电工学第一章电路分析基础
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电工基础(第五版)第一章电路基础知识
解:热量
电能
四、负载的额定值
电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值称为额定值。常见的额定值有额 定电流、额定电压、额定功率等。
电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态,也称满载；低于额定功率的工 作状态称为轻载；高于额定功率的工作状态称为过载或超载。
电动机的额定值通常标在其外壳的铭牌上，故其额定值也称铭牌数据。
用符号W 表示，其计算式为
上式还可以写为
（1）只有在U 和I 为关联参考方向的情况下，才能应用P =UI 来计算电功率，否 则应添加一个负号,即P = -UI。
（2）公式选定后，U 和I 的代入值应包括其正、负号。 （3）无论应用哪个公式计算的结果，只要P 为正值，就表明元件吸收功率，处于 负载状态；若P 为负值，则表明元件发出功率，处于电源状态。
箭头表示
极性符号
双下标表示
参考方向由正指向负 参考方向由a指向b表示
通常规定交流36V 以下及直流48V 以下为安全电压，在潮湿、高温、有导电尘 埃的环境中应使用12V 电压。
2.电位 在电路中任意选定一点作为参考点(即零电位点)，则电路中某一点与参考点之 间的电压即为该点的电位。电位的单位是伏特(V)。通常用V 或φ 表示。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
手电筒电路
电风扇电路
电路的组成
电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概 况的电路图。
电能
四、负载的额定值
电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值称为额定值。常见的额定值有额 定电流、额定电压、额定功率等。
电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态,也称满载；低于额定功率的工 作状态称为轻载；高于额定功率的工作状态称为过载或超载。
电动机的额定值通常标在其外壳的铭牌上，故其额定值也称铭牌数据。
用符号W 表示，其计算式为
上式还可以写为
（1）只有在U 和I 为关联参考方向的情况下，才能应用P =UI 来计算电功率，否 则应添加一个负号,即P = -UI。
（2）公式选定后，U 和I 的代入值应包括其正、负号。 （3）无论应用哪个公式计算的结果，只要P 为正值，就表明元件吸收功率，处于 负载状态；若P 为负值，则表明元件发出功率，处于电源状态。
箭头表示
极性符号
双下标表示
参考方向由正指向负 参考方向由a指向b表示
通常规定交流36V 以下及直流48V 以下为安全电压，在潮湿、高温、有导电尘 埃的环境中应使用12V 电压。
2.电位 在电路中任意选定一点作为参考点(即零电位点)，则电路中某一点与参考点之 间的电压即为该点的电位。电位的单位是伏特(V)。通常用V 或φ 表示。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
手电筒电路
电风扇电路
电路的组成
电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概 况的电路图。
第一章 电工分析基础(稳态电路)
上海海事大学物流工程学院
第一章 电路分析基础 基尔霍夫定律（例1）
支路：共3条 I1 + U1 a R3 #2 #3 b
School of Logistics Engineering
I2 R2 + _ U2 回路：共3个 节点：a、 b (共2个）
R1
#1
I3
上海海事大学物流工程学院
第一章 电路分析基础 基尔霍夫定律（例2）
间，一个节点上电流的代数和为 0。
例
I1 I 3 = I 2 I 4
I2
I1
I4
I3
I1 I 3 I 2 I 4 = 0
即： I =0
流入为正 流出为负
上海海事大学物流工程学院
School of Logistics Engineering
第一章 电路分析基础 基尔霍夫电流定律
第一章 电路分析基础
正方向（4）
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？ 电流方向 BA？
A
IR R
B
U1
U2
School of Logistics Engineering
上海海事大学物流工程学院
第一章 电路分析基础
解决方法
正方向（5）
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
第一章 电路分析基础
电工学 上篇 电工技术
第一章 电路分析基础
知识点：
一、电路分析中的假设正方向与实际正方向 二、应用基尔霍夫定律和支路电流法进行电 路计算 三、理想电压源和理想电流源的特点及转换 四、应用叠加原理进行电路计算 五、应用戴维南定理进行电路计算
电工技术第一章电路分析基础
上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。
(2) 在正确理解电位意义的基础上，求解电路各点电位。
(3) 加强电压源的概念，建立电流源的概念。
(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态，强化额定值概念。
(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。
(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前，首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向（这些假设的方向，又名参考方向），如图1-1-1所示。
3R I图1-1-1根据这些正方向，应用电路的定理、定律列写方程（方程组），求解后若为正值．．，说明假设的方向与实际的方向相同；求解后若为负值．．，说明假设的方向与实际方向相反。
对于电路中的某个（些）已知的方向，有两种可能，其一是实际的方向，其二也是正方向，这要看题目本身的说明。
2电路中的电位计算求解电路某点的电位，必须首先确定参考点，令该点电位为零，记为“⊥”， 电路其余各点与之比较，高者为正（电位），低者为负（电位），如图1-1-2所示：U图 1-1-2设C 为参考点，则：c 点的电位： V C =0(V) a 点的电位： V a = +6 (V) b 点的电位： V b =-9 (V)ab 两点间的电压：U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性（参考点一旦设定，某点的电位是唯一的）。
