电工学(第七版)上册秦曾煌第一章ppt课件
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电工学_1
u iR
i
R
默认是取关联参考方向 四、非线性电阻 电阻R不是常量
+
u
－
o
o
i
i
i
u
u
o
16
u f (i) 或, f (u, i) 0
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律
1.5 电源有载工作、开路与短路
一、电源有载工作 开关闭合,接通电源与负载
+
I + U
U E
E 1.特征: I R + R0
3.元件上一般选关联参考方向，而电源则一般选非关联参考方向。
13
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律 1.4 欧姆定律 一、参考方向下的欧姆定律 U、I 参考方向一致时， U、I 为关联参考方向时，
+
U – I R U=RI
+
U – I R
U = – RI
表达式中有两套正负号： (1) 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； (2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。 习惯上通常取 U、I 关联参考方向。
关联参考方向 a ＋ 公式为： u
i
u
a
i
电源 元件
－
p ui
n
－
b 若由n个二端元件组成一个闭合电路，在任一时刻，所有元件
b
的吸收功率的总和必为零。 即功率平衡式为：
j 1
pj 0
18
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律 (3) 电源与负载的判别 电源： (由电功率的正负判别) I
3
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律
电工学(第七版上册)秦曾煌主编ppt课件
A
B
(2)用正负极性： A +
U
B
(3)用双下标： A
UAB
B
参考方向
+U
–
+ 实际方向
U >0
参考方向
+U
–
实际方向 +
U <0
3.电位： 电路中为分析的方便，常在电路中选某
一点为参考点，任一点到参考点的电压称 为该点的电位。
用表示，单位与电压相同，也是V(伏)。
.
16
4.关联参考方向 i
+
1. 用箭头表示： 箭头的指向为电流的参考方向。
2.用双下标表示： 如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。
i
A
B
.
11
2 .电压
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电场力做功概 念定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另 一点电场力做功的大小，如图 所示。用数学式表示，即为
定义电压示意图
.
21
1.3 电功率和能量 一：电功率
单位时间做功大小称作功率，或者说做功的速率称为 功率。在电路问题中涉及的电功率即是电场力做功的速率， 以符号p(t)表示。功率的数学定义式可写为 :
p(t) dw(t) dt
式中dw为dt时间内电场力所做的功。功率的单位为瓦(W)。 1瓦功率就是每秒做功 1 焦耳，即1W = 1J/s 。
.
23
由 u dw 得 dw udq dq
再由 i dq 得 dt dq
dt
i
根据功率定义 p(t) = dw/dt, 得
P(t)=ui
根据功率的定义知道功率是能量对时间的导 数，反过来能量是功率对时间的积分。
电工学(第七版上册)电工技术完整ppt课件
P 4 U 4 I4 5 ( 1 ) 5 W 发 5 ( 出 W) P 5 U 5 I5 ( 1 ) 0 ( 3 ) 3W 0 发 3 ( 出 0W
5
P kP 1 P 5 1 1 8 1 6 5 3 0 0
k 1
对一完整的电路，功率之和恒等于零,或者称
发出的功率＝消耗的功率
编辑版pppt
从以上可以看出：
电容能在一段时间内吸收外部供给的能 量转化为电场能量储存起来，
在另一段时间内又把能量释放回电路， 因此电容元件是无源元件、是储能元件，它 本身不消耗能量。
编辑版pppt
45
WCt Cud du ξdξ1 2C2u(ξ)t12C2u(t)1 2C2u( )
若 u( )01C2u(t) 2
u2/R = u2G
上述说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的， 恒为非负值
编辑版pppt
36
3.电阻元件的能量
电阻(或其他的电路元件)上吸收的能量与时间区间相关。
设从t0~t区间电阻R吸收的能量为w(t), 则它应等于从t0到t对它 吸收的功率p(t)作积分， 即 ：
t
w(t) p()d t0
从电位、电压定义可知它们都是代数量，因而就有参考 方向问题。电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际 方向。但在复杂的电路里或在交流电路里，两点间电压的实 际方向是经常改变的，这给实际电路问题的分析计算带来困 难，所以也要对电路中两点间电压设出参考方向。
编辑版pppt
13
电压参考方向有三种表示方式：
编辑版pppt
4
1 0 B A S E - T w a ll p la te
开关
灯泡
电 池
导线 实际电路
开关 S
5
P kP 1 P 5 1 1 8 1 6 5 3 0 0
k 1
对一完整的电路，功率之和恒等于零,或者称
发出的功率＝消耗的功率
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从以上可以看出：
电容能在一段时间内吸收外部供给的能 量转化为电场能量储存起来，
在另一段时间内又把能量释放回电路， 因此电容元件是无源元件、是储能元件，它 本身不消耗能量。
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45
WCt Cud du ξdξ1 2C2u(ξ)t12C2u(t)1 2C2u( )
若 u( )01C2u(t) 2
u2/R = u2G
上述说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的， 恒为非负值
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36
3.电阻元件的能量
电阻(或其他的电路元件)上吸收的能量与时间区间相关。
设从t0~t区间电阻R吸收的能量为w(t), 则它应等于从t0到t对它 吸收的功率p(t)作积分， 即 ：
t
w(t) p()d t0
