电工高级电工基础

R4
-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0 根据电路图将各电压改写为： –R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0
把上式加以整理：
–R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4
可得KVL另一形式：∑IR=∑US
维修电工理论培训
• 模块二
➢ 电工基础知识； ➢ 电子技术知识； ➢ PLC知识。
电工基础
主要内容
第一章 直流电路基本概念； 第二章 复杂直流电路的分析计算； 第三章 单相交流电路的分析计算；
1.1 电路的概念
一、电路的组成及其功能
1、电路——把各种电气
设备和元件，按照一定
的连接方式构成的电流
b
R1
R2
I3 R3
d
简 化 电 路
c
原则上电路参考点可以任意选取
_ 通常可认为参考点的电位为零值
US2 +
若以d为参考点，则: Va = US1
a
R1
+US1
b R2 c
R3 – US2
Vb = I3 R3 Vc = – US2
d
习题
1.>下图所示电路中U为（ A）。 A. 30V B. -10V C. -40V D.-30V
通路。也就是电流所流 电
经的路径称为电路。
源
开关 负 载
2、分类： 直流电路和交流电路。
连接导线
实体电路
1.1 电路的概念
（1）电源——是电路中产生电能的设备，它能将其它形式 的能量转变成电能。 （2）负载——将电能转换成其它形式能量的装置。如电灯 泡、电炉、电动机等。 （3）导线——是用来连接电源和负载的元件。 （4）开关——是控制电路接通和断开的装置。
+ U_S1
U2
R1 U1
U3 R3
I1
I4 U4 I3
US4
R4
根据：U = 0 得： -U1-US1+U2+U3+U4+US4=0 先标绕行方向
2.1 基尔霍夫定律
2、基尔霍夫定律第二定律[KVL]
KVL定律的第二种形式:
R2 I2
+ U_S1
U2
R1 U1
U3 R3
I1
I4 U4 I3
US4
=2 b
2.1 基尔霍夫定律
1、基尔霍夫定律第一定律[KCL]
• KCL定律的内容：
任一时刻，流入电路中任一结点上电流的代数和恒等
于零。数学表达式为：
∑i = 0 （任意波形的电流）
I4
I1
a
I2 I3
∑I = 0 （稳恒不变的电流）
通常规定以指向结点的电流取正，背 离结点的电流取负。在此规定下，根据 KCL可对结点 a列出KCL方程：
/
RL
4R0
+
U
2 S
(R0 - RL )2
RL
当第二项中的分子为零时，分母最小，此时负载上获
得最大功率，最大功率为：
PL m a x
US2 4R0
习题
18.>当电源内阻为R0 时,负载R1 获得最大输出功率的条件 是( D)。 A．R1>R0 B．R1<R0 C．R1=2R0 D．R1=R0
第二章 复杂直流电路的分析计算
–I1 + I2 – I3 –I4 = 0
2.1 基尔霍夫定律
2、基尔霍夫定律第二定律[KVL]
基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间关系
的电压定律。
回路电压定律依据“电位的单值性原理”，其内容：
任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压
的代数和恒等于零。数学表达式为：ΣU=0
R2 I2
1.1 电路的概念
3、电路模型
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
电源
中间环节
SI
R0
+ _ US
+
RL U
–
负载
电路模型
用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实际的 器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
1.1 电路的概念
3、电路模型
• 理想电路元件
+
IS
R
L
C
US –
电阻元件 只具耗能 的电特性
2.1 基尔霍夫定律
常用术语
•支路：一个或几个二端元件首尾相接中间无分岔，使各
元件上通过的电流相等。 （m）
•节点：三条或三条以上支路的汇集点。 （n）
•回路：电路中的任意闭合路径。 （l）
•网孔：不包含其它支a路的单一闭合路径。
+
+
US1_ 1
US2 3 1 _ 22
3 R3
R1
R2
m=3 n=2 l=3 网孔
1、断路状态
特征:
（1）电路中的电流为零， 即：I=0 （2）电源的端电压等于电 源的电动势
即：U1=E–IR0＝E
AI C
+
E
+
+
-
U1=Uoc
U2
R
Ro
-
-
BD
1.1 电路的概念
2.短路状态--电源外部端子被短接
特征:
I
I SC
E R0
U2 0
ISC A
+
+
E
-
U0
R0
-
P0
B
PE
I
2 SC
16.>图中A点电位为( D)。 A．0V B．6V C．1V D.-1V
1.2 直流电路的分析计算
2、负载获得最大功率的条件
S
R0 ＋ －US
I
PL
I 2 RL
( US R0 + RL
)2 RL
US2 RL (R0 + RL )2
RL
4R0 RL
/
U
2 S
RL
/
RL
RL + (R0 - RL )2
R0
有 源 电 路
I C +
U2
R
-
D
I +
U –
1.1 电路的概念
3.通路状态--开关闭合,接通电源与负载。
特征:
I E R0 + R
U1 E - IR UI EI - I 2R0
P PE - P
负载 取用 功率
电源 产生 功率
内阻 消耗 功率
AI C
+
E
+
+
- U1
Ro
-
U2
R
-
BD
负载大小的概念: 负载大小指负载电流或功率的大小， 而不是电阻的大小。
=111.11欧
R1=Ig(R总+Rg)/I1=1.11
R1
R2
来自百度文库R3
欧
R2=Ig(R总+Rg)/I2-
I
I1
I2
I3
R1=10欧
0
100mA 10mA
1mA
R3=R总-R1-R2=100欧
1.2 直流电路的分析计算
1、电路中各点电位的计算
电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压；
a + US1_
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件 只具有储 存电能的 电特性
理想电压源 输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流恒 定，两端电压 由它和负载共 同决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性 单一、精确，可定量分析和计算。
1.1 电路的概念
二、电路的状态
习题
• 电路具有三种状态：（ 通路）、（ 断）路和（ ）短。路 • 大负载电路是指所带负载电阻阻值大。（ ×）
习题
53.>某一表头的量程Ig=100微安，内阻Rg=1000欧，如要改
装成量程为1毫安，10毫安，100毫安的毫安表，计算三个阻
值。 53.>R总=Ig*Rg/（I3-Ig）
Rg=1k欧 100微安