孙学平课件第二章电工基础知识(02)
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提供依据的，电流的实际方向要根据计算结果来判定。
电流的参考方向是任意选定的，而电流的实际方向是客观存在的。
③电流的分类 恒定电流:
大小和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，
简称为直流(dc或DC)，一般用符号I表示。
变动电流:
大小和方向随时间变化的电流，称为变动电流，一般 i
用符号i表示。
交流电流:
开关 负 载
电 源
连接导线
实际电路
电源
S I 中间环节
R0
+ _ US
+
RL U
–
负载
电路模型
分析、研究的对象是电路模型，而非实际电路
结论：
电路—有两种含义：
（1）实际电路
（2）电路模型
电路模型是由实际电路抽象而成的，它近 似地反映实际电路的电气特性。电路模型 是由一些理想元件和理想导线连接而成的。 用不同特性的电路元件按不同的方式连接 就构成不同特性的电路。
第一节 电工与电路基础
一、 电路的基本概念
1、电路和电路模型 电路----电流的通路，是为了某种需要由某些电工设备
或元件（电气器件）按一定的方式组合起来， 用以实现某一种功能。 由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算 放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电 气器件和设备连接而成
低频信号发生器的内部结构
+I
10V
10k
实际方向
实际方向
i 参考方向
i> 0
i 参考方向 i< 0
电流(代数量)
表明
当参考方向与实际方向一致时，电流为正
大小
方向(正负）当参考方向与实际方向相反时，电流为负
参考方向(正方向)：分析、计算电路时任意假定的一个方向
i 参考方向
a
b
注意：
在参考方向选定后,电流值才有正负之分。 电路图上标示的电流方向为参考方向，参考方向是为列写方程式
规定的符号来表示。用来等效日常生活、生产中的各
电路模型
种实际电路。
为了便于对电路进行分析和计算,一般要将实际 电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路 元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构 成与实际电路相对应的电路模型。
理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、
电容元件和电源元件等。
例如：手电筒的实际电路和电路模型
电容器
变压器
电阻器
•电路的作用：
(1) 实现电能的传输、分配和转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
话筒
放 扬声器 大 器
电灯 电动机 电炉
...
电工学的电路概念—传递电能的通路。强 调电流、电压在各种电路元件上的关系和 变化。
电子学的电路概念—传递信息的通路。重 点描述载有信息的电信号的各种变换。
（3）电位
选择电路中某一点为参考点后，任一点到参考点的 电压就是该点的电位
电位用V表示，单位是伏特（V）。 电压和电位的区别和联系
电压等于两点电位之差：
Uab=Va－Vb
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。
安全防范系统安装维护员
主讲：孙学平 安徽大学电子信息工程学院
第2 章 电工基础知识
2.1 电工与电路基础 2.2 常用电路基本元器件的图形符号 2.3 安全防范系统通用图形符号 2.4 配电知识 2.5 防雷知识
2.6 安全生产
本章重点内容：电路的基本概念和主要参数、电 路中的基本元件及特征、安防系统配电和防雷基础知 识。
t
大小和方向作周期性变化且平均值为零的变动电流，
称为交流电流，简称为交流(ac或AC)。
• 对于直流：单位时间内通过导体截面的电荷量 是恒定不变的，其电流强度为：
I Q t
• 对于变动电流，在每一瞬间(时间间隔为dt）， 通过导体截面的电荷量为dq,则该瞬间电流强 度为：
i dq dt
（2）电压 （电位差）：
• 电路的组成
电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。
例如
电 池
10BASE-T wall plate
开关
电源(source)：提供能量或信号。
灯泡 负载(load)：将电能转化为其它形 式的能量。
导线
导线(line)、开关（switch)：将 电源与负载接成通路。
电路用电路图表示，图中设备或元件均采用国家统一
A
B
+-
电解槽
表示方法
A
U
B
+
箭头 双下标 +
