电路基本概念与基本定律
《电工与电子技术》电路的基本概念和基本定律
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
通常电业部门用kW·h(千瓦时)测量用户消耗的电能。1kW·h(或1度电)
是功率为1kW的元件在1h内消耗的电能,即1kW·h = 3 600 000 J。
电气设备或元件长期正常运行的电流容许值称为额定电流,其长期正常运
行的电压容许值称为额定电压,额定电压和额定电流的乘积称为额定功率。
反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电源电动势使电源两
端产生电压。电源电压在数值上与电源电动势相等。在电路中,电动势常用E
表示。单位是伏(V)。电路中,电压的实际方向定义为电场力推动正电荷移
动的方向,也就是电位降低的方向。可用极性“+”和“-”表示,其中“+”
表示高电位,“-”表示低电位。也可用一个箭头或双下标表示,如Uab表示
到另一点所做的功为1焦耳时,该两点间的电压为1伏特。常用的电压单位还有
千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)。
第二节 电路的基本物理量
u ab
dw
dq
(1-4)
第二节 电路的基本物理量
电路中的电流和电压由电源电动势维持。电源电动势是指在电源内部,
非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷所做的功。电源电动势是
称模型化),即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略其次要因素,把
它近似地看作理想电路元件。由理想电路元件组成的与实际电路元件相对应
的电路,并用统一规定的符号表示而构成的电路,就是实际电路的电路模型,
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
第一节 实际电路和电路模型
理想电路元件(今后“理想”两字常略去不写)主要有理想电压源、理想
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律
电路基本概念和基本定律
电路是由电工设备或元件按照一定方式组合而成,用于实现电能的传输和转换,以及传递和处理信号。
一般电路由电源、负载和连接导线组成。
电源是一种将其他形式的能量转换成电能或电信号的装置,如发电机、电池和各种信号源。
负载是将电能或电信号转换成其他形式的能量或信号的用电装置,如电灯、电动机、电炉等。
变压器和输电线是连接电源和负载的部分,起到传输和分配电能的作用。
电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路称为外电路,而电源内部的通路则称为内电路。
电路有三种状态:通路、开路和短路。
通路是连接负载的正常状态。
开路是电路中某处的连接导线断开,电路中的电流
为零,电源不输出电能。
短路是非正常连接,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。
电路中产生电流的条件是电路中有电源供电且电路必须是闭合回路。
电路的功能包括传递和分配电能,以及传递和处理信号。
电路的基本定律包括欧姆定律、基尔霍夫定律和电功率定律。
欧姆定律指出电流与电阻成正比,与电压成反比。
基尔霍夫定律分为节点定律和回路定律,用于分析电路中的电流和电压分布。
电功率定律则描述了电路中能量的转换和损失。
第一章电路的基本概念和基本定律
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
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律一、电路基本概述1.电流流经的路径叫电路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的,它的作用是A:实现电能的传输和转换;B:传递和处理信号(如扩音机、收音机、电视机)。
一般电路由电源、负载和连接导线(中间环节)组成。
(1)电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置,如:发电机、电池和各种信号源。
(2)负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。
如电灯、电动机、电炉等都是负载,是取用电能的设备,它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。
(3)变压器和输电线是中间环节,是连接电源和负载的部分,它起传输和分配电能的作用。
