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《电工电子技术》――直流电路PPT课件
Iq t
带电微粒的定向移动形成了电流,那么电流是 矢量(即有方向的量)。通常规定正电荷运动的 方向为电流的正方向,负电荷的运动方向是电流 的负方向。
1.2.2 电压
1)电压,就像水压似的,水压能使静止的水按一定 的方向流动,那么电压就是能使导体中电子按一定 方向运动的一个物理量。它用来衡量电场力推动正 电荷运动,对电荷做功能力的大小。电路中A、B两 点之间的电压在数值上等于电场力把单位正电荷从 A点移动到B点所做的功。若电场力移动的电荷量Q 为 ,所做的W功为 ,那么A与B点之间的电压为:
1.3 电阻元件和欧姆定律
1.3.1 电阻元件
1. 电阻元件的基础知识 电阻器的主要参数有电阻值、电功率和误差。 一般采用两种方法标注在电阻器上: (1) 直标法,把电阻值、电功率和误差直接标注 在电阻器上,如下图所示:
(2) 色标法,就是用电阻器上的四条不同颜色的色 环,其中三条表示电阻器的电阻值,一条表示误差, 如下图所示,一般小型电阻器上用得比较多,具体识 别方法可查阅元件手册。
把n个电阻并列地连接在两点之间,使这些电阻两 端都承受同一电压的连接方式叫做电阻的并联。
I
I1
I2
I3
U
R1 U1
R2 U2 R3 U3 ...
计算公式:
1 1 1 1
R R1 R2
Rn
G G 1G 2 G n
若 R1R2的 阻Rn 值相等则:
R R1 n
电阻并联电路的特点详见书本。
1.5 电路的工作状态和电气设备的额定值
1.6 基尔霍夫定律
遇到一些复杂的电路问题,如下图中的电桥电路时, 运用基本的串并联方法解决起来就非常困难了。
R1
R2
R3
R4
U
基尔霍夫定律就是从电路的整体和全局上,揭示电 路各段之间电流、电压之间的必然联系。
支路:电路中的每一分支均称为支路; 节点:电路中三条或三条以上的支路相联接的点 称为节点,如图1-25中的a点和b点; 回路:一条或多条支路所组成的闭合回路; 网孔:中间没有支路穿过的独立回路。
U AB
W Q
2)电压的参考方向:
参考方向
U
实际方向
U>0
参考方向
U
实际方向
U<0
1.2.3 电动势
1)非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与 该电荷电量的比值,称为电源的电动势。
E W q
2)电源端电压U与电动势E的关系
若不考虑电源内损耗,即电源内阻,
则电源电动势在数值上与它的端电压相
等,但实际方向相反。 即
将开关K打开,这时电路为开路状态。
1.5.3 短路状态
此时,外电路的电阻可视为零,又由于电源内阻 很R s 小,根据欧姆定律,可知电路中的电流 为I很大。
1.5.4 电气设备的额定值
在电路中,各种电气设备和电路元件都有额定值, 只有按额定值使用,即额定工作状态,电气设备和电 路元件的运行才能安全可靠,经常合理,使用寿命才 会长,如下图为三相异步电动机铭牌。
1.5.1 有载工作状态
将开关K闭合,接通电源与负载,这时电路为有载 工作状态。 描述有载工作状态下的电路参数特征如下:
负载电流
负载电压 电源端电压 电源产生功率
电源输出功率
内阻消耗功率
功率平衡关系
I Us R Rs
UR IR
UUs IRs
Ps UsI
PUI
PI2R
PPs P
1.5.2 开路状态
1.1 电路和电路模型
1.1.1 电路
电路指的是将不同的电子电气器件或设备按一定的方式连 接起来,形成的电流通路。由电源、负载、中间环节三部分 组成。
1.1.2电路模型
实际的电器元件和设备的种类很多,如各种电源、 电阻器、电感器、变压器、电子管、晶体管、固体 组件等等,它们发挥各自的作用,共同实现电路的 功能。
1.3.2 欧姆定律
IU R
R为电阻器的电阻大小,国际单位制中,单位为欧
姆(Ω),U 为电阻器两端的电压,I为流过电阻器的电流。
1.部分电路欧姆定律,也称作外电路欧姆定律, 它忽略电 源内阻,把电源看成一个理想的电动势提供者,如下图 所示。
当电流、电压关联参考方向时,部分电路欧姆定
律表示为:
电流 = 电压/电阻
EUAB
1.2.3 电功与电功率
电功,简单地说就是电流所做的功。
能量转换的速率就是电功率,即单位时间内电器设备 能量转换的大小,简称功率。
P dWui dt
P0时表示元件消耗电功率,P0时表示元件发出
电功率,即当u与 i 的实际方向相同时,表明该元件
消耗电功率,反之,当 u与 i 的实际方向相反时,表 明该元件发出电功率。
用一些模型来代替实际电器元件和设备的外部 功能,这种模型即称为电路模型。
R
DC
电源
电阻
直流电源
电容
晶体
电感
常用的几种理想元件的 电路符号
E
S
简单照明电路的电路模型
1.2 电路的基本物理量
1.2.1 电流
用摩擦方法使物体带上的正电和负电,叫做静电。 物理学上把带电微粒的定向移动, 叫做电流。所 以我们要利用电来照明或者使电风扇转动,都需要有 长时间持续存在的电流。 电流的大小为单位时间内通过某一导体横截面的电 荷量。用表示电流,表示电荷量,表示时间,则计算 电流的公式为:
第1章 直流电路
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻元件和欧姆定律 1.4 电阻串并联 1.5 电路的工作状态和电气设备的额定值 1.6 基尔霍夫定律
第1章 直流电路
1.7 支路电流法 1.8 电压源、电流源及其等效变换 1.9 叠加原理 1.10 戴维南定理 1.11 电路中电位的概念及计算
IU/R
上述公式还可以推导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ如下公式:
电压 = 电流×电阻
UIR
电阻= 电压/电流表
RU/I
2.全电路欧姆定律, 也称闭合电路欧姆定律,它不忽 略电源中的内阻,电源不再是一个理想的电动势提供 者,而是一个具有内阻的电源,如下图所示。
电源的电动势 = 外电路的电压 + 电流 × 电源的内阻 即
UUIRs
电源电动势 = 外电路的等效电阻 × 电流 即
UI(RRs)
1.4 电阻串并联
1.4.1 电阻串联
把n个电阻一个接一个地串接起来,就成为串联电路。
U1
U2
R1
U
R2 I
...
Un
Rn
计算公式: RR 1R 2 R n
若 R1R2 的阻Rn值相等则:
R nR1
电阻串联电路的特点详见书本。
1.4.2 电阻并联