《工学电工学》PPT课件.ppt

电工学电工技术电工教研室 第1章 电路的基本概念与基本定律1.1 电路的作用与组成部分1.2 电路模型1.3 电压和电流的参考方向1.4 欧姆定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.6 基尔霍夫定律1.7 电路中电位的概念及计算 本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2. 理解电路的基本定律并能正确应用；3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义；4. 会计算电路中各点的电位。第1章 电路的基本概念与基本定律 1.1 电路的作用与组成部分 (1) 实现电能的传输、分配与转换 (2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1. 电路的作用 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元器件按一定方式组合而成的。 发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线 2. 电路的组成部分电源: 提供电能的装置负载: 取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线 直流电源直流电源: 提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源: 提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。 1. 2 电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关 手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。 理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。 手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关 电池是电源元件，其参数为电动势 E 和内阻Ro； 灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R； 筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。 开关用来控制电路的通断。 今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。 1. 电流 带电质点有规律的运动形成电流。规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。 电流的大小用电流强度表示。 电流强度：单位时间内通过导体横截面的电量。 单位名称：安（培） 符号：A （Ampere，安培；1775 –1836，France） 1.3 电压和电流的参考方向一. 电路基本物理量的实际方向 SI制中，一些常用的十进制倍数的表示法 符号 T G M k c m ? n p 中文 太 吉 兆 千 厘 毫 微 纳 皮 数量 1012 109 106 103 10–2 10–3 10–6 10–9 10–12 2. 电压（voltage） 电场中某两点A、B间的电压（降）UAB 等于将点电荷q从A点移至B点电场力所做的功WAB与该点电荷q的比值，即 电压的实际方向：由高电位端指向低电位端 （即电位降的方向）单位名称： 伏（特） 符号：V （Volt，伏特；1745 – 1827，Italian） AB 3. 电位（potential） 在分析电路问题时，常在电路中选一个点为参考点 (reference point)，把任一点到参考点的电压（降）称为该点的电位。 参考点的电位为零，参考点也称为零电位点。 电位用? （或V） 表示，单位与电压相同，也是V（伏）。 abcd设c点为电位参考点，则 ? c =0 ? a =Uac， ? b =Ubc， ? d =Udc 两点间电压与电位的关系 仍设c点为电位参考点， ? c=0 Uac = ? a ， Udc = ? d Uad= Uac－ Udc＝ ?a–?d 前例结论：电路中任意两点间的电压等于该两点间的 电位差（potential difference）。 abcd 例 abc1.5 V1.5 V已知 Uab=1.5 V，Ubc=1.5 V (1) 以a点为参考点，? a =0 Uab= ? a–? b ? ? b = ? a –Uab= –1.5 V Ubc= ? b–? c ? ? c = ? b –Ubc=