·电位具有相对性（参考点选择不同，某点的电位也不同）。
·任意两点间的电位差叫电压，例如U ab = V a - V b ，显然电压具有单值性和绝对性（与参考点选择无关） 1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路（元件）的欧姆定律。
在图1-1-3中，U ab = R ·I （取关联正方向）。
电工学基础第一章1.电路分析基础
负载 直流电源
弱电领域） 电路的组成（弱电领域）
电源： 电源： 负载： 负载：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 电能的供电设备。 （电 源亦称为内电路） 源亦称为内电路） 将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。 能量的用电设备。
E
图 1.1.1 简单照明电路
中间环节： 中间环节：
沟通电路、输送、控制 沟通电路、输送、 电能。 电能。
由电气设备或电路元器件按一定方式组合后的总称。 由电气设备或电路元器件按一定方式组合后的总称。 或者： 或者：电路是由电气设备和元器件按一定方式联 接起来，为电流流通提供了路径的总体。 接起来，为电流流通提供了路径的总体。
电源 ＋ US －
电路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成电 电路的大小可以相差很大， 大到输电网。根据所处理信号的不同， 路，大到输电网。根据所处理信号的不同，电路 可以分为模拟电路和数字电路。 可以分为模拟电路和数字电路。
(a)关联正方向
例:标出下图中需要的正方向。 标出下图中需要的正方向。
+ US_ R1 IS R2
I2
I1
在关联正方向下，每条支路只需要标出电流正方向 电流正方向即 在关联正方向下，每条支路只需要标出电流正方向即 可，电压正方向就认为与之关联。例如：R1和R2上的 电压正方向就认为与之关联。例如： 就认为与之关联 电压U 就没有必要再标出正方向， 电压UR1和 UR2就没有必要再标出正方向，直接在推导 中使用即可，但要注意所使用的文字符号的易读性。 中使用即可，但要注意所使用的文字符号的易读性。
负载和中间环节亦合称外电路
。
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。
电工学第一章
1、注意掌握“三基”： 基本原理、基本分析方法、基本应用 2、通过习题加深、培养分析能力和运算能力 3、通过实验验证和巩固所学理论 课堂、答疑、作业、自学、讨论、实验
成绩评定：
总学时：48+24=72 平时占30% (书面作业+到课率+实验） 期末考试占70%
教材及参考书
电工电子学（华中科技大学出版社）周永萱 电工学（第6版）（高等教育出版社）秦曾煌
b
AC
R
②
R6
E
上节知识复习回顾：
1、电路组成
2、电压电流参考方向 （重点、难点、 考点）
3、电压参考方向的表示、意义 u a
元件 + u
> 0实际方向与参考方向一致
-
b
uab
<0 实际方向与参考方向相反
+ U –
a R b
若 U = 3V，则电压的实际方向 从 a 指向 b； 若 U= –3V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
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臵。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。
2010 年11 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
1-2
电路组成
电路的基本物理量及其正方向
1-6
电阻串联和并联
电压源和电流源及其等 效变换
最新版电工技术基础精品课件第一章电路基础
2、实际电流源 实际电流源不可能把电流Is全部输送给外电路。以光电池为 例，即使外电路不接通，内部仍有电流流动。 实际电流源可以用理想电流源和内阻并联来模拟。
由于实际电流源内阻的分流作用，因此负载电流小于恒流源 电流Is。内阻越大，内阻消耗电流越小。当内阻无限大时， 电流源相当于恒流源。
三、电压源与电流源等效变换
P t t UI
1.1.3 电气设备额定值 一、电气设备额定值 电气设备的额定值是电气设备的正常工作的规定的电压和电 流值。 电气设备的额定值技术数据是设备生产厂家根据设备制造、 使用的技术条件及国家标准等而设定的。在使用设备时， 必须按照额定值的要求，才能保证安全可靠、充分发挥设 备的效能，保证正常的使用寿命。 电气设备额定值通常都标在设备的铭牌上，主要有额定电压 （UN）、额定电流（IN）或额定功率（PN）等。 电气设备在使用时，其实际的电压、电流功率等参数的数值 通常受到多种因素的影响。所以工作中的设备其实际值往 往发生变化，偏离额定值。一般来说，电器设备的实际值 可以在设备额定值允许的范围内变化。
把实际电路元件理想化后，可以把实际电路模型化表示。
图左边为手电筒电路，其中实际元件有电源（电池）、负载 （小灯泡）、开关和导线，图右边为该实际电路的电路模 型，其中小灯泡抽象为电路元件电阻R，电池抽象为理想 电压源Us及串联的内阻Rs，开关S和导线是电路的中间环 节。
三、电路状态 电路状态：通路、开路、短路
例题：在某车间里有一台电源，供电电压为220V，电源内阻为 2.2欧姆，电源允许最大电流为10A。当这台电源连接负载电 阻为217.8欧姆的负载时，电路中电流多大？如果电路发生 短路现象，电路中电流多大？这时电源会出现什么情况？ 解：连接217.8欧姆负载时，电路中电流为
第1章电路分析基础
三. 短路工作状态
当电源两端由于某种原因而 联在一起时，称电源被短路。
IS a
c
短路时，可将电源外电阻视 E
R
为零，电流有捷径流过而不 通过负载。
R0
由于R0很小，所以此时电流
b
d
很大，称之为短路电流 Is 。
U=0
电路短路时的特征为
I = Is = E / R0
P = P = I2 R0
P5 例1－1
Eba
W电源力 q
方向：电动势的实际方向是由电源低电位端指向电 源高电位端。在分析问题时可设参考方向。
单位：电动势与电压的单位相同。为伏特(V)
标量性：电动势与电压和电流都是标量。
电动势
例题
I=0.28A I =-0.28A
如图所示
电动势为E=3V
E=3V + U=2.8V
方向由负极指向正极 电压为U=2.8V 由指向 R0
例
I1 I2
I3
广义节点
例
I=?
