1电路基本原理ppt课件
电路原理第一章
(2) 设电流参考方向如 (c) 并在c点画上接地符号 并在 点画上接地符号
q 4 I = = − = −2 A t 2
= = W W
ac
电位: 电位:
V V V
a
q
bc
=
8 + 12 4
= 5V
b
q
12 = 4
= 3V
c
= 0
(c为参考点 为参考点) 为参考点
U
ab
所以电压: 所以电压:
= V a − V b = 5 − 3 = 2V
dw ( t ) p (t) = dt
由: u ( t ) = d w ( t )
对于实际电路,根据它的电气特性, 对于实际电路,根据它的电气特性,由电路 元件来抽象出它的电路模型的过程称为电路 的建模。电路的建模时, 的建模。电路的建模时,常需要用到理想化 来化简电路; 来化简电路;另一方面还需注意电器部件在 不同工作条件下的电气特性不一定相同, 不同工作条件下的电气特性不一定相同,因 而相应的电路模型也会不同。 而相应的电路模型也会不同。
选择的参考方向不同, 选择的参考方向不同,则列出的电路方程也 不一样,得到方程的解也不尽相同, 不一样,得到方程的解也不尽相同,但这些 解应该是大小相等而只存在着符号的差异。 解应该是大小相等而只存在着符号的差异。 综合解的符号和参考方向, 综合解的符号和参考方向,这些不同的电路 方程的解所表示的实际电流或电压应该是完 全一致的。 全一致的。 习惯上,电阻、电容、 习惯上,电阻、电容、电感等元件支路上的 端电压和流经电流取为关联参考方向。 端电压和流经电流取为关联参考方向。
抽象的电路元件用来体现单纯的电性质: 抽象的电路元件用来体现单纯的电性质: 导线----导通电流 导线 导通电流 电源----提供电能 电源 提供电能 电阻----消耗电能 电阻 消耗电能 电容----以电场形式储存电能 电容 以电场形式储存电能 电感----以磁场形式储存电能 电感 以磁场形式储存电能 这样就可以用理想化的电路元件来表示实际物 理电器件的某一方面电磁特性, 理电器件的某一方面电磁特性,而以其组合在 电路模型中来综合表示该实际物理电器件及其 构成的电路。 构成的电路。
电路的基本原理(第一章)
参考方向 实际方向
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I (负载)
若 P = UIa 0
I
+ + “发出功率”
-
U_ b
(电源)
(2)当U和I参考方向选择不一致的前提下
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I (负载)
若 P = UI 0
I
+
-
+
U_
“发出功率” (电源)
中间环节:连接电源和负载的部分,其传输和分 配电能的作用。例如:输电线路
举例:(电子电路,即信号电路)
放 大 器
电源 (信号源) 中间环节
负载
电路的作用之二:传递和处理信号。
1.2 电路模型
I
电 池
灯 泡
+ E
_
+
RU
_
电源
负载
理想电路元件:在一定条件下,突出其主要电磁性能, 忽略次要因素,将实际电路元件理想化
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。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
I I I I 0
1
3
2
4
克氏电流定律的依据:电流的连续性
克氏电流定律的扩展
电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例 I1 A
I
a
+
RO
+
U
E_
-
b
I=0
电路邱关源课件PPT第1章
q I = t
电流方向
正电荷运动的方向
元件
A
i>0
B
A
元件
B
i<0
−i
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时, 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时,电 流的实际方向往往很难事先判断。 流的实际方向往往很难事先判断。
电路模型和电路定律
2.电压
电位ϕ 电压U 单位正电荷q 从电路中一点移至参考 时电场力做功的大小。 点(ϕ=0)时电场力做功的大小 。 单位正电荷q 从电路中一点移至另 一点时电场力做功(W)的大小。 的大小。
t= -∞时,u(-∞ )=0
1 2 Wc = Cu (t ) 2
电容吸收的能量以电场能量的形式储存在元件中
电路模型和电路定律
t1--t2 电容吸收的能量
WC = C ∫
u ( t2 )
u ( t1 )
1 2 1 2 udu = Cu (t 2 ) − Cu (t1 ) 2 2
= Wc (t2 ) −Wc (t1)
电路模型和电路定律
功率 -∞到t
t
du (t ) p = u (t )i (t ) = Cu (t ) dt
吸收的能量
t
du (ξ) dξ = C Wc = ∫ u (ξ )i (ξ )dξ = ∫ Cu(ξ) −∞ −∞ dξ
∫
u(t )
u ( −∞ )
udu
1 2 1 2 = Cu (t ) − Cu (−∞) 2 2
电路模型和电路定律
例:已知 U a = −4V ,U b = 0, 求
u1 = ?, u2 = ?
