《电工电子技术》――直流电路PPT课件

Iq t
带电微粒的定向移动形成了电流，那么电流是 矢量（即有方向的量）。通常规定正电荷运动的 方向为电流的正方向，负电荷的运动方向是电流 的负方向。
1.2.2 电压
1)电压，就像水压似的，水压能使静止的水按一定 的方向流动，那么电压就是能使导体中电子按一定 方向运动的一个物理量。它用来衡量电场力推动正 电荷运动，对电荷做功能力的大小。电路中A、B两 点之间的电压在数值上等于电场力把单位正电荷从 A点移动到B点所做的功。若电场力移动的电荷量Q 为 ，所做的W功为 ，那么A与B点之间的电压为：
1.3 电阻元件和欧姆定律
1.3.1 电阻元件
1. 电阻元件的基础知识 电阻器的主要参数有电阻值、电功率和误差。 一般采用两种方法标注在电阻器上： （1） 直标法，把电阻值、电功率和误差直接标注 在电阻器上，如下图所示：
（2） 色标法，就是用电阻器上的四条不同颜色的色 环，其中三条表示电阻器的电阻值，一条表示误差， 如下图所示，一般小型电阻器上用得比较多，具体识 别方法可查阅元件手册。
把n个电阻并列地连接在两点之间，使这些电阻两 端都承受同一电压的连接方式叫做电阻的并联。
I
I1
I2
I3
U
R1 U1
R2 U2 R3 U3 ...
计算公式：
1 1 1 1
R R1 R2
Rn
G G 1G 2 G n
若 R1R2的 阻Rn 值相等则:
R R1 n
电阻并联电路的特点详见书本。
1.5 电路的工作状态和电气设备的额定值
1.6 基尔霍夫定律
遇到一些复杂的电路问题，如下图中的电桥电路时， 运用基本的串并联方法解决起来就非常困难了。
R1
R2
R3
R4
U
基尔霍夫定律就是从电路的整体和全局上，揭示电 路各段之间电流、电压之间的必然联系。
支路：电路中的每一分支均称为支路； 节点：电路中三条或三条以上的支路相联接的点 称为节点，如图1-25中的a点和b点； 回路：一条或多条支路所组成的闭合回路； 网孔：中间没有支路穿过的独立回路。
U AB
W Q
2)电压的参考方向：
参考方向
U
实际方向
U>0
参考方向
U
实际方向
U<0
1.2.3 电动势
1）非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功与 该电荷电量的比值，称为电源的电动势。
E W q
2）电源端电压U与电动势E的关系
若不考虑电源内损耗，即电源内阻，
则电源电动势在数值上与它的端电压相
等，但实际方向相反。 即
将开关K打开，这时电路为开路状态。
1.5.3 短路状态
此时，外电路的电阻可视为零，又由于电源内阻 很R s 小，根据欧姆定律，可知电路中的电流 为I很大。
1.5.4 电气设备的额定值
在电路中，各种电气设备和电路元件都有额定值， 只有按额定值使用，即额定工作状态，电气设备和电 路元件的运行才能安全可靠，经常合理，使用寿命才 会长，如下图为三相异步电动机铭牌。
1.5.1 有载工作状态
将开关K闭合，接通电源与负载，这时电路为有载 工作状态。 描述有载工作状态下的电路参数特征如下：
负载电流
负载电压 电源端电压 电源产生功率
电源输出功率
内阻消耗功率
功率平衡关系
I Us R Rs
UR IR
UUs IRs
Ps UsI
PUI
PI2R
PPs P
1.5.2 开路状态
1.1 电路和电路模型
1.1.1 电路
电路指的是将不同的电子电气器件或设备按一定的方式连 接起来，形成的电流通路。由电源、负载、中间环节三部分 组成。
1.1.2电路模型
实际的电器元件和设备的种类很多，如各种电源、 电阻器、电感器、变压器、电子管、晶体管、固体 组件等等，它们发挥各自的作用，共同实现电路的 功能。
1.3.2 欧姆定律
IU R
R为电阻器的电阻大小，国际单位制中，单位为欧
姆（Ω），U 为电阻器两端的电压，I为流过电阻器的电流。
1.部分电路欧姆定律,也称作外电路欧姆定律, 它忽略电 源内阻,把电源看成一个理想的电动势提供者，如下图 所示。
当电流、电压关联参考方向时，部分电路欧姆定
律表示为：
电流 = 电压/电阻
EUAB
1.2.3 电功与电功率
电功，简单地说就是电流所做的功。
能量转换的速率就是电功率，即单位时间内电器设备 能量转换的大小，简称功率。
P dWui dt
P0时表示元件消耗电功率，P0时表示元件发出
电功率，即当u与 i 的实际方向相同时，表明该元件
消耗电功率，反之，当 u与 i 的实际方向相反时，表 明该元件发出电功率。
用一些模型来代替实际电器元件和设备的外部 功能，这种模型即称为电路模型。
R
DC
电源
电阻
直流电源
电容
晶体
电感
常用的几种理想元件的 电路符号
E
S
简单照明电路的电路模型
1.2 电路的基本物理量
1.2.1 电流
用摩擦方法使物体带上的正电和负电，叫做静电。 物理学上把带电微粒的定向移动, 叫做电流。所 以我们要利用电来照明或者使电风扇转动,都需要有 长时间持续存在的电流。 电流的大小为单位时间内通过某一导体横截面的电 荷量。用表示电流，表示电荷量，表示时间，则计算 电流的公式为：
第1章 直流电路
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻元件和欧姆定律 1.4 电阻串并联 1.5 电路的工作状态和电气设备的额定值 1.6 基尔霍夫定律
第1章 直流电路
1.7 支路电流法 1.8 电压源、电流源及其等效变换 1.9 叠加原理 1.10 戴维南定理 1.11 电路中电位的概念及计算
IU/R
上述公式还可以推导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ如下公式：
电压 = 电流×电阻
UIR
电阻= 电压/电流表
RU/I
2.全电路欧姆定律, 也称闭合电路欧姆定律，它不忽 略电源中的内阻，电源不再是一个理想的电动势提供 者，而是一个具有内阻的电源，如下图所示。
电源的电动势 = 外电路的电压 + 电流 × 电源的内阻 即
UUIRs
电源电动势 = 外电路的等效电阻 × 电流 即
UI(RRs)
1.4 电阻串并联
1.4.1 电阻串联
把n个电阻一个接一个地串接起来，就成为串联电路。
U1
U2
R1
U
R2 I
...
Un
Rn
计算公式： RR 1R 2 R n
若 R1R2 的阻Rn值相等则:
R nR1
电阻串联电路的特点详见书本。
1.4.2 电阻并联