R
R
+
+R
+
_U1 _U2
R1
_ U3
I1+I2=I3
I=0
P7例1－3
a
I3
该图为直流电桥电路。已知
I6
R1 I1
+
U- S b
I5
R3
I1=10mA,I2=20mA,I3=15mA, 电流的参考方向如图中箭头
G d 所示。求其余支路的电流。
R2 I2
R4
I4
c
解：从结点a得I6=I1+I3=25mA 从结点b得I5=I1-I2=-10mA 从结点d得I4=I3+I5=5mA
《电工基础》 第一章 电路基础知识
2019至2020 学年第一学期教师授课教案类别：授课专业班级：课程：《电工基础》第一章电路基础知识开课时间：总课时：40学时使用教材：授课教师：教研室：主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解电工必须接受安全教育、掌握电工基本的安全知识，然后方可参加电工的实际操作。
凡没有参加过安全教育、不懂得电工安全知识的学员，是不允许参加电工实习操作的。
三、新课导入：电是一种自然现象，是一种能量，自然界的闪电就是电的一种现象。
电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。
它是自然界四种基本相互作用之一。
电或电荷有两种：我们把一种叫做正电、另一种叫做负电。
通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，其吸引力或排斥力遵从库仑定律。
电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。
这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。
第一章电路基础知识§1-1 电流和电压一、电路1.电路及其组成电路：电流流通的路径。
电路的组成：电源、开关、负载和导线。
2.电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理导入新课讲授举例2分3分5分25分图，简称电路图。
3.电路的功能：1）进行能量的转换、传输和分配。
电能的传输示意图2）实现信息的传递和处理。
扩音机电路示意图课堂讨论：电路与电路图的结构及作用二、电流1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。
2．电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方画图示范讲授10分15分发电机升压变压器降压变压器用电设备输电线放大器1放大器2放大器3话筒主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解三、授课内容：第一章电路基础知识§1-3 欧姆定律讲述电动势、电压、电流与电阻关系。
一、部分电路欧姆定律只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。
电工学第一章电路的基础知识
I1
A 系 统 B 系 统
电工学
c
Ic
b Ib Ie e
广义结点
I2
I1 – I2 = 0
Ib + Ic = Ie
武汉交通职业学院
二、基尔霍夫电压定律（KVL定律)
回路：由支路组成的闭合路径。
电工学
I1
US1
A
R1
回路 方向
定律 : 在任一瞬间，沿任 B 一回路循行方向，回路中各 R2 段电压的代数和恒等于零。 即： UK = 0 US2 I2 图中回路ABCA：
9V
O
C
+ 6V -
R2=50k
武汉交通职业学院
4、电动势
电动势 E : 电源力移动单位正电荷所作的功。
电工学
实际方向：由低电位端指向高电位端。
单 位：kV 、V、mV、μV
5、电能和电功率
电能 A = UQ = UIt
电功率 P = A/t = UI 单位：瓦特（W） 千瓦（KW）
武汉交通职业学院
武汉交通职业学院
电工学 1－2 电路的状态和电气设备的额定值
一、 电路的状态
电路有空载、短路和负载三种状态。 1、空载状态 特征: A I （1） 电路中的电流为零， 即：I=0 E U U （2）电源的端电压等于电源 1= oc Ro 的电动势 即： U1 = E – IR0＝ E B （3）电源的功率P1和负载所 吸收的功率P2均为零。
电工学
–
电池
中间环节 灯泡
武汉交通职业学院
电路各部分的作用
电源: 提供 电能的装置
升压 变压器 输电线
电工学
负载: 取用 电能的装置
电灯 电动机 电炉 ...
