华中科技大学出版社电工电子技术第1章

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电工电子技术基础第1章

b (a)
R2 U2
–
– b
(b)
图1-14 电阻的串联
(3)总功率应等于各段电阻取用的功率之和。
U I=U1I+U2I 或P=P1+P2 (4) 总电阻R等于各电阻之和。即
R=R1+R2
(5) 串联电阻电路的分压关系为
(1-12)
U1
R1 R1 R2
U
U2
R2 R1 R2
U
第十四页，编辑于星期日：二十一点十三分。
Uab=Va–Vb
(1-4)
电压与电位的单位均为伏［特］V。
电压的实际方向规定为电场力的方向，即从高电
位点指向低电位点，即由“+”极性指向“–”极性。因
此在电压方向上，电位是逐点降低的，也称电位降。
电压方向的表示方法：
(1)正负极性； (2)箭头； (3)双下标。
第八页，编辑于星期日：二十一点十三分。
第十九页，编辑于星期日：二十一点十三分。
第1章直流电路
2. 实际电源的等效变换
由电压源和电流源的外
特性可知。如果当两个电 RO
路任何时刻两端口处的伏 +
安关系相同时，可以进行
US –
等效变换。
I a
+
U
I a
IS
+
RO U
-
–
b
b
图1-24 两种电源的等效变换
电压源输出的电流为 I US U，电流源输出电流为，RS(串联I)=RISS(并。联UR)则；S 电电压压源源输等出效的电R电S流压源为R时SU=US-RS I，IS 电流URSS
1 1 1 (1-16)
(5)

电工电子技术第一章.ppt

符号I表示。另一类为交流电流，其大小和方向均随时间而变化，其强度用符号i表示，常简写作ac或AC。
对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒定不变的，其电流强度为：
I Q t
（1-1）
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1.2电路的基本物理量
对于交流电流，若假设在一很小的时间间隔dt内，通过导体
横截面的电荷量为dq，则该瞬间电流强度为
简称西，其SI符号为S。
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1.3 电路的基本元件
3. 电阻元件的伏安特性――欧姆定律电阻元件作为一种理想电路元件，在电路图中的图形符号如图1-11所示。电阻的大小与材料有关，而与电压、电流无关。
若给电阻通以电流i，这时电阻两端会产生一定的电压u，电压u与电流i的比值为一个常数，这个常数就是电阻R，即，
向称为电流的参考方向。电流的参考方向可以任意假设，但电
流的实际方向是客观存在的，因此，所假设的电流参考方向并
不一定就是电流的实际方向。本书中用实线箭头表示电流的参
考方向，用虚线箭头表示电流的实际方向。电流的参考方向与
实际方向如图1-3所示。
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1.2电路的基本物理量
1.2.2 电压及其参考方向
一定电压后，两个极板上会分别聚集起等量异性电荷，并在介
质中形成电场。去掉电容两个极板上的电压，电荷能长久储存，
电场仍然存在。电容元件是实际电容器的理想化模型，简称电
容。电容元件的特性由两个极板上所加的电压和极板上储存电
荷的来表征。电容量的定义是：升高单位电压极板所能容纳的
电荷，即
Cq u
（1-18）
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1.1 电路的基本概念
这种由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元件所组成的电路就是实际电路的电路模型，图1-2即为图1-1的电路模型。电路元件通常包括电阻元件、电感元件、电容元件、理想电压源和理想电流源。前三种元件均不产生能量，称为无源元件；后两种元件是电路中提供能量的元件，称为有源元件。

