《电路基础》--教学课件PPT文件格式下载.ppt

1、变换、存储和处理。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录2、电路模型实体电路实体电路负载电源开关连接导线SRL+UIUS+_R0电路模型电路模型电源电源负载负载中间环节中间环节 用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录 理想电路元件2、电路模型R+US电阻元件电阻元件电阻元件电阻元件只具耗能只具耗能的电特性的电特性电容元件电容元件电容元件电容元件只具有储只具有储存电能的存电能的电特性电特性理想电压源理想电压源理想电压源理想电

2、压源输出电压恒输出电压恒定，输出电定，输出电流由它和负流由它和负载共同决定载共同决定理想电流源理想电流源理想电流源理想电流源 输出电流恒输出电流恒定，两端电压定，两端电压由它和负载共由它和负载共同决定。同决定。L电感元件电感元件电感元件电感元件只具有储只具有储存磁能的存磁能的电特性电特性IS 理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似理想化和近似，其电特性单一单一、精确精确，可定量分析和计算。C电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录 利用电路模型研究问题的特点2、电路模型1、电路模型是用来探讨存在于具有不同特性的、各种真实电路中共同规律的工具。2、电路模

3、型主要针对由理想电路元件构成的集总参数电路，集总参数电路中的元件上所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，任何时刻从元件两端流入和流出的电流恒等、且元件端电压值确定。因此电磁现象可以用数学方式来精确地分析和计算。3、电路分析基本理论中运用电路模型，其主要任务就是在寻求实际电路共有的一般规律、探讨各种实际电路共同遵守的基本规律时带来方便。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录电路由哪几部分电路由哪几部分组成？各部分的组成？各部分的作用是什么？作用是什么？何谓理想电路元件？其中其中“理想理想”二字在二字在实际电路的含义？实际电路的含义？集总参数集总参数元件有

4、何元件有何特征？特征？如何在电路如何在电路中区分电源中区分电源和负载？和负载？试述电路的功试述电路的功能？何谓能？何谓“电电路模型路模型”？学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、提前预习、认真听课、及时复习、独立作业。认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录1、电流1.2 电路的基本物理量 电流的大小i dqdt=（1-1）稳恒直流情况下I Q t=（1-2）1A=103mA=106A=109nA单位换算 电流的方向 习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的正方

5、向。电路图上标示的电流方向为参考方向参考方向，参考方向是为列写方程式提供依据的，实际方向根据计算结果来定。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录2、电压、电位和电动势Ia a 电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0；a点电位：Va=E-IR0=IRb b+URL_SE+R0 电动势电动势E只存只存在电源内部，在电源内部，其数值反映了其数值反映了电源力作功的电源力作功的本领，方向规本领，方向规定由电源负极定由电源负极指向电源正极指向电源正极 路端电压路端电压U。电压的大小反映电压的大小反映了电场力作功的了电场力作功的本领；电压是产本领；电压是

6、产生电流的根本原生电流的根本原因；其方向规定因；其方向规定由由“高高”电位端电位端指向指向“低低”电位电位端。端。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录 三者的定义式三者的定义式2、电压、电位和电动势Uab=WaWbqVa=WaW0qE=W源q 显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此它们的单位一样，都是伏特V。电压等于两点电位之差：三者的区别和联系Uab=VaVb 电源的开路电压在数值上等于电源电动势；电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录3、电功和电功率 电流

7、能使电动机转动、电炉发热、电灯发光，说明电流具有做功的本领。电流做的功称为电功电流做的功称为电功。单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】若U【KV】；t【h】时，电功W为度【KWh】1 1度电度电的概念1000W的电炉加热1小时100W的灯泡照明10小时40W的灯泡照明25小时 日常生活中，用电度表测量电功。当用电器工作时，电度表转动并且显示电流作功的多少。显然电功的大小不仅与电压电流的大小有关，还取决于用电时间的长短。W=W=UItUIt电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录3、电功和电功率 单位时间内电流所作的功称为电功率，电功率

