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电路的基本概念和基本规律课件

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第一章电路的基本概念和基本定律

第一章电路的基本概念和基本定律
电路：电流的通路.
开关
实际电路
电源
电路模型 3
（1）电源：供给电能的设备。
把其它形式的能量转换为电能。
（2）负载： 消耗电能的设备。
把电能转换为其它形式的能量
（3）中间环节（又称传输控制环节）：
各种控制电器和导线，起传输、分 配、控制电能的作用。
4
1.1.2 电路中的物理量 1、电流
定义 电荷有规律的定向运动即形成电流
(2) 列电路方程：
Uab UR E
UR Uab E
IR
UR R

Uab E R
15Leabharlann R aIR E UR
b U
IR

U
R
E
(3) 数值计算
U 3V
IR

3-2 1
1A
（实际方向与假设方向一致）
U 1V
IR
1 2 1

1A
（实际方向与假设方向相反）
16
（共7 个）
31
(一) 克氏电流定律（KCL）
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, 即： I 入= I 出 或者说，在任一瞬 间，一个节点上电流的代数和为 0。 即： I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或：
I4
I1 I3 I2 I4 0
(二) 克氏电压定律（KVL）
对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其 电位升等于电位降。或各电压的代数和为 0。
I1
a
I2
即： U 0
R1
R2
例如： 回路 #3

电工电子学课件_______第一章

电工电子学课件_______第一章

uab
b
13
关联参考方向与非关联参考方向 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向 可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常 常将其取为一致，称关联参考方向；如不一致， 称非关联参考方向。 i
a
i u
b a
+
−
u
+
b
(a)关联参考方向
(b)非关联参考方向
如果采用关联参考方向，在标注时标出一种即可。 如果采用非关联参考方向，则必须全部标注。
b （b）
三、电路中的功率
定义： 单位时间内元件吸收（消耗）或发出（释 放）的电能。 dw 数学表达式： p dt 单位：瓦特 W 方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表 示的是该元件吸收（消耗）功率的大小。即为：
i i
w
+ u
w
+ u
p>0
18
p<0
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
34
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
实际电压源 I + − Rs Us
U Us
RL
0 理想电压源 实际电压源
U
I
电源内阻，表 示内部损耗 U = Us – IRs
Rs越小 特性曲线越平坦
当Rs = 0 时，实际电压源模型就变成电压源模型
35
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
2.电流源
Uab
15
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
Uab是否表示a端的电位高 于b端的电位？
a
Uab 元件
b
Uab只表示a、b两端电位的参考 方向为由a指向b。实际两点电 位哪点高，要看是Uab>0，还是 Uab<0。若Uab>0，则a端电位高 于b端电位。反之， b 端电位高 于a端电位。

电路的基本概念和基本定律—独立电源和电路工作状态(电路分析课件)

电路的基本概念和基本定律—独立电源和电路工作状态(电路分析课件)
（1）额定电流：电气设备在一定的环境温度条件下长期连续工作所容许通过 的最佳安全电流。
（2）额定电压：电气设备正常工作时的端电压。 （3）额定功率：电气设备正常工作时的输出功率或输入功率。
2．额定工作状态
若电气设备正好在额定值下运行，这种在额定情况下的有载工作状态称为额定状 态。这是一种使设备得到充分利用的经济、合理的工作状态。
文字文字
（1）电路中的电流I= 0。
（2）电源两端的开路电压UOC=E，负载两端的电压U= 0。 （3）电源产生的功率与负载转换的功率均为零，即PE=P=0这种电路状态又称 为电源的空载状态。
2．短路状态 电路中任何一部分负载被短接，使该两端电压降为零，这种情况称电路处于短路状态。 图1-36（a）所示电路是电源被短接的情况，其等效电路如图1-36（b）所示。
10（0 A）
（2）电源开路电压为 U0 E UN IN R0 220 100 0.2 24（0 V）
（3）电源在额定状态时的负载电阻为
RN
UN IN
220 2.（2 ） 100
（4）由于短路时负载电阻R = 0，因此短
路电流为
IS
E R0
240 0.2
1 20（0 A）
电压源与电流源
电气设备工作在非额定状态时有以下两种情况。 （1）欠载：若电气设备在低于额定值的状态下运行称为欠载。这种状态下设备 不能被充分利用，还有可能使设备工作不正常，甚至损坏设备。 （2）过载：电气设备在高于额定值（超负荷）下运行称为过载。若超过额定值 不多，且持续时间不长，一般不会造成明显的事故；若电气设备长期过载运行， 必将影响设备的使用寿命，甚至损坏设备，造成电火灾等事故。一般不允许电气 设备长时间过载工作。
电路有载工作状态的特征如下: ① 电路中的电流：I E

