电工学 chap1_1
电工学简明教程
电工学简明教程电工学是一门研究电力传输、电气设备和电路等方面的学科。
在现代社会中，电力已成为人们生活和各行各业运作的重要能源，电工学的知识和技能对于人们的生活、工作和科技发展至关重要。
本文将从电流、电阻和电压这三个基本概念入手，简要介绍电工学的基础知识。
电流是指电荷在电路中的流动，单位是安培(A)。
电荷从正极流向负极，形成电流。
电流的大小与电荷数目和电流通过的时间有关。
电阻是指阻碍电流流动的特性，单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小与电阻器的材料、长度和直径有关。
根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻。
电压是电流推动力的大小，也称为电势差或电势，单位是伏特(V)。
电压的大小与电源电池的电势差有关。
电压的作用是推动电子在电路中流动。
除了这些基本概念，电工学还涉及如电路分析、电路定理、电源和负载、电机和电动机等内容。
电工学的核心理论是基尔霍夫定律，它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律，也称为电流定律，指出电路中流入和流出某节点的电流代数和为零。
这个定律是我们分析电路的基础。
基尔霍夫第二定律，也称为电压定律，指出沿着闭合回路的各个电压代数和为零。
基尔霍夫第二定律可以帮助我们求解未知电压和电流。
电工学还有一些定理和法则，如欧姆定律、功率定律、系统可靠性等。
这些定理和法则为电工学的实际应用提供了依据。
电工学的应用非常广泛，包括电路设计、电气系统运行、电力传输、电机驱动、电力设备检修等。
电工学在各个行业都起到了重要的作用，如电力、电信、建筑、航空航天、冶金等。
综上所述，电工学是一门关于电流、电阻和电压等基本概念的学科。
它研究电力传输、电气设备和电路等方面的知识和技能，对于人们的生活、工作和科技发展至关重要。
电工学的应用广泛，涉及各个行业，为现代社会的发展做出了巨大贡献。
电工学 第1章优秀课件
1.1 电路的组成及基本物理量 1.1.1 电路的组成 1.1.2 电路的基本物理量
1.1
1.1.1 电路的组成
电路是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成 的总体，它提供了电流通过的闭合路径。电路的组成部 分包括：
① 电源：是供应电能的设备。如发电厂、电池等。 ② 负载：是取用电能的设备。如电灯、电机等。 ③ 中间环节：是连接电源和负载的部分，起传输和 分配电能的作用。如变压器、输电线等。
图1.1所示为一最简单的电路。
图1.1 简单的电路
图1.2 电路模型(电路图)
常用理想元件及图形符号如表1.1所示。
名称
符号
名称
电阻
电压表
电池
接地
电灯
熔断器
开关
电容
电流表
电感
符号 或
1.1.2 电路的基本物理量
1. 电流 电流是由电荷的定向移动而形成的。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。
电路的功能和作用有两类：第一类功能是进行能量的转 换、传输和分配；第二类功能是进行信号的传递与处理。例 如，扩音机输入的是由声音转换而来的电信号，通过晶体管 组成的放大电路，输出的便是放大了的电信号，从而实现了 放大功能；电视机可将接收到的信号，经过处理，转换成图 像和声音。
电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使 用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设 备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模 型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特 性不予考虑。由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模 型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如， 图1.1所示的实际电路的电路模型如图1.2所示。
电工学第一章优秀课件
2009 年9 月
第一章 电路的基本概念、基本定
律和基本分析方法
本章内容
1-1 电路组成
1-2 电路的基本物理量及其正方向
1-3 电路的工作状态 1-4 电路基本元件 1-5 基尔霍夫定律
1-6 电阻串联和并联