电工电子技术第1章

解：
∵并联电压相同。 ∴恒流源两端的电压
US 电压源中的电流取决外电路 I I S R
太原理工大学
目录
U ab U S
电工电子技术
1.1.4 元件的功率 (1)概念：负载消耗（吸收）的功率； (2)公式：
电源产生（提供）的功率。
I
—
+ U I 非关联时： + U (3)功率的正负：
关联时：
U S1 U S2 15 5 I 2A R 5
—
PS2 U S2 I 5 2 10W
PR I 2 R 22 5 20W
根据能量守恒定律电路中的功率平衡
太原理工大学
∑P = 0
目录
电工电子技术已知：U1 = 20V， I1=2A，U2=10V，I2=-1A， U3= -10V，I3 = -3A，试求元件的功率，并说明性质。
目录
电工电子技术
1.1.1 电流、电压的参考方向
①电流电荷的定向移动形成电流。
电流的大小用电流强度表示，简称电流。
电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。
U I R dq i dt
太原理工大学
大写 I 表示直流电流小写 i 表示电流的一般符号
目录
电工电子技术正电荷运动方向规定为电流的实际方向。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。
+
_ b
a
I
R
②参考方向的作用
+ U
_
b
.便于列写电路方程 .便于确定实际方向
太原理工大学
非关联参考方向 U与 I 的方向相反
U = -I R
目录
电工电子技术

华中科技大学出版社电工电子技术第1章

q C= u
(F )
电容元件
当电压u变化时，在电路中产生电流: 当电压变化时，在电路中产生电流变化时
dq du i= =C dt dt 电容元件储能
将上式两边同乘上 u，并积分，则得：，并积分，则得：
∫ ui dt = ∫
0
t
u
0
1 2 Cudu = Cu 2
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电气设备的额定值(PN) 电气设备的额定值(PN) 额定值: 额定值电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其额定值，要能够加以区别。额定值，要能够加以区别。一只220V, 60W的白炽灯接在的白炽灯, 例：一只的白炽灯接在220V的电源的电源试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作上，试求通过电灯的电流和电灯在电压下工作时的电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，时的电阻。如果每晚工作小时，问一个月消耗多少电能? 多少电能解: 通过电灯的电流为 P 60 I= A = 0.273 A = U 220
负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率
负载大小的概念: 负载大小的概念负载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定电压一定)。电流和功率增加电压一定。
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3. 电源与负载的判别 (1) 根据 U、I 的实际方向判别 I +
元件1 元件
+ U –
话筒
放大器
扬声器
直流电源: 直流电源提供能源

电工电子技术第一章习题答案

10A
4Ω
5Ω
此时有： I3 =10A*4Ω /（2Ω +4Ω +5Ω ）=40/11A
（4）保留 4V 理想电压源，其余部分按理想电压源短路，理想电流源开路处置，由此可得下图： I4 2Ω + 4V 5Ω 4Ω
由于上图不能形成电流，故 I4 =0. 综合以上，利用叠加定理： IX =I1 +I2 +I3 +I4 =20/11A-45/11A+40/11A+0=15/11A=1.364A 1-16.试求如图电路中的电流 I。 3Ω 1A 4Ω 20Ω 16V + 8Ω 解：利用戴维南定理（1）首先求等效电阻 R0 ，将理想电压源视为短路，理想电流源视为开路，如下图： R0 3Ω U1 3Ω
2Ω I1 4Ω + 20V 5Ω
此时通过整个电路的电流 I1 可得 I1 =20V/（2+4+5） Ω =20/11A （2）保留 5A 理想电流源，此电流方向与正方向相反，其余部分按理想电压源短路，理想电流源开路处置，得下图： I2 2Ω
4Ω
5A
5Ω
此时可得： I2 =（-5）A*9Ω /（2 Ω +4Ω +5Ω ）=-45/11A （3）保留 10A 理想电流源，电流方向与正方向一致，其余部分按理想电压源短路，理想电流源开路处置，得下图： I3 2Ω
此时通过整个电路的电流i1可得i120v2452011a2保留5a理想电流源此电流方向与正方向相反其余部分按理想电压源短路理想电流源开路处置得下图
电工电子技术第一章习题答案
1-1.电路如题所示，求图中的 u,i 或 R。
解：(a)电压与电流同向，则 R=

