(完整版)项目一_直流电路的安装、测试与分析
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电工电子技术项目教程课件
主讲：许东霞
项目一 直流电路的安装、测试与分析
一、学习目标
知识目标： 1．了解电路的基本组成及各部分的作用，建立简单电路模型； 2．理解电路的基本物理量意义，掌握其计算方法； 3．了解电阻、电容、电感等电路元器件的外观、分类、特性； 4．掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律； 5．熟练掌握简单电阻电路的计算。 技能目标： 1．会正确使用万用表，能对电路元件进行分类和简单测量； 2．会分析复杂直流电路，具有一定的实验操作技能； 3．会进行电流表、电压表量程扩大改装并进行校验； 4．会查阅有关技术资料和工具书。
（2）负载(耗能元件)：把电能转化为其他形式的能电能的装 置。 如：灯泡、电炉等。
（3）中间环节：
传递信号、传输、控制、分配电能。如连接导线、 控制和保护电路的元件，开关、按钮熔断器、接 触器、各种继电器等。
7
4. 电路的作用
(1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
9
例如：一个由导线绕制的线圈 就有几种模型形式。
电路是由电特性相当复杂的器件组成的，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。
理想元件
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。
10
理想电路元件
由实际电路元件组成的电路称为电路实体。
可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征其物 理性质的理想电路元件代替。
用理想电路元件组成的电路称为电路实体的电路模型。
理想无源元件
理想有源元件
11
（一）理想无源元件
理想电阻元件 （电阻）
理想电容元件 （电容）
理想电感元件 （电感）
12
（一）理想无源元件
2.典型的生产任务：电路的结构形式和所能完成的任务 是多种多样的，最典型的是照明电路和手电筒电路。
照明电路实物图
照明电路原理图
4
手电筒电路
手电筒电路模型图
手电筒电路实物图
5
6
3.电路的组成 电路的基本组成包括以下三个部分：
（1）电源(供能元件)：把其他形式的能转化为电能的装置 （产生电能的装置）。如：发电机、干电池、蓄电池等。
电流的实际方向与参考方向一致时电流值为正；反之为负。
电路图中标注的电流方向通常都是参考方向，参考方向可
以任意规定。
27
交流电的实际方向随时间而变，必须规定电流的参考方向。
电流一词既阐述一种物理现象，又表示带电粒子定向运动强 弱的物理量。
电流的强弱(或大小)：
IQ t
t ：为时间，单位是秒(s)；
25
电路图部分常用符号
26
知识链接二 电路的基本物理量
1、电流
电路中带电粒子有规则地定向移动形成电流。
R
R
{金属导体中的自由电子(负电荷) I > 0
带电粒子 电解液中的正、负离子(正、负电荷)
I<0
规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。
电流的参考方向(正方向)在进行电路分析时，预先假定的 一个电流方向。
特点
输出电流Ｉ
是由它本身确定 的定值，与输出 电压和外电路情 况无关。
输出电压Ｕ
不是定值，与输 出电压和外电路 情况有关。
返回理想电源元件 20
3、理想电源元件的两种工作状态 19
返回理想电源元件 21
实际电源的模型
20
22
例题：在图示直流电路中已知理想电压源的电压US＝3V，理想 电流源的电流IS=3A，电阻R=1Ω。求（1）理想电流源的电压和 理想电压源的电流；（2）讨论电路的功率平衡关系。
1、理想电阻元件
理想电路元件
13
返回理想无源元件
13
（一）理想无源元件
２、理想电容元件
14
返回理想无源元件
14
3、理想电感元件 15
返回理想无源元件15
（二）理想有源元件
理想电压源
本身功耗忽略不计， 只起产生电能的作用
理想电流源
理想电源元件的两种工作状态
进入理想无源元件
16
1、理想电压源（恒压源） 17
二、工作任务单
序号
任务名称
1
建立电路模型
2
2 识别检测电路元件
3
直流电路分析
❖项任目务一一 直建流立电电路路模的型安装、测试与分析
知识链接一 电路的组成和作用
【学习目标】 1．了解电路的基本组成及各部分的作用； 2．理解电动势、电位、电功率的概念； 3．掌握电压、电流的概念；理解电压、电流的参考方向； 4. 能够进行简单直流电路的测试。 【重点难点】
1．电压、电流和电功率的定义、方向的理解和掌握； 2．电流和电压的参考方向的理解。 3. 掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温度的关系。
3
知识链接一、电路的基本组成和作用
一、电路的组成和作用
1.电路的概念： 电流所流过的路径称为电路。它是为 了某种需要由电工设备或元件按一定方式组合起来的。
特点
17
返回理想电源元件
（二）理想电源元件
1、理想电压源（恒压源）
17
特点
输出电压Ｕ
是由它本身确定 的定值，与输出 电流和外电路情 况无关。
输出电流Ｉ
不是定值，与输 出电流和外电路 情况有关。
返回理想电源元件 18
（二）理想电源元件
特点
２、理想电流源（恒流源）
18
返回理想电源元件 19
2、理想电流源（恒流源） 18
话筒 放 扬声器 大 器
电灯 电动机 电炉
...