A 系 统 B 系 统
电工学
c
Ic
b Ib Ie e
广义结点
I2
I1 – I2 = 0
Ib + Ic = Ie
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二、基尔霍夫电压定律（KVL定律)
回路：由支路组成的闭合路径。
电工学
I1
US1
A
R1
回路 方向
定律 : 在任一瞬间，沿任 B 一回路循行方向，回路中各 R2 段电压的代数和恒等于零。 即： UK = 0 US2 I2 图中回路ABCA：
9V
O
C
+ 6V -
R2=50k
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4、电动势
电动势 E : 电源力移动单位正电荷所作的功。
电工学
实际方向：由低电位端指向高电位端。
单 位：kV 、V、mV、μV
5、电能和电功率
电能 A = UQ = UIt
电功率 P = A/t = UI 单位：瓦特（W） 千瓦（KW）
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电工学 1－2 电路的状态和电气设备的额定值
一、 电路的状态
电路有空载、短路和负载三种状态。 1、空载状态 特征: A I （1） 电路中的电流为零， 即：I=0 E U U （2）电源的端电压等于电源 1= oc Ro 的电动势 即： U1 = E – IR0＝ E B （3）电源的功率P1和负载所 吸收的功率P2均为零。
电工学
–
电池
中间环节 灯泡
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电路各部分的作用
电源: 提供 电能的装置
升压 变压器 输电线
电工学
负载: 取用 电能的装置
电灯 电动机 电炉 ...
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
电工学(第一章)
b
5A
(b)
b
10V / 2 = 5A
图1-19 例1-6用图
29
总 结
1.“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安 特性一致），对内不等效。
I a
R0 + US
(a)
I'
a
R Uab Is R0
'
Uab' R b
b
(b) 图1-20 电压源与电流源互换
R0 R0
U S I S R0 或 I S U S R0
图1-4 电路图
10
物理量的实际正方向
物理量 电流 I 电动势E 实际正方向
正电荷移动的方向
电源驱动正电荷移动 的方向 (低电位 高电位) 电位降落的方向 (高电位 低电位)
电压U
注：这些物理量的实际方向是唯一的。
11
在分析计算电路时，对电流、电压人为地假定一正
方向作为它们的参考方向。因此对参考方向来说它是因 人而异，且不唯一。 解决方法
A6A20 6 Nhomakorabea10A5
E2 90V
D 【解】 (1) VB 0 ,U AB 6 10 60V ,
+ -
V A 60V U CB 140 ,VC 140 V V U DB 90V ,VD 90V
-
(2) V A 0 ,U BA 6 10 60V ,
【解】如图(a)，有 P UI 220 1 220 0 ，起电源的作用。 W
W 如图(b)，有P UI 220 1 220 0，起负载的作用。 W 如图(c)，有 P UI 220 1 220 0，起负载的作用。 W 如图(d)，有P UI 220 1 220 0 ，起电源的作用。
电路分析基础完整ppt课件
可否短路？
恒压源特性中不变的是：__ __U_S________
恒压源特性中变化的是：_____I________
___外__电__路__的__改__变____ 会引起 I 的变化。
I 的变化可能是 _大__小____ 的变化，
或者是__方__向___ 的变化。
22.04.2020
.
24
电工基础教学部
电路的基本分析方法。
22.04.2020
.
电工基础教学部
4
目录
电工电子技术
1.1 电路元件
1.1.1 电路及电路模型
电路——电流流通的路径。
1.电路的组成和作用
电路是由若干电路元件或设备组成的，能够传输能 量、转换能量；能够采集电信号、传递和处理电信号 的有机整体。
①电路的组成：
电源 信号源
中间环节
目录
电工电子技术
②理想电流源（恒流源): RO= 时的电流源.
Ia
Uab
外
Is
U RL
特
I性
b
o
IS
特点：（1）输出电流 I 不变，即 I IS （2）输出电压U由外电路决定。
22.04.2020
.