电工与电子技术-第一章

2013-7-14
2
1.1.1 电路与电路模型
电路——所谓电路就是由各种电气设备和元器件按一定方式连接起来，为电流流通提供路径的总体。
电源：可将其他形式的能量转换成电能、向电路提供电能的装置。负载：可将电能转换成其他形式的能量、在电路中接收电能的设备。中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节，如导线、开关及各种继电器等。
2013-7-14 21
课堂练习
2013-7-14
22
1.2 元件的约束 1.2.1电阻元件 • 电阻物体对电流的阻碍作用，称为物体的电阻，用
符号R表示。电阻的单位是欧姆（Ω）。
l R S
欧姆定律施加于电阻元件的电压与通过的电流成正比。直流电路中在电压与电流关联方向下，U=RI 。如果电阻元件上电压与电流的参考方向相反时，则欧姆定律为U=RI 。
2013-7-14 25
• 电阻的功率对线性电阻元件来说，在电压与电流关联参考方向下，任何时刻元件吸取的功率为
U 2 P UI RI GU R
2
2
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26
1.2.2独立源 • 1、电压源凡端电压按某一规律变化而与其电流无关的
电源就是理想电压源，简称电压源。当端电压是一固定值且与其电流无关时，这种电源为直流理想电压源，简称直流电压源，用Us表示。实际电源可用一个理想电压源Us和内阻Ri相串联的模型来表示，这就是实际电源的电压源模型。 U=USIRi
电能对时间的变化率就是电功率，简称功率。用p或P 表示。直流电路中，电压电流为关联参考方向时，功率表示为P=U I 。这样规定后，当计算出功率值为正即P>0时，表示元件实际吸收或消耗电能；当计算出功率值为负即P<0时，表示元件实际发出电能。功率单位为瓦特（W ）。

华中科技大学电工电子学课件第1章

二、电路模型 (circuit model) 1. 理想电路元件：根据实际电路器件所具备的电磁性质所抽象出来的、具有某种单一电磁性质的元件，其伏安关系 u～i 可用简单数学公式严格表示。用于表示实际器件主要特性的几种理想电路元件：电阻：消耗电能的器件，将电能转变成其他形式的能量电感：各种电感线圈产生磁场，储存电能的作用电容：各种电容器产生电场，储存电能的作用电源：各种将其它形式的能量转变成电能的器件，有电压源和电流源两种形式受控电源：电量之间控制关系的器件
–
B
U >0
U<0
电路中不要标出电压的实际方向
标电压参考方向的三种方式：
(1) 箭头表示：箭头指向为电压(降)的参考方向
U A B
(2) 正负极性表示：由正极指向负极的方向为电压的参考方向
A
+
U B UAB B
(3) 双下标表示：如 UAB , 由A指向B的方向为电压的参考方向
A
小结：
例如：i =1A，R=1Ω
当
dP =0 时 dRL
P = P max ，即，当满足条件： RL= RS
负载获得最大功率：
US 2 P max = 4 RL
RL= RS时，电路效率： η= PRL/ PUS = 50%
1.4 电阻元件、电感元件和电容元件
一、电阻元件
1.线性电阻 R=Const，与流过的电流无关。伏安关系为过原点的直线。 VAR：关联方向，R= u / i = U/ I ；
电流的参考方向
10V
+
10kΩ
I=1mA
1A

I？
/
不正确不正确
2A
元件(导线)中电流流动的实际方向有两种可能:

电工电子技术(非电类.少学时)第一章课件

03
CATALOGUE
直流电路
直流电路的基本概念
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用符号I表示，单位为安培(A)。
电压
电场力对单位正电荷所做的功，通常用符号U表示，单位为伏用的大小，通常用符号R表示，单位为欧姆(Ω)。
电功率
表示电流在单位时间内所做的功，通常用符号P表示，单位为瓦特(W)。
电路的分析方法
支路电流法
以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出方程组求解的方法。
节点电压法
以节点电压为未知量，根据基尔霍夫定律列出方程组求解的方法。
叠加定理
在多个电源共同作用的线性电路中，任何一个支路的电流或电压都可以由各个电源单独作用在该支路产生的电流或电压叠加而成。
戴维南定理
任何一个线性有源二端网络都可以等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。
VS
三角形连接
每个负载的首尾相连，形成闭合三角形，每个负载的首端连接到三相电源的一根线。这种连接方式可以提供220V的相电压和380V的线电压。
三相电路的分析方法与功率计算
分析方法
利用对称分量法分析三相电路，将不对称的三相电路分解为正序、负序和零序三个对称分量。
功率计算
三相电路的总功率等于各相功率之和，即 P=PA+PB+PC。同时，可以根据线电压和线电流计算总功率，即P=√3ULILcosφ。
如果两个电路在结构上相同，只是某些元件的参数不同，则它们在相同的输入下产生的输出相同，即它们是等效的。
电阻的串联、并联等效变换
在电路中，多个电阻串联时，总电阻等于各电阻之和；多个电阻并联时，总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
电源的等效变换

