电工电子技术第1章PPT课件
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《电工电子技术》(曹建林) PPT课件：1.1 电路概述
电流的参考方向和实际方向
导体中的电子和电流
a
电流是指单位时间内通过导体横截面的 电荷量。
实际方向
实际方向
b
a
b
参考方向 (a)I>0
参考方向 (a)I>0
电流的参考方向
1.1电路概述
电路及其组成
电路的主要物理量
电路的3种工作状态
2 电压
（1）电压
电源电压与电动势
电场力做功产生电流 用物理量电压来衡量电场力做功的能 力，其定义为：单位正电荷q从a点移动到 b点电场力所做的功Wab，记为
电场力所做的功为
单位时间内电场力所做的功定义为功率，即
电源电压与电动势
1.1电路概述
电路及其组成
电路的主要物理量
1 通路
将图中的开关S 闭合，电路中就有电流和能 量的传输与转换。电源处于有载工作状态，电路 形成通路。
电路电流
负载电压
负载消耗功率
电路的3种工作状态
电路的通路状态
1.1电路概述
电路及其组成
（2）电位
把单位正电荷在电路中某点所具有
的能量称为该点的电位，用V 表示。 如a点的电位Va，b点的电位为Vb ，电 路中两点之间的电压就是这两点电位之
差，即
电压的参考方向与关联参考方向
+ 实际方向 -
- 实际方向 +
a
ba
b
+U -
+U -
参考方向
参考方向
(a) U > 0
I
(a) U < 0
a
b
+U -
(c)关联参考方向
1.1电路概述
电路及其组成
电工电子技术 第一章.ppt
符号I表示。另一类为交流电流，其大小和方向均随时间而 变化，其强度用符号i表示，常简写作ac或AC。
对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒 定不变的，其电流强度为：
I Q t
（1-1）
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1.2电路的基本物理量
对于交流电流，若假设在一很小的时间间隔dt内，通过导体
横截面的电荷量为dq，则该瞬间电流强度为
简称西，其SI符号为S。
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1.3 电路的基本元件
3. 电阻元件的伏安特性――欧姆定律 电阻元件作为一种理想电路元件，在电路图中的图形符号如 图1-11所示。电阻的大小与材料有关，而与电压、电流无关。
若给电阻通以电流i，这时电阻两端会产生一定的电压u，电 压u与电流i的比值为一个常数，这个常数就是电阻R，即，
向称为电流的参考方向。电流的参考方向可以任意假设，但电
流的实际方向是客观存在的，因此，所假设的电流参考方向并
不一定就是电流的实际方向。本书中用实线箭头表示电流的参
考方向，用虚线箭头表示电流的实际方向。电流的参考方向与
实际方向如图1-3所示。
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1.2电路的基本物理量
1.2.2 电压及其参考方向
一定电压后，两个极板上会分别聚集起等量异性电荷，并在介
质中形成电场。去掉电容两个极板上的电压，电荷能长久储存，
电场仍然存在。电容元件是实际电容器的理想化模型，简称电
容。电容元件的特性由两个极板上所加的电压和极板上储存电
荷的来表征。电容量的定义是：升高单位电压极板所能容纳的
电荷，即
Cq u
（1-18）
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1.1 电路的基本概念
这种由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元件所组成 的电路就是实际电路的电路模型，图1-2即为图1-1的电路模 型。 电路元件通常包括电阻元件、电感元件、电容元件、理想电 压源和理想电流源。前三种元件均不产生能量，称为无源元 件；后两种元件是电路中提供能量的元件，称为有源元件。
对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒 定不变的，其电流强度为：
I Q t
（1-1）
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1.2电路的基本物理量
对于交流电流，若假设在一很小的时间间隔dt内，通过导体
横截面的电荷量为dq，则该瞬间电流强度为
简称西，其SI符号为S。
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1.3 电路的基本元件
3. 电阻元件的伏安特性――欧姆定律 电阻元件作为一种理想电路元件，在电路图中的图形符号如 图1-11所示。电阻的大小与材料有关，而与电压、电流无关。
若给电阻通以电流i，这时电阻两端会产生一定的电压u，电 压u与电流i的比值为一个常数，这个常数就是电阻R，即，
向称为电流的参考方向。电流的参考方向可以任意假设，但电
流的实际方向是客观存在的，因此，所假设的电流参考方向并
不一定就是电流的实际方向。本书中用实线箭头表示电流的参
考方向，用虚线箭头表示电流的实际方向。电流的参考方向与
实际方向如图1-3所示。