电工基础第1章-电路的基本概念和基本定理PPT课件

电工基础第1章-电路的基本概念和基本定理PPT课件

I3>0, 故I3的实际方向与参考方向相同， I3由b点流向 d点。
I1
b
I2
a
I3
c
2021/6/4
d
10
3. 直流电流的测量
在直流电路中， 测量电流时， 应根据电流的实际方 向将电流表串入待测支路中， 如图所示， 电流表两旁标 注的“+”“—”号为电流表的极性。
R2 I2＝－1 A
－
＋
A2
R3
US －＋
R1 ＋
－
A1
I1＝2 A
2021/6/4
11
二、电压
1. 电压的定义
电路中A、 B两点间的电压是单位正电荷在电场 力的作用下由A点移动到B点所减少的电能, 即
uAB lqim 0 W qABddW AqB
电压的SI单位是伏［特］, 符号为V。 常用的有千伏 （kV）、毫伏（mV）、 微伏（μV ）等。
元件的电压参考方向与电流参考方向是一 致的, 称为关联参考方向
i
＋
u
－
2021/6/4
14
4.直流电压的测量
在直流电路中， 测量电压时， 应根据电压的实际 极性将直流电压表并联跨接在待测支路两端 。
如图所示， 若Uab=10V， Ubc=—3V， 测量这两个电压 时应按图示极性接入电压表。电压表两旁标注的“+”、
并标明电压表极性。
a 1
I1 3
b 2
I2 4
c I3
5
d
(a)
＋－ V1
a
b
1
3
＋
4
A1 －
d
(b)
c 2
＋
V2
5

《电路基本概念》PPT课件

《电路基本概念》PPT课件

第1章 电路的基本概念和基本定律
i 参考方向
i
参考方向
实际方向
(a)
实际方向
(b)
a
b
a
b
iab
iba
(c)
(d)
图1.2 电流的参考方向
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.2.2 电压及其参考方向
电路中A、 B两点间的电压是单位正电荷在电场力的作 用下由A点移动到B点所减少的电能, 即
uAB lqi m 0 WqABddW AqB
第1章 电路的基本概念和基本定律
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电流电压及其参考方向 1.3 电功率和电能 1.4 电阻元件和欧姆定律 1.5 电容和电感元件 1.6 基尔霍夫定律
第1章 电路的基本概念和基本定律
开关
干 电 池
(a)
小灯泡
S
Ri
＋
R
Us
－
(b)
图1.1 电路的组成
p uiiLdi dt
1.6
第1章 电路的基本概念和基本定律
基尔霍夫定律是集中参数电路的基本定律, 它包括电流定 律和电压定律。为了便于讨论, 先介绍几个名词。
（1）支路: 电路中流过同一电流的一个分支称为一条支 路。
（2）节点: 三条或三条以上支路的联接点称为节点。 (3) 回路: 由若干支路组成的闭合路径,其中每个节点只
A
BA
B
＋u －
u
(a)
(b)
图1.3 电压的参考方向
第1章 电路的基本概念和基本定律
元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的, 称为关联参
考方向。
i

电路的基本概念和基本定律—基尔霍夫电压定律(电路分析课件)

电路的基本概念和基本定律—基尔霍夫电压定律(电路分析课件)

(3)
R3I3 R2I2 +E2 =0
(网孔2)
代入已知数据，解得：I1 = 4 A，I2 = 5 A，I3 = 1 A。
电流I1与I2均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方
向相同，I3为负数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。a I3
思考：右图 abcda回路的电 压方程如何写？
R1
R2
d
b
R3
US1
US2
I2
c
按标注方向循环一周，根据电压与电流的参考方向可得： Uab+Ubc+Ucd+Uda=0
由于Uab=-I2R2、Ubc=-Us2、Ucd=-Us1、Uda=I1R1，分别代入上式可得 I1R1-I2R2+Us2-Us1=0
知识推广
基尔霍夫定律可推广用于任一不闭合回 路。
想一想
你知道怎样求出图中 开路电压Uab？
根据基尔霍夫电压定律可得 Uab+I3R3+I1R1-Us1-I2R2+Us2=0 即 Uab=-I3R3-I1R1+Us1+I2R2-Us2
d R2
US1 I1
R1 R3
c
US2 a
I2
b I3
支路电流法： 以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出联 立方程组求解各支路电流的分析方法。
用基尔霍夫定律解题的步骤：
（1）标出各支路的电流方向和网孔电压的绕向。
（2）用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式（若电路有m个节点，只需列出 任意(m 1)个独立节点的电流方程）。
（3）用基尔霍夫电压定律列出网孔的回路电压方程（条n支路列n-（m-1）个 方程）。 （4）联立方程求解支路的电流（n条支路列n个方程）。 （5）确定各支路电流的实际方向。当支路电流计算结果为正值时，其实际方 向与假设的参考方向相同，反之则相反。