2. 电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路,称为外电路;电源内部的通路称为内电路。
3.电路有三种状态:通路、开路和短路。
(1)通路是连接负载的正常状态;(2)开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线,电路中的电流I=0,电源的开路电压等于电源电动势,电源不输出电能。
例如生产现场的电流互感器二次侧开路,开路电压很高,将对工作人员和设备造成很大威胁;(3)短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接,短路时,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。
因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻,所以这时的电流很大,此电流称为短路电流。
短路也可发生在负载端或线路的任何处。
产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎,因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。
为了防止短路事故所引起的后果,通常在电路中接入熔断器或自动断路器,以便发生短路时,能迅速将故障电路自动切除。
4、电路中产生电流的条件:(1)电路中有电源供电;(2)电路必须是闭合回路;5、电路的功能:(1)传递和分配电能。
如电力系统,它是由发电机,升压变压器,输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。
(2)传递和处理信号。
电路的基本概念和定律、定理
基尔霍夫电流定律
总结词
基尔霍夫电流定律也称为节点电流定 律,它指出在电路中,流入一个节点 的电流总和等于流出该节点的电流总 和。
详细描述
这意味着对于任意一个封闭的电路或 节点,所有流入的电流必须等于所有 流出的电流。这个定律是电路分析中 的一个基本原则,适用于任何电路中 的节点。
基尔霍夫电压定律
对于高频交流信号,诺顿定理可能不适用, 因为电路的分布参数效应需要考虑。
THANKS
感谢观看
05
CATALOGUE
诺顿定理
诺顿定理的定义
01
诺顿定理:在任何线性无源二端 网络中,对其外部任一节点,流 入该节点的电流代数和等于零。
02
诺顿定理是电路分析中的重要定 理之一,它与基尔霍夫电流定律 (KCL)相似,但适用于更广泛 的电路情况。
诺顿定理的应用
01
02
03
验证电路的正确性
通过应用诺顿定理,可以 验证电路中电流的正确性 ,确保电路设计无误。
电路的组成
总结词
电路的组成包括电源、负载、开关、导线等部分。
详细描述
电源是电路中提供电能的设备,如电池、发电机等;负载是电路中消耗电能的 设备,如灯泡、电机等;开关用于控制电路的通断;导线用于连接各元件,形 成电流的通路。
电路的状态
总结词
电路的状态分为开路、短路和闭路三种。
详细描述
开路是指电路中无电流通过的状态,通常是由于开关未闭合或导线断开等原因造成的;短路是指电流不经过负载 直接由电源正负极流过的状态,会导致电流过大、发热甚至烧毁电源;闭路是指电路中电流正常流通的状态,负 载正常工作。
总结词
基尔霍夫电压定律也称为回路电压定律,它指出在电路中,沿着任意闭合回路的电压降总和等于零。
第1章(电路的基本概念与基本定律)
U与 I 的参考方向选择亦 为非关联参考方向。
电阻
而电压U’与电流 I 的参考方向为关联 参考方向。
电源
电功率
功率的概念:设电路任意两点间的电压为 U ,流入部分
电路的电流为 I, 则这部分电路消耗的功率为:
a
b
I
U
P U I
R
W
功率有无正负? 如果U I方向不一 致结果如何?
在 U、 I 正方向选择一致的前提下:
U=-IR
例题1
如图所示
I=0.28A E=3V + I =-0.28A
电动势为E=3V 方向由负极指向正极
U=2.8V U =-2.8V
电压为U=2.8V 由指向 电流为I=0.28A 由左流向右 R0 其参考方向为关联参考方向。
U 与 I 的参考方向选择亦 为关联参考方向。 而电压U 与电流 I 的参考方向为非关 联参考方向。
负载电阻两端 的电压为
为电源外特性关系式
U=IR
有载工作状态
一般常见电源的内阻都 很小当R0« 时, R 则 U E
a
E R0 b U
I
此时当电流(负载)变动 时,电源的端电压变化 不大。
R
有载工作状态(功率平衡式)
由 得:
U=E-IR0 UI=EI-I2R
I
0
a
E R0 U R
负载吸收的功率
转换成电能,是向电路提供能量的装置。
负载:指电动机、电灯等各类用电器,在电路中是接
收 电能的装置,可将其它形式的能量转换成电能。
中间环节:将电源和负载连成通路的输电导线、控
制电路通断的开关设备和保护电路的设备等。
