电工基础知识中级版

正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 电流的方向用一个箭头表示。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。
参考方向 i
参考方向 i
a
ba
b
实际方向
实际方向
(a) i>0
(b) i<0
如果求出的电流值为正，说明参考方向 与实际方向一致，否则说明参考方向与实际 方向相反。
跳转到第一页
1.1.2 电压、电位和电动势
压源的电流无关，由电 两端电压无关，由电
源本身确定，电流任意 源本身确定，电压任
，由外电路确定。
意，由外电路确定。
跳转到第一页
（2）特性曲线与符号
电压源
u Us
O
t
us +－
Us +－
电流源
i Is
O
u
is
跳转到第一页
2．受控源
（1）概念
受控源的电压或电流受电路中另一 部分的电压或电流控制。
(a)
I=-2A
+ U=5V －
(b)
I=-2A
+ U=5V －
(c)
例：求图示各元件的功率. （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P>0，吸收10W功率。 （b）关联方向， P=UI=5×(－2)=－10W， P<0，产生10W功率。
（c）非关联方向，
P=－UI=－5×(－2)=10W，
关联方向时： u =Ri
iR
符号：
+ u －
非关联方向时： u =－Ri
功率：
p ui Ri2 u2 R
跳转到第一页
2．电感元件
电感元件是一种能够贮存磁场能量的元 件，是实际电感器的理想化模型。
伏安关系： 符号： i
L
u L di dt
+ u －
只有电感上的电流变化时，
di u L
i
a
b
+ u －
i
a
b
－ u +
(a) 关联方向
(b) 非关联方向
如果采用关联方向，在标示时标出一种即
可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。
跳转到第一页
电动势是衡量外力即非静电力做功能力 的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从 电源的负极搬运到正极所做的功，称为电源 的电动势。
e dW dq
u1=0 －
i2
+
+
ri1
u2
－
－
CCVS
i1=0
+ u1=0
－
u1=0 u2=ri1
i2 +
β i1 u2 －
CCCS
u1=0 i2=βi1
跳转到第一页
（3）受控源的功率 如采用关联方向：
p =u1i1 +u2i2=u2i2
跳转到第一页
1.3 基尔霍夫定律
来自百度文库
电路中通过同一电流的每个分支称为支路。 3条或3条以上支路的连接点称为节点。 电路中任一闭合的路径称为回路。
P>0，吸收10W功率。
跳转到第一页
1.2 电路基本元件
常见的电路元件有电阻元件、电容 元件、电感元件、电压源、电流源。
电路元件在电路中的作用或者说它 的性质是用其端钮的电压、电流关系即 伏安关系（VAR）来决定的。
跳转到第一页
1.2.1 无源元件
1．电阻元件
电阻元件是一种消耗电能的元件。
伏安关系（欧姆定律）：
1.1 电路基本物理量 1.2 电路基本元件 1.3 基尔霍夫定律 1.4 电路分析方法 1.5 叠加定理 1.6 电路过渡过程分析
跳转到第一页
1.1 电路基本物理量
电路的定义：电流的通路称为电路 电路的组成：电源、连接导线、控制装置和
负载组成。
电路的主要功能： 一：进行能量的转换、传输和分配。 二：实现信号的传递、存储和处理。
电工基础课件（中级版）
制作 姚启伦
跳转到第一页
第1章 电路分析方法
学习要点
电流、电压参考方向及功率计算 常用电路元件的伏安特性 基尔霍夫定律 支路电流法与节点电压法 叠加定理与戴维南定理 电路等效概念及其应用 分析电路过渡过程的三要素法
跳转到第一页
第1章 电路分析方法
dt
电感两端才有电压。在直流 电路中，电感上即使有电流 通过，但ｕ＝０，相当于短
Ｌ称为电感元件的路电。感，单位是亨利（Ｈ）。
跳转到第一页
3．电容元件
电容元件是一种能够贮存电场能量的元 件，是实际电容器的理想化模型。
伏安关系： 符号： i C
i C du dt
i C du dt
+ u －
只有电容上的电压变化时，电 容两端才有电流。在直流电路 中，电容上即使有电压，但ｉ ＝０，相当于开路，即 电容具 有隔直作用。
C称为电容元件的电容，单位是法拉（F）。
跳转到第一页
1.2.2 有源元件
1．电压源与电流源
（1）伏安关系
电压源：u=uS
电流源： i=iS
端电压为us，与流过电 流过电流为is，与电源
a
ba
b
+ u1 －
－ u2 +
例： 当ua =3V
ub = 2V时
u1 =1V
u2 =－1V
最后求得的u为正值，说明电压的实际方向
与参考方向一致，否则说明两者相反。
跳转到第一页
对一个元件，电流参考方向和电压参考 方向可以相互独立地任意确定，但为了方便 起见，常常将其取为一致，称关联方向；如 不一致，称非关联方向。
电动势的实际方向与电压实际方向相反， 规定为由负极指向正极。
跳转到第一页
1.1.3 电功率
电场力在单位时间内所做的功称为电功率，
简称功率。
p dW dt
功率与电流、电压的关系：
关联方向时： p =ui
非关联方向时： p =－ui
p＞0时吸收功率，p＜0时放出功率。
跳转到第一页
I=2A
+ U=5V －
（2）分类及表示方法
VCVS VCCS CCVS CCCS
电压控制电压源 电压控制电流源 电流控制电压源 电流控制电流源
跳转到第一页
i1=0 +
u1 －
+ μ u1
－
i2 +
u2 －
VCVS
i1=0 + u1 －
i1=0
u2=u1
i2 +
gu1 u2 －
VCCS
i1=0 i2=gu1
i1=0 +
电路中a、b点两点间的电压定义为单位正
电荷由a点移至b点电场力所做的功。
uab

dWab dq
电路中某点的电位定义为单位正电荷由该
点移至参考点电场力所做的功。 电路中a、b点两点间的电压等于a、b两点
的电位差。
uab ua ub
跳转到第一页
电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。 与电流方向的处理方法类似， 可任选一方向为电压的参考方向
电路分析的主要任务在于解得电路物理量， 其中最基本的电路物理量就是电流、电压和 功率。
跳转到第一页
1.1.1 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。 电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。
i dq dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
跳转到第一页