+
A
u1
−
B
电路原理 第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.3 电功率
1. 电功率的定义 电功率的定义 图1.11(a)所示方框为电路中的一部分a、b段,图中采用了关 联参考方向,设在dt时间内,由a点转移到b点的正电荷量为dq, ab间的电压为u,根据对式(13)的讨论可知,在转移过程中dq失去 的能量为
dω (t ) = u (t )dq (t )
I1 a b I3 I2 c
d
图1.4例1.1图
1.2.2 电压及其参考方向 电压及其参考方向 1. 电压的定义及单位
u=
dω dq
(1—3)
在电路中,电压的单位为伏特,简称伏(V),实用中还有千 伏(kV),毫伏(mV)和微伏(µV)等。 2. 用电位表示电压及正负电压的讨论 (1—4) (1)如果正电荷由a点移到b点,获得能量,由a点到b点为电 位升(电压升),即 u ab = u a − ub < 0 (2)如果电荷由a点移到b点, 失去能量, 则a点为高电位端 (正极), b点为低电位端(负极)由a点到点b为电位降(电压降), 即 u ab = u a − ub > 0 3.直流电压的测量 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 电压表跨接在待测支路两端 。
电路模型与电路图 所谓电路模型,就是把实际电路的本质抽象出来所 构成的理想化了的电路。将电路模型用规定的理想元件 符号画在平面上形成的图形称作电路图。 图1.1就是一个 最简单的电路图。
+ US - RS RL
图1.1电路模型图
1.2 电路变量
电学中几个重要的物理量,如:电流 电压 电功率 电流、电压 电功率和 电流 电压、电功率 电能量等是研究电路过程中必然要涉及的电路变量。 电能量 1.2.1 电流及其参考方向 1. 电流的表达式及单位 dq i= (1—1) dt q (1—2) I= t 国际单位制(SI)中,电荷的单位是库仑(C),时间的单 位是秒(s),电流的单位是安培, 简称安(A), 实用中还有 毫安(mA)和微安(µA)等。
第一章-电路及基本元器件PPT课件
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线(硅管)
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是:发射结正偏,集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系:发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和,即:
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压:硅管约为0.5V,锗管约为0.2V; 导通电压(发射结):硅管约为0.7V,锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区: UBE小于死区电压,IC≈ 0,UCE ≈UCC,。
饱和区:集电结正向偏置 ,UCE<UBE, IC≈ UCC/RC 。
放大区:发射结正偏,集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率,
简称为功率,用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时,功率的计算公
式为:
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时,功率的计算
公式为:
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制(SI)中,电能的单位是焦耳(J)。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中,电能常用“度” 作单位,它是千瓦小时(kWh)的简称,1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础 在电子电路中,电源的一端通常是接地的,为了作
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)
+
+
_
(2) 电压、电流的参考方向关联;
+
u
P uS i
吸收功率,充当负载
_
物理意义: 电场力做功 , 电源吸收功率。
例
计算图示电路各元件的功率。
R 5
5V
_
i
_
PR Ri 5 1 5W
2
满足:P(发)=P(吸)
+
10V
uR
+
_ +
解
uR (10 5) 5V
i
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义: 电流的定义:
dW u dq
dq i dt
电功率:
dW u dq u i dt p u i dt dt dt
(Watt,瓦特) (Joule,焦耳)
功率的单位:W (瓦) 能量的单位: J (焦)
二.判断元件是吸收功率还是发出功率
注
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件, 在一定条件下可用同一模型表示; 同一实际电路部件在不同的应用条件下,其 模型可以有不同的形式
例
§1-2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
电流方向?
