电工基础 电子讲义模板课件.ppt

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1、2019-6-16,1,电工基础 电子讲义 大连职业技术学院 电气与电子工程技术系,谢谢观赏,2019-6-16,2,第一章 电路的基本概念和基本定律第二章 电路的等效变换第三章 线性网络的一般分析方法第四章 线性网络的基本定理第五章 正弦稳态电路第六章 互感电路第七章 三相电路第八章 非正弦周期电流电路第九章 线性电路过渡过程的分析第十章 线性电路过渡过程的复频域分析第十三章 磁路和铁心线圈电路,谢谢观赏,2019-6-16,3,第一章 电路的基本概念和基本定律 第一节 电路和电路模型 第二节 电路的基本物理量 第三节 电阻元件和欧姆定律 第四节 电压源和电流源 第五节 电路的工作状态 第六

2、节 基尔霍夫定律,谢谢观赏,2019-6-16,4,1.1 电路和电路模型,电路：是各种用电设备按一定的方式连接起来的整体，它提供了电流流通的路径。,电路的两个功能：进行能量的转换、传输和分配。对电信号的处理和传递。,电路有时也称为电网络。,谢谢观赏,2019-6-16,5,电路模型：用抽象的理想元件及其组合近似地替代实际的电路元件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。,谢谢观赏,2019-6-16,6,电路由电源、负载、中间环节组成。理想的元件：,电压源：,电流源：,电阻：,电感：,电容：,谢谢观赏,2019-6-16,7,1.2 电路的基本物理量,谢谢观赏,2019-6-16,8,电路中

3、物理量的正方向,物理量的正方向：,谢谢观赏,2019-6-16,9,物理量正方向的表示方法,谢谢观赏,2019-6-16,10,电路分析中的假设正方向（参考方向）,问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？,电流方向AB？,电流方向BA？,谢谢观赏,2019-6-16,11,(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；,解决方法,(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。,(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；,谢谢观赏,2019-6-16,12,例,已知：US=

4、2V,R=1问：当U分别为 3V 和 1V 时，IR=?,谢谢观赏,2019-6-16,13,谢谢观赏,2019-6-16,14,(4)为了避免列方程时出错，习惯上把 I 与 U 的方向 按相同方向假设。,(1)方程式R=U/I 仅适用于假设正方向一致的情况。,(2)“实际方向”是物理中规定的，而“假设正方向”则 是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。,(3)在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程 计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的.,提示,谢谢观赏,2019-6-16,15,例,称IR和UR为关联参考方向,称IR和UR为非关联参考

5、方向,谢谢观赏,2019-6-16,16,电 功 率,功率的概念：单位时间内电路吸收或释放的电能定义为该电路的功率。p=dw/dt=dw/dtdq/dt=ui,谢谢观赏,2019-6-16,17,U、I 在关联参考方向下,P=UI,P=-UI,U、I 在非关联参考方向下,若 P 0,“吸收功率”（负载）,若 P 0,“发出功率”（电源）,谢谢观赏,2019-6-16,18,当计算的 P 0 时,此部分电路消耗电功率，为负载。,所以，从 P 的+或-可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。,结 论,在进行功率计算时：,当计算的 P 0 时,此部分电路发出电功率，为电源。,谢谢观赏,2019-6-

6、16,19,练习,求下列各电路中电源的功率,谢谢观赏,2019-6-16,20,伏-安 特性,线性电阻,非线性电阻,1.3 电阻元件和欧姆定律,谢谢观赏,2019-6-16,21,注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明正方向。,欧姆定律,谢谢观赏,2019-6-16,22,广义欧姆定律(支路中含有电压时的欧姆定律),当 UabUS 时，I 0 表明方向与图中假设方向一致。当 UabUS 时，I 0 表明方向与图中假设方向相反。,谢谢观赏,2019-6-16,23,2、电导G,单位 西门子（s）G=1/R 欧姆定律可表示为i=uG,G总=G1+G2 1/R总=1/R1+1/R2,谢谢观赏,2