1-7 电压源和电流源及其等
效变换
1-8 叠加定理、戴维宁定理 1-9 支路电流法
1-10 节点电压法
开关
I
S
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
白炽灯
++
E
电 池
–U
RL
Ro
导线
–
电路模型是由理想电路元件构成。
1-1-2 理想电路元件,电路模型 2、理想电路元件（电路元件） 根据实际电路元件所具备的电磁性质所假想的只具 有单一电磁性质的元件。
3、5种基本的理想电路元件：
电子技术
数字电子技术
课堂教学（48学时）
电路分析基础
第一章 电路的基本概念、基本定律和基本分析方法 第二章 电路暂态分析 第三章 单相正弦交流电路 第四章 三相电路
模拟电子技术
第六章 整流、滤波及稳压电路 第七章 半导4学时）
电路部分
灯泡
电 池
导线 电源：能提供电能或电信号的器件，如电池、发电机、信号发生器。
负载：能将电能转化为其他形式能量的装置。如灯泡、电动机等
中间环节：开关、导线，起传输、分配、控制作用
1-1-2 理想电路元件,电路模型
电路理论研究的对象不是实际电路，而是电路模型
1、电路模型：把实际电路的本质特征抽象出来所形成 的理想化的电路，与实际电路具有相同的电磁性质。
《电工学》第一章课件
通过已知的网孔电流求解其他未知网孔电流的方法
电路定理
叠加定理是指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等于各个电源单独作用于该电路时，在该支路所产生的电流或电压的代数和。
总结词
叠加定理是电路分析中一个非常重要的定理，它可以帮助我们简化复杂电路的分析过程。在多个电源共同作用的线性电路中，我们可以通过分别计算各个电源单独作用时的电路状态，然后将结果叠加起来，得到电路的总状态。这个定理适用于任何线性电路中的电压和电流，是解决复杂电路问题的重要工具之一。
03
保持环境湿度，使用防静电材料，定期清理电子设备等；合理安排电子设备布局，减少电磁辐射暴露时间，使用防电磁辐射材料等。
详细描述
电阻元件是一种电子元件，其作用是限制电流的流动。当电流通过电阻时，电阻会消耗电能并将其转换为热能。电阻的阻值大小由其材料、长度和横截面积决定。
总结词：电容元件是一种储存电场能量的电子元件。
总结词：电感元件是一种储存磁场能量的电子元件。
总结词：电源元件是提供电能给整个电路的元件。
电路分析方法
通过已知的支路电流求解其他未知支路电流的方法
支路电流法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法，通过设定未知的支路电流作为独立变量，建立独立方程组，求解未知支路电流。
通过已知的节点电压求解其他未知节点电压的方法
节点电压法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法，通过设定未知的节点电压作为独立变量，建立独立方程组，求解未知节点电压。
详细描述
最大功率传输定理是电路分析中的一个重要结论，它可以帮助我们优化电路的性能。在实际应用中，许多电子设备都需要在一定的功率范围内工作，以保证其正常运转。通过应用最大功率传输定理，我们可以合理地选择电源和负载的参数，使得电路能够传输最大的功率，从而提高设备的效率和可靠性。此外，这个定理还可以用于电力系统的优化设计、节能减排等方面的问题解决。
大一电工学知识点总结
大一电工学知识点总结电工学是电气工程专业的重要基础学科之一，它主要涵盖了电路基础、电磁场理论、电机及变压器原理、电力系统等知识内容。
下面将对大一电工学的几个重要知识点进行总结。
一、电路基础1. 电流、电压和电阻：电流是电荷在单位时间内通过导体截面的量，用安培（A）表示；电压是单位正电荷从一点移动到另一点时所做的功，用伏特（V）表示；电阻是物体对电流流动的阻碍程度，用欧姆（Ω）表示。
2. 基本电路元件：电阻、电容和电感是基本的电路元件。
电阻用于限制电流流动，电容用于存储电荷，电感用于存储磁场能量。
3. 串联和并联电路：串联电路中，电流只有一条路径可以流动；并联电路中，电流可以分成几个不同的路径流动。
二、电磁场理论1. 静电场和静磁场：静电场是由静止电荷引起的电场，静磁场是由静止磁荷引起的磁场。
根据库仑定律和毕奥-萨伐尔定律，静电场和静磁场的分布可以由中性电荷和磁荷的叠加得到。
2. 狄拉克-费尔米表述：电磁场力学理论的狄拉克-费尔米表述，给出了电磁场和物质的相互作用描述。
三、电机及变压器原理1. 直流电机原理：直流电机通过电流在磁场中的作用力转动，包括励磁、转子、定子和换向器等组成部分。