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω 3Ω
10V
9V
1.2 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 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) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位 kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
1.电路基本概念
+
或
i Gu
2. 电压与电流取非关联参考方向
i
R
u
电导 (S) 或 i – Gu
+
u – Ri
★ 公式必须和参考方向配套使用!
电阻元件(3)
不管电压、电流是否为关联参考方向,都有 功率: p=i2R=u2/R i (p始终为正)
R
u
p –ui –(–R i ) i i 2 R
结论:电感为储能元件,具有存储磁场能量的作用
常用元件---电容、电感的串、并联
电容串联
C1 Ck Cn
Ceq
等效
电容并联
C1 Ck
1/Ceq= 1/C1+1/C2+…+1/Cn
Ceq
Cn 等效
Ceq=C1+C2+…+Ck+…+Cn
电感串、并联 电感串并联时等效电感的求解方法与电容相反
{end}
电容 C 的SI单位:F (法) (Farad,法拉)
常用单位:F(10-6F),nF(10-9F),pF(10-12F)
常用元件---电容元件(2)
符号: 伏安关系
C
i C + u –
电容对直流 相当于开路
设为关联参考方向
则
dq du C 微分关系: i dt dt t 1 u(t) idt 积分关系: C
P W 0 U1 U1I 10
P W 0 U2 U2 I 5
P 0
-----功率平衡
电路的基本物理量—电功率(4)
在右图2个电路中,若IAB均为1A,则有关功率描述正确的 是 ( )。
A.两元件发出的功率都为2W B.两元件吸收的功率相等 C.两元件的功率不等 D.无法比较两元件的功率
第1章 电路的基本知识.ppt
来代替,如图1-24所示.这种实际电流源的伏安关系式为
(1-24)
图1-25为实际电流源的伏安特性曲线。其中,实际电流源 的开路电压UOC=R0′Is,短路电流ISC=IS。
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1.6 基尔霍夫定律
基尔霍夫定律(Kirchhoff's Law)是德国物理学家基尔霍 夫于1845年提出来的。基尔霍夫定律是电路中各电流、电 压都必须遵守的基本规律。基尔霍夫定律有两大定律:第一定 律,也叫电流定律(Kirchhoff's Current Law),简写为 KCI;第二定律,也叫电压定律(Kirchhoff's Voltage Law),简写为KVI。
线性电阻元件的图形符号如图1-9所示。在电压和电流参考
方向关联的情况下,其伏安特性曲线如图1-10所示,表达
式为
u=Ri
(1-10)
满足欧姆定律。其中,R为电阻元件,它一方面表示了这个 元件是电阻元件,另一方面也表示了该元件的参数。
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1. 3 电阻元件
线性电阻元件也可用另一个参数电导表征,电导用符号G表 示,其定义为
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1. 2 电路的主要物理量
我们规定电压降低的方向为电压的实际方向。其表示方法有 三种,如图1-3所示,且都表示电压的参考方向由A指向B。
对于任意一个元件的电流或电压参考方向可以独立设定。如 果电流和电压的参考方向相同,则称为关联参考方向,如图 1-4(a)所示;如果电流和电压的参考方向不相同,则称为非 关联参考方向,如图1-4(b)所示。
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1.5 电压源和电流源
1.5.2电流源
理想电流源是一种能给电路提供稳定电流的理想元件。理想 电流源输出的电流始终保持恒定值Is或为给定的时间函数is, 而与加在它上面的电压无关,简称电流源。实际电路元件中 的光电池,其输出电压受外电路的影响很大,但输出的电流 却近似恒定,可近似地视为电流源。常用的晶体管也可看作 输出电流受控制的电流源。电流源在电路中的图形符号如图 1-18所示,其中Is和is、为电流源的源电流,箭头表示其参 考方向。
电路的基本原理(一)