电路的基本概念和规律
电路基本概念和规律一、电流1.电流(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)条件:①有自由移动的电荷;②导体两端存在电压。
注意:形成电流的微粒有三种:自由电子、正离子和负离子。
其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子,气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
(3)公式①定义式:qIt=,q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。
注意:如果是正、负离子同时定向移动形成电流,那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。
②微观表达式:I=nSve,其中n为导体中单位体积内自由电子的个数,q为每个自由电荷的电荷量,S 为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速度。
(4)方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,与负电荷定向移动的方向相反。
注意:电流既有大小又有方向,但它的运算遵循算术运算法则,是标量。
(5)单位:国际单位制中,电流的单位是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安(μA),1 mA=10–3 A,1 μA=10–6 A。
2.电流的分类方向不改变的电流叫直流电流;方向和大小都不改变的电流叫恒定电流;方向周期性改变的电流叫交变电流。
3.三种电流表达式的比较分析1.电源:通过非静电力做功使导体两端存在持续电压,将其他形式的能转化为电能的装置。
2.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(2)表达式:qW E =。
(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意:电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。
(4)方向:电动势虽然是标量,但为了研究电路中电势分布的需要,规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。
(5)电动势与电势差的比较1.电阻(1)定义式:I U R =。
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小。
电路基本概念和定律
电路基本概念和定律一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差. (2)电流强度:通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
(定义)I=Q/t ① I=Q/t ;假设导体单位体积内有n 个电子,电子定向移动的速率为v ,假若导体单位长度有N 个电子,则I =Nes v .② 表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中正 →负,内电路中负 →正③ 单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA④ 区分两种速率:电流传导速率(等于光速)和 电荷定向移动速率(机械运动速率)。
2.电阻、电阻定律(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
R=Iu (定义)(比值定义); U -I 图线的斜率 导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关. (2)电阻定律:温度一定时导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比。
R=S L ρ(决定) (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.二、部分电路欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比。
(2)公式:R U I = (3)适用范围:适用于金属导体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.(4)图象:导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线,叫导体的伏安特性曲线。
例如U ~I 图象。