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1.2电路的基本物理量
1.2.2 电压及其参考方向
一定电压后，两个极板上会分别聚集起等量异性电荷，并在介
质中形成电场。去掉电容两个极板上的电压，电荷能长久储存，
电场仍然存在。电容元件是实际电容器的理想化模型，简称电
容。电容元件的特性由两个极板上所加的电压和极板上储存电
荷的来表征。电容量的定义是：升高单位电压极板所能容纳的
电荷，即
Cq u
（1-18）
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1.1 电路的基本概念
这种由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元件所组成 的电路就是实际电路的电路模型，图1-2即为图1-1的电路模 型。 电路元件通常包括电阻元件、电感元件、电容元件、理想电 压源和理想电流源。前三种元件均不产生能量，称为无源元 件；后两种元件是电路中提供能量的元件，称为有源元件。
电工电子技术基础知识 ppt课件
ppt课件
23
1.2.2 三相电 源
1 三相交流发电机
2 三相电源
ppt课件
24
三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 L1 L 2 L 3 磁极 （是转动的，亦称转子） L1
L2
– + S
1 三相交流发电机
n
+
L3
L1
单相绕组
母顺序表示(
uab )，也可用+，- 号表示
u
二、电位
+a
u
b
-
（一）定义：把电路中任一点与参考点（规定电位能为零
的点）之间的电压，称为该点的电位。也即该点对参考点所 具有的电位能。
（电路中电位参考点：接地点，Vo= 0）
参考点的电位为零可用符号“ ”表示。
（二）单位：
V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
kA 、A、mA、 μA
电压 U
电动势E
kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
ppt课件
16
• • • •
例： 1 、一个电路的基本组成包括（ ） 导线B、电源 C、开关D、负载 2. 不论电路如何复杂，总可归纳为由电源、 ____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
12
13
5 6
7
ppt课件
D E
F
36
14
15
1110
1111
2 编码：
编码：用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二—十进制编码，或BCD码：用二进制数表示十进制数的 8421码 编码方法 几种常见的BCD代码： 2421码 5421码 8421码与十进制码的对应关系： 十进制数码： 0 1 2 8421码： 0000 0001 0010 十进制数码： 5 6 7 8421码： 0101 0110 0111 ppt课件
电子电工技术第一章教学PPT
电子电工技术第一章教学
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 电子电工技术概述 • 电路基础知识 • 元件与电路 • 电路分析方法 • 实验与实践
目录
CONTENTS
01
电子电工技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电子电工技术的发展历程
电子电工技术的起源
01
起源于19世纪末期，随着电子管和晶体管的发明，电子电工技
术开始起步。
集成电路的发明
02
20世纪50年代，集成电路的发明推动了电子电工技术的快速发
展。
微电子技术和计算机技术的融合
03
20世纪80年代以后，微电子技术和计算机技术的融合使得电子
电工技术进入了一个全新的时代。
电子电工技术的应用领域
二极管及其电路
总结词
基本电路，二极管的单向导电性
详细描述
在二极管电路中，二极管的单向导电性是一 个重要的基本原理。当电流正向通过二极管 时，它会产生正向压降并允许电流通过；而 当电流反向通过二极管时，它会产生很大的 反向电压并阻止电流通过。这个特性使得二 极管可以用作整流器、开关或稳压器等应用
中的单向导电器件。
电感器及其电路
总结词
基本电路，自感和互感的原理
详细描述
在电感器电路中，自感和互感的原理是重要的基本原理。自感是指电流变化时在电感器 中产生的感应电动势。互感是指两个线圈之间的磁耦合作用，当一个线圈中的电流发生
变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。
二极管及其电路
总结词
单向导电器件
详细描述
二极管是一种单向导电器件，它只允许电流 在一个方向上流动。当电流通过二极管时， 它会产生一个正向压降（通常称为正向电 压），阻止电流反向流动。二极管在电路中 主要用于整流、开关和稳压等应用。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 电子电工技术概述 • 电路基础知识 • 元件与电路 • 电路分析方法 • 实验与实践
目录
CONTENTS
01
电子电工技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电子电工技术的发展历程