电路的基本原理(一)电路的基本原理1. 引言电路是电子设备中最基本的组成部分之一,它由电子元件连接而成,通过电流的流动来实现特定的功能。
电路的基本原理包括电流、电压和电阻等概念。
2. 电流•电流是电荷流动的现象,用单位时间内通过某一点或某一截面的电荷量来表示。
•电流的基本单位是安培(A),表示为I。
•电流的方向从正电荷的高电势区向低电势区流动,通常标志为箭头指向的方向。
3. 电压•电压是电路中的电势差,用于推动电荷在电路中流动。
•电压的基本单位是伏特(V),表示为U。
•电压的方向从高电势区指向低电势区,通常标志为正负极之间的箭头。
4. 电阻•电阻是电流流动过程中的阻碍因素,用来限制电流的流动。
•电阻的基本单位是欧姆(Ω),表示为R。
•电阻越大,电流流动的越慢;电阻越小,电流流动的越快。
5. 电路•电路是由电子元件连接而成的路径,用来控制电流的流动,实现特定的功能。
•电路可以分为串联电路和并联电路两种形式。
•串联电路中,电流只有一条路径可走,电压分配给各个元件的方式是顺序相加。
•并联电路中,电流有多条路径可走,电压在各个元件上相等。
6. 直流电路和交流电路•直流电路是电流方向不变的电路,例如电池供电的电路。
•交流电路是电流方向反复变化的电路,例如家庭用电和电子设备中的电路。
7. 总结•电路是电子设备中的基本组成部分,通过电流的流动来实现特定的功能。
•电路中的基本原理包括电流、电压和电阻。
•电路可以分为串联电路和并联电路,用来控制电流的分配和流动。
•直流电路和交流电路是电流方向的不同表现形式。
以上是关于电路的基本原理的简要介绍,对于深入理解电路的工作原理有一定的帮助。
电路的原理非常复杂,但通过不断学习和实践,我们可以逐渐掌握电路设计和分析的技巧。
希望这篇文章能给你带来一些启发和帮助!。
电路分析第1章 电路的基本概念与理论 89页PPT文档
a 水流
b
水塔
重力场
图1-6 水流与电流的类比
a
电场 电 流
b
1.2 电流、电位和电压
1.2.2 电位与电压
电压,也称为电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势 不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作 用从a点移动到b点所做的功,或者是a点与b点的电位差。
电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向(电压降),即有
负载/元器件
a I /i
b
(b) 非关联方向
图1-7 电压与电流的关联方向
1.3 直流电和交流电
1.3.1 直流电
把方向和大小都不随时间变化的电流或电压称为“直流电”,用字符 “DC-Direct Current”表示。
I /U 10
I /U 10
0
t
(a)直流电流/电压
0
t
(b)脉动电流/电压
图1-8 直流电与脉动电示意图
6.根据元件特性的不同,分为线性电路与非线性电路。
1.1电路
1.1.2 电路的分类
综上所述,尽管各种电路的构成不尽相同,功能千差万别,但有三个主 要角色——电阻、电感和电容却是每个电路不可或缺的组成部件。对由 它们构成的电路的研究,是分析其它电路的前提和基础,因此,“电路 分析”课程的主要内容就是介绍由基本电路元件电阻、电感和电容构成 的线性电路的分析方法。
1.4 电阻、电感、电容及其模型
1.4.1 电阻器及其模型
电阻在电路中主要用于: 限流、分压、分流、阻抗变换、电流信号和电压信号的相互转换等。
无论是在直流电路还是交流电路中,当电流流过电阻时,电阻都会通 过发热的形式消耗电能,因此,它也是一个耗能元件,
电路原理第-章直流PPT课件
VS
诺顿定理
任何一个线性有源二端网络,对其外部电 路而言,都可以等效为一个电流源和电阻 并联的电路模型。其中电流源的电流等于 网络的短路电流,电阻等于网络中所有独 立源置零后的等效电阻。
04 电路中的电源
电池的串联和并联
串联
当电池串联时,总电压是每个电池的 电压之和,电流保持不变。
并联
当电池并联时,总电流是每个电池的 电流之和,电压保持不变。
电阻的并联
当多个电阻在同一电路中各自首首或尾尾相接时,称为电阻 的并联。并联电阻的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。在 并联电路中,电压处处相等,电流的分配与电阻成反比。
电压源和电流源
电压源
能够输出恒定电压或电压与电流成一 定比例关系的电源称为电压源。电压 源在电路中起到提供电能的作用,可 以视为一个理想化的电源模型。
基尔霍夫定律
总结词
用于解决电路中节点和回路电流和电压关系的定律。