注意:①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I 认为电阻R 随电压大而大,随电流大而小.②I 、U 、R 必须是对应关系(对应于同一段电路).即I 是过电阻的电流,U 是电阻两端的电压.三、电功、电功率1.电功:电流做功的实质:电场力移动电荷做功,(只有力才能做功);电荷的电势能⇒其它形式的能。
电路基本概念和基本定律
第一章电路基本概念和基本定律知识要点·了解电路和电路模型的概念;·理解电流、电压和电功率;理解和掌握电路基本元件的特性;·掌握电位和电功率的计算;会应用基尓霍夫定律分析电路。
随着科学技术的飞速发展,现代电工电子设备种类日益繁多,规模和结构更是日新月异,但无论怎样设计和制造,几乎都是由各种基本电路组成的。
所以,学习电路的基础知识,掌握分析电路的规律与方法,是学习电工学的重要内容,也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。
本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。
电路和电路模型1.1.1 电路的概念1. 电路及其组成简单地讲,电路是电流通过的路径。
实际电路通常由各种电路实体部件(如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等)组成。
每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能,按照人们的需要,把相关电路实体部件按一定方式进行组合,就构成了一个个电路。
如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时,通常又把这些电路称为电网络。
手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路,而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路,电视机电路是较为复杂的电路,但不管简单还是复杂,电路的基本组成部分都离不开三个基本环节:电源、负载和中间环节。
电源是向电路提供电能的装置。
它可以将其他形式的能量,如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。
在电路中,电源是激励,是激发和产生电流的因素。
负载是取用电能的装置,其作用是把电能转换为其他形式的能(如:机械能、热能、光能等)。
通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备,都是电路中的负载。
中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。
最简单的中间环节即开关和联接导线;一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。
复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。
图1-1所示的手电筒照明电路中,电池作电源,灯作负载,导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。
电工学讲义资料第1章电路的基本概念与基本定律
电阻元件
总结词
电阻元件在电路中的作用是实现电压和电流的转换关系。
详细描述
在电路中,电阻元件可以用于实现电压和电流的转换关系。通过在电阻元件上 施加电压,可以产生电流;同时,通过在电阻元件上施加电流,也可以产生电 压。这种转换关系是线性电阻元件的基本特性之一。
电阻元件
总结词
电阻元件的参数包括标称阻值、额定功率和误差等。
需考虑三相之间的相位关系,以准确描述三相电压、电流的变化规律。
感谢您的观看
THANKS
VS
详细描述
在交流电路中,电感元件可以用于实现电 磁感应和滤波等作用。通过选择适当的电 感值,可以滤除电路中的高频噪声或干扰 信号,提高电路性能;同时,电感元件也 可以用于实现电磁感应,将磁场能转换为 电能或热能等其他形式的能量。
电感元件
总结词
电感元件的参数包括标称电感、品质因数和误差等。
详细描述
电容元件是一种被动元件,其作用是存储电能。在电路中,电容元件通过电场来存储电能 ,从而控制电路中的电压和电流。电容元件的电容量通常由其电介质、极板面积和极板间 距决定。
总结词
电容元件在电路中的作用是实现交流信号的滤波和耦合。
电容元件
• 详细描述:在交流电路中,电容元件可以用于实现信号的滤波和耦合。通过选择适当的电容值,可以滤除电路中的噪声或 干扰信号,提高电路性能;同时,电容元件也可以用于耦合不同电路部分之间的信号,实现信号传输和控制。
电工学讲义资料第1章电路 的基本概念与基本定律
目录