电工电子技术

设总电压为U、电流为I、总功率为P则
一二三电等总流效电强电压度阻处处相R 等R 1R I2 I1 IR 2n In
四总功率五分压关系六功率分配
UU 1U 2 U n
PP 1P 2 P n
U1 U2 Un UI
R1 R2
Rn R
P1 P2 Pn PI2
R1 R2
Rn R
特例：两只电阻、串联时等效电阻则有分压公式：
图二-一交流发电机 a最简单的交流发电机b感应强度分布图
二．正弦交流电的三要素正弦量的瞬时值表达式一般为：
eE msi n t
一幅值瞬时值：用来描述交流电在变化过程中任一时刻的值幅值：瞬时值中的最大值幅值规定用大写字母加脚标m表示例如ImEmUm等
有效值：交变电流的有效值是根据热效应确定的即在相同的电阻R中分别通入直流电和交流电在经过一个交流（ZHOU）期的时间内如果它们在电阻上产生的热量相等则用此直流电的数值表示交流电的有效值常用有效值来衡量交流电的大小有效值规定用大写字母表示如E、I、
当XL>XC时>0总电压超前于电流电路呈感性；当XL<XC时<0总电压滞后于电流电路呈容性；当XL=XC时=0总电压与电流同相电路呈阻性此时电路的状态称为串联谐振复阻抗的模是它的端电压与电流有效值之比称为电路的阻抗复阻抗的幅角是电压与电流的相位角称为电路的阻抗角
三RLC串联电路的功率
一有功功率 PU RII2RUcIos
一．四．一基尔霍夫电流定律KCL 基尔霍夫电流定律又称节点电流定律它描述了连接在同一节点上各支路电流之间的约束关系反映了电流的连续性可缩写为KCL即在任一瞬间流入某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和

电工电子技术基础知识

u3 Um sin(t 240 ) Um sin(t 120 )
Um
u1
u2
u3
0
–Um
2
t
也可用相量表示：
U1 U U 2 U U 3 U
0o 120o 120o
•
U3 120°
120°
•
U2
•
U1 120°
三相电压相量图
对称正弦量特点为： U1 U 2 U 2 0
频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电压称为
平，则输出F 为低电平；只
R
有输入A、B 全为高电平时，
A
输出F 才为高电平。可见输
F 入与输出呈现与逻辑关系： B
与逻辑关系表达式
F = AB
与逻辑关系逻辑符号：
A
&
F
B
2、二极管或门
与逻辑关系真值表：
AB F
00 0 01 0 10 0 11 1
A
只要输入A、B中一个为高
B
F 电平，则输出F 为高电平；
1、常量之间的关系（常量：0和1）
加： 0+0=0 乘：0 ·0=0 非：0 1
0+1=1 1+1=1
0 ·1=0 1 ·1=1
1 0
2、变量和常量的关系（变量：A、B、C…）
加：A+0=A 乘: A ·0=0
A+1=1
A ·1=A
A+A=A
A ·A=A
3、与普通代数相似的定理
非：A A 0
1 电流
一、电流定义
带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动
形成电流。单位时间内流过导体截面的电荷量定义为