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分,即节点电流定律和回路电压定律。节点电流定律指出,对于电路中的任何一个节点, 流入的电流之和等于流出的电流之和。回路电压定律指出,对于电路中的任何一个闭合回路,沿回路绕行方向, 电压降之和等于电压升之和。
电路原理第-章直流ppt课件
目录
• 直流电路的基本概念 • 欧姆定律和基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析 • 电路中的电源 • 电路分析方法 • 电路的暂态分析
01 直流电路的基本概念
电路的组成
电源
导线和开关
提供电能,将其他形式的能量转换为 电能。
连接电源和负载,控制电路的通断。
负载
消耗电能,将电能转换为其他形式的 能量。
THANKS FOR WATCHING
第1章 电路的基本概念与基本定理
第1章电路的基本概念与基本定理电路理论是电工与电子技术的基本理论。
本章着重介绍电流和电压的参考方向、基尔霍夫定律及电路等效原理等。
通过本章内容的学习可了解和掌握电路中的基本概念和定律,为后续分析复杂电路打下一个基础。
1.1电路的基本概念在高中,我们学过电压、电流、电动势、功率以及欧姆定律等电路的基本概念。
但高中所学的这些电路理论往往解决不了一些复杂电路。
本节将进一步讲解其有关知识。
1.1.1电路的组成人们在日常生活中广泛地使用着各种电器,如热水器、电扇等。
要用电首先要有电源,然后用导线、开关和用电设备或用电器连接起来,构成一个电流流通的闭合路径。
这个电流通过的路径就叫电路。
电路的形式是多种多样的,但从电路的本质来说,其组成都有电源、负载、中间环节三个最基本的部分。
其中电源的作用是为电路提供能量,如发电机利用机械能或核能转化为电能,蓄电池利用化学能转化为电能,光电池利用光能转化为电能等;负载则将电能转化为其他形式的能量加以利用,如电动机将电能转化为机械能,电炉将电能转化为热能等;中间环节用作电源和负载的联接体,包括导线、开关、控制线路中的保护设备等。
图1-1所示的手电筒电路中,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。
1.1.2 电路模型实际电路由各种作用不同的电路元件或器件所组成。
实际电路元件尽管外形和作用千差万别,种类繁多,但在电磁性质方面却可以归为几大类。
有的元件主要是提供电能的,如发电机、电池等;有的元件主要是消耗电能的,如各种电阻器、电灯、电炉等;有的元件主要是储存电场能量,如各种电容器;有的元件主要是储存磁场能量,如各种电感线圈。
为了便于对电路进行分析的计算,我们常把实际元件加以理想化,忽略其次要的因素用以反映它们主要物理性质的理想元件来代替。
这样由理想元件组成的电路就是实际电路的电路模型,简称电路。
手电筒电路的电路模型如图1-2所示。
用来表征上述物理性质的理想电路元件(今后理想两字常略去)分别称为恒压源U S 、恒流源I S 、电阻元件R 、电容元件C 、电感元件L 。
简单电路课件ppt
工作原理
继电器利用电磁感应原理,当输入线 圈中通入电流时,会产生磁场,使触 点闭合或断开,从而控制输出电路的 通断。
接触器
定义
接触器是一种用于接通或 断开电动机等大功率设备 的开关元件。
工作原理
接触器内部装有多组触点 ,当线圈通电后,触点在 电磁力的作用下动作,接 通或断开主电路。
应用
接触器广泛应用于电力传 动系统、工厂自动化等领 域,用于控制电动机的启 动、停止和方向。
PART 05
电路的连接方式
并联电路
并联电路是指电路中的元件或设备并排连接,电流在各支路中分别流过,不互相干 扰。
并联电路的特点是各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和。
并联电路常用于家庭电路、照明电路等场合,可以提高电路的可靠性和安全性。
串联电路
串联电路是指电路中的元件或设 备首尾相连,电流只能沿一个方
详细描述
基尔霍夫电流定律指出,对于电路中的任何节点,流入和流出该节点的电流代数 和为零。基尔霍夫电压定律指出,对于电路中的任何闭合回路,沿回路绕行时, 电压的降落和升高代数和为零。
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路分析中的一个重要定理,它描述了多个 电源共同作用时,电路中各部分电压和电流的合成关系。
分段法
将电路分为若干段,逐段检查电流、 电压是否正常,以确定故障所在位置 。
常见故障排除
断路故障
检查电路中是否有接触不良或断线的情况, 重新连接或更换损坏的元件即可排除。
负载过大故障
检查电路中的负载是否过大,调整负载或更 换合适的元件即可排除。
短路故障
检查电路中是否有短路的情况,找出短路点 并修复即可排除。
详细描述
