电工电子技术全套课件

(3) 内阻 r=∞
1.4 .2 电流源
（2）实际电流源 Ia
Uab r IS
b
I IS
I= IS－ U／r
RO越小， 特性越陡
U
1.4.3 电压源与电流源等效变换
Ia
I' a
r
+
U
Es b
r'
U'
IS
b
等效的概念：对外的电压、电流相等。
即：
I=I' U= U'
电压源、电流源等效互换公式
电压源、电流源外特性表达式为
I 3 R3 I 1 R1 E1 0 E2 I 2 R2 I3 R3 0
b
1.5.3 支路电流法解题步骤
I1 c +R1 E1 -
a
I2 R2
d
+
R3 I3
_ E2
b
节点数 N=2 支路数 B=3
1.确定电路支路数B，并 标各支路电流参考方向
2. 确定节点数N，列出
(N -1) 个节点电流方程
布
网
络
支路电流法
1.5 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,其中 包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律两个定律。
复杂电路的几个术语—— 支路：电路中每一个分支 节点：三个或三个以上支路的会交点 回路：电路中任一闭合路径 网孔：内部不含其它支路的回路又称独立回路
例:
b
I1 I2
电容
1.1 电路模型
( 2 ) 电路模型： 将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成的电路。
如： 手电筒的电路模型
中间环节
电 源
负载
理想化 电源
US
R0
理想化 导线
S
R
理想化 电阻
1.2 电路基本物理量
电流
知
识
分 布
电路基本物理量 电压、电位、电动势
网
络
电功率
1.电流
（1）定义：在电场的作用下，电荷有规则的定向移动形成电流 （2）电流大小—电流强度（简称电流）：
电压源
I a
r +
U
Es -
b
Is Es r r' r
Is
电流源
I'
a
U' r'
b
Es Is r'
r r'
提示！
（1）“等效”是指“对外”等效（等效互换 前后对外伏--安特性一致），对内不等效。 （2）恒压源与恒流源不能等效变换。
1.5 基尔霍夫定律
电流定律
知
识
分
基尔霍夫定律 电压定律
1.1 电路模型
电路组成
知
电路
识 分
电路分类
布
电路模型
网 络
理想电器元件
电路模型
电路模型
1.1 电路模型
1 电路：
各种电气元件按一定方式组合起来构成的总体。 它提供了电流流通的路径。
2 电路组成：
（1）电源：把其它形式的能量（信号 ）转化成电能（电 信号）如干电池、蓄电池、发电机等。
（2）负载：或称用电器。—电能（电信号）转化成 其它形式的能量（信号 ）如电灯、电动机等。 （3）控制元件及联结导线—各种形式的开关、导线等
如：
白炽灯 电炉丝 电烙铁
干电池
+
电 阻
R 蓄电池 直流发电机
直流电源 E
或
-
常见的理想电路元件
１）理想化电阻元件：表现为电阻 性，电能转换为热能。是耗能元件。
２）理想化电感元件：表现为电感 性，建立磁场储存磁场能，是储能元件
电阻 电感
３）理想化电容元件：表现为电容性， 建立电场储存电场能，是储能元件
单位时间内通过导体横截面积的电荷量
大小和方向都随时间改变的叫交流，用 i 表示
i = dq/dt
大小和方向都不随时间改变的叫直流，用 I 表示
Q
I
（3） 电流的单位：
t
1安培（A）=1000毫安(mA) 1毫安(mA)=1000微安(μA)
1.电流
（4） 电流的方向：
？ 问题： 在复杂电路中难于判断元件中
I U R
U和 I 为非关联正方向时：
I U
a
R
IR b UR
IR b UR
注意：用欧姆定律列方程时，一定要在 图中标明参考方向。
知识拓展——电桥c 电路
电桥平衡的特征： 检流计电流为0；c、d两点 电位相等 电桥平衡的条件： 相对桥臂电阻乘积相等 即：
Rx R3 R2 R4
电桥的应用： 测外界信号如温度、压力等
( I﹤0 )
2 .电压
（1）定义：电场力把单位正电荷从a点移到b点所作的功 定义为a、b两点间的电压。
交流电压用u表示 u=dw/dq
直流电压用U表示
W U ab Q