2. 交流电机原理：交流电机根据转子结构分为异步电机和同步电机。
异步电机通过转子磁场和定子磁场之间的相对运动来转动，同步电机的转速与电源频率同步。
3. 变压器原理：变压器是一种通过电磁感应原理改变电压的设备，主要由两个线圈和一个铁芯组成。
通过调整线圈的匝数比例可以实现不同电压的输出。
四、电力系统1. 发电厂和输电线路：发电厂是将机械能转化为电能的设备，输电线路将发电厂产生的电能输送到用户。
2. 电力变压器和配电系统：电力变压器用于将输电线路中的高压电能转换为低压电能，配电系统将电能分配给各个用户。
3. 三相电力系统：三相电力系统是电力系统中常用的供电方式，它可以提供更高的功率传输效率。
以上是大一电工学的一些重要知识点总结。
电工学知识
电工学知识嘿，你有没有想过，在我们的日常生活中，有那么一种看不见摸不着但又无处不在的神奇力量在默默地运作着？没错，这就是电。
而电工学呢，就像是一本解读电的魔法书，充满了无尽的奥秘和惊喜。
我记得我有个朋友叫小李，他对电工学那可是一窍不通。
有一次，他家灯坏了，他站在凳子上，对着那灯泡左看右看，愁眉苦脸的，嘴里嘟囔着：“这玩意儿怎么就不亮了呢？电这东西也太捉摸不透了。
”我当时就笑他，跟他说：“你呀，这就是不懂电工学知识的苦。
”那电工学里到底都有些啥呢？咱先从最基本的电路说起吧。
电路就像是一条条的道路，电流呢，就好比是在这些道路上奔跑的小汽车。
你想啊，如果道路中间断开了，就像电路断路了，那小汽车还能跑吗？肯定跑不了啦。
这就跟你家灯不亮了是一个道理，说不定就是哪里的电线断了，电流过不去，灯自然就罢工了。
这时候就有人会问了，那怎么知道是哪里断了呢？这就用到电工学里的检测工具啦，就像侦探破案要用放大镜一样，电工师傅会用万用表之类的工具去检测电路的情况。
再说说电压和电流的关系吧。
电压就像是推动电流这个小汽车的力量。
你可以把电压想象成风，电流就是风中飞舞的树叶。
风越大，树叶飞舞得就越厉害。
如果电压很大，电流也就会很大。
不过这里面可大有学问呢。
要是电压太大了，就像狂风暴雨一样，可能会把电器这个小房子给吹垮喽。
所以我们得合理地控制电压，这就用到了变压器之类的东西。
就像给狂风加上一个调节器，让它变成轻柔的微风，这样树叶既能愉快地飞舞，小房子也能安然无恙。
我还有个邻居老张，他是个老电工了。
有一次，我就好奇地问他：“老张啊，这电工学里最难的是啥呢？”老张笑着跟我说：“要说难啊，这电路的复杂故障排查就不简单。
有时候，就像在一团乱麻里找线头，你得顺着电路一点点捋，每一个元件都像是一个小关卡，你得一个一个排查。
比如说一个电路板上有好多电阻、电容啥的，要是其中一个出了问题，整个电路可能就不正常了。
这就好比一个交响乐团，每个乐手都很重要，要是有一个乐手演奏错了，那整个曲子听起来就怪怪的。
专科大一电工学知识点总结
专科大一电工学知识点总结电工学是指研究电的基本理论与技术以及电的应用的一门学科。
下面是关于电工学的知识点总结。
一、电路基础知识1.电流、电压、电阻的概念及其单位2.串联电路和并联电路的特点和计算方法3.基本电路元件的特点和应用，如电阻、电容、电感等二、电流与电压1.理解电流的定义和计算方法2.了解欧姆定律及其应用3.掌握电压的定义和计算方法4.熟悉电阻的概念和计算方法三、电阻与电流1.理解电阻的基本原理2.了解电阻的串、并联等电路组合方式3.熟悉电阻的计算方法4.掌握电阻的测量方法四、电源与电路1.了解电源的分类及其特点2.熟悉电路的组成和分类3.掌握电路的简化方法，如星、三角电路的转换4.掌握电源功率和电路功率的计算方法五、电容和电感1.理解电容和电感的基本原理和特点2.熟悉电容和电感的计算方法3.了解电容和电感的应用，如滤波器、振荡器等六、交流电路1.了解交流电的特点和基本概念，如频率、周期、相位等2.熟悉交流电路的分析方法，如幅值、相位差的计算3.掌握交流电的计算方法，如正弦波、方波的计算4.了解交流电的电压和电流的平均值、有效值的计算方法七、电能与功率1.了解电能和功率的定义和计算方法2.熟悉电能的测量方法3.掌握功率的计算方法，如有功功率、无功功率、视在功率的计算八、三相电路1.理解三相电源的特点和应用2.熟悉三相电路的分析方法，如相电压、线电压的关系3.掌握三相电路中功率计算的方法，如三相电流的计算、三相功率的计算九、自动控制基础1.了解自动控制的基本概念和分类2.熟悉控制系统的组成和工作原理3.掌握PID控制器的基本原理和调节方法这只是电工学的一部分基础知识，电工学还涵盖了诸如电力系统、电机原理、电力电子等方面的知识。
通过学习以上知识点，可以为进一步研究电工学打下坚实的基础。