《电路》ppt课件

《电路》ppt课件
《电路》PPT课件
汇报人：XXX 202X-12-30
目录
• 电路基础知识 • 电路分析方法 • 电路元件与特性 • 电路中的暂态进程 • 交流电路分析 • 电路中的过渡进程
01 电路基础知识
电路的定义与组成
总结词
电路是电流流通的路径，由电源、负载和中间环节三部分组 成。
详细描写
电路是电流流通的路径，它由电源、负载和中间环节三部分 组成。电源是提供电能的装置，如电池、发电机等；负载是 消耗电能的装置，如灯泡、电动机等；中间环节包括导线和 开关等，它们是电流流通的路径。
三相负载
三相负载是指接入三相电 源的负载，可分为对称负 载和不对称负载。
中线的作用
中线在三相交流电路中起 到平衡三相电压、消除零 序电压的作用。
06 电路中的过渡进程
过渡进程的定义与产生原因
总结词
过渡进程是指电路从一个稳态到另一个稳态 的转换进程，产生原因是电路中元件参数的 改变或输入信号的变化。
叠加定理与戴维南定理
叠加定理
是线性电路分析中的一个基本定理，它表明多个独立 源共同作用产生的响应等于各个独立源单独作用于电 路产生的响应之和。多个独立源共同作用产生的响应 等于各个独立源单独作用于电路产生的响应之和。叠 加定理是线性电路分析中的一个基本定理，它表明多 个独立源共同作用产生的响应等于各个独立源单独作 用于电路产生的响应之和。
详细描写
为了控制过渡进程，可以采取多种方法。第一，可以改 变电路中元件的参数，如电阻、电容、电感等，以改变 电路的动态特性，从而到达控制过渡进程的目的。其次 ，可以调整输入信号的大小和情势，使电路的过渡进程 符合预期的行为。此外，还可以在电路中加入控制电路 ，通过反馈机制对过渡进程进行自动控制。这些方法的 选择和应用需要根据具体电路的特点和要求来确定。
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《汽车电工电子基础》
PPT学习交流
教师：尹昌丽
1
第1章 电路的基本概念与 基本定律
1．1 电路和电路模型
1. 2 电路的基本物理量及相互关系 1．3 电阻、电容、电感元件及其特性
1. 4 电路中的独立电源 1. 5 基尔霍夫定律 1．6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
PPT学习交流
2
授课日期
班次
1． 电流 （1）电流的大小 电荷的有规则的定向运动就形成了电流。 长期以来，人们习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。
电流的大小用电流强度（简称电流）来表示。电流强度在数值上
等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量，用符号i表示。则： i dQ dt
式中dQ为时间dt内通过导线某一截面的电荷量。
授课时数 2
课题： 第一章电路的基本概念与基本定律
1.1电路和电路模型
1.2电路的基本物理量及相互关系
教学目的：了解电路的组成及电路模型；掌握电路中的基本物理量及其计算；
特别要掌握电压、电流参考方向的选择。
重点： 电路中的基本物理量及其计算；电压、电流参考方向的选择。
难点： 与重点相同
教具： 多媒体
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（2）电压的实际方向与参考方向
分析、计算电路时，也要预先设定电压的参考方向。 当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当电压的参考方向 与实际方向相反时，电压为负值。 电压的参考方向既可以用正（+）、负（-）极性表示，如图1．6（a）， 正极性指向负极性的方向就是电压的参考方向；也可以用双下标表示， 如图1．6（b），其中，uab表示a、b两点间的电压参考方向由a指向b。
1.2电路的基本物理量及相互关系
1.电流的基本概念及参考方向的选择
2.电压的基本概念及参考方向的选择
3.电功率与电能——通过典型例题进行分析
课后小计：
PPT学习交流
3
1．1 电路和电路模型
案例1．１ 手电筒电路是大家所熟悉的一种用来照明的最简单的用电器 具，如图1.1所示。
它由四部分组成： (1)干电池，它将化学能转换为电能； (2)小电珠，它将电能转换为光能； (3)开关，通过它的闭合与断开，能够控制小电珠的发光情况； (4)金属容器、卷线连接器，它相当于传输电能的金属导线，提供了 手电筒中其它元件之间的连接。