（2） 单位 : 1千伏特(kV)=1000伏(V) 1伏(V)＝1000毫伏(mV) 1毫伏(mV)＝1000微伏(μV)
2 .电压
必须掌握的理论知识
1.电流电压方向、参考方向；电位概念；电功率计算 2.电阻欧姆定律；电桥电路平衡条件 3. 电压源、电流源伏安特性及等效变换 4.基尔霍夫定律及支路电流法 5.叠加原理与戴维南定理 6. 电容伏安关系及工作特性
必须掌握的技能 1.万用表使用 2.元件焊接及直流电路组装基本技能
主要内容
电阻
特殊电阻 欧姆定律
电桥电路
1.3.1 电阻元件
1. 定义： 有电阻特性，是消耗电能的元件
2.电阻元件分类：
i
ai
线性电阻
u
u
R
i
b
非线性电阻
u
1.3.1 电阻元件
按材料分碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻
薄膜电阻器
绕线电阻器 滑线电阻器
电位器
1.3.2 欧姆定律
U和 I 为关联正方向时： a
全国高职高专规划教材·精品与示范系列
电工电子技术
田玉主编 王世桥 副主编 王宗贵 主 审
——万用表组装
知识重点
1.电流电压正方向；参考方向；电功率计算 2.电阻欧姆定律及各种特殊电阻 3.电压源、电流源伏安特性 4.基尔霍夫定律 5.电容伏安关系及工作特性
知识难点
1.电流源 2.叠加定理、戴维南定理
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、… ... （共7 个）
网孔： abda … ... (共4个）
Байду номын сангаас
1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL）
1、定律内容：
在任一瞬时，流出节点电流之和等于流入该节点电流之
和。
（1）电压的实际方向
规定为电场力推动正电荷从一点移动到 另一点的方向
提示！ 1.电源无论是提供电能还是吸收电能，其端电压
实际方向总是由正极指向负极。 2.电阻元件电压电流实际方向总是相同。
（2）参考方向：
为了计算分析问题方便而任意假定的电压的方向
电压的参考方向有三种表示方法
1）用“＋” “－” ： 参考方向由“＋’指向“－’。
物理量 的实际方向，电路如何求解？
规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。
参考方向
为了方便复杂电路的分析和计算，往往任意选定某一方向 作为电流的正方向，也称参考方向。常常用箭头表示。
a
电流实际方向
b
a
电流实际b方向
参考方向
I>0 I<0
( I﹥0 )
参考方向
参考方向与实际方向一致 参考方向与实际方向相反
5.电 功 率
电功率的概念： 一段电路或某一电路元件在单位时间内所吸收（消耗）
或提供（产生）的电能。用P 表示
p=ui
ai
单位：瓦[特]（w）。 在直流电路中，电功率为
u
R
b
P U I
若u、i方向不一 致结果如何？
5.电 功 率
提示！
电源可能提供电能也可能吸收电能 ，提供电能 相当于电源，吸收电能相当于负载。
1、定律内容：
在任一瞬时，对电路中任一回路，沿任意循行方向转一周， 各元件电压代数和为0，即：
提示
∑U＝０
回路绕行的方向是指回路的循回方向，一般取顺时 针方向为绕行方向，其中与回路绕行方向一致的元
件，“电压降为正，电压升为负”。 。
例
I1 c +R1
a
I2 R2
d
+
E1 -
I3 R3
_ E2
b
回路 a-b-c-a: I 3 R 3 E1 I 1 R1 0 回路 a-d-b-a: I 2 R 2 E 2 I 3 R 3 0 回路 a-d-b-c-a: I 2 R 2 E 2 E1 I 1 R1 0
U
关联参 考方向
I
U
非关联参
考方向
I
3 . 电位
（1）定义: 在电路中选定一个参考点，其它各点相对于参考点之间 的电压称为该点电位,用V表示,单位：伏
（2）参考点：
电力电路中常以大地为参考点，电路符号是 电子电 路中常以多条支路汇集的公共点或机壳为参考点。电 路符号为“⊥”。 （3）两点电压与电位的关系： 电路中两点之间的电压等于两点的电位之差，所以电 压又称电位差。
降压变压器
热能,水 能,核能 转电能
传输分配电能
电灯
电能转换 为光能