精品文档-电工电子技术(雷少刚)-第1章

第1章直流电路基本知识
1.3.1 线性电阻元件以图1-10(a)所示的符号表示。当电压U与电
流I方向一致时，其伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-10(b)
U=IR 图1-10(a)所示电路，是不含电动势，只含有电阻的一段电路。
第1章直流电路基本知识
图1-10 一段电路
第1章直流电路基本知识
第1章直流电路基本知识
图1-2 电路在两种典型场合的应用图
第1章直流电路基本知识
1.1.2 1. 大量电荷的定向移动形成电流。产生电流的条件是：导体两
端存在一定的电压。当金属导体处于电场之内时，自由电子要受到电场力的作用，逆着电场的方向作定向移动，这就形成了电流。
电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面电荷量的多少。电流的强弱用电流强度来表示，对于恒定直流，电流强度I 用在t秒内通过导体横截面的电量Q来表示，即
第1章直流电路基本知识
图1-1 手电筒电路
第1章直流电路基本知识
第一类是电力电路，其功能是进行能量的转换、传输和分
不论是电能的传输和转换电路，还是信号的传递和变换电路，其中来自电源和信号源的电压输入、电流输入称为激励，它推动电路工作。激励在各部分所产生的电压和电流输出称为响应。对电路的分析，就是在已知电路结构和元件参数的情况下，分析激励和响应之间的关系。图1-2是电路在两种典型场合的应用。
对等式两边同乘以I
U=IRL=E-IR0
UI=EI-I2R0
令P=UI、PS=EI、P0=I2R0
P=PS-P0
即
PS=P+P0
此式说明，电路在有载工作状态下，电压源E产生的功率等于电
源内阻R0损耗的功率与负载RL消耗的功率之和。

华科编版电工电子第一章教材

Page 10 ▶
2019年4月21日▶
1-2 电路的基本物理量及其正方向
I E + – + U RL
S
1-2-1 电流 Ro – 1、电流的含义物理现象：带电粒子的有序运动
电流强度：表征电流的大小
dq i= dt 安培（A） 2、电流的表示意义 I:直流、恒定电流（不随时间变化）
S
i：大小和方向随时间变化
1-2-2 电压 1、电压的概念和定义 dw u = dq 伏特 V
b
E dl
2、电压的正方向（或参考极性）
•电压真实方向的习惯规定从高电位到低电位 •电压参考方向的提出
a
a
R1 R3 R2 R5 R4
b
AC
R
②
R6
E
2019年4月21日▶
Page 14 ▶
3、电压参考方向的表示、意义 u a
元件
> 0实际方向与参考方向一致 b iab
i
<0 实际方向与参考方向相反
例：
I a R
I’
b
I = 5A，则电流从 a 流向 b；
I’ = ?A，电流从 a流向 b 。
问题：1、电流真实方向随正（参考）方向的变化而变化吗？ 2、由电流的正负能判断电流的真实方向吗？
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2019年4月21日▶
2. 直流电路中电位和功率计算方法
3. 基尔霍夫定律 4. 电压源、电流源特性及其等效变换
Page 7 ▶
2019年4月21日▶
1-1电路的组成
电路是为了某种需要由若干个电气设备或器件按一定方式组合而成的电流通路。开关 1-1-1实际电路灯泡

电工电子技术课件第1章

参考方向关联 U
U
情况下，吸收
非关联
的电功率为：
P UI
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率，元件为负载；
（U和I的实际方向相同，是负载）
若 P < 0，电路实际发出功率元件为电源。
（U和I的实际方向相反，则是电源）
例1.1 试判断(a)、(b) 中元件是吸收功率还是发出功率。
+
I= -1A
三、电流的实际方向
正电荷运动的方向。(客观存在）
电流的方向可用箭头表示,
也可用字母顺序表示( iab )
iR
a
b
1.2.2 电压
一、电位
定义：电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做
的功。
（电路中电位参考点：接地点，Vo= 0）单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
二、电压
定义：电场力把单位正电荷从一点移到另一点所做的功。
A
A
U
U
B
U=4V
B
U= -4V
电源两端的电压
结论：
当电压的参
电动势正方向表示电位升
考方向与电动
电压正方向表示电位降
势的参考方向
A
相反时 U E
A
当电压的参
E
U
E
U 考方向与电动势的参考方向
B
E 5V
B
E 5V
相同时
U E
U VA VB 5V U VB VA 5V
UE
U E
注意：
1.6.1 电感元件
一、线性电感（L为常数） i
N — 匝数 Φ — 磁通
Ψ — 磁链 N
韦伯（Wb）

