电工电子学基础A
主讲教师： 陈怡 讲师 jeanmchen@https://www.doczj.com/doc/d09449358.html, 130********
1 电路的基本概念与分析方法
1.5 支路电流法 1.1 1.2 1.3 1.4 电路的基本概念 无源电路元件 有源电路元件 基尔霍夫定律 1.6 叠加原理 1.7 等效电源定理 1.8 受控源 1.9 一阶电路的过度 过程
第1章
1.1.1 电路
电路是电流的通路，它是为了某种需要由某 些电工、电子器件或设备组合而成的 。 S 电 路 模 型 + –
E
I R
实 际 电 路
电路的组成：
电源、负载和导线、开关等。 上页 下页 返回
第1章
电路的作用
发电机 扩 音 器
升 压 变压器 放 大 器
话筒 扬声器
电 力 系 统
降 压 变压器
电 灯 电 炉 电动机
电路的作用
实现电能的传输和转换 实现信号的传递和处理
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第1章
1.1.2 电压、电流及其参考方向
1. 基本物理量
物理量 单位 方向 I（直流）A 、 mA 、μ A 正电荷移动的方向 电流 i（交流） 高电位流向低电位 U（直流） 、 kV 、 mV 、 电位降的方向 V 电压 （高电位 低电位） u（交流）μ V E（直流） 、 kV 、 mV 、电源力驱动正电荷的方 V 电动势 向 （低电位 高电位） e（交流） V μ 功率 P W 、 kW 、 mW (用电或供电) 上页 下页 返回
第1章
2. 电压、电流参考方向 a
电压、电流实际方向： R 1 a
电流方向 b?a,a?b？
R2
+
E
＋ ˉ
＋
I
R
R3
E2
U
ˉ b
R5
R4
E1
b
R6
问题
+
在复杂电路中难于预先判断某段电路
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中电流的实际方向，从而影响电路求解。
第1章
解决方法:
在解题前先任意选定一个方向，称为参 考方向（或正方向）。依此参考方向，根据 电路定理、定律列电路方程，从而进行电路 分析计算。 由计算结果可确定U、I 的实际方向： 计算结果为正，实际方向与假设方向一致； 计算结果为负，实际方向与假设方向相反。
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第1章
[例1.1.1] 已知：E =2V, R =1Ω
a ＋ I UR R d
＋
问：当 Uab 为1V时，I = ?
解：假定I
则：
的参考方向如图所示。
Uab =Uad +Udb =UR + E
UR Uab ?E I= = R R
U ab = 1V , 1? 2 I = A = ? 1A 1
E
－
b －
（实际方向与参考方向相反！）
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第1章
[例1.1.2] 假定U 、I 的参考方向如图所 示，若 I = -3A ，E =2V , R =1Ω a ＋ U =？ ab
I UR R d
＋
解：
Uab = (?I)R + E
={[-(-3）]×1+2}V = 5V
（实际方向与参考方向一致）
E
－
b －
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第1章
小结
1.电压电流“实际方向”是客观存在的物理 现象，“参考方向” 是人为假设的方向。 2.在解题前，先假定电压电流的“参考方向”， 然后再列方程求解。当参考方向与实际方 向一致时为正，否则为负。 3.为方便列电路方程，习惯假设I与U 的参 考方向一致（关联参考方向）。
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第1章
3 电路功率
设电路任意两点间的电压为U，电 流为 I , 则这部分电路消耗的功率为
a I R
+
U
P = UI
b-
如果假设方向不一致怎么办？ 问题： 功率有无正负？
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第1章
a
I R
+
U
P=UI
b-
若计算的结果P > 0, 此部分电路吸收电功率 （消耗能量）,为负载 。 若计算结果P < 0, 此部分电路输出电功率 （提供能量）,为电源 。
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第1章
[例1.1.3] 已知：U = 10 V, I = 1 A 。按图中 I 假设的正方向列式：P = UI a ＋ P =10 W (负载性质）
U － b
若：U = 10 V, I = －1 A 则 P =－10 W（电源性质）
小结：
1 ) P 为“＋”表示该元件吸收功率； P 为“－” 则表示输出功率。 2）在同一电路中，电源产生的总功率和负 载消耗的总功率是平衡的。
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第1章
1.2 电阻、电感和电容元件
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 电阻元件 电感元件 电容元件 额定值
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第1章
1.2.1 电阻元件
＋ u －
i R
电阻（R）：具有消耗电能特 性的元件。
u u = Ri, P = ui = Ri = R t 2
2
2
W =
∫
2
t1
Ri dt
伏安特性：电阻元件上电压与电流间的关 系称为伏安特性。
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第1章
＋ u
i R
伏-安 特性曲线
i u
－ 当R = u ＋ u i
i
恒定不变时，称为线性电阻。
伏-安 特性曲线
i u
当电压与电流之间不是线性函数关系时， 称为非线性电阻。
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第1章
实际的金属导体的电阻与导体的尺寸 及材料的导电性能有关。
l R=ρ S
式中ρ称为电阻率，是表示材料对电流起阻碍 作用的物理量。l 是导体的长度， S 为导体的 截面积。 电阻的单位是欧姆（Ω），千欧（kΩ）。
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第1章
几种常见的 电阻元件
普通金属 膜电阻 绕线 电阻 电阻排 热敏 电阻 上页 下页 返回
第1章
1.2.2 电感元件
电感：能够存储磁场能量的元件。 i
Φ
符号
L
N ×Φ ψ L= = i i
单位电流产生的磁链 单位：H, mH, μH
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第1章
电感元件的基本关系式
+ u i eL +
L
dψ di = ?L eL = ? dt dt
di u = ? eL = L dt
di u=L dt
N ×Φ ψ 其中： L = = i i
电感元件的基本 伏—安关系式 上页 下页 返回