大一上电工学知识点
大一上电工学知识点电工学是电气工程专业中的一门基础课程，旨在培养学生对电路和电器的基本理论和实际应用有深入的了解。
本文将着重介绍大一上学期中的主要电工学知识点。
1. 电荷和电场电荷是构成物质微观结构的最基本单位，分为正电荷和负电荷。
电荷之间的相互作用产生电场，电场具有方向和大小，单位为牛顿/库仑。
电场对电荷施加力，用库仑定律描述。
2. 电势和电势差电势是电场能量在单位正电荷处的分布，单位为伏特。
电势差表示电场中两点之间的电势差异，用伏特表示。
电势差与电场强度的乘积得到两点之间的电场能量变化。
3. 电流和电阻电流指的是电荷在单位时间内通过导体截面的流动量，单位为安培。
电流的大小受到电阻的阻碍，电阻的单位为欧姆。
欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系，即电流等于电压与电阻之比。
4. 电路和电路元件电路是由导线、电器和电源组成的路径，用于电流的传输和控制。
电路元件包括电阻、电容和电感等。
电阻用于控制电流大小，电容用于储存电荷，电感用于储存磁场能量。
5. 直流电路和交流电路直流电路中，电流方向始终保持不变。
直流电路中的关键概念包括电源电压、电阻和电流计算等。
交流电路中，电流方向随时间改变，交流电由正弦波形成。
6. 理想电源和实际电源理想电源具有恒定的电压或电流输出，内部电阻为零。
而实际电源存在内阻，会影响电压和电流的输出。
7. 串并联电路串联电路中，电流依次通过电阻、电容或电感。
总电阻等于各电阻之和。
而并联电路中，电流在分支中分流，总电流等于各分支电流之和。
8. 电能和功率电能是电荷在电路中传输过程中的能量。
功率表示单位时间内消耗的电能，单位为瓦特。
功率和电流、电压之间存在一定的关系，即功率等于电流乘以电压。
9. 电路分析方法电路分析方法包括基尔霍夫定律、电压分压定律、电流分流定律和套路分析法等。
这些方法可以帮助我们简化复杂的电路，并求解电流和电压的分布。
10. 三相电路在工业领域中常用的是三相交流电。
大一电工学必考知识点
大一电工学必考知识点在大一学习电工学的过程中，有一些必考的知识点需要我们掌握。
本文将为你详细介绍这些知识点，并提供一些实例以帮助你更好地理解。
1. 电路基础知识电路是电子设备和电力系统的基础，我们需要了解电流、电压、电阻的概念，以及欧姆定律、基尔霍夫定律和功率公式等。
例如，根据欧姆定律，电流I等于电压U与电阻R的比值，可以表示为I = U/R。
当我们需要计算电流时，只需将已知的电压和电阻代入公式即可。
2. 电源和电源电路学习大一电工学时，我们需要了解各种电源的分类和特点，如直流电源和交流电源。
此外，还需要学习关于电源电路的知识，包括电源电路的组成、设计和分析等。
例如，我们可以学习如何使用电阻、电容和电感等元件来设计一个稳定的电源电路。
3. 串联和并联电路了解串联和并联电路的特点对于解决电路问题至关重要。
串联电路指的是电流依次通过电阻、电容或电感等元件，而并联电路指的是电流在分支中分流通过不同的元件。
我们需要学习如何计算串联和并联电路的总电阻、总电流以及各个分支电路的电压和电流等。
4. 电感和电容电感和电容是电路中常见的元件，我们需要了解它们的特性和应用。
电感指的是将电流变化转化为磁场变化，而电容则是将电荷储存在两个导体之间。
例如，电感可以用于滤波电路中，电容可以用于存储电荷，或者在交流电路中产生相位差。
5. 三相电路在大规模电力系统中，三相电路是非常常见的。
我们需要学习三相电源和负载的连接方式，以及计算三相电路的功率、电流和电压平衡等。
例如，三相电路可以提供更高的功率输出，并且可以实现更好的能量分配和平衡。
总结起来，大一电工学的必考知识点包括电路基础知识、电源和电源电路、串联和并联电路、电感和电容，以及三相电路等。
掌握这些知识点对于理解电工学原理和解决相关问题非常重要。
希望本文提供的知识和实例能够帮助你在学习中取得好的成绩。
电工学公式总结
电工学公式总结
一、直流电路
1. 电流的定义：I=Q/t （I为电流，Q为电荷量，t为时间）
2. 欧姆定律：I=U/R （I为电流，U为电压，R为电阻）
3. 电功率：P=UI （P为电功率，U为电压，I为电流）
4. 电能：W=Pt （W为电能，P为电功率，t为时间）
5. 电容：C=Q/U （C为电容，Q为电荷量，U为电压）
6. 电感：L=H/I （L为电感，H为磁场，I为电流）
二、交流电路
1. 正弦交流电的有效值与最大值关系：U=Umax/√2，I=Imax/√2
2. 欧姆定律：I=U/R
3. 电功率：P=UI，P=Pmax/√2