电子电工技术的起源
01
起源于19世纪末期，随着电子管和晶体管的发明，电子电工技
术开始起步。
集成电路的发明
02
20世纪50年代，集成电路的发明推动了电子电工技术的快速发
展。
微电子技术和计算机技术的融合
03
20世纪80年代以后，微电子技术和计算机技术的融合使得电子
电工技术进入了一个全新的时代。
电子电工技术的应用领域
二极管及其电路
总结词
基本电路，二极管的单向导电性
详细描述
在二极管电路中，二极管的单向导电性是一 个重要的基本原理。当电流正向通过二极管 时，它会产生正向压降并允许电流通过；而 当电流反向通过二极管时，它会产生很大的 反向电压并阻止电流通过。这个特性使得二 极管可以用作整流器、开关或稳压器等应用
中的单向导电器件。
电感器及其电路
总结词
基本电路，自感和互感的原理
详细描述
在电感器电路中，自感和互感的原理是重要的基本原理。自感是指电流变化时在电感器 中产生的感应电动势。互感是指两个线圈之间的磁耦合作用，当一个线圈中的电流发生
变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。
二极管及其电路
总结词
单向导电器件
详细描述
二极管是一种单向导电器件，它只允许电流 在一个方向上流动。当电流通过二极管时， 它会产生一个正向压降（通常称为正向电 压），阻止电流反向流动。二极管在电路中 主要用于整流、开关和稳压等应用。
第一章-电路及基本元器件PPT课件
图1-7
.
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
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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
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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
《电工电子技术》PPT 第1章
号P表示。其定义式为
P=dW / dt
功率P也可以表示为 P=dW / dq = dq/dt =ui 直流时有 P=UI
功率的单位是瓦[特]，符号为W。功率常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)等。它们之间的换算关系是
1W= 10-3 kW =103 mW
第1章 电路的基本概念与基本定律
若电压与电流的参考方向不一致时，表 达式应加“—”号，即
1V= 10-3 kV =103 mV
第1章 电路的基本概念与基本定律
2.电动势的概念
电动势是描述电源力对正电荷做功能力的物理 量。定义为：电源力把单位正电荷从电源负极移 到正极所做的功，用符号e表示。其定义式为
I
e dWBA/dq
A
B
图1-5 电荷的移动回路
电压的方向与电动势的方向相反。若忽略电源内部的其他能 量转换，根据能量守恒定律，电源的电压在数值上等于电动 势。
第1章 电路的基本概念与基本定律
2.电容使用常识
选用电容时要考虑的参数有两个：电容的容量 大小即电容的标称值、电容的耐压。
表1-1 常用电容的标称容量
标称容量在标注时，容量小于10000pF用pF做单位，大于 10000pF用μF做单位。大于100pF而小于1μF的电容常常不注 单位。没有小数点的，单位是pF；有小数点的，单位是μF。
4.关联参考方向
在规定了电压和电流的参考方向后，若电压和 电流的参考方向选取一致，称为关联参考方向， 若不一致，则称为非关联参考方向。
a) 关联参考方向
b)非关联参考方向
图1-7 电压和电流的参考方向
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.3电功率和电能
1.电功率 电能的转换速率称为电功率，简称功率，用符
P=dW / dt
功率P也可以表示为 P=dW / dq = dq/dt =ui 直流时有 P=UI
功率的单位是瓦[特]，符号为W。功率常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)等。它们之间的换算关系是
1W= 10-3 kW =103 mW
第1章 电路的基本概念与基本定律
若电压与电流的参考方向不一致时，表 达式应加“—”号，即
1V= 10-3 kV =103 mV
第1章 电路的基本概念与基本定律
2.电动势的概念
电动势是描述电源力对正电荷做功能力的物理 量。定义为：电源力把单位正电荷从电源负极移 到正极所做的功，用符号e表示。其定义式为
I
e dWBA/dq
A
B
图1-5 电荷的移动回路
电压的方向与电动势的方向相反。若忽略电源内部的其他能 量转换，根据能量守恒定律，电源的电压在数值上等于电动 势。
第1章 电路的基本概念与基本定律
2.电容使用常识
选用电容时要考虑的参数有两个：电容的容量 大小即电容的标称值、电容的耐压。
表1-1 常用电容的标称容量
标称容量在标注时，容量小于10000pF用pF做单位，大于 10000pF用μF做单位。大于100pF而小于1μF的电容常常不注 单位。没有小数点的，单位是pF；有小数点的，单位是μF。
4.关联参考方向
