值，用UN、IN和PN表示。11/24/2022電工電子學(xué)B2、額定值及運(yùn)行狀態(tài):額定值:運(yùn)行狀態(tài):欠載（輕載）：（不經(jīng)313、電源與負(fù)載電源與負(fù)載的判別：根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向，可以確定某一電路元件是電源還是負(fù)載。電源：U和I的實(shí)際方向相反；電流從“+”流出；輸出功率，p<0。負(fù)載：U和I的實(shí)際方向相同；電流從“+”流入；取用功率，p>0。例：P91-111/24/2022電工電子學(xué)B3、電源與負(fù)載電源與負(fù)載的判別：根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向，可32二、開(kāi)路狀態(tài)：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)特征:負(fù)載功率：電流:開(kāi)路電壓：11/24/2022電工電子學(xué)B二、開(kāi)路狀態(tài)：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)特征:負(fù)載功率：電流:開(kāi)路電壓：33三、短路狀態(tài)：導(dǎo)線短接

特征:端電壓:負(fù)載功率:電源功率:短路電流:11/24/2022電工電子學(xué)B三、短路狀態(tài)：導(dǎo)線短接特征:端電壓:負(fù)載功率:電源功率341.6電路的基本定律

對(duì)于一個(gè)線性電阻元件而言，流過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。一、歐姆定律：關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：例：教材P10例1－211/24/2022電工電子學(xué)B1.6電路的基本定律對(duì)于一個(gè)線性電阻元件35二、基爾霍夫定律：1、幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：（1）支路(branch)：（2）節(jié)點(diǎn)(node):（3）回路(loop)：(4)網(wǎng)孔(mesh)：電路中流過(guò)同一電流的分支。(b)電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。(n)由一條或多條支路組成的閉合路徑。(l)對(duì)平面電路，內(nèi)部不含有支路的回路為網(wǎng)孔,即每個(gè)網(wǎng)眼就是網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。11/24/2022電工電子學(xué)B二、基爾霍夫定律：1、幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：（1）支路(branch)：36支路：b=3節(jié)點(diǎn)：n=2回路：l=3網(wǎng)孔：2個(gè)支路：b=6節(jié)點(diǎn)：n=4回路：l=7網(wǎng)孔：3個(gè)

11/24/2022電工電子學(xué)B支路：b=3372、基爾霍夫電流定律(KCL)：(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定：i1-i2+i3-i4=0i1+i3=i2+i4

任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有支路電流的代數(shù)和為零。即：選定參考方向后，習(xí)慣上取流出該節(jié)點(diǎn)的支路電流為負(fù)，流入為正。11/24/2022電工電子學(xué)B2、基爾霍夫電流定律(KCL)：(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定38(3)另一種表達(dá)：(4)推廣：證明：結(jié)點(diǎn)A：IA=IAB－ICA結(jié)點(diǎn)B：IB=IBC－IAB結(jié)點(diǎn)C：IC=ICA－IBC左右兩邊相加可得IA＋I(xiàn)B＋I(xiàn)C＝0在任一瞬時(shí)，流向某一結(jié)點(diǎn)的電流之和等于由該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。即對(duì)任一包圍幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的閉合面而言，流入該閉合面（廣義節(jié)點(diǎn)）的電流等于流出該閉合面的電流。11/24/2022電工電子學(xué)B(3)另一種表達(dá)：(4)推廣：證明：結(jié)點(diǎn)A：IA=I393、基爾霍夫電壓定律(KVL)(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定：表達(dá)式：U1－U2－U3＋U4＝0U1＋U4＝U2＋U3即：電路中的任一回路，任一時(shí)刻，按一定方向沿著回路循行一周，回路中所有電壓的代數(shù)和為零。即：a、任意選擇一個(gè)繞行方向，可以順時(shí)針也可以逆時(shí)針；b、電壓的參考方向與繞行方向一致取正號(hào)，電壓的參考方向與繞行方向相反則取負(fù)號(hào)。11/24/2022電工電子學(xué)B3、基爾霍夫電壓定律(KVL)(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定40

（3）另一種表達(dá)：即：

（4）推廣：E－RI－U＝0從任一回路中的任一點(diǎn)出發(fā)，沿任一方向繞行一周，則在該方向上電位降之和等于電位升之和。KVL定律不僅應(yīng)用于閉合回路，也可以應(yīng)用于回路的部分電路，即假想回路。11/24/2022電工電子學(xué)B（3）另一種表達(dá)：即：（4）推廣：E－RI－U41定律應(yīng)用中注意的問(wèn)題：

