当前位置:文档之家› 电工技术基础课件(1)

电工技术基础课件(1)

两点的电压等于这两点电位差。电压不随参考点变化,但点位会变化。
2021/3/9
13
曾凡峰 制作
电工技术基础
(4)电能、电功率
电能
电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此,电 流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功:
A=UIt
W UIt
式中单位:U【V】;I【A】;t【s】时,电功W为焦耳【J】
2021/3/9
3
曾凡峰 制作
电工技术基础
1.1 电路及主要物理量 1.2 电路模型 1.3 电路的状态和电器设备的额定值 1.4 基尔霍夫定律 1.5 电路分析方法 1.6 非线性电阻电路
2021/3/9
4
曾凡峰 制作
电工技术基础
第一节 电路及其主要物理量
电路:就是电流所通过的路径。它是由电路元件按 一定方式组合而成的。
电压的国际单位制是伏特[V],常用的单位还有毫伏[mV]和 千伏【KV】等,换算关系为: 1V=103mV=10-3KV
电工技术基础问题分析中,通常规定电压的参考正方向 由高电位指向低电位,因此电压又称作电压降。
2021/3/9
10
曾凡峰 制作
电b Va
电源力不是电场力
I
I

流 源
IS
+
模 型
R0I U
RL
_
0
U
电流源模型的外特性
I
0
U
理想电流源的外特性
实际电流源的内阻总是有限值,因此当负载增大时,内
阻上分配的电流必定增加,从而造成输出电流随负载的增
大而减小。即实际电流源的外特性也是一条稍微向下倾斜
的直线。
U I Is R0I
2021/3/9
27
曾凡峰 制作
电工技术基础
两种电源之间的等效互换
等效互换的原则:当外接负载相同时,两种电源模
型对外部电路的电压、电流相等。
I
I
+ US_
a 内阻改并联
+
Uab
Is
=
Us R0
IS
US R0
R0
a
+
Uab
R0
_ 内阻改串联
_
b Us = Is R0
b
两种电源模型之间等效变换时,电压源的数和电流
源的数值遵循欧姆定律的数值关系,但变换过程中内
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素,因此
R L 可以忽略。
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
白炽灯的电
L 路模型可表
示为:
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似,其 电特性单一、确切,可定量分析和计算。
2021/3/9
17
曾凡峰 制作
电路的结构形式和所完成的任务多种多样的,举例:
发电机
升压 变压器
输电线
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
电源
中间环节
负载
电路的组成:电源、负载、中间环节三部分
2021/3/9
5
曾凡峰 制作
电工技术基础
发电机
升压 变压器
输电线
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
电源
中间环节
负载
电源:将非电能转换成电能的装置, 例如:发电机、干电池
2. 任何时刻从集中参数元件一端流入的电流恒等于从它另一 端流出的电流,并且元件两端的电压值完全确定。
工程应用中,实际电路的几何尺寸远小于工作电磁波的波 长,因此都符合模型化处理条件,均可按集中假设为前提, 有效地描述实际电路,从而获得有意义的电路分析效果。
2021/3/9
19
曾凡峰 制作
电工技术基础
内阻上必定增加消耗,从而造成输出电 0
I
压随负载电流的增大而减小。因此,实 电压源模型的外特性
际电压源的外特性稍微向下倾斜。
U Us IR0U
2021/3/9
26
曾凡峰 制作
电工技术基础
理想电流源和实际电流源模型的区别
理想电流源的内阻 R0I∞(相当于开路),因此内部不 能分流,输出的电流值恒定。
线性电容元件的库伏特性
对线性电容元件而言,任一瞬时,其电压、电流的关系也
是微分(`或积分)的动态关系,即: 电容元件的工作方式就是充放电。
iC
C
du dt
因此,只有电容元件的极间电压发生变化时,电容支路才有 电流通过。电容元件也是动态元件,其储存的电场能量为:
wC
1 2
Cu 2
2021/3/9
23
曾凡峰 制作
IS R0
理想的电压源、电流源是不存在的。
2021/3/9
25
曾凡峰 制作
电工技术基础
理想电压源和实际电压源模型的区别
U
S
I
电 压
R0U
输 出