在规定了电压和电流的参考方向后，若电压和 电流的参考方向选取一致，称为关联参考方向， 若不一致，则称为非关联参考方向。
a) 关联参考方向
b)非关联参考方向
图1-7 电压和电流的参考方向
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.3电功率和电能
1.电功率 电能的转换速率称为电功率，简称功率，用符
电工电子技术 ppt课件
2020/11/24
11
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取 模型化处理可获得有意义的分析效果
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素，因此
R L 可以忽略。
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
白炽灯的电
L 路模型可表
示为：
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性惟 一、精确，可定量分析和计算。
当外界电场的作用力超过原子核对外层 电子的束缚力时，绝缘体的外层电子同样 也会挣脱原子核的束缚成为自由电子，这 种现象我们称为“绝缘击穿”。绝缘体一 旦被击穿，就会永久丧失其绝缘性能而成 为导体。
半导体的导电性虽然介于导体和绝缘体之间，但半 导体在外界条件发生变化时，其导电能力将大大增强 ；若在纯净的半导体中掺入某些微量杂质后，其导电 能力甚至会增加上万乃至几十万倍，半导体的上述特 殊性，使它在电子技术中得到了极其广泛地应用。
2020/11/24
15
（2）电压
高中物理学中对电压的定义：电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功。表达式为：
u ab
dw ab dq
直流情况下
U ab
W ab Q
注意：物理量用小字表示变量，用大写表示恒量。
从工程应用的角度来讲，电路中的电压是产生电流的根 本原因；在数值上，电压等于电路中两点电位的差值。
2.对于集总参数元件，任何时刻，从元件一端流入的电 流，恒等于从元件另一端流出的电流，并且元件两端的 电压值是完全确定的。
2020/11/24
14
4. 电路中的电压、电流及其参考方向
（1）电流
电工电子技术基础完整ppt课件
电工电子技术与技能
直流电流、电阻的测量
4． 直流电流的测量 （1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。 （2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电 位端，黑表笔接低电位端。 （3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量 中拨动转换开关选择量பைடு நூலகம்。 5． 电阻的测量 （1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度尺的几何中心， 可提高测量数据的准确性。 （2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 （3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能 用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。 （4）测量热敏电阻时，应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。
电工电子技术与技能
第1单元 电路基础
1.
直流电路
2
电容与电感
3
磁场及电磁感应
4
单相正弦交流电路
5
三相正弦交流电路
电工电子技术与技能
1.1 实训室认识及安全电压
1.2
电路
1.3
电路常用物理量
1.4
电阻元件与欧姆定律
1.15.5
电电阻阻的的连连接接
1.6
基尔霍夫定律
电工电子技术与技能
实训室认识及安全用电
图3．16 ZC-8型接地电阻测定仪外形及附件
电工电子技术与技能
使用方法
ZC-8型接地电阻测定仪测量连接如图3．18所示。
图3．5 直流电流的测量
图3．6 用分流器扩大量程
电工电子技术与技能
电压的测量
测量电压时，电压表必须与被测电路并联。 1.交流电压的测量 测量交流电压通常采用电磁式电压表。 在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可，如图3．8所示。 用电压互感器来扩大交流电压表的量程，如图3．9所示。
电工与电子技术基础PPT通用课件
电荷量
时间
电流
2、电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表、直流电流表 （或万用表的相应档位）测量。 （2）电流表或万用表必须串联到被测的电路中。 直流电流表表壳接线柱上标明的“+” “-”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。 被测电流的数值一般在电流表量程的1/2以上，度数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小的挡去测量，直到测得正确数值为止。 为了在接入电流表后对电路原有工作状况影响较小，电流表内阻应尽量小。 不允许将电流表与负载并联，也不允许将电流表不经任何负载而直接连接到电源的两极，因电流表内阻很小，这样会造成电源短路甚至损坏电流表。
