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电工学第一章电路分析基础


电工技术(上篇)
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
电路分析基础 单相正弦交流电路 三相交流系统 变压器 电动机
电子技术(中篇)
第七章 半导体器件 第八章 交流放大电路 第九章 电源电路 第十章 集成运算放大电路 第十一章 数字电路
第一章 电路分析基础
§1-1 电路的基本概念 §1-2 基尔霍夫定律 §1-3 支路电流法 §1-4 叠加原理 §1-5 理想电压源和理想电流源 §1-6 戴维宁定理
p =-ui
p>0时元件吸收能量,为负载; p<0时元 件释放能量,为电源。
判断电源和 负载的方法
例题:求图中各元件的功率并判断元件性质。
I =2A
I= - 2A
I= - 2A
+
U =5V - +
U =5V
-+
U =5V -
(a)
(b)
(c)
例题的电路
解:
(a)关联方向,
P=UI=5×2=10W,
电路模型:由理想元件组成的电路。 理想元件:对实际元件的抽象和概况。
电路模型
电源 Sourse
开关 Switch
干电池 Battery
负载 Load
灯泡 Lamp
开关 电池 灯泡
实际电路元件
US R
R0
电路模型
电路中的物理量及参考方向
1、电流
电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表
示,简称电流。
的功称为a、b两点之间的电压,用uab(Uab)表示,即 :
uab ddwqva vb
电压的方向
实际正方向 假设正方向(参考方向)
实际正方向:高电位指向低电位的方向
假定正方向:任意选取的方向
实际方向和参考方向的关系为:
当电压实际方向与参考方向一致时,电压为正, 反之,电压为负。如图所示。
实际方向
实际方向
第一章 电路分析基础
重点: 1. 电路工作状态的特点 2. 基尔霍夫定律 3. 支路电流法及叠加定理 4. 电压源与电流源 5. 戴维宁定理
第一节 电路的基本概念
一、电路的组成
电路 是为了某种需要而将电器装置按一定方式 组合起来的电流通路。分类:按电流性质分为直流 电路和交流电路。
电路的功能 1.进行能量的转换、传输和分配。 2.实现信号的传递、存储和处理。
流为i,在时间t内电场力所做的功为: w=uit
负载单位时间内消耗的电能称为电功率,即: p=w/t=ui 单位:瓦(W)
电源产生的能量为: we=eit 电源发出的电功率为:pe=ei
电能:A=Pt 1度电=1kWh
功率与电流、电压的关系
(1)关联方向( u、i 参考方向一致)时:
p =ui
(2)非关联方向( u、i 参考方向不一致)时:
P>0,吸收10W功率,元件为负载。
(b)关联方向,
P=UI=5×(-2)=-10W,
+
P<0,产生10W功率,元件为电源。
(c)非关联方向,
I =-2A
U=5V -
( b)
I =-2A
P=-UI=-5×(-2)=10W,
+
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P>0,吸收10W功率,元件为负载。
U=5V -
i dq dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
实际正方向 电流的方向
假设正方向(参考方向)
实际正方向:正电荷移动的方向。
假设正方向:参考方向,是任意选取的。
实际方向和参考方向的关系为:
电流实际方向和参考方向相同,电流为正值,反
之取负值。如图所示。
实际方向
实际方向
I 参考方向
(a) I>0
+
-+
U
参考方向
U
参考方向
(A) U>0
(B) U<0
电压的实际方向与参考方向
电压的表示方法
正负号
a
+
电压的表示方法 箭 头 a
双下标 Uab
u b
u
b
电动势
电源的电动势--在电源内部,非静电力把单位正电 荷从负极经电源内部移到正极时所作的功。用字母e
(E)表示。
电动势的正方向:低电位端 高电位端,是电 位升的方向,与实际电压方向相反。
电工学
主讲教师:李沁雪
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基本物理量的实际方向小结
物理量
实际方向
电流 I 正电荷运动的方向
电压 U 电动势E
高电位 低电位 (电位降低的方向)
低电位 高电位 (电位升高的方向)
单位 kA 、A、mA、
μA kV 、V、mV、
μV
kV 、V、mV、 μV
电位:电路中某点至参考点的电压
电能和电功率
设电路任意两点间的电压为u ,流入该部分电路的电
电路的组成 基本组成部分:电源、负载和中间环节。电源提供 电能,负载取用电能,中间环节传递、分配和控制 电能。 电源:将其他形式的能量转换成电能的设备。
分类:直流电源和交流电源。
电源符号:
+ _
原电池或 蓄电池
直流发 电机
交流发 电机
理想电 压源
理想电 流源
二、电路元件和电路模型
电路元件:电路中的器件。如:电源、负载等。 电源器件:能提供电能。 无源器件:不能提供电能。分为:耗能元件和 储能元件。
路径为: A
E1
D
则:VA=E1
B点的电位,选取路径
B R3 D 则: VB=R3I3
C点的电位,选取路径
C
E2
D
则:VC=E2
I1
A
I2
B
C
+ -
R1 E1
I3
R2 + R3 E2 _
D
图 例题的电路
注意:参考点选定后,各点的电位是 确定值,与选择的路径无关。
2、电压和电动势 电压
电场力把单位正电荷从电场中的a 点移动到b 点所作
2.标出电源和负载的极性;
3.求某点的电位值,就选取一条从该点到 零电位的路径,然后求所经过器件的电位 降(电位降取正值,电位升取负值)的代 数和即为该点的电位。
例题: 如图所示,求A、B、C 三点的电位。
I1
A
I2
B
C
+ R1 - E1
I3
R2
+
R3
E2 _
D
图 例题的电路
解:选取D点为参考点,A点的电位,可选取
I 参考方向
(b) I<0
电流的实际方向与参考方向
电位:电路中为分析的方便,常在电路中选某一点为参
考点,把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
电位是一个相对值,不是一个绝对值
单位:V(伏)
a
b
设c点为电位参考点,则 Vc=0
d
c
Va=Uac,Vb=Ubc,Vd=Udc
电路中电位的计算
电位的计算方法: 1.选取电位的参考零点;
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