• 电路的基本概念 • 基本电路元件 • 电路的基本定律 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析
01
电路的基本概念
电路的组成
01
电路的基本概念和基本定理
对于交流电路电压、电流的真实方向随时间变化,要简 单的用一个函数或用一条曲线描述电流、电压需要假设电流、 电压的方向。
第一章. 电路的基本概念和基本定理
假设的电流方向就称为电流的参考方向。
电流的参考方向与电流的真实方向一致,电流取正值; 电流的参考方向与电流的真实方向相反,电流取负值。 利用电流值(大于零或小于零)并结合参考方向,就能 够确定电流的真实方向。 电压和电动势同理。 在以后的电路分析中,如果没有特别声明,所涉及的电 流、电压的方向,都是参考方向,电压、电流的值均为代数 值。
如果将上式中的 i3 移到等号左边,则有
i1 i2 i3 0
基尔霍夫电流定律则可以叙述为: 流进任一节点的电流的代数和为零。 同样
流出任一节点的电流的代数和为零。
i 0
第一章. 电路的基本概念和基本定理
基尔霍夫电流定律不仅对任意一个节点来说是成立 的,而且还可以推广到包围着多个节点的闭合面(广义 节点)。
三. 电路中的功率 电功率的定义: 平均功率: 在直流情况下
p ui
1 P T
T
0
1 pdt T
T
uidt
0
P UI
I
电压和电流的参考方向为关联参考方向
P UI
P 0
表示吸收功率 吸收功率 发出功率
P0
P 0
U R
P 0
电压和电流的参考方向为非关联方向
P
第一章. 电路的基本概念和基本定理
一.基尔霍夫电流定律(KCL)
对于电路中任意的一个节点,由于电荷是不会产生、 消灭和积累的,所以任意时刻流进节点的电荷一定等于流 出节点的电荷,也即:
流进节点的电流之和一定等于流出节点的电流之和。
电路基本概念及基本定律
主
源
编
高 等
三个基本组成部分:
教
育
出
内电路
版
社
外电路
负 载
中间环节
电 1.1 电路与电路模型
工
电 一、电路的组成和作用
子 三个基本组成部分:
技
激励
术
1、电源(为电路提供能源的设备)
内电路
陈 小
2、中间环节(指电源和负载之间的电路)
虎
主 编
3、负载(用电设备)
外电路
高
等
教 育
(电压、电流)响应
出
版 电路分析:分析激励与响应的关系。
UIR
+I
U
R
I GU
电 1.3 欧姆定律
工 1.3.2 伏安特性
电
欧姆定律中电阻的伏安特性也采用实验的方法
子 测得,它表示电阻两端的电压与流过电流的关系,
技 线性电阻的伏安特性是一条经过原点的直线。 欧
术 姆定律只适用于线性电阻。
电压与流过电流不满足线性关系的,称非线性
陈
小 虎
电阻。非线性电阻的伏安特性是一条曲线。
3
1
2
术 中有acb、 adb和 ab三条 支路。 acb、 adb叫含源
陈 支路; ab叫无源支路。
图1.1.17 电路举例
小 虎
(2)结点:
主 编
电路中三条或三条以上支路的连接点称为结点。电路
高 中共有a、d两个结点。 c、b不是结点。
等
教 (3)回路:
育
出
由一条或多条支路组成的闭合路径叫回路。电路中共
子
技
1.1 电路与电路模型
术
电路的基本概念以及定律
2. 举例
c 20 a 5 d
求图示电路中 各点旳电位:Va、 E1 Vb、Vc、Vd 。 140V
4A 6
6A
10A
E2
90V
解:
设 a为参照点, 即Va=0V Vb=Uba= –10×6= 60V Vc=Uca = 4×20 = 80 V Vd =Uda= 6×5 = 30 V Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V
R0
_
电流: I
箭 标a R b
电压:
正负极性 a + U –
b
双下标 Iab 注意:
双下标 Uab
在参照方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。
(3) 实际方向与参照方向旳关系 实际方向与参照方向一致,电流(或电压)值为正值; 实际方向与参照方向相反,电流(或电压)值为负值。
例: 电路如图所示。 电动势为E =3V
电压 U
实际方向
正电荷运动旳方向
高电位 低电位 (电位降低旳方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高旳方向)
kV 、V、mV、 μV
2. 电路基本物理量旳参照方向
(1) 参照方向
I
在分析与计算电路时,对
+
E
+
电量任意假定旳方向。
3V
U
(2) 参照方向旳表达措施
b 设 b为参照点,即Vb=0V Va = Uab=10×6 = 60 V Vc = Ucb = E1 = 140 V
电路的基本概念与基本定律
电路的基本概念与基本定律1. 电路的基本概念1.1 电路是什么首先,我们得知道,电路就像是一条“水管”,不过这里流动的不是水,而是电。
想象一下你在家里打开水龙头,水顺着管道流动,电流也是如此。