4. 电容：C=εS/4πkd （ε为介电常数，S为极板面积，d为极板间距）
5. 电感：L=μH/I （μ为磁导率，H为磁场强度，I为电流）
6. 感抗：XL=2πfL （XL为感抗，f为频率，L为电感）
7. 容抗：Xc=1/2πfC （Xc为容抗，f为频率，C为电容）
8. 相位角：θ=ΦE-Φi （θ为相位角，ΦE为电动势相位角，Φi为电流相位角）
9. 功率因数：cosθ=P/S （cosθ为功率因数，P为有功功率，S为视在功率）
10. 视在功率：S=UI （S为视在功率，U为电压，I为电流）
11. 无功功率：Q=UIsinθ （Q为无功功率，U为电压，I为电流，sinθ为
功率因数角的正弦值）。
电工学1
他励直流发电机
If
+
U rIf
U
-
电压控制电压源（VCVS）：
特性方程
+
u2 u1
u1
-
－转移电压比
电流控制电压源（CCVS）：
特性方程
u2 r i1
i1
r－转移电阻
+
μu1 u2
-
+
ri1 u- 2
电压控制电流源（VCCS）：
特性方程
i2 g u1
+
u1
g－转移电导
-
电流控制电流源（CCCS）：
话筒
放大电路
扬声器
工程实际电路 • 组成：电源、信号源
中间环节 负载
• 作用：能量传输和能量转换；信号处理 • 激励：电源和信号源 • 响应： 电路中产生的电流和电压
实际电路抽象成电路模型
US R
RS
或 灯泡
R US
第一章 电路的基本概念、基本定律 和基本分析方法
1.1 电路的组成 • 电路模型：用理想元件的组合取代实际电路
3、基尔霍夫定律
2) 基尔霍夫电压定律(KVL)
定律内容
对电路中的任一回路，在任一时间，沿回路的各支
路电压的代数和等于零。
u1– u3–u2= 0 u2+ u5–u4= 0 u3+ u6–u5= 0
+ u4 4
–
+ u1 –
1
l1
2
3
u2
u3
l2
5 u5 l3
+
6 u6 –
独立的KVL方程数
练习与思考 1-9-3
I1I2I3=0 R1I1+R2I2=US2+US3US1 R2I2+R3I3= US3US4
电工学电工技术知识点大一
电工学电工技术知识点大一大一是电工学专业学生接触电工技术的重要时期。
在这个阶段，学生将学习基础的电路知识、电工设备的使用及维护等内容。
下面我将从几个方面介绍一些大一电工学生需要掌握的电工技术知识点。
一、电路基础知识电路是电工学的基础，大一学生需要学习电路的基本概念和特性。
包括电流、电压、电阻的定义和关系，欧姆定律、基尔霍夫定律等电路定律的应用。
此外，还需要了解直流电路和交流电路的区别以及常用电路元件的特性。
对于大一学生来说，掌握电路的分析方法也非常重要。
通过构建电路模型，使用基本电路定律解决电路问题。
熟练掌握电路分析方法可以提高电工学生的问题解决能力，并为后续学习奠定基础。
二、电力系统基础知识电力系统是电工学中的重要组成部分，大一学生需要了解电力系统的基本结构和工作原理。
包括电源的产生、输送和分配等方面的知识。
此外，还需要了解发电机、变压器、开关设备等电力系统中常用的设备及其工作原理。
在电力系统的学习中，学生还需要了解电力系统的保护和控制。
例如，掌握常用的保护装置和其工作原理，了解电力系统中的短路故障和过载等问题的分析和解决方法。
三、电气设备的使用和维护电工技术的应用是电工学的重要部分。
大一学生需要了解常见的电气设备的使用和维护知识。
例如，掌握电动机的基本结构和工作原理，了解其运行参数和调试方法。
还需要学习电气设备的安装和拆卸方法，掌握安全用电的基本知识和常见问题的处理方法。
此外，在电力系统的学习中，大一学生还需要了解电气设备的检修和维护方法。
包括设备的定期检查和保养，故障的排除和修复等内容。
四、电工技术的应用与发展除了掌握电工技术的基本知识外，大一学生还应该了解电工技术的应用和发展趋势。
电工技术广泛应用于各个领域，例如电力、通信、自动化等。
了解电工技术的应用能够帮助学生将所学知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
随着科技的不断发展，电工技术也在不断进步。
大一学生也应该关注电工技术的发展趋势，了解新的技术和设备。
大一电工学基础知识点总结
大一电工学基础知识点总结电工学作为一门重要的工程学科，为电气工程专业的学生提供了基础知识和理论支持。
下面是对大一电工学基础知识点的总结，以帮助同学们更好地理解和掌握这门学科。
1. 电路基础知识电路是电气工程的基础，了解电路的基本概念和性质对学习电工学至关重要。
1.1 电流和电压电流是电子在导体中移动的载流子数目，单位是安培(A)。