PPT学习交流
7
1.2 电路的基本物理量及相互关系
大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流，采用
大写字母I表示，则
IQ t
电流的单位是安培（简称安），用符号A表示。
（2）电流的实际方向与参考方向 电流不但有大小，而且还有方向。 在简单电路中，如图1．3所示，可以直接判断电流的方向。即在电 源内部电流由负极流向正极，而在电源外部电流则由正极流向负极， 以形成一闭合回路。
PPT学习交流
4
1．1．1电路
电路是由若干电气设备或元器件按一定方式用导线联接而成的电流通路。 通常由电源、负载及中间环节等三部分组成。 电源是将其它形式的能量转换为电能的装置，如发电机、干电池、蓄电 池等。 负载是取用电能的装置，通常也称为用电器，如白炽灯、电炉、电视机、 电动机等。 中间环节是传输、控制电能的装置，如连接导线、变压器、开关、保护 电器等。
PPT学习交流
11
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（3）关联参考方向与非关联参考方向 如果电流的参考方向与电压的参考方向一致，则称之为关联参考方向；
如果电流的参考方向与电压的参考方向不一致，则称之为非关联参考方向。
3．电功率与电能 单位时间内电场力所作的功称为电功率，简称为功率。
PQUUI t
用上式计算电路吸收的功率时，若电压、电流的参考方向关联，则等 式的右边取正号；否则取负号。当P>0，表明元件吸收功率；当P<0 ， 表明该元件释放功率。
2．电路元件
PPT学习交流
6
1．1．2电路模型
为了便于对电路进行分析和计算，将实际元器件近似化、理想化，使每一 种元器件只集中表现一种主要的电或磁的性能，这种理想化元器件就是实 际元器件的模型。 理想化元器件简称电路元件。 实际元器件可用一种或几种电路元件的组合来近似地表示。
1.2 电路的基本物理量及相互关系
实际电路的结构形式多种多样，但就其功能而言，可以划分 为电力电路（强电电路）、电子电路（弱电电路）两大类。 电力电路主要是实现电能的传输和转换。 电子电路主要是实现信号的传递和处理。
PPT学习交流
5
1．1．2电路模型
1．电路模型 由电路元件构成的电路，称为电路模型。 电路元件一般用理想电路元件代替，并用国标规定的图形符号及文字符 号表示。
作业： P36：1.1 照明配电线路安装的综合设计实训，要求学期结束前完成
自用参考书：《电路》丘关源 著
教学过程：由日常生活、国防科技、工矿企业情况，引入本课程。
第一章电路的基本概念与基本定律
1.1电路和电路模型
由案例1.1引出电路和电路模型
1.1.1 电路 ——电路组成
1.1.2 电路模型——1.电路模型；2.电路元件
电流的参考方向一般用实线箭头表示，如图1．5（a）表示；也可以用 双下标表示，如图1．5（b），其中，Iab表示电流的参考方向是由a点 指向b点。
PPT学习交流
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1.2 电路的基本物理量及相互关系
2、 电压 （1）电压的大小 电路中a、b两点间电压，在数值上等于将单位正电荷从电路中a点移到电
路中b点时电场力所作的功，用uab表示，则：
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1.2 电路的基本物理量及相互关系
为了分析、计算的需要，引入了电流的参考方向。 在电路分析中，任意选定一个方向作为电流的方向，这个方向就称为电 流的参考方向，有时又称为电流的正方向。 当电流的参考方向与实际方向相同时，电流为正值。反之，若电流的参 考方向与实际方向相反，则电流为负值。这样，电流的值就有正有负， 它是一个代数量，其正负可以反映电流的实际方向与参考方向的关系。
பைடு நூலகம்
u ab
dW ab dQ
并规定：电压的方向为电场力作功使正电荷移动的方向。
大小和方向都不随时间变化的电压称为恒定电压，简称直流电压，采 用大写字母U表示，如a、b两点间的直流电压为：
U ab
W ab Q
电压的单位为伏特（V），常用的单位为千伏（KV）、毫伏（mV）、 微伏（μV）。
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10