UA -
B
? UBA U AB
规定：电压的参考方向与实际方向的关系：
+
实际极性
实际极性
+
–
+
例如：
参考极性
U >0
–
+ 10V U1 10
U1 = 10V
参考极性
+
U <0
10V U1 10 +
U1 = 10V
电荷在电路中运动就必然有能量的交换发生。
①定义：A、B两点间的电压等于电场力把单位正电荷q
从A点移至B点所做的功。用U表示。
AU +
-
BLeabharlann Baidu
U W Q
u dw dq
电解槽
电压的单位： 伏特（Volt ），简称伏，用符号V 表示。电场力将1库伦正电荷从A点移至B点所做的
功为1焦耳时，则A、B两点间的电压为1伏特。
kV, mV ,V
② 电压的极性 实际极性：正电荷在电场中受电场力作用移动的方向。 参考极性：在进行电路分析时任意假设的电压的极性。
2、电路中的基本物理量
（1）电流 --------带电粒子有秩序运动形成电流。（电子和质子都是
带点的粒子。电子带负电荷，质子带正电荷。带电荷的多少称为电荷量，单位
是库伦，用Q表示。6.24×1018 个电子所具有的电荷量等于1库伦。）
① 电流的大小
用电流强度（I）表示：
单位时间内通过导体横截面的电荷量。
IQ t
单位：安培(Ampere)，用符号A表示。1秒内通过导体横截
面的电荷量为1库伦，则流过导体的电流为1安培
单位换算
kA, mA ,A
1A=103mA=106μA=109nA
② 电流的方向
实际方向：正电荷移动的方向规定为电流的实际方向 参考方向：分析电路时，对复杂电路中电流的实际方向很难 立即判断出来，必须引入电流参考方向的概念。
电荷在电路的某些部分（电源）获得能量而在另 外一些部分（负载）失去能量。 如果正电荷由A→B获得能量，A点电位低—负极 B点电位高—正极 如果正电荷由A → B失去能量，A点电位高—正 极 B点电位低—负极 正电荷在电路中移动时，能量的得或失表现为电 压升或电压降。 电路中A、B两点间的电压表明了单位正电荷由A 点移动到B点时所获得或失去的能量。
电流的参考方向是任意选定的，而电流的实际方向是客观存在的。
③电流的分类 恒定电流:
大小和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，
简称为直流(dc或DC)，一般用符号I表示。
变动电流:
大小和方向随时间变化的电流，称为变动电流，一般 i
用符号i表示。
交流电流:
开关 负 载
电 源
连接导线
实际电路
电源
S I 中间环节
R0
+ _ US
+
RL U
–
负载
电路模型
分析、研究的对象是电路模型，而非实际电路
结论：
电路—有两种含义：
（1）实际电路
（2）电路模型
电路模型是由实际电路抽象而成的，它近 似地反映实际电路的电气特性。电路模型 是由一些理想元件和理想导线连接而成的。 用不同特性的电路元件按不同的方式连接 就构成不同特性的电路。
第一节 电工与电路基础
一、 电路的基本概念
1、电路和电路模型 电路----电流的通路，是为了某种需要由某些电工设备
或元件（电气器件）按一定的方式组合起来， 用以实现某一种功能。 由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算 放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电 气器件和设备连接而成
低频信号发生器的内部结构
+I
10V
10k
实际方向
实际方向
i 参考方向
i> 0
i 参考方向 i< 0
电流(代数量)
表明
当参考方向与实际方向一致时，电流为正
大小
方向(正负）当参考方向与实际方向相反时，电流为负
参考方向(正方向)：分析、计算电路时任意假定的一个方向
i 参考方向
a
b
注意：
在参考方向选定后,电流值才有正负之分。 电路图上标示的电流方向为参考方向，参考方向是为列写方程式
规定的符号来表示。用来等效日常生活、生产中的各
电路模型
种实际电路。
为了便于对电路进行分析和计算,一般要将实际 电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路 元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构 成与实际电路相对应的电路模型。
理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、
电容元件和电源元件等。
例如：手电筒的实际电路和电路模型
电容器
变压器
电阻器
•电路的作用：
(1) 实现电能的传输、分配和转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
话筒
放 扬声器 大 器
电灯 电动机 电炉
...