叠加定理指出,在具有线性元件的电路中,当多个电源同时 作用时,各电源单独产生的电压和电流的代数和等于它们共 同作用时产生的电压和电流。
电工基础知识培训完整ppt课件
电路模型
3
精选PPT课件
2、电源
其它形式的能量转换为电能的装置称为电源。 如电池就是把化学能转换为电能
3、电源力或电场力
电源是电路中的能量来源,电源都有推动电荷做 定向移动的能力,把这种力叫电源力或电场力
4
4、电流
电荷的定向移动形成电流,规定正电荷的移动方 向为电流的正方向
I
I
正值 (a)
负值 (b)
串联电路:
把两个以上的电阻首尾相连接成一串,中间没有分支,
称为电阻的串联电路。
I
I1
I2
特点:I=I1=I2
R=R1+R2
U=U1+U2
精选PPT课件
并联电路:
把两个以上的电阻头接头尾接尾并列相连,称为电阻的 并联电路。
I
+
I1
I2
U
R1
R2
-
特点:I=I1+I2 U=U1=U2
1 1 1 R R1 R2
相位差
两个同频率的正弦量的相位之差或初相位之差称为相位差。
正弦交流电路中电压和电流的频率是相同的,但初相不
一定相同,设电路中电压和电流为:
u
u U m sin t1
i Im si n t2
O
i
ωt
则 u和 的i相位差为:
t 1 t 2 1 2
当 1 时,2 比 u超前i角,比 滞后u角i。
Ua
R1 Ub
a 、b两点间的电位差, 就称为这两点间的电压, 单位也是V,符号是U
R2
零电位
U = Ua - Ub
5、电阻
电阻是电荷在物体中运动所受到的阻力,是物 质本身具有的导特性,一般可分为绝缘体、导 体、半导体三类。单位是欧姆(Ω)符号是R
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1.2 电路变量及电流和电压的参考方向
2.电压
➢形成: 电荷由电路中的a点移到b点所发生的能量变化。
➢度量: 单位电荷由电路中的a点移到b点所发生的能量变化,即
➢单位:
uAB
def
d wAB dq
V(伏特) kV(103V), mV(10-3V),µV(10-6V)
➢分类
直流电压 :大小和方向不随时间改变,通常用U表示 交流电压 :大小和方向随时间改变,通常用u表示
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路及其理论模型 1.2 电路变量及电流和电压的参考方向 1.3 电路元件及其伏安特性关系 1.4 基尔霍夫定律
1
{end}
电路分析基础
电气车间:试验班
2
如何学好电路分析基础
• 掌握概念的含义和来龙去脉:除了要理解和记住概念的定义、符号和 单位外,还要了解引入概念的原因,它与类似概念的异同点,以及它 在后续内容中所起的作用等。
能量传输 将电源的电能传输给用电设备(负载)。 能量转换 将传输到负载的电能根据需要转换成其它 形式的能量,如光、声、热、机械能等 信息传输 信息--> (载体)-->信号-->电路-->终端-->(去载体)--->信息(电
流或电压)。如广播电路或电视发射装置
信息处理 信号(接受)--->电路(放大、去噪、合成…)--->信号。如电
电路的组成
信号处理:
放大、调谐、检波等
信号源:
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
负载
提供能源
直流电源
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。
1.1 电路及其理论模型
三、电路的功能
客观上电路提供了电荷流动的通路,电荷携带着电能在 电路中流动,从电源带走电能,而在用电元器件中又释 放电能,因此电路的工作伴随着能量的运动。 电路主要有下列作用:
Uac = Va-Vc= 3 V
(2) 以b点为参考点,Vb=0 Uab= Va–Vb Va = Vb b–Vc Vc = Vb –Ubc= –1.5 V
Uac= Va–Vc = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论:电路中电位参考点可任意选择;当选择不同
1.2 电路变量及电流和电压的参考方向
3.电 位
选择电路中某一点作为参考点,电路中其他各 点对参考点之间的电压称为该点的电位,用V表示。
参考点的电位为0。参考点可以任意选择,用符号 “┴”表示。
a
b 设c点为电位参考点,则 Vc= 0
Va= Uac, Vb=Ubc, Vd= Udc
d
c
电路中两点间的电压(降)就等于这两点的电位
+
L
C
us
电压源
无 源 元 件
is
电流源
1.1 电路及其理论模型
2. 电路模型:由理想元件及其组合代表实际电路
元件,与实际电路具有基本相同的电磁性质,称其 为电路模型。
* 电路模型是由理想电路元件构成的。
例.