1、兩個(gè)定律具有普遍性，它們適用于由不同元件所構(gòu)成的電路；2、在運(yùn)用定律時(shí)，首先要在電路中標(biāo)注出電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)的參考方向；3、在應(yīng)用KVL定律時(shí)，要選擇一個(gè)繞行方向。11/24/2022電工電子學(xué)B定律應(yīng)用中注意的問(wèn)題：1、兩個(gè)定律具有普遍性，它們適用于由不42

例：有一個(gè)閉合回路如圖所示，各支路的元件是任意的，

已知：UAB＝5V，UDA＝－3V，UBC＝－4V。

試求：（1）UCD；（2）UCA。

解：(1)由基本的KVL定律可得:UAB＋UBC＋UCD＋UDA＝0即：5＋（－4）＋UCD＋（－3）＝0則UCD＝2V11/24/2022電工電子學(xué)B解：(1)由基本的KVL定律可得:UAB＋UBC＋43(2)ABCA不是閉合回路，也可以應(yīng)用KVL定律得到:UAB＋UBC+UCA＝0即:5+（－4）＋UCA＝0則UCA＝－1V11/24/2022電工電子學(xué)B(2)ABCA不是閉合回路，也可以應(yīng)用KVL定律得到:UA441.7電路中電位的概念及計(jì)算一、電位:二、計(jì)算：

電路中某點(diǎn)的電位等于從該點(diǎn)開(kāi)始沿任一路徑到達(dá)參考點(diǎn)的電壓降的代數(shù)和。三、求解步驟：1、任選參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零；

3、以零電位參考點(diǎn)為準(zhǔn)，逐點(diǎn)計(jì)算各點(diǎn)電位。2、標(biāo)出各電流參考方向并計(jì)算；

注意：電位為單下標(biāo)，記為：“UX”。某點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。11/24/2022電工電子學(xué)B1.7電路中電位的概念及計(jì)算一、電位:二、計(jì)算：45例1:

求圖示電路中各點(diǎn)的電位Ua、Ub、Uc、Ud。解：設(shè)Ua

=0VUb=－10×6=－60VUc

=4×20=80VUd=6×5=30V設(shè)

Ub=0VUa=10×6=60VUc

=E1=140VUd=E2=90V11/24/2022電工電子學(xué)B例1:求圖示電路中各點(diǎn)的電位Ua、Ub、Uc、Ud。解：設(shè)46結(jié)論：1、電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；2、電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變，即與零電位參考點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。四、電路的簡(jiǎn)化：11/24/2022電工電子學(xué)B結(jié)論：1、電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，電路中其它各247作業(yè)：1-6、

1-16、1-2211/24/2022電工電子學(xué)B作業(yè)：1-6、1-16、1-2211/22/2022電工48電工電子學(xué)B南京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院11/24/2022電工電子學(xué)B電工電子學(xué)B南京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院11/22/2022電工電子49第一章電路的基本概念1.1電路的作用和組成1.2電路的基本物理量1.3電阻、電容和電感元件1.4電源元件1.5電路的工作狀態(tài)1.6電路的基本定律1.7電路中電位的概念及計(jì)算11/24/2022電工電子學(xué)B第一章電路的基本概念1.1電路的作用和組成11/22/2501.1電路的作用和組成電路：由各種元件相互連接而構(gòu)成的電流的通路。

1、實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、轉(zhuǎn)換；

2、實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。一、電路的作用：電池?zé)襞莘糯笃鲹P(yáng)聲器話筒11/24/2022電工電子學(xué)B1.1電路的作用和組成電路：由各種元件相互連接而構(gòu)成的電流51二、電路的組成及模型：1、組成：電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。電池?zé)襞蓦娫?提供電能的裝置負(fù)載:取用電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用11/24/2022電工電子學(xué)B二、電路的組成及模型：1、組成：電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。電池?zé)?22、模型：