四、电阻的测量 1.用万用表测量电阻 注意事项： 准备测量电路中的电阻时，应先切断电源，切不可带电测量，然后进行机械调零。 首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后进行欧姆调零，即将两只表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。 测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开
第一章 直流电路
1-1 电路的基本概念 1-2 电流、电压及其测量 1-3 电阻及其测量 1-4 简单电路的分析 1-5 复杂电路的分析
&1-1 电路的基本概念
学习目标 1、了解电路的基本组成、电路图的主要类型和作用。 2、熟悉电路的三种工作状态。 3、了解汽车单线制电路的特点。
&1-3 电阻及其测量
学习目标 1、掌握电阻的概念，了解导体、半导体何绝缘体的特点。 2、能正确识读色环电阻，会用万用表测量电阻。 3、了解敏感电阻器的特点和应用。 4、掌握直流电桥的平衡条件，了解直流电桥在测量电路中的 应用。
电工电子技术课件第1章
参考方向关联 U
U
情况下，吸收
非关联
的电功率为：
P UI
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率，元件为负载；
（U和I的实际方向相同，是负载）
若 P < 0，电路实际发出功率元件为电源。
（U和I的实际方向相反，则是电源）
例1.1 试 判断(a)、(b) 中元件是吸收功率还是 发出功率。
+
I= -1A
三、电流的实际方向
正电荷运动的方向。(客观存在）
电流的方向可用箭头表示,
也可用字母顺序表示( iab )
iR
a
b
1.2.2 电压
一、电位
定义：电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做
的功。
（电路中电位参考点：接地点，Vo= 0） 单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
二、电压
定义： 电场力把单位正电荷 从一点移到另一点所 做的功。
A
A
U
U
B
U=4V
B
U= -4V
电源两端的电压
结论：
当电压的参
电动势正方向表示电位升
考方向与电动
电压正方向表示电位降
势的参考方向
A
相反时 U E
A
当电压的参
E
U
E
U 考方向与电动 势的参考方向
B
E 5V
B
E 5V
相同时
U E
U VA VB 5V U VB VA 5V
UE
U E
注意：
1.6.1 电感元件
一、线性电感（L为常数） i
N — 匝数 Φ — 磁通
Ψ — 磁链 N
韦伯（Wb）
电工电子学全 ppt课件
输入 X 系 统 输出 Y
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向 §1.1.3 电路的功率和能量 §1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件 §1.2.2 电容元件 §1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向 §1.1.3 电路的功率和能量 §1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件 §1.2.2 电容元件 §1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)
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可任意选定一个方向作为电流的参考方向，在
电路中用箭头表示。
电流的实际方向与参考方向一致，则电流为正
值；实际方向与参考方向相反，电流为负值，
如图1-4所示。
实际方向
实际方向
I
参考方向
I
参考方向
a)I >0
b)I <0
图1-4 电流的参考方向与实际方向
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.2电压和电动势
p=－ui 或 P=－UI
无论电压与电流的参考方向是否一致，代入相应的公式后， 如果计算结果为正值，说明元件实际消耗（吸收）功率， 在电路中为负载或起负载的作用；若得到的功率为负值， 说明元件实际发出（产生）功率，在电路中为电源或起电 源的作用。当然，根据能量守恒定律，电路中元件发出的 功率之和应该等于元件吸收的功率之和，即整个电路的功 率是平衡的。
一致，故P1=-U1I=-5 V×(-2) A =10W
2
U2
P1＞0，元件1消耗功率，起负载作用。
元件2的电压与电流参考方向一致，故
B
3
P2=U2I=3 V×(-2) A = -6 W P2＜0，元件2发出功率，起电源作用。
。
U3
图1-8 例1-1电路
(2) 元件3的电压与电流参考方向一致，且消 耗功率(P＞0)，有
第1章 电路的基本概念与基本定律
3.电压、电动势的参考方 向
在电路分析时，可以给电压、电动势规定参考
方向。