电路里有很多“组件”,像是电池、导线、开关和灯泡,它们共同工作,就像一支乐队,齐心协力奏出动听的乐章。
电池就像是乐队的指挥,它提供电力,让电流得以流动。
而导线则像是乐器之间的连接,确保每一个音符都能完美地传递。
1.2 电流与电压接下来,我们得聊聊电流和电压。
电流就像是流水的速度,单位是安培(A),而电压则是推动电流流动的力量,单位是伏特(V)。
可以想象一下,如果水流的压力不足,那么水就流不动,这就是电压的重要性。
电压高,电流就能“畅通无阻”,低了就容易卡壳。
电流和电压是电路里的好伙伴,缺一不可。
2. 基本定律2.1 欧姆定律欧姆定律可是电路中的一颗明珠,它告诉我们电流、电压和电阻之间的关系。
简而言之,欧姆定律的公式是 V = I * R,其中 V 是电压,I 是电流,R 是电阻。
想象一下,电流就像是小溪,电阻则是溪流中的石头,石头越多,水流就越难过去。
这个公式就像一张“通行证”,帮助我们了解在不同情况下,电流是如何受到影响的。
2.2 基尔霍夫定律然后我们要提到的是基尔霍夫定律,它就像是电路的交通规则。
基尔霍夫有两个定律,第一个是电流定律,意思是进入某个节点的电流总和等于离开的电流总和。
第二个是电压定律,简单来说就是在一个闭合回路中,各个部分的电压总和要等于零。
听起来有点复杂,但其实就像是一个小镇的交通,所有的车辆都要遵循规则,才能保持畅通无阻。
3. 电路中的应用3.1 日常生活中的电路现在我们可以看看电路在我们日常生活中的应用。
想象一下,你在晚上打开灯,电路就开始工作,电流流动,灯泡发光,瞬间照亮整个房间。
这一切都是电路在背后默默付出。
还有那些高科技的设备,比如手机、电脑,它们的电路设计得非常复杂,却都遵循着上述的基本概念和定律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电路基本概念与基本定律
电路是电子学的基础,它包括了各种电子元件的连接和组合,是电
子设备运作的核心。
了解电路的基本概念和基本定律对于学习电子学
至关重要。
本文将从电路的基本概念、基本元件和基本定律三个方面
来介绍电路。
一、电路的基本概念
电路是由导体、电源、电子元件等组成的,用于传送电能或控制信
号的路径。
电路分为开放电路和闭合电路两种形式。
开放电路指的是
电流不能流通的电路,而闭合电路则是指电流可以从电源出发并返回
电源的电路。
电路的基本概念还包括电流、电压和电阻。
二、电路的基本元件
电路中的元件有两类:被动元件和主动元件。
被动元件是指不具备
电源供电和信号放大功能的元件,如电阻、电容和电感。
主动元件是
指具备放大信号功能的元件,主要包括二极管、晶体管和集成电路等。
1. 电阻
电阻是电路中最常见的被动元件之一,它的作用是限制电流的流动。
电阻的单位是欧姆(Ω),常用的电阻有固定电阻和可变电阻两种。
2. 电容
电容也是一种常见的被动元件,用于储存电荷,并能在电路中存储
和释放电能。
电容的单位是法拉(F),常用的电容有固定电容和可变
电容两种。
3. 电感
电感是由线圈等导体制成,具有储存磁能的作用。
当电流变化时,
电感会产生感应电动势,用于稳定电路中的电流。
电感的单位是亨利(H)。
4. 二极管
二极管是一种半导体器件,具有电流只能单向流动的特性。
它常用
于电路中的整流和开关功能。
5. 晶体管
晶体管是一种半导体放大器件,可以放大电流和控制电流。
晶体管
在电子设备中得到广泛应用,如放大器、开关等。
6. 集成电路
集成电路是将多个晶体管、二极管等元件集成在一个芯片上的器件。
它具有功能强大、占用空间小的特点,被广泛应用于各类电子设备中。
三、电路的基本定律
电路的运行是遵循一些基本定律的。
下面介绍三个最基础的电路定律:
1. 基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电路分析中最重要的定律之一。
它分为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个方面。
基尔霍夫电流定律指出,在一个节点上,进入该节点的电流等于离开该节点的电流之和。
基尔霍夫电压定律指出,在一个闭合电路中,电压源产生的电势差等于电路中各个元件的电压之和。
2. 电阻定律
电阻定律指出,电流通过一个电阻的大小与电阻两端的电势差成正比,与电阻的阻值成反比。
这一定律用欧姆定律来描述,即电流等于电压与电阻之比。
3. 电容定律
电容定律描述了电容器充电或放电的过程。
根据电容定律,充电电容器的电压与时间成正比,电流则随时间逐渐减小,直至恒定。
放电电容器的电压与时间成反比,电流则随时间逐渐减小,直至为零。
综上所述,电路作为电子学的基础,了解电路的基本概念和基本定律对于深入学习电子学和电子工程至关重要。
只有掌握了电路的基本概念和基本定律,才能更好地理解和应用电子设备及其原理。
希望本文对您对电路有更深入的了解有所帮助。