而电压则是电子在电路中流动时的电势差，单位是伏特(V)。
电流和电压是电路中的两个基本参数。
1.2 电阻、电感和电容电阻（单位欧姆）是电压和电流之间的阻力；电感（单位亨）是导体中的感应电动势以及磁场储能；电容（单位法拉）则是电荷储存在电场中的能力。
这三个元件在电路中扮演着重要的角色。
1.3 电路定律欧姆定律规定了电流、电压和电阻之间的关系；基尔霍夫定律则描述了电流在节点和回路中守恒的规律；查理法则则是一种用于求解电流和电压的方法。
2. 交流电路交流电路是一种电流和电压周期性变化的电路，是电气工程中重要的研究对象。
2.1 交流电源交流电源是交流电路的能量供应，通常用正弦波来描述。
常见的交流电源有电压源和电流源。
2.2 交流电路元件交流电路中，电阻、电感和电容的特性随着频率的变化而发生改变，对于分析和设计交流电路非常重要。
2.3 复数形式与相量法复数形式将正弦波电流和电压表示为复数，简化了分析和计算交流电路的过程。
相量法则是一种用来描述电流和电压之间相位关系的方法。
3. 直流电机直流电机作为最常见的电动机之一，广泛应用于工业和民用领域，了解其基本原理和运行特性对电气工程学生至关重要。
3.1 直流电机的原理直流电机通过电流在磁场中产生力矩，从而实现转动。
分为励磁和电动两种类型。
3.2 直流电机的运行特性直流电机的运行特性包括启动、制动和速度调节等。
了解这些特性对于电机的可靠运行和控制至关重要。
4. 三相交流电三相交流电是电力系统中最常见的电源形式，广泛应用于发电厂和电力配送系统。
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1.3 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 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
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 电源有载工作、 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算
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1.1 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 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、
负载 直流电源
电源或信号源的电压或电流称为激励， 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路 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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1. 2 电路模型
为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路 为了便于用数学方法分析电路 一般要将实际电路 模型化， 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， 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。 相对应的电路模型。 手电筒的电路模型 理想电路元件主要有 I S 电阻元件、电感元件、 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、 手电筒由电池、灯 开关和筒体组成。 泡、开关和筒体组成。 E
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2. 电路基本物理量的参考方向 (1) 参考方向 在分析与计算电路时， 在分析与计算电路时，对 电量任意假定的方向。 电量任意假定的方向。 (2) 参考方向的表示方法 电流： 电流： 箭 标 双下标 a I R Iab b 电压： 电压： 正负极性 双下标 + a Uab
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例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻 。 + + I I U U R 6V 2A R 6V –2A – – (a) (b)