华中科技大学数字电子技术第1章数字逻辑基础

二进制数 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
5421码 0 1 2 3 4
5 6 7 8 9
第1章数字逻辑基础
第1章数字逻辑基础
余 3码余 3 码是8421 BCD码的每个码组加 3 (0011)形成的。余 3 码也具有对 9 互补的特点，即它也是一种 9 的自补码，所以也常用于BCD码的运算电路中。
2
第1章数字逻辑基础
第1章数字逻辑基础
二进制数码为 0、1，基数是2。计数规律为逢二进一，即：1＋ 1 ＝ 10，二进制数的权展开式：如： (101.01)2＝ 1×22＋ 0×21＋ 1× 20＋ 0× 2－ 1＋1× 2－ 2 ＝ (5.25)10 二进制数只有0和 1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。运算规则加法规则： 0+0=0， 0+1=1， 1+0=1， 1+1=10 乘法规则： 0.0=0， 0.1=0 ， 1.0=0， 1.1=1
二进制数 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
2421码 0 1 2 3 4
5421 BCD码 5421BCD码是有权码，各位的权值分别为5， 4，2， 1。
5 6 7 8 9
十进制数码为 0～9，基数是10。计数规律为逢十进一，十进制数的权展开式： 103、 102、 101、 100称５×１０３＝５０００为十进制的权。各数２５×１０＝５００位的权是10的幂。任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的５５５５＝５５５５权的乘积之和，称权展开式。同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。５×１００＝＋５即： (5555)10＝5× 103 ＋ 5×102＋ 5×101＋ 5×100 ５×１０１＝５０