8
二、电路模型
1．电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。（如下图)
2．电路模型：用理想化元器件模型构成的电路。
将实际电器元件，只考虑其主要物理性质，并近似看 成理想元件，就是将实际元件等效成电路ห้องสมุดไป่ตู้型.
实际电器的模型是在一定的条件下形成的。
实 际 线 圈
Q ： t 时间内通过导线的电荷量 ， 单位是库(C)；
I ：电流
电流的单位是安(A)；毫安(mA)、微安(A)
1 A = 103 mA = 106 A
28
实际方向和参考方向的关系为：
电流实际方向和参考方向相同，电流为正值，反之取负
21
23
IS
手电筒的电路模型 + +
E
例：手电筒
–U
Ro
R
–
手电筒由电池、灯
泡、开关和筒体组成。 今后分析的都是指电
路模型，简称电路。在
电路图中，各种电路元
件都用规定的图形符号
表示。
24
理想线圈模型
不能忽略线圈损耗 的线圈模型
考虑线圈匝与匝之间电 容效应的模型
作用：便于分析和计算。
模拟手电筒电路
主讲：许东霞
项目一 直流电路的安装、测试与分析
一、学习目标
知识目标： 1．了解电路的基本组成及各部分的作用，建立简单电路模型； 2．理解电路的基本物理量意义，掌握其计算方法； 3．了解电阻、电容、电感等电路元器件的外观、分类、特性； 4．掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律； 5．熟练掌握简单电阻电路的计算。 技能目标： 1．会正确使用万用表，能对电路元件进行分类和简单测量； 2．会分析复杂直流电路，具有一定的实验操作技能； 3．会进行电流表、电压表量程扩大改装并进行校验； 4．会查阅有关技术资料和工具书。
（2）负载(耗能元件)：把电能转化为其他形式的能电能的装 置。 如：灯泡、电炉等。
（3）中间环节：
传递信号、传输、控制、分配电能。如连接导线、 控制和保护电路的元件，开关、按钮熔断器、接 触器、各种继电器等。
7
4. 电路的作用
(1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
9
例如：一个由导线绕制的线圈 就有几种模型形式。
电路是由电特性相当复杂的器件组成的，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。
理想元件
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。
10
理想电路元件
由实际电路元件组成的电路称为电路实体。
可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征其物 理性质的理想电路元件代替。
用理想电路元件组成的电路称为电路实体的电路模型。
理想无源元件
理想有源元件
11
（一）理想无源元件
理想电阻元件 （电阻）
理想电容元件 （电容）
理想电感元件 （电感）
12
（一）理想无源元件
2.典型的生产任务：电路的结构形式和所能完成的任务 是多种多样的，最典型的是照明电路和手电筒电路。
照明电路实物图
照明电路原理图
4
手电筒电路
手电筒电路模型图
手电筒电路实物图
5
6
3.电路的组成 电路的基本组成包括以下三个部分：
（1）电源(供能元件)：把其他形式的能转化为电能的装置 （产生电能的装置）。如：发电机、干电池、蓄电池等。
电流的实际方向与参考方向一致时电流值为正；反之为负。
电路图中标注的电流方向通常都是参考方向，参考方向可
以任意规定。
27
交流电的实际方向随时间而变，必须规定电流的参考方向。
电流一词既阐述一种物理现象，又表示带电粒子定向运动强 弱的物理量。
电流的强弱(或大小)：
IQ t
t ：为时间，单位是秒(s)；
25
电路图部分常用符号
26
知识链接二 电路的基本物理量
1、电流
电路中带电粒子有规则地定向移动形成电流。
R
R
{金属导体中的自由电子(负电荷) I > 0
带电粒子 电解液中的正、负离子(正、负电荷)