电工基础教学部
25
目录
电工电子技术
（3）恒流源的电流 IS为 零时，恒流源视为开路。
IS=0
（4）与恒流源串联的元件对外电路而言为可视为短路。
E
+ _
R2
Is
a
R1 b
Is
a R1
b
例 设: IS=1 A
则: R=1 时， U =1 V Is R=10 时， U =10 V
I UR
电工技术-第一章 电路基础
电路的三种状态
❖ 例1-2-5 如图所示，不计电压表和电流表内阻对电 路的影响，求开关在不同位置时，电压表和电流表 的读数各为多少。
❖ 解：
（1）开关接“1”号位置：短路 U=0(V)
E2 I短 r 0.2 10 ( A )
（2）开关接“2”号位置：断路 U=2 V I＝0 A。
（3）开关接“3”号位置：通路
（a）
（b）
（c）
稳恒直流电流、脉动电流与交流电流
(3)电流的测量
❖ 交、直流电流的大小分别用交、直 流电流表进行测量。
测量直流： 选定量程、串入电路、正进负出。 测量交流： 选定量程、串入电路、 不分极性。
(4)电流的方向与正负
❖ 以正电荷移动的方向为电流的方向。
参考方向--假定的正方向 电流值为正，电流实际方向与参考 方向一致。
电压的测量
(5)电压的方向--- 由高电位端指向低电位端
❖ 对负载来说，规定电流流入端为电压的正端，电流 流出端为电压的负端，电压的方向为由正端指向负 端。
❖ 电压的方向在电路图中有两种表示方法，
用箭头表示
用极性符号表示
1)电压的参考方向
U>0
U<0
电压的参考方向和它的实际方向
2)关联参考方向----就是电流参考方向应与电压的参考方向一致
《电工技术》
第一章 电路基础
1-1 电路的基本物理量
一、电流与电路 1.电荷： ❖ 电是一种能量；物体内所带的电称电荷。
❖ 存在于质子中的电称正电荷，存在于电子中 的电称负电荷。
❖ 带有电荷的物体之间存在着相互作用力，且 异性电荷相吸；同性电荷相斥。
❖ 电荷用字母Q表示，衡量其大小的单位称库 仑(C)。1C 6.241018 个电子所带的电荷量。
电工第一章电路分析基础
相当于电源
三、 电路的工作状态
全电路欧姆定律
1、电路的负载状态
1）电压电流关系
I a S
E I R0 R
U E R0 I E
电源外特性
R
R0
c E
-
.
U
b
负载状态
2）功率关系
如果将电压电流关系两端同时乘以I则可得：
IU IE I R0
2
P=UI——负载消耗功率； PE=IE——电源产生的功率；
二、用支路电流法分析电路的一般步骤
1）在电路图上，标出电流、 电压、电动势等各物理量的参 考方向。 2）对（n-1）个独立节点列写 KCL方程 对节点a列出
c
US1
R1 I1 I3
第一章
电路分析基础
8学时
1-1 电路的基本概念
一、电路的组成及作用
电源 中间环节 负载
强电电路:处理的是电 能，即实现电能的传输 与转换
信 号 源
弱电电路:处理的是信号， 即实现信号的传递与处 理
强、弱电电路中的物理量 都是电流、电压
即：电路由电源（信号源）、 负载、中间环节等组成
二、电路中的基本物理量与参考方向
任 意 电 路
I U c
任 意 电 路
I U d
任 意 电 路
P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W
相当于电源
相当于负载 相当于负载
电动势（电源）的实际方向：是由低电位指向高电位， 即电位升高的方向。正好与电压的实际方向相反。
E ——直流电动势
三、 电路的工作状态
全电路欧姆定律
1、电路的负载状态
1）电压电流关系
I a S
E I R0 R
U E R0 I E
电源外特性
R
R0
c E
-
.
U
b
负载状态
2）功率关系
如果将电压电流关系两端同时乘以I则可得：
IU IE I R0
2
P=UI——负载消耗功率； PE=IE——电源产生的功率；
二、用支路电流法分析电路的一般步骤
1）在电路图上，标出电流、 电压、电动势等各物理量的参 考方向。 2）对（n-1）个独立节点列写 KCL方程 对节点a列出
c
US1
R1 I1 I3
第一章
电路分析基础
8学时
1-1 电路的基本概念
一、电路的组成及作用
电源 中间环节 负载
强电电路:处理的是电 能，即实现电能的传输 与转换
信 号 源
弱电电路:处理的是信号， 即实现信号的传递与处 理
强、弱电电路中的物理量 都是电流、电压
即：电路由电源（信号源）、 负载、中间环节等组成
二、电路中的基本物理量与参考方向
任 意 电 路
I U c
任 意 电 路
I U d
任 意 电 路
P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W
相当于电源
相当于负载 相当于负载
电动势（电源）的实际方向：是由低电位指向高电位， 即电位升高的方向。正好与电压的实际方向相反。
E ——直流电动势
电工与电子技术基础第1章 电路基本分析方法
伏安特性
⒉ 电流源
⑴ 理想电流源：在任何情况下，输出电流均能按给定规律 变化的电路元件。
⑵ 实际电流源：由理想电流源IS与电阻RS并联组成。 ⑶ 伏安特性：
符号
与外电路连接
伏安特性
