电路基础-第1章电路的基本概念课件.ppt
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1、1,1.电流和电压的参考方向2.电路元件特性3.基尔霍夫定律,重点:,第一章 电路的基本概念(basic concepts of circuit),2,1.1 电路和电路模型,1.2 电路的基本物理量,1.3 电功率和电能量,1.4 无源二端元件,1.5 有源二端元件,1.6 受控源,1.7 运算放大器,第一章 电路的基本概念,1.8 基尔霍夫定律,3,3 负载,电路是为了传输、转换电能或传递、处理信号,由一些电气设备或元件按一定方式联结起来的电流通路。,1 电源,一、电路的作用与组成,1).电能的传输与转换(电力系统),1、电路的作用:,1.1 电路和电路模型(model),4,一、电路的作
2、用与组成,2).信号的传递与处理,2、电路的组成:,1)电源(source):提供能量或信号(如:电池、发电机、信号源);,2)连接导线(line):联通电路,输送电能;,3)负载(load):将电量转换为非电量(如:电机、电灯、扬声器)。,1、电路的作用:,5,二、电路的模型(circuit model),当有电流通过时:,L,实际的电路元件或器件其电磁性质是很复杂的。,例如:白炽灯(lamp),电压电场储存电场能量 C,C,电流磁场储存磁场能量L,6,二、电路的模型,工程上,为了简化计算,常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质,而把它看成理想电路元件。,7,构造手电筒的电路模型,8,
3、电路实体,电路模型,用理想电路元件组成的电路,称为实际电路的电路模型。,二、电路的模型,9,电压 u(t)、电流i(t)、功率p(t)等。,一、电路分析的基本变量,1.2 电路的基本物理量,current,voltage,电路分析:,已知电路的结构和元件参数确定各部分电压和电流。,激励和响应的概念:,激励:电路中的电源。,响应:电源作用下,电路各部分电压电流。,10,、电流(安培):,直流电流(恒定电流)()用 表示。,交流电流()用 i 表示,2、电压与电位(伏特):,电压:是两点间的电位差,电位:某点到参考点的电压。,direct current,alternating current,1
4、1,12,元件(导线)中电流流动的实际方向有两种可能。,参考方向:任意假定一个方向即为电流的参考方向。,、电流的参考方向,二、电流和电压的参考方向(reference direction),i 0,i 0,电流方向的表示方法:i,13,.电压的参考方向,参考方向u,+,1.a、b哪点电位高?,2.I=?,14,电压参考方向的三种表示方式:,(1)用箭头表示:,(2)用正负极性表示:,(3)用双下标表示:,电动势(E)和电压(U)的区别:,电动势(E)的实际方向是由负极指向正极,即电位升的方向;,电压()的实际方向是由高电位指向低电位,即电压降的方向,15,元件的 u,i 通常采用相一致的参考方
5、向,称之为关联参考方向。,3.关联参考方向,看成电源,看成负载,16,试判断下图中的三个元件,哪个是关联参考方向?,17,1.3 电功率和电能量(power),一、电功率:单位时间内电场力所做的功。,功率的单位:W(瓦)(Watt,瓦特),能量的单位:J(焦)(Joule,焦耳),18,二、功率的计算和判断,u、i 关联参考方向,P0 吸收正功率(实际吸收),P0 吸收负功率(实际发出),19,功率计算实例,P=87=56W消耗功率的电路器件:电阻(灯泡等):电能热能 电动机:电能动能,P=-87=-56W释放功率的电路器件:电 池:化学能电能 发电机:机械能电能,上述功率计算不仅适用于元件,
6、也适用于任意二端网络。电阻元件在电路中总是消耗(吸收)功率,而电源在电路中可能吸收,也可能发出功率。,练习P25 1.1,20,理想电路元件(ideal circuit elements),理想电源元件,理想无源元件,理想电压源,理想电流源,电阻R,电感L,电容C,21,1)电阻的外形图,potentiometers,Surface mounted,一、电阻元件(resistor),1.4 无源二端元件,22,2).符号,电压与电流的参考方向设定为 关联参考方向时:,3).欧姆定律(Ohms Law),u R i,若为非关联参考方向,则,u R i,公式必须和参考方向配套使用!,23,24,电
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