U 6 对图(a)有 解：对图 有, U = IR 所以 : R = = = 3 I 2 对图(b)有, U = – IR 所以 : R = − U = − 6 = 3 对图 有 I −2
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I + E _ R
a + U _ b U– b
(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； 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。 例： a I R + U – a R b b 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； ， ； 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 ， 若 U = 5V，则电压的实际方向 ， 从 a 指向 b； ； 若 U= –5V，则电压的实际方向 ， 从 b 指向 a 。
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线性电阻的概念： 线性电阻的概念： 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻， 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。 电路电压与电流的比值为常数。 U 即： R = = 常数 I 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 I/A 线性电阻的伏安特性 是一条过原点的直线。 是一条过原点的直线。 o
注意： 注意： 在参考方向选定后， 在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负 之分。 之分。
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1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时， 、 参考方向相同时， 参考方向相反时， + + U = – IR U=IR U I R U I R – – 表达式中有两套正负号： 表达式中有两套正负号： 式前的正负号由U、 参考方向的关系确定； ① 式前的正负号由 、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 、 方向之间的关系。 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。 、 参考方向相同。
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
话筒
放 大 器
扬声器
直流电源: 直流电源 提供能源
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 电源: 电源 提供 电能的装置
升压 变压器 输电线
负载: 负载 取用 电能的装置
+ +
–
U
开关 R
Ro
–
电池 导线 灯泡
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手电筒的电路模型 I S E
+ +
–
U
开关 R
Ro
–
灯泡 导线 电池 今后分析的都是指电 路模型，简称电路。 路模型，简称电路。在 电路图中， 电路图中，各种电路元 件都用规定的图形符号 表示。 表示。
电池是电源元件， 电池是电源元件，其 是电源元件 参数为电动势 E 和内阻 Ro； 灯泡主要具有消耗电能 灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件， 的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R； 参数为电阻 ； 筒体用来连接电池和灯 筒体用来连接电池和灯 其电阻忽略不计， 泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。 为是无电阻的理想导体。 开关用来控制电路的通 开关用来控制电路的通 断。
U/V
线性电阻的伏安特性
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