為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。+RoE-手電筒的電路模型燈泡開(kāi)關(guān)電池導(dǎo)線SR11/24/2022電工電子學(xué)B2、模型：為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實(shí)際53幾個(gè)概念：激勵(lì)：作用于電路上的電源或信號(hào)源的電壓或電流，也稱(chēng)為輸入。響應(yīng)：由激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓或電流，也稱(chēng)為輸出。電路分析：在已知電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，分析電路的激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系。11/24/2022電工電子學(xué)B幾個(gè)概念：激勵(lì)：作用于電路上的電源或信號(hào)源的電壓或電流，響應(yīng)541.2電路的基本物理量一、電流及其參考方向：1、電流：3、實(shí)際方向：4、參考方向：2、分類(lèi)：電荷在導(dǎo)體中有規(guī)則的定向移動(dòng)形成電流，亦叫電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)電流i。直流電流I、交流電流i。習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。任選某一方向?yàn)槠鋮⒖挤较?，也叫其正方向?1/24/2022電工電子學(xué)B1.2電路的基本物理量一、電流及其參考方向：1、電流：3555、正負(fù)：10V10I110V10I1I1=1AI1=-1A當(dāng)電流的參考方向與其實(shí)際方向一致時(shí)，其值為正；當(dāng)電流的參考方向與其實(shí)際方向相反時(shí)，其值為負(fù)。11/24/2022電工電子學(xué)B5、正負(fù)：10V10I110V10I1I1=1AI1=-566、表示方法：

a、用箭頭來(lái)表示，箭頭的方向?yàn)槠鋮⒖挤较颍?/p>

b、用雙下標(biāo)表示，例如Iab表示電流參考方向由a指向b。7、單位：安培（A：Ampere）[毫安mA微安uA]換算：1mA=10-3A1uA=10-6A11/24/2022電工電子學(xué)B6、表示方法：11/22/2022電工電子學(xué)B57二、電壓和電動(dòng)勢(shì)及其參考方向：（1）電壓：（3）實(shí)際方向：（4）參考方向：1、電壓：（2）分類(lèi)：電場(chǎng)力把單位正電荷從電路中的一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)所作的功，即為這兩點(diǎn)之間的電壓u。直流電壓U、交流電壓u。規(guī)定由高電位端指向低電位端。任選某一方向?yàn)槠鋮⒖挤较?，也叫其正方向?1/24/2022電工電子學(xué)B二、電壓和電動(dòng)勢(shì)及其參考方向：（1）電壓：（3）實(shí)際方向：（58（5）正負(fù)：U>0U<0電壓值為正時(shí)，電壓的實(shí)際極性和參考極性相同，否則相反。11/24/2022電工電子學(xué)B（5）正負(fù)：U>0U<0電壓值為正時(shí)，電壓的實(shí)際極性和參考極59（6）表示方法：

（7）單位：a、用極性“＋”、“－”表示，參考方向由正指向負(fù)；b、用雙下標(biāo)表示，例如Uab表示其參考方向由a指向b。伏特（V：Volt)[毫伏mV微伏uV千伏kV換算：1mV＝10－3V1uV＝10－6V1kV＝103V11/24/2022電工電子學(xué)B（6）表示方法：（7）單位：a、用極性“＋”、“－”表示，參602、關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：電流和電壓的參考方向一致；電流和電壓的參考方向不一致；11/24/2022電工電子學(xué)B2、關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向：關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)613、電動(dòng)勢(shì)：（1）概念：（2）實(shí)際方向：（3）單位：描述了電源中外力做功的能力，它的大小等于外力在電源內(nèi)部克服電場(chǎng)力把單位正電荷從負(fù)極移到正極所做的功。在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。伏特（V：Volt)11/24/2022電工電子學(xué)B3、電動(dòng)勢(shì)：（2）實(shí)際方向：（3）單位：描述了電源中外力做功62三、電功率：1、概念：2、單位：3、計(jì)算：

（1）當(dāng)電流和電壓為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：（2）當(dāng)電流和電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：（3）若，表示該元件吸收功率；（負(fù)載）若 ,表示該元件產(chǎn)生功率。（電源）例：教材P4例1－1描述電路元件中電能變換的速度，其值為單位時(shí)間內(nèi)元件所吸收或輸出的電能。瓦（W）11/24/2022電工電子學(xué)B三、電功率：1、概念：2、單位：3、計(jì)算：例：教材P4例631.3電阻、電感和電容元件一、電阻元件：線性電阻元件：歐姆定律：R為電阻，單位：歐姆（）u

－Ri（非關(guān)聯(lián)參考方向）

令G

1/R（關(guān)聯(lián)參考方向）u

Ri伏安曲線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。G稱(chēng)為電導(dǎo)單位：西門(mén)子（S：Siemens）11/24/2022電工電子學(xué)B1.3電阻、電感和電容元件一、電阻元件：線性電阻元64