7、019-6-16,24,1.电压源,伏安特性,电压源模型,1.4 电压源和电流源,主要介紹有源元件中的两种电源：电压源和电流源。,谢谢观赏,2019-6-16,25,理想电压源（恒压源）:RO=0 时的电压源.,特点：(1）输出电 压不变，其值恒等于电压源。即 Uab US；,（2）电源中的电流由外电路决定。,谢谢观赏,2019-6-16,26,恒压源中的电流由外电路决定,设:US=10V,当R1 R2 同时接入时：I=10A,例,谢谢观赏,2019-6-16,27,恒压源特性中不变的是：_,US,恒压源特性中变化的是：_,I,_ 会引起 I 的变化。,外电路的改变,I 的变化可能是 _ 的变

8、化，或者是_ 的变化。,大小,方向,+,_,I,恒压源特性小结,US,Uab,a,b,R,谢谢观赏,2019-6-16,28,2.电流源,电流源模型,谢谢观赏,2019-6-16,29,理想电流源（恒流源):RO=时的电流源.,特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电 流源电流 IS；,（2）输出电压由外电路决定。,谢谢观赏,2019-6-16,30,恒流源两端电压由外电路决定,设:IS=1 A,谢谢观赏,2019-6-16,31,恒流源特性小结,恒流源特性中不变的是：_,Is,恒流源特性中变化的是：_,Uab,_ 会引起 Uab 的变化。,外电路的改变,Uab的变化可能是 _ 的变化，或者是

9、_的变化。,大小,方向,理想恒流源两端可否被短路？,谢谢观赏,2019-6-16,32,I,US,R,_,+,a,b,Uab=?,Is,原则：Is不能变，US 不能变。,电压源中的电流 I=IS,恒流源两端的电压,谢谢观赏,2019-6-16,33,恒压源与恒流源特性比较,Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对 Uab 无影响。,I 的大小、方向均为恒定，外电路负载对 I 无影响。,输出电流 I 可变-I 的大小、方向均由外电路决定,端电压Uab 可变-Uab 的大小、方向均由外电路决定,谢谢观赏,2019-6-16,34,1.5 电路的工作状态,电路有三种工作状态：开路、短路、额定工作状态

10、。1、开路,开路时I=0，内阻Ro上电压降为零。,开路电压UOC=Us,谢谢观赏,2019-6-16,35,2、短路,U ab=0V 短路电流 ISC=US/RO,谢谢观赏,2019-6-16,36,3、额定工作状态,任何电气设备都有一定的电压、电流和功率的限额。,额定值就是电气设备制造厂对产品规定的使用限额。,电气设备工作在额定值的情况下就称为额定工作状态。或称“满载”。设备超过额定值工作时称为“过载”。,谢谢观赏,2019-6-16,37,1.6 基尔霍夫定律,用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关 系，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。,名词注释：,谢谢观赏,2019-6-16

11、,38,支路：ab、ad、.（共6条）,回路：abda、bcdb、.（共7 个）,节点：a、b、.(共4个）,例,谢谢观赏,2019-6-16,39,(一)基尔霍夫电流定律,对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为 0。,基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性原理。,例,或：,谢谢观赏,2019-6-16,40,电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。,I1+I2=I3,I=0,基尔霍夫电流定律的扩展,I=?,谢谢观赏,2019-6-16,41,(二)基尔霍夫电压定律,对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，各部分电压的代数和为 0。,例如：回路 a-d-c-a,即：,或：,谢谢观赏,2019-6-16,42,基尔霍夫电压定律也适合开路。,例,谢谢观赏,2019-6-16,43,关于独立方程式的讨论,问题的提出：在用基尔霍夫电流定律或电压定律列方程时，究竟可以列出多少个独立的方程？,谢谢观赏,2019-6-16,44,谢谢观赏,2019-6-16,45,设：电路中有N个节点，B个支路,N=2、B=3,小 结,谢谢观赏,2019-6-16,46,1,+,+,-,-,3V,4V,1,+,-,5V,I1,I2,I3,谢谢观赏,2019-6-16,47,第一章 结束,谢谢观赏,