⒊ 电压源与电流源等效互换
⑴ 等效网络概念：若一个二端网络的端口电压、电流， 与另一个二端网络的端口电压、电流相同， 则这两个二端网络互为等效网络。
1.3.2 电容
⒈ 定义：C = q ；单位：法[拉]，1F=106μF=109nF=1012pF。
⒉
u 伏安关系：iC(t)
=±C
duC (t) dt
；uC(t)
=±
1 C
iC (t )dt
iC与uC参考方向一致时，取“+”号；相反时，取“-”
号。
对直流，duC(12t)/dut C=2 (0t，) 即电容对直流相当于开路。 ⒊ 电容储能：WC(t) = C
4Ω 4Ω
2Ω
ห้องสมุดไป่ตู้2Ω
2Ω 4Ω
3Ω
A
B
③改画电路 C
R3
R5 R6
D R7
R2 A
R4 R1
B
①标节点; ②编序号
C
D
R5
R6
R3 C
C R7
R2
R4
A
B
A R1 B
A
B
④计算等效电阻
R=R1//{(R3//R2)+R4//[(R5//R6)+R7]} =3//{(2//2)+4//[(4//4)+2]}Ω =1.5Ω
⑵ 电压源与电流源等效互换：US=ISRS
I A
RS
电工技术1电路分析基础
电压
电动势
电场力对电荷所做的功，单位是伏特（V）。
电源力将单位正电荷从负极经电源内部移到 正极所做的功，单位是伏特（V）。
电路的基本物理量
电流
电荷在导体中定向移动形成电流，用符号I表示，其国际单 位是安培（A）。
电压
电场力对电荷所做的功，用符号U表示，其国际单位是伏特 （V）。
电动势
电源力将单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功， 用符号E表示，其国际单位是伏特（V）。
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路分析的重要定理之一，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分配关系。
详细描述
叠加定理指出，在具有多个独立电源的线性电路中，任一支路的电压或电流等 于各个独立电源单独作用于该支路所产生的电压或电流的代数和。
戴维南定理
总结词
戴维南定理是电路分析中的重要定理之一，它可以将复杂的 有源二端网络等效为一个简单的电压源和电阻串联的形式。
磁导率
表示导磁材料对磁场导通 能力的物理量，常用符号μ 表示。
磁阻
描述磁路中磁通量受阻的 物理量，与电阻的概念相 似，常用符号Rm表示。
电机的基本原理
电机的基本构造
电机的分类
包括定子、转子、轴承等部分，分别 起到产生磁场、导通电流和支撑转子 的作用。
根据工作原理和应用场景，可分为直 流电机、交流电机、步进电机等类型。
电机的工作原理
基于电磁感应定律和安培环路定律， 通过磁场与电流的相互作用产生转矩， 驱动电机旋转。
电机的应用
01
工业自动化
能源转换
02
03
交通运输
电机作为执行机构，广泛应用于 各种自动化生产线和机械设备中。
电工学第一章-电路基本定义
详细描述
在分析电路时，欧姆定律可以帮助我 们计算电流的大小。在设计电路时， 欧姆定律可以帮助我们选择合适的电 阻元件。在计算功率和能量时，欧姆 定律也是重要的工具。
注意事项
总结词
在使用欧姆定律时，需要注意其适用条件和局限性。
详细描述
欧姆定律适用于线性电路，即电阻值不随电压或电流的变化而变化的电路。对于非线性电路，欧姆定 律可能不适用。此外，欧姆定律也假定电路中没有电容和电感的影响，因此在实际应用中需要考虑这 些因素的影响。
05
电功率与电能
电功率的定义与计算
电功率
表示电场力做功的快慢程度，即 单位时间内电场力所做的功。
电功率计算公式
$P = frac{U^2}{R}$ 或 $P = I^2R$，其中 $U$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。
电能的定义与计算
电能
表示电场力做功的多少，即电场力所做的功与做功时间的比 值。
电工学第一章-电路基本定义
目录
• 电路的组成 • 电路的状态 • 电流与电压 • 欧姆定律 • 电功率与电能
01
电路的组成
电源
电源是将其他形式的能量转换为电能的装置，如电池、发电机等。
电源的特性主要包括电动势和内阻。电动势表示电源将单位正电荷从负极移动到正 极时所做的功，而内阻则表示电源内部对电流的阻力。
开路通常是由于电路中某个或多个开关处于断开状态，或者电路中存在故障导 致某段线路断开而形成的。在开路状态下，电路中的电压和电流均为零，电器 元件无法正常工作。
短路
总结词
短路是指电路中电流不经过负载直接流回电源的状态。
详细描述
短路通常是由于电路中存在低阻抗的路径，使得电流不经过正常的负载而直接流 回电源。在短路状态下，电路中的电流会非常大，可能造成电器元件的损坏或火 灾等危险。
在分析电路时，欧姆定律可以帮助我 们计算电流的大小。在设计电路时， 欧姆定律可以帮助我们选择合适的电 阻元件。在计算功率和能量时，欧姆 定律也是重要的工具。
注意事项
总结词
在使用欧姆定律时，需要注意其适用条件和局限性。
详细描述