I<0
规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。
电流的参考方向(正方向)在进行电路分析时，预先假定的 一个电流方向。
特点
输出电流Ｉ
是由它本身确定 的定值，与输出 电压和外电路情 况无关。
输出电压Ｕ
不是定值，与输 出电压和外电路 情况有关。
返回理想电源元件 20
3、理想电源元件的两种工作状态 19
返回理想电源元件 21
实际电源的模型
20
22
例题：在图示直流电路中已知理想电压源的电压US＝3V，理想 电流源的电流IS=3A，电阻R=1Ω。求（1）理想电流源的电压和 理想电压源的电流；（2）讨论电路的功率平衡关系。
1、理想电阻元件
理想电路元件
13
返回理想无源元件
13
（一）理想无源元件
２、理想电容元件
14
返回理想无源元件
14
3、理想电感元件 15
返回理想无源元件15
（二）理想有源元件
理想电压源
本身功耗忽略不计， 只起产生电能的作用
理想电流源
理想电源元件的两种工作状态
进入理想无源元件
16
1、理想电压源（恒压源） 17
二、工作任务单
序号
任务名称
1
建立电路模型
2
2 识别检测电路元件
3
直流电路分析
❖项任目务一一 直建流立电电路路模的型安装、测试与分析
知识链接一 电路的组成和作用
【学习目标】 1．了解电路的基本组成及各部分的作用； 2．理解电动势、电位、电功率的概念； 3．掌握电压、电流的概念；理解电压、电流的参考方向； 4. 能够进行简单直流电路的测试。 【重点难点】
1．电压、电流和电功率的定义、方向的理解和掌握； 2．电流和电压的参考方向的理解。 3. 掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温度的关系。
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知识链接一、电路的基本组成和作用
一、电路的组成和作用
1.电路的概念： 电流所流过的路径称为电路。它是为 了某种需要由电工设备或元件按一定方式组合起来的。
特点
17
返回理想电源元件
（二）理想电源元件
1、理想电压源（恒压源）
17
特点
输出电压Ｕ
是由它本身确定 的定值，与输出 电流和外电路情 况无关。
输出电流Ｉ
不是定值，与输 出电流和外电路 情况有关。
返回理想电源元件 18
（二）理想电源元件
特点
２、理想电流源（恒流源）
18
返回理想电源元件 19
2、理想电流源（恒流源） 18
话筒 放 扬声器 大 器
电灯 电动机 电炉
...
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二、电路模型
1．电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图。（如下图)
2．电路模型：用理想化元器件模型构成的电路。
将实际电器元件，只考虑其主要物理性质，并近似看 成理想元件，就是将实际元件等效成电路ห้องสมุดไป่ตู้型.
实际电器的模型是在一定的条件下形成的。
实 际 线 圈
Q ： t 时间内通过导线的电荷量 ， 单位是库(C)；
I ：电流
电流的单位是安(A)；毫安(mA)、微安(A)
1 A = 103 mA = 106 A
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实际方向和参考方向的关系为：
电流实际方向和参考方向相同，电流为正值，反之取负
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IS
手电筒的电路模型 + +
E
例：手电筒
–U
Ro
R
–
手电筒由电池、灯
泡、开关和筒体组成。 今后分析的都是指电
路模型，简称电路。在
电路图中，各种电路元
件都用规定的图形符号
表示。
24
理想线圈模型
不能忽略线圈损耗 的线圈模型
考虑线圈匝与匝之间电 容效应的模型
作用：便于分析和计算。
模拟手电筒电路