功率：

能量：非線性電阻元件：（耗能元件）伏安曲線不是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。11/24/2022電工電子學(xué)B功率：能量：非線性電阻元件：（耗能元件）伏安曲線不是通過(guò)65二、電容元件：線性電容元件：對(duì)線性電容元件有：q=Cu

C稱(chēng)為電容器的電容單位：庫(kù)伏特性曲線在u－q平面上為通過(guò)原點(diǎn)的直線。法拉（F）[微法F

納法nF

皮法pF]1F=10-6F1nF=10-9F1pF=10-12F11/24/2022電工電子學(xué)B二、電容元件：線性電容元件：對(duì)線性電容元件有：q=Cu66電壓、電流關(guān)系：（直流相當(dāng)于斷路）

電場(chǎng)能量：非線性電容元件：（儲(chǔ)能元件）庫(kù)伏特性曲線在u－q平面上不是通過(guò)原點(diǎn)的直線。11/24/2022電工電子學(xué)B電壓、電流關(guān)系：（直流相當(dāng)于斷路）電場(chǎng)能量：非線性電容元件67三、電感元件：線性電感元件：對(duì)線性電感元件有：L稱(chēng)為電感器的電感單位：韋安特性曲線在i－平面上為通過(guò)原點(diǎn)的直線。亨利（H）[微亨H

毫亨mH]1H=10-6H1mH=10-3H11/24/2022電工電子學(xué)B三、電感元件：線性電感元件：對(duì)線性電感元件有：L稱(chēng)為電感器68由電磁感應(yīng)定律可得，自感電動(dòng)勢(shì)為：端電壓：（直流相當(dāng)于短路）

磁場(chǎng)能量：（儲(chǔ)能元件）11/24/2022電工電子學(xué)B由電磁感應(yīng)定律可得，自感電動(dòng)勢(shì)為：端電壓：（直流相當(dāng)于短路）691.4電源元件

能夠獨(dú)立向外電路提供能量的電源，分為電壓源和電流源。一、獨(dú)立電源：1、理想電源：是實(shí)際電源的理想化模型，分為理想電壓源和理想電流源。（1）理想電壓源：向負(fù)載提供一個(gè)恒定值的電壓——直流電壓US或頻率和幅值不變的交流電壓us。11/24/2022電工電子學(xué)B1.4電源元件能夠獨(dú)立向外電路提供能量的70圖形符號(hào)伏安特性特點(diǎn)：（1）恒壓源兩端的電壓與流過(guò)電源的電流無(wú)關(guān)；

（2）恒壓源輸出電流的大小取決于所連接的外電路。11/24/2022電工電子學(xué)B圖形符號(hào)伏安特性特點(diǎn)：（1）恒壓源兩端的電壓與流71（2）理想電流源：向負(fù)載提供一個(gè)恒定值的電流——直流電流IS或頻率和幅值不變的交流電流is。圖形符號(hào)伏安特性特點(diǎn)：（1）恒流源輸出的電流與恒流源的端電壓無(wú)關(guān)；

（2）恒流源的端電壓取決于與恒流源相連接的外電路。11/24/2022電工電子學(xué)B（2）理想電流源：向負(fù)載提供一個(gè)恒定值的電72其電路模型通常為電源元件和電阻元件的組合。2、實(shí)際電源：（1）電壓源：11/24/2022電工電子學(xué)B其電路模型通常為電源元件和電阻元件的2、實(shí)際電源：（1）電壓73（2）電流源：11/24/2022電工電子學(xué)B（2）電流源：11/22/2022電工電子學(xué)B74二、受控電源：1、定義:

2、電路符號(hào)：電壓源的電壓或電流源的電流受電路中其他部分的電壓或電流控制。11/24/2022電工電子學(xué)B二、受控電源：1、定義:2、電路符號(hào)：電壓源的電壓或電流源75三、分類(lèi)：1、電流控制的電流源

(CurrentControlledCurrentSource)2、電流控制的電壓源

(CurrentControlledVoltageSource)

:電流放大倍數(shù)

r

:轉(zhuǎn)移電阻11/24/2022電工電子學(xué)B三、分類(lèi)：1、電流控制的電流源(CurrentCont763、電壓控制的電流源

(VoltageControlledCurrentSource)

4、電壓控制的電壓源

(VoltageControlledVoltageSource)g:轉(zhuǎn)移電導(dǎo):電壓放大倍數(shù)11/24/2022電工電子學(xué)B3、電壓控制的電流源(VoltageControll771.5電路的工作狀態(tài)一、有載狀態(tài)：1、特性：開(kāi)關(guān)閉合負(fù)載電流：端電壓：U=IR負(fù)載功率：電源外特性IUE電源產(chǎn)生的功率