欧姆定律适用于线性电路，即电阻值不随电压或电流的变化而变化的电路。对于非线性电路，欧姆定 律可能不适用。此外，欧姆定律也假定电路中没有电容和电感的影响，因此在实际应用中需要考虑这 些因素的影响。
05
电功率与电能
电功率的定义与计算
电功率
表示电场力做功的快慢程度，即 单位时间内电场力所做的功。
电功率计算公式
$P = frac{U^2}{R}$ 或 $P = I^2R$，其中 $U$ 是电压，$I$ 是 电流，$R$ 是电阻。
电能的定义与计算
电能
表示电场力做功的多少，即电场力所做的功与做功时间的比 值。
电工学第一章-电路基本定义
目录
• 电路的组成 • 电路的状态 • 电流与电压 • 欧姆定律 • 电功率与电能
01
电路的组成
电源
电源是将其他形式的能量转换为电能的装置，如电池、发电机等。
电源的特性主要包括电动势和内阻。电动势表示电源将单位正电荷从负极移动到正 极时所做的功，而内阻则表示电源内部对电流的阻力。
开路通常是由于电路中某个或多个开关处于断开状态，或者电路中存在故障导 致某段线路断开而形成的。在开路状态下，电路中的电压和电流均为零，电器 元件无法正常工作。
短路
总结词
短路是指电路中电流不经过负载直接流回电源的状态。
详细描述
短路通常是由于电路中存在低阻抗的路径，使得电流不经过正常的负载而直接流 回电源。在短路状态下，电路中的电流会非常大，可能造成电器元件的损坏或火 灾等危险。
电工学(Ⅰ)：电工技术
电工学（Ⅰ）：电工技术第1章电路的基本概念与分析方法第1章电路的基本概念与分析方法电路的基本概念与基本定律是分析和计算电路的基础。
本章以电阻电路为例，讨论几种常用的电路分析方法，如电源等效变换法、支路电流法、结点电压法、叠加法、戴维宁定理及诺顿定理等。
1.1电路1.1.1电路的基本组成及其作用1. 电路的组成电路是由电源、负载和中间环节组成的。
最简单的电路模型如图1 1所示。
其中电池是电源，它们把其他形式的能量转变为电能，供给用电负载——电珠。
图1 1最简电路模型在实际应用中，发电机是电源，给电路及用电设备提供能量；电灯、电动机、电炉等是负载，它们取用电能，分别把电能转变为光能、机械能、热能等。
变压器和输电线及开关等中间环节是联接电源和负载的部分，它们起传输分配和控制电能的作用。
2. 电路的作用(1) 利用电路可以实现能量的传输、分配和转换。
例如，在电力系统中，发电机组把热能、水能、原子能转换成电能，通过变压器、输电线路和开关输送和分配到用户，用户根据实际需要又把电能转换成机械能、光能和热能等。
(2) 电路的另一重要作用是传递和处理信号。
通过电路元件，可以将信号源施加的信号变换或加工成所需要的输出信号。
例如，电子设备中放大器的作用是把微弱的输入信号加以放大，成为满足工作需要的输出强信号。
无论电能的传输、分配和转换，还是信号的传递和处理，其中电源或信号源的电压(电流)称为激励，它驱动电路工作；在激励作用下，电路中某一元件上的电压或通过元件的电流称为响应。
激励表示电源供给电路的能量，响应表示在电路某一元件上消耗的能量。
1.1.2电路的基本物理量1. 电流电流是电荷有规则的定向运动而形成的，在数值上它等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量。
设在时间dt内通过某一导体横截面S的电荷量为dq，则电流为i＝dqdt(1 1)如果dqdt为常数，即电流不随时间而变化，则称之为恒定电流，常用大写的字母I表示，即I=Qt(1 2)式中，Q是在时间t内通过导体横截面S的电荷量。
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电工技术（上篇）
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
电路分析基础 单相正弦交流电路 三相交流系统 变压器 电动机
电子技术（中篇）
第七章 半导体器件 第八章 交流放大电路 第九章 电源电路 第十章 集成运算放大电路 第十一章 数字电路
第一章 电路分析基础
§1-1 电路的基本概念 §1-2 基尔霍夫定律 §1-3 支路电流法 §1-4 叠加原理 §1-5 理想电压源和理想电流源 §1-6 戴维宁定理
p =－ui
p＞0时元件吸收能量，为负载； p＜0时元 件释放能量，为电源。
判断电源和 负载的方法
例题：求图中各元件的功率并判断元件性质。
I =2A
I= - 2A
I= - 2A
+
U =5V － +
U =5V
－+
U =5V －
(a)
(b)
(c)
例题的电路
解：
（a）关联方向，
P=UI=5×2=10W，
电路模型：由理想元件组成的电路。 理想元件：对实际元件的抽象和概况。
电路模型
电源 Sourse
开关 Switch
干电池 Battery
负载 Load
灯泡 Lamp
开关 电池 灯泡
实际电路元件
US R
R0
电路模型
电路中的物理量及参考方向
1、电流
电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表
示，简称电流。
的功称为a、b两点之间的电压，用uab(Uab)表示，即 :