8、的大小表征了设备能量转换的本领。P=UI=IP=UI=I2 2R R=U U2 2/R R国际单位制：U【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】。用电器的铭牌数据值称为额定值，额定值指用电器长期、安全工作条件下的最高限值最高限值，一般在出厂时标定。额定电功率反映了设备能量转换的本领。例如额定值为“220V、1000W”的电动机，是指该电动机运行在220V电压时、1秒钟内可将1000焦耳的电能转换成机械能和热能；“220V、40W”的电灯，表明该灯在220V电压下工作时，1秒钟内可将40焦耳的电能转换成光能和热能。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录 关

9、联和非关联4、参考方向aI负载负载元件元件Ub关联参考方向关联参考方向aI电源电源元件元件Ub 实际电源上的电压、电流方向总是非关联非关联的，实际负载上的电压、电流方向是关联关联的。因此，假定某元件是电源时，其电压、电流方向应选取非关联参考方向；假定某元件是负载时，其电压、电流方向应选取关联参考方向。非关联参考方向非关联参考方向电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录 关于参考方向的有关注意事项4、参考方向（1）分析电路前应选定选定电压电流的参考方向参考方向，并标在图中；（2）参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考方向是列写方程式的需要，是待求

10、值的假定方向而不是真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。（4）参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进 行，实际方向由计算结果确定。（3）电阻、电抗或阻抗一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。（5）在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，不可混为一谈。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录仔细理解下面的例题 图示电路，若已知元件吸收功率为20W，电压U为5V，求电流I。+UI元元 件件I=PU=205=4A 解解解解 图示电路，已知元件中通过的电流为100A，电压U为10V

11、，电功率P。并说明元件性质。+UI元元 件件 解解解解P=UI=10（-100）=1000W元件吸收正功率，说明元件是负载。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录想想、练练 电压、电位、电动势有何异同？电功率大的用电器，电功也一定大，这种说法正确吗？为什么？电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录 电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算 电路提供方便和依据。思考 回答 在电路分析中，引入参考方向的目的是什么？应用参考方向时，你能说明“正、负”、“加、减”及“相同、相 反”这几对名词的不同之处吗？应用参考方向时

12、，“正、负”指在参考方向下，电压电流数值前面的正、负号，若参考方向下某电流为“2A”，说明其实际方向与参考方向相反，参考方向下某电压为“20V”，说明其实际方向与参考方向一致；“加、减”指参考方向下电路方程式各项前面的正、负符号；“相同”是指电压、电流参考方向关联，“相反”指的是电压、电流参考方向非关联。电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录1、几个常用的电路名词1.3 基尔霍夫定律 支路：支路：一个或几个二端元件首尾相接中间无分岔，使各元件上通过的电流相等。（m）结点：结点：三条或三条以上支路的汇集点。（n）回路：回路：电路中的任意闭合路径。（l）网

13、孔：网孔：不包含其它支路的单一闭合路径。m=3abl=3n=2112332网孔网孔=2+_R1US1+_US2R2R3电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录2、结点电流定律KCL KCL定律的内容 任一时刻，流入电路中任一结点上电流的代数和恒等于零。数学表达式为：I1I2I3I4a I I1 1+I I2 2 I I3 3 I I4 4=0=0 通常规定以指向结点的电流取正，背离结点的电流取负。在此规定下，根据KCL可对结点 a列出KCL方程：i i=0 =0 （任意波形的电流）I I =0 =0 （稳恒不变的电流）电路分析基础电路分析基础电路分析基础

14、电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录KCL的有关举例与讨论 举例1i1i4i2i3整理为 i1+i3=i2+i4可列出KCL：i1 i2+i3 i4=0根据 i（t）=0可得KCL的另一种形式：i入入=i出出电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础返节目录返节目录返节目录返节目录KCL的推广应用 对图示电路的三个结点分别列KCL即即 I I =0 =0I IA A+I IB B+I IC C=0=0 可见，在任一瞬间通过任一封闭面的电流的代数和也恒等于零。IAIBIABIBCICAICABCIA=IAB ICAIB=IBC IABIC=ICA IBC 把上述三式相加可得电路分析基础