参考方向与实际方向一致则取为正，有U＞0；
参考方向与实际方向相反则取负值，有U＜0。
A
A
A
U
EU
E
UAB
EAB
B
B
B
a)
b)
c)
图1-6电压和电动势的参考方向
第1章 电路的基本概念与基本定律
号P表示。其定义式为
P=dW / dt
功率P也可以表示为 P=dW / dq = dq/dt =ui 直流时有 P=UI
功率的单位是瓦[特]，符号为W。功率常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)等。它们之间的换算关系是
1W= 10-3 kW =103 mW
第1章 电路的基本概念与基本定律
若电压与电流的参考方向不一致时，表 达式应加“—”号，即
1.电压的概念
为了衡量电场力对电荷做功的能力，引入了“电压”这一物理 量。A、B两点间的电压定义为：电场力把单位正电荷从A点移
动到B点所做的功，用符号u AB 表示。其定义式为
uABd w AB /dq
随时间而变的电压称为交流电压，用英文小写字母u表示。 不随时间而变的电压称为直流电压，用英文大写字母U表示。 电压的单位是伏[特]，符号为V。常用的电压单位还有千伏 (kV)，毫伏(mV)。它们之间的换算关系是
4.关联参考方向
在规定了电压和电流的参考方向后，若电压和 电流的参考方向选取一致，称为关联参考方向， 若不一致，则称为非关联参考方向。
a) 关联参考方向
b)非关联参考方向
图1-7 电压和电流的参考方向
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.3电功率和电能
1.电功率 电能的转换速率称为电功率，简称功率，用符
第1章 电路的基本概念与基本定律
第1章 电路的基本概念与基本定
律 1.1
电路与电路模型
1.2 电路的主要物理量
1.3 基本电路元件
1.4 电路的三种状态
1.5 独立电源与受控电源
1.6 基尔霍夫定律
1.7 电路中电位的概念及计算
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路与电路模型
1.1.1 电路的组成
2.电能
第1章 电路的基本概念与基本定律
在时间t内，电路转换的电能为
w=
直流时有 W=Pt
电能的单位是焦[耳]，符号为J。另外，工程上常 用“度”作为电能的单位。它等于功率为1 kW的用电设 备在1h内消耗的电能。
1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106 J
第1章 电路的基本概念与基本定律
例1-1 图1-8所示是某电路中的一部分，已知U1=5V， U2=3V，I= -2A。求(1)元件1、2的功率，说明它们是
消耗还是发出功率，起电源还是负载作用；(2)元件3
消耗功率为14W，求U3；(3)求A、B端的总功率及在
1h内消耗电能多少千瓦时（度）
A
1
解：(1)元件1的电压与电流参考方向不
I U1
电阻 电感 电容 直流电源 图1-2 理想元件的电路符号
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2电路的主要物理量
1.2.1电流 电流是由电荷有规律的定向运动形成的。电流是
矢量。习惯上规定电流的方向是正电荷运动的方
向或负电荷运动的反方向。
电流的数值（大小）等于单位时间内通过某一导
体横截面的电荷量，用符号i 表示。
1V= 10-3 kV =103 mV
第1章 电路的基本概念与基本定律
2.电动势的概念
电动势是描述电源力对正电荷做功能力的物理 量。定义为：电源力把单位正电荷从电源负极移 到正极所做的功，用符号e表示。其定义式为
I
edWBA /dq
A
B
图1-5 电荷的移动回路
电压的方向与电动势的方向相反。若忽略电源内部的其他能 量转换，根据能量守恒定律，电源的电压在数值上等于电动 势。
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1.2电路的功能和分类
电路可分为电力电路和信号电路两大类。 实现能量转换、传输和分配的电路称为 电力电路。电力系统就是典型的例子。
以传递和处理信号为目的的电路称为信 号电路。常见的例子如收音机、电视机。
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1.3 电路模型
为了分析电路的普遍规律，通常是将实际元器 件理想化（或称模型化）。即在一定条件下，只 考虑其主要的电磁性质，忽略它的次要因素，把 它看做理想电路元器件。
定义式为
i dq/dt
数值和方向随着时间进行周期性变化的电流，称为交 流电流，用英文小写字母i表示。 数值和方向不随时间变化的电流，称为直流电流，用 英文大写字母I表示。
电流的单位是安[培]，符号为A。1A=103mA=106μA
第1章 电路的基本概念与基本定律
2.电流的参考方向
参考方向是人为地任意选定的一个方向。
电路是电流的通路。它是为了满足某种需要，将一 些电气设备或元器件按照一定的方式连接而成的。 电路一般由三个部分组成：电源、负载和中间环节。
电源是供应电能的设备，是将非电能转换成电能的装置。
负载是取用电能的设备，它将电能转换为非电能。
连接电源和负载的部分是中间环节，包括导线、开关等一 些装置和设备。其作用是传递和控制电能，以构成完整的 电流通路。