uab ddwqva vb
电压的方向
实际正方向 假设正方向（参考方向）
实际正方向：高电位指向低电位的方向
假定正方向：任意选取的方向
实际方向和参考方向的关系为：
当电压实际方向与参考方向一致时，电压为正， 反之，电压为负。如图所示。
实际方向
实际方向
第一章 电路分析基础
重点： 1. 电路工作状态的特点 2. 基尔霍夫定律 3. 支路电流法及叠加定理 4. 电压源与电流源 5. 戴维宁定理
第一节 电路的基本概念
一、电路的组成
电路 是为了某种需要而将电器装置按一定方式 组合起来的电流通路。分类：按电流性质分为直流 电路和交流电路。
电路的功能 1.进行能量的转换、传输和分配。 2.实现信号的传递、存储和处理。
流为i，在时间t内电场力所做的功为： w=uit
负载单位时间内消耗的电能称为电功率，即： p=w/t=ui 单位：瓦（W）
电源产生的能量为： we=eit 电源发出的电功率为：pe=ei
电能：A=Pt 1度电=1kWh
功率与电流、电压的关系
（1）关联方向（ u、i 参考方向一致）时：
p =ui
（2）非关联方向（ u、i 参考方向不一致）时：
P>0，吸收10W功率，元件为负载。
（b）关联方向，
P=UI=5×(－2)=－10W，
+
P<0，产生10W功率，元件为电源。
（c）非关联方向，
I =-2A
U=5V －
( b)
I =-2A
P=－UI=－5×(－2)=10W，
+
ห้องสมุดไป่ตู้
P>0，吸收10W功率，元件为负载。
U=5V －
i dq dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
实际正方向 电流的方向
假设正方向（参考方向）
实际正方向：正电荷移动的方向。
假设正方向：参考方向，是任意选取的。
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
之取负值。如图所示。
实际方向
实际方向
I 参考方向
(a) I>0
+
-+
U
参考方向
U
参考方向
(A) U>0
(B) U<0
电压的实际方向与参考方向
电压的表示方法
正负号
a
+
电压的表示方法 箭 头 a
双下标 Uab
u b
u
b
电动势
电源的电动势--在电源内部，非静电力把单位正电 荷从负极经电源内部移到正极时所作的功。用字母e
（E）表示。
电动势的正方向：低电位端 高电位端，是电 位升的方向，与实际电压方向相反。
电工学
主讲教师：李沁雪
课程学习平台:学校主页—教
学平台—输入你的户名和密码
授课学时:48学时
对所学专业的意义：使学生获得电工电子 技术必要的基本理论、基本知识和基本技 能，了解电工电子技术的应用及发展概况， 为后续课程打基础！为以后涉及到电的工 作打基础！为自学，深造，拓宽和创新打 基础！
期末考试：70%；平时：30%（作业和考勤）
基本物理量的实际方向小结
物理量
实际方向
电流 I 正电荷运动的方向
电压 U 电动势E
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
电位：电路中某点至参考点的电压
电能和电功率
设电路任意两点间的电压为u ,流入该部分电路的电
电路的组成 基本组成部分：电源、负载和中间环节。电源提供 电能，负载取用电能，中间环节传递、分配和控制 电能。 电源：将其他形式的能量转换成电能的设备。
分类：直流电源和交流电源。
电源符号：
+ _
原电池或 蓄电池
直流发 电机
交流发 电机
理想电 压源
理想电 流源
二、电路元件和电路模型
电路元件：电路中的器件。如：电源、负载等。 电源器件：能提供电能。 无源器件：不能提供电能。分为：耗能元件和 储能元件。
路径为： Ａ
E1
D
则：VA=E1
B点的电位，选取路径
B R3 D 则： VB=R3I3
C点的电位，选取路径
C
E2
D
则：VC=Ｅ２
I1
A
I2
B
C
+ -
R1 E1
I3
R2 + R3 E2 _
D
图 例题的电路
注意：参考点选定后，各点的电位是 确定值，与选择的路径无关。
2、电压和电动势 电压
电场力把单位正电荷从电场中的a 点移动到b 点所作
2.标出电源和负载的极性；
3.求某点的电位值，就选取一条从该点到 零电位的路径，然后求所经过器件的电位 降（电位降取正值，电位升取负值）的代 数和即为该点的电位。
例题: 如图所示，求Ａ、B、C 三点的电位。
I1
A
I2
B
C
+ R1 - E1
I3
R2
+
R3
E2 _
D
图 例题的电路
解：选取Ｄ点为参考点，Ａ点的电位，可选取
I 参考方向
(b) I<0
电流的实际方向与参考方向
电位：电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参
考点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
电位是一个相对值,不是一个绝对值
单位：V(伏)
a
b
设c点为电位参考点，则 Vc=0
d
c
Va=Uac，Vb=Ubc，Vd=Udc
电路中电位的计算
电位的计算方法： 1.选取电位的参考零点；