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第1章电路的基本概念与定律
1.1 电路的基本概念 1.2 电路的模型与理想元件 1.3 电路的基本状态 1.4 基尔霍夫定律 1.5 电路中电位的概念及计算 1.6 电阻的串联与并联
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电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备是电流的通路或电路元件按一定方式组合而成。或电路元件按一定方式组合而成。 1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、
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1.3.1 电源有载工作
开关闭合,接通电开关闭合接通电源与负载。源与负载。 1. 电压电流关系 + E –
I
R
E I= R0 + R
U = IR 负载端电压
R0 或 U = E – IRo
UI = EI – I2Ro 2. 功率与功率平衡 P = PE – ∆ P (3) 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。
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电容元件(由两个极板组成）电容元件(由两个极板组成）
电容两端加电源后，其两个极板上分别 + 电容两端加电源后，聚集起等量异号的电荷，聚集起等量异号的电荷，在介质中建立起 u _ 电场，并储存电场能量的性质。电场，并储存电场能量的性质。电容：电容：
i C
发电机升压变压器输电线降压变压器电灯电动机电炉 ...
(2)实现信号的传递与处理 (2)实现信号的传递与处理话筒扬声器
放大器
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2. 电路的组成部分电路的组成部分
电路一般由电源、负载和中间环节组成电路一般由电源、负载和中间环节组成电源
电源: 电源提供电能的装置
一
一
出
电压源模型（实际电压源）电压源模型（实际电压源）
I 实际电压源可以由电动势 E和内阻 R0 串联的电路模型来模拟。路模型来模拟。 + E R0 电压源模型 + U – I + 实际电流源可以由电流 IS 和内阻 R0 并联的电路模型来模拟。电路模型来模拟。 IS R0 U R0 U － RL RL
负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率
负载大小的概念: 负载大小的概念负载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定电压一定)。电流和功率增加电压一定。
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3. 电源与负载的判别 (1) 根据 U、I 的实际方向判别 I +
元件1 元件
+ U –
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理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源） I 符号 E + _ 特点: 特点: (1) 电压电压电 (2) 恒压源 + U _ U E RL
O
I 外特性曲线恒外电电
1 E = 10 V RL 恒压源外电电压恒电 RL= 1 Ω U = 10 V I = RL = 10 Ω U = 10 V I =
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理想电路元件
1.电压源与电流源 1.电压源与电流源电压源：给外电路提供一个较恒定的电压，电压源：给外电路提供一个较恒定的电压，例如干电池等。电池等。电流源：给外电路提供一个较恒定的电流，电流源：给外电路提供一个较恒定的电流，例如太阳能电池（光电池）阳能电池（光电池）等。
电流源模型（实际电流源）电流源模型（实际电流源）
电流源模型
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2.电阻元件、电感元件与电容元件电阻元件、 i 电阻元件
根据欧姆定律: 根据欧姆定律
+ u _ 方向相同时） u= iR（U,I 方向相同时） R
即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的导电性能有关，表达式为：导电性能有关，表达式为：R = ρ l S 电阻的能量 W =
+
元件2 元件
–
–
电源：电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，端流出，、实际方向相反，即电流从“+”端流出发出功率）（发出功率）负载：负载： U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。端流出。、实际方向相同，即电流从“ 吸收功率）（吸收功率） P19 1-7
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电气设备的额定值(PN) 电气设备的额定值(PN) 额定值: 额定值电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其额定值，要能够加以区别。额定值，要能够加以区别。一只220V, 60W的白炽灯接在的白炽灯, 例：一只的白炽灯接在220V的电源的电源试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作上，试求通过电灯的电流和电灯在电压下工作时的电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，时的电阻。如果每晚工作小时，问一个月消耗多少电能? 多少电能解: 通过电灯的电流为 P 60 I= A = 0.273 A = U 220
话筒
放大器
扬声器
直流电源: 直流电源提供能源
负载直流电源
ห้องสมุดไป่ตู้
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励，激励响应。工作；由激励所产生的电压和电流称为响应工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
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电路的基本物理量
1. 电路基本物理量及其方向物理中对基本物理量规定的方向物理量电流 I 电压 U 电动势E 电动势实际方向正电荷运动的方向高电位 → 低电位电位降低的方向) (电位降低的方向) 低电位 → 高电位电位升高的方向) (电位升高的方向) 单位 kA 、A、mA、 A、mA、 µA kV 、V、mV、、、 µV kV 、V、mV、、、 µV
∫
t
0
ui d t =
∫
t
0
Ri d t ≥ 0
2
表明电能全部消耗在电阻上，转换为热能散发。表明电能全部消耗在电阻上，转换为热能散发。
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电感元件（主要有线圈和磁芯组成）电感元件（主要有线圈和磁芯组成）
描述线圈通有电流时产生磁 + 储存磁场能量的性质。场、储存磁场能量的性质。 u 1.电感值L 1.电感值电感值L 电流通过一匝一匝线圈产生电流通过一匝线圈产生磁通) 磁通 Φ(磁通电流通过N匝线圈产生电流通过匝电感: 电感 eL
+
i
Φ
磁链) 磁链 ψ = NΦ(磁链 ( H)
ψ NΦ L= = i i
线性电感: 为常数; 非线性电感: 线性电感: L为常数; 非线性电感: L不为常数 dψ di = −L 2.自感电动势： e L = − 2.自感电动势自感电动势： dt dt
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3.电感元件储能 3.电感元件储能 di 根据图中电量的方向可得：根据图中电量的方向可得： u = − e L = L 将上式两边同乘上 i ，并积分，则得：并积分，则得：
升压变压器输电线
负载: 负载取用电能的装置
电灯电动机电炉 ...
发电机
降压变压器
中间环节：传递、中间环节：传递、分配和控制电能的作用
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2.电路的组成部分 2.电路的电路的组成部分信号源: 信号源提供信息
信号处理：信号处理：放大、调谐、放大、调谐、检波等
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(3) 实际方向与参考方向的关系实际方向与参考方向的关系实际方向与参考方向一致电流(或电压值为正值一致，或电压)值为正值；实际方向与参考方向一致，电流或电压值为正值；实际方向与参考方向相反电流(或电压值为负值相反，或电压)值为负值。实际方向与参考方向相反，电流或电压值为负值。电路如图所示。例: 电路如图所示。
I E 3V + + U U´ + I′ ′
R0
P19 1-7
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1. 2 电路模型与理想元件
为了便于用数学方法分析电路, 为了便于用数学方法分析电路一般要将实际电路模型化，路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。路相对应的电路模型。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。电容元件和电源元件等。例：手电筒手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。
符号 I S
IS 外特性曲线特点: 特点: (1) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ；输出电流是一定值流是一定值， (2) 恒流源 1 电 U 外电定外输出电流
理想电流源（恒流源) 理想电流源（恒流源) I U + U RL _ O
I
IS = 10 A， RL ，恒流源， RL= 1 Ω ， I = 10A ，U = RL = 10 Ω ， I = 10A ，U = 电流恒定，电流恒定，电
q C= u
(F )
电容元件
当电压u变化时，在电路中产生电流: 当电压变化时，在电路中产生电流变化时

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