开关 灯泡
电 池
导线
10BASE-T wall plate
1.1 电路及其理论模型 建模时,工作条件不一样,其模型也不一样。
3
第1章 电路的基本概念和基本定律
重点: 1. 电压、电流的参考方向 2. 电路元件特性 (电阻、电源、受控源) 电路分析的基础 3. 基尔霍夫定律
{end}
1.1 电路及其理论模型
一、电路的概念 电路是由用电设备(称为负载)、元器件、供电设备(称为电源)通过
导线连接而构成的提供给电荷流动的通路。电路是电场的一种特殊形式, 当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时,即形成电路。 二、电路的组成 •为电路工作提供能量的电源; •完成放大、滤波、移相等功能的元器件; •用电设备(负载) •连接电源、元器件和用电设备的导线; •控制电源接入的开关等。
• 认真对待实验,加深对理论知识理解:本课程的实践性很强,只有理 论学习是不够的,实验可以让我们更加深刻理解理论知识,也能从中 发现问题,启发我们深入学习。
• 多做课外阅读,拓宽知识面:电工电子技术的发展十分迅速,课程中 不可能将所有内容都包含进去,通过课外阅读能够对本领域的先进理 论、方法有更多了解,丰富自己。
1.电流
➢形成: 带电粒子的定向运动形成电流。
➢度量: 电流的大小用电流强度表示。
表示单位时间流过电路中某一截面的净 电荷量。
def
i(t)
lim
Δq
dq
Δt0 Δ t dt
➢单位: 国际单位制单位:A(安培)常用单位:mA(10-3A), µA(10-6A)
➢分类
直流(DC) 电流:大小和方向不随时间改变, 通常用I 表示 交流(AC) 电流: 大小和方向随时间改变,通常用i 表示
视机。
1.1 电路及其理论模型 电路模型
1. 理想电路元件:根据实际电路元件所具备的电磁性
质所设想的具有某种单一电磁性质的元件。
几种基本的电路元件: R
电阻元件:表示消耗电能的元件
电感元件:表示各种电感线圈产 生的磁场,储存磁场能量的作用 电容元件:表示各种电容器产 生的电场,储存电能的作用
电源元件:表示各种将其它形式 的能量转变成电能的元件
如:
实际线圈
R
直流状态,仅 消耗能量
R
L
交流低频状 态,消能,储能
R C
L
交流高频状态,消耗 能量,储磁场能量和
电场能量
{end}
1.2 电路变量及电流和电压的参考方向
1.2.1 电路变量 在电路理论中涉及的变量主要有电流、电压、电位、电荷、磁通、磁通链、功率和能 量。其中电流、电压、电位、能量和功率最为常用。
• 领会规律、方法的导出与应用:要做到知其然、知其所以然,不要机 械套用,学会灵活运用,举一反三。
• 从应用要求来理解电子电路的功能:各种电子电路都有应用背景,离 开应用背景对电子电路的性能分析是没有意义的,。
• 多作练习,巩固知识:各种方法的学习都必须通过不断练习才能得以 巩固,因此,学习过程中,要独立地完成一定量习题。
差,即
Uab = Va- Vb
1.2 电路变量及电流和电压的参考方向
例. a
1.5 V b
1.5 V
c
已知 Uab=1.5 V,Ubc=1.5 V,求Va,Vb, Vc, Uac
(1) 以a点为参考点,Va=0
Uab= Va–Vb
Vb = Va –Uab= –1.5 V
Ubc= Vb–Vc
Vc = Vb –Ubc=-1.5 –1.5 V=-3V