0
I
源 模 型

端U
-US
电 压-
RL
理想电压源的外特性
U
理想电压源内阻为零,因此输出电压
恒定;
实际电源总是存在内阻的,因此实际
电压源模型电路中的负载电流增大时,
受控电源主要用来模拟电子器件中的信号传输关系。如近晶体管,三 极管的几个典型放大电路。
2021/3/9
30
曾凡峰 制作
电工技术基础
么么么么方面
• Sds绝对是假的
电动势在数值上等于电源力将单位正电荷从电源负极b点移到电源正极a点所做 的功,用E表示,单位:伏特(V)。
2021/3/9
11
曾凡峰 制作
电工技术基础
电路中的电位及其计算方法
1、电位的概念
电位实际上就是电路中某点到参考点的电压,电压常用双 下标,而电位则用单下标,电位的单位也是伏特[V]。
例a
例a
24
电工技术基础
(4) 电源元件
(1)电压源
蓄电池
柴油机组 汽油机组
各种形式的电源设备图
任何电源都可以用两种电源
模型来表示,输出电压比较稳
定的,如发电机、干电池、蓄
电池等通常用电压源模型(理想
电压源和一个电阻元件相串联
的形式)表示;
+
US
_
R0
(2)电流源
输出电流较稳定的:如光电池或
晶体管的输出端等通常用电流源模型 (理想电流源和一个内阻相并联的形 式)表示。
电工技术基础
2021/3/9
1
曾凡峰 制作
电工技术基础
第1章 电路的基本概念和分析 第2章 正弦交流电路 第3章 三相交流电路 第4章 电路的过渡过程 第5章 磁路和交流铁心线圈 第6章 变压器
2021/3/9
2
曾凡峰 制作
电工技术基础
第7章 异步电动机 第8章 直流电动机 第9章 控制电机 第10章 继电-接触器控制 第11章 输配电和安全用电 第12章 电工测量
18
曾凡峰 制作
电工技术基础
必须指出,电路在进行上述模型化处理时是有条件的:实 际电路中各部分的基本电磁现象可以分别研究,并且相应 的电磁过程都集中在电路元件内部进行。这种电路称为集 中参数元件的电路。
集中参数元件的特征
1. 电磁过程都集中在元件内部进行,其次要因素可以忽略。 如R,L、C这些只具有单一电磁特性的理想电路元件。
uL
L di dt
发生变化时,电感两端才有电压。因此,我们把电感元件称
为动态元件。动态元件可以储能,储存的磁能为:
wL
1 2
Li2

WL
1 2
LI 2
2021/3/9
21
曾凡峰 制作
电工技术基础
根据电磁感应定律,当电感线圈中的i变化时,磁场也随之变化,并
在线圈中产生自感电动势eL,当电压、电流、电动势的参考方向一致
电工技术基础
电容上的电量: q Cu
电容上的电流与电压的参考方向一致时
i dq C du dt dt
电容上的电场能量:
WC
t
uidt
0
u Cudu 1 Cu2
0
2
直流电路中相当于开路,i=0
电容C的单位:法拉(F),还有微法(uF),皮法(pF)。
2021/3/9 曾凡峰 制作
电容储存电场能
功率用“P ”表示: W UIt P UI 电源中:PE = EI tt
国际单位制:U 【V】,I【A】,电功率P用瓦特【W】
电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯 表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能;电机 1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。
(1) 电阻元 件
U R
电阻元件图符号 0
I
电阻产品实物图
线性电阻元件伏安特性
由电阻的伏安特性曲线可得,电阻元件上的电压、电流
关系为即时对应关系,即: R U
I
或 U=RI
因此,电阻元件称为即时元件。即时
电阻元件上的电压、电流关系遵循欧姆定律。即元件通过 电流就会发热,消耗的能量为: P UI U 2 I 2R
R
单位:欧姆(Ω) 还有千欧( kΩ )、兆欧( MΩ )
电阻消耗能量
2021/3/9
20
曾凡峰 制作
电工技术基础
(2)电感元件
Ψ
L
0
i
电感产品实物图 电感元件图符号 线性电感元件的韦安特性
对线性电感元件而言,任一瞬时,其电压和电流的关系为
微分(或积分)的动态关系,即: 显然,只有电感元件上的电流
相关主题