電源內(nèi)部消耗的功率功率平衡電源輸出的功率11/24/2022電工電子學(xué)B1.5電路的工作狀態(tài)一、有載狀態(tài)：1、特性：開(kāi)關(guān)閉合負(fù)載782、額定值及運(yùn)行狀態(tài):額定值:運(yùn)行狀態(tài):欠載（輕載）：（不經(jīng)濟(jì)）過(guò)載（超載）：（設(shè)備易損壞）額定工作狀態(tài)：（經(jīng)濟(jì)合理安全可靠）電器設(shè)備的安全使用值，用UN、IN和PN表示。11/24/2022電工電子學(xué)B2、額定值及運(yùn)行狀態(tài):額定值:運(yùn)行狀態(tài):欠載（輕載）：（不經(jīng)793、電源與負(fù)載電源與負(fù)載的判別：根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向，可以確定某一電路元件是電源還是負(fù)載。電源：U和I的實(shí)際方向相反；電流從“+”流出；輸出功率，p<0。負(fù)載：U和I的實(shí)際方向相同；電流從“+”流入；取用功率，p>0。例：P91-111/24/2022電工電子學(xué)B3、電源與負(fù)載電源與負(fù)載的判別：根據(jù)電壓和電流的實(shí)際方向，可80二、開(kāi)路狀態(tài)：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)特征:負(fù)載功率：電流:開(kāi)路電壓：11/24/2022電工電子學(xué)B二、開(kāi)路狀態(tài)：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)特征:負(fù)載功率：電流:開(kāi)路電壓：81三、短路狀態(tài)：導(dǎo)線短接

特征:端電壓:負(fù)載功率:電源功率:短路電流:11/24/2022電工電子學(xué)B三、短路狀態(tài)：導(dǎo)線短接特征:端電壓:負(fù)載功率:電源功率821.6電路的基本定律

對(duì)于一個(gè)線性電阻元件而言，流過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。一、歐姆定律：關(guān)聯(lián)參考方向：非關(guān)聯(lián)參考方向：例：教材P10例1－211/24/2022電工電子學(xué)B1.6電路的基本定律對(duì)于一個(gè)線性電阻元件83二、基爾霍夫定律：1、幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：（1）支路(branch)：（2）節(jié)點(diǎn)(node):（3）回路(loop)：(4)網(wǎng)孔(mesh)：電路中流過(guò)同一電流的分支。(b)電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。(n)由一條或多條支路組成的閉合路徑。(l)對(duì)平面電路，內(nèi)部不含有支路的回路為網(wǎng)孔,即每個(gè)網(wǎng)眼就是網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。11/24/2022電工電子學(xué)B二、基爾霍夫定律：1、幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：（1）支路(branch)：84支路：b=3節(jié)點(diǎn)：n=2回路：l=3網(wǎng)孔：2個(gè)支路：b=6節(jié)點(diǎn)：n=4回路：l=7網(wǎng)孔：3個(gè)

11/24/2022電工電子學(xué)B支路：b=3852、基爾霍夫電流定律(KCL)：(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定：i1-i2+i3-i4=0i1+i3=i2+i4

任何時(shí)刻，對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，所有支路電流的代數(shù)和為零。即：選定參考方向后，習(xí)慣上取流出該節(jié)點(diǎn)的支路電流為負(fù)，流入為正。11/24/2022電工電子學(xué)B2、基爾霍夫電流定律(KCL)：(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定86(3)另一種表達(dá)：(4)推廣：證明：結(jié)點(diǎn)A：IA=IAB－ICA結(jié)點(diǎn)B：IB=IBC－IAB結(jié)點(diǎn)C：IC=ICA－IBC左右兩邊相加可得IA＋I(xiàn)B＋I(xiàn)C＝0在任一瞬時(shí)，流向某一結(jié)點(diǎn)的電流之和等于由該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。即對(duì)任一包圍幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的閉合面而言，流入該閉合面（廣義節(jié)點(diǎn)）的電流等于流出該閉合面的電流。11/24/2022電工電子學(xué)B(3)另一種表達(dá)：(4)推廣：證明：結(jié)點(diǎn)A：IA=I873、基爾霍夫電壓定律(KVL)(1)內(nèi)容：(2)符號(hào)的確定：表達(dá)式：U1－U2－U3＋U4＝0U1＋