电工学的电路概念—传递电能的通路。强 调电流、电压在各种电路元件上的关系和 变化。
电子学的电路概念—传递信息的通路。重 点描述载有信息的电信号的各种变换。
（3）电位
选择电路中某一点为参考点后，任一点到参考点的 电压就是该点的电位
电位用V表示，单位是伏特（V）。 电压和电位的区别和联系
电压等于两点电位之差：
Uab=Va－Vb
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。
安全防范系统安装维护员
主讲：孙学平 安徽大学电子信息工程学院
第2 章 电工基础知识
2.1 电工与电路基础 2.2 常用电路基本元器件的图形符号 2.3 安全防范系统通用图形符号 2.4 配电知识 2.5 防雷知识
2.6 安全生产
本章重点内容：电路的基本概念和主要参数、电 路中的基本元件及特征、安防系统配电和防雷基础知 识。
t
大小和方向作周期性变化且平均值为零的变动电流，
称为交流电流，简称为交流(ac或AC)。
• 对于直流：单位时间内通过导体截面的电荷量 是恒定不变的，其电流强度为：
I Q t
• 对于变动电流，在每一瞬间(时间间隔为dt）， 通过导体截面的电荷量为dq,则该瞬间电流强 度为：
i dq dt
（2）电压 （电位差）：
• 电路的组成
电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。
例如
电 池
10BASE-T wall plate
开关
电源(source)：提供能量或信号。
灯泡 负载(load)：将电能转化为其它形 式的能量。
导线
导线(line)、开关（switch)：将 电源与负载接成通路。
电路用电路图表示，图中设备或元件均采用国家统一
A
B
+-
电解槽
表示方法
A
U
B
+
箭头 双下标 +
UA -
B
? UBA U AB
规定：电压的参考方向与实际方向的关系：
+
实际极性
实际极性
+
–
+
例如：
参考极性
U >0
–
+ 10V U1 10
U1 = 10V
参考极性
+
U <0
10V U1 10 +
U1 = 10V
电荷在电路中运动就必然有能量的交换发生。
①定义：A、B两点间的电压等于电场力把单位正电荷q
从A点移至B点所做的功。用U表示。
AU +
-
BLeabharlann Baidu
U W Q
u dw dq
电解槽
电压的单位： 伏特（Volt ），简称伏，用符号V 表示。电场力将1库伦正电荷从A点移至B点所做的
功为1焦耳时，则A、B两点间的电压为1伏特。
kV, mV ,V
② 电压的极性 实际极性：正电荷在电场中受电场力作用移动的方向。 参考极性：在进行电路分析时任意假设的电压的极性。
2、电路中的基本物理量
（1）电流 --------带电粒子有秩序运动形成电流。（电子和质子都是
带点的粒子。电子带负电荷，质子带正电荷。带电荷的多少称为电荷量，单位
是库伦，用Q表示。6.24×1018 个电子所具有的电荷量等于1库伦。）
① 电流的大小
用电流强度（I）表示：
单位时间内通过导体横截面的电荷量。
IQ t
单位：安培(Ampere)，用符号A表示。1秒内通过导体横截
面的电荷量为1库伦，则流过导体的电流为1安培
单位换算
kA, mA ,A
1A=103mA=106μA=109nA
② 电流的方向
实际方向：正电荷移动的方向规定为电流的实际方向 参考方向：分析电路时，对复杂电路中电流的实际方向很难 立即判断出来，必须引入电流参考方向的概念。
电荷在电路的某些部分（电源）获得能量而在另 外一些部分（负载）失去能量。 如果正电荷由A→B获得能量，A点电位低—负极 B点电位高—正极 如果正电荷由A → B失去能量，A点电位高—正 极 B点电位低—负极 正电荷在电路中移动时，能量的得或失表现为电 压升或电压降。 电路中A、B两点间的电压表明了单位正电荷由A 点移动到B点时所获得或失去的能量。