从电位、电压定义可知它们都是代数量，因而就有参考 方向问题。电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际 方向。但在复杂的电路里或在交流电路里，两点间电压的实 际方向是经常改变的，这给实际电路问题的分析计算带来困 难，所以也要对电路中两点间电压设出参考方向。
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13
电压参考方向有三种表示方式：
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4
1 0 B A S E - T w a ll p la te
开关
灯泡
电 池
导线 实际电路
开关 S
电工技术上册(秦曾煌)第一章
满载指
I = IN
（经济、可靠、寿命长）
欠载指
过载指
I < IN
I > IN
（利用率低）
（长时间不允许）
(1-42)
三、电路中电位的概念和计算
1.某一点的电位就是该点与参考点之间的电压。 2. 选定电路中某一点作为参考点，该点电位为参考 电位，通常设参考电位为零。用 接地符号“ ”表 示。 例 设a点为参考点，即Va = 0。
若p ＜0，说明元件是产生电能的，是电源。
(1-18)
电路理论核心
§1-4
基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或各支路电流间的关系, 其中包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
一、基尔霍夫电流定律（KCL）
二、基尔霍夫电压定律（KVL）
三、应用举例
(1-19)
支路：电路中每一个分支 名词注释： 节点：三个或三个以上支路的联结点 回路：电路中任一闭合路径
电位升 电位降
即
三、应用举例
例
a
R
IR UR
E b U
已知：E=2V, R=1Ω问： 当U分别为 3V 和 1V 时，IR=? 解： 1. 假定电路中物理量的正方向如图所示； 2. 列电路方程：U = U + E
R
U =U - E
R
IR =
U
R
R
=
U -E R
三、电路中物理量方向的表示方法
四、电路分析中的假设正方向的应用
(1-11)
一、电路中物理量的方向
物理量的方向：
实际方向 假设正方向（参考正方向）
实际方向：物理中对电量规定的方向。
假设正方向（参考正方向、可任选）：在分析、 计算时，对电量人为规定的方向。
电工学秦曾煌第七版第一章课件
P17：例1.5.2 （1-33）
例：有一额定值为5W 500Ω的绕线电阻，其额定电流 是多少？在使用时电压不得超过多大的数值？
P18：例1.5.3 （1-34）
1.5.2 电源开路
I
开关断开
特征: I=0
E
-
U0
R
Ro
-
U = U0 = E
P= 0
1. 开路处的电流等于零 2. 开路处的电压 等于电源电动势
I
++
E
-
U0
R0
-
P19：例1.5.4
（1-37）
练习： 1：试问可否将110Ｖ100W和110V40W的两只白 炽灯串联在220V的电源上使用？
2：试问将40Ω10W和200Ω20W的两只电阻串联 使用，其两端最高允许电压应多大？
3：据日常观察，电灯在深夜要比黄昏时亮一些， 为什么？
（1-39）
§1.6 基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或电流间的关系， 包括电流(KCL)和电压(KVL)两个定律。
支路：电路中每一个分支
名
每条支路流过一个电流，称为支路电流
词 结点：三个或三个以上支路的联结点
回路：电路中任一闭合路径
（1-40）
支路、结点、回路
R1
R3
+
uS1
R2
_
支路数 结点数 回路数
负载大小的概念:
负载增加指负载取用的电流和功率增加*
0
I
（1-23）
功率与功率平衡 功率的概念
aI
U
R
b
P UI
如果U I方向不一 致结果如何？
（1-24）
功率与功率平衡
例：有一额定值为5W 500Ω的绕线电阻，其额定电流 是多少？在使用时电压不得超过多大的数值？
P18：例1.5.3 （1-34）
1.5.2 电源开路
I
开关断开
特征: I=0
E
-
U0
R
Ro
-
U = U0 = E
P= 0
1. 开路处的电流等于零 2. 开路处的电压 等于电源电动势
I
++
E
-
U0
R0
-
P19：例1.5.4
（1-37）
练习： 1：试问可否将110Ｖ100W和110V40W的两只白 炽灯串联在220V的电源上使用？
2：试问将40Ω10W和200Ω20W的两只电阻串联 使用，其两端最高允许电压应多大？
3：据日常观察，电灯在深夜要比黄昏时亮一些， 为什么？
（1-39）
§1.6 基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或电流间的关系， 包括电流(KCL)和电压(KVL)两个定律。
支路：电路中每一个分支
名
每条支路流过一个电流，称为支路电流
词 结点：三个或三个以上支路的联结点
回路：电路中任一闭合路径
（1-40）
支路、结点、回路
R1
R3
+
uS1
R2
_
支路数 结点数 回路数
负载大小的概念:
负载增加指负载取用的电流和功率增加*
0
I
（1-23）
功率与功率平衡 功率的概念
aI
U
R
b
P UI
如果U I方向不一 致结果如何？
（1-24）
功率与功率平衡
2024版电工学简明教程(秦曾煌)ppt课件
29
同步发电机励磁系统简介
励磁系统作用
为发电机提供直流励磁电流，建立发电机主 磁场，并通过调节励磁电流的大小和相位， 实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
2024/1/29
励磁系统组成
主要包括励磁电源、励磁调节器、励磁变压 器及灭磁装置等部分。其中，励磁电源为发 电机提供直流电源；励磁调节器根据发电机 运行状态和电网要求，输出相应的控制信号； 励磁变压器将控制信号转换为适合发电机的 励磁电流；灭磁装置用于在发电机停机或故
4
教材作者秦曾煌简介
2024/1/29
5
课程目标与要求
2024/1/29
课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析方法和 实验技能，具备分析和解决工程实际电路问题的能力，为后续 专业课程的学习和从事相关领域的科学研究或工程技术工作打 下坚实的基础。
课程要求
要求学生掌握电路的基本概念和基本定律，掌握电路的分析方 法和实验技能，了解电路理论的最新发展动态和前沿技术。同 时，要求学生具备独立思考、创新能力和团队协作精神。
2024/1/29
9
电源与负载
2024/1/29
电源
电源是将其他形式的能转换成电能 的装置。在电路中，电源提供电能， 驱动电荷流动。
负载
负载是指连接在电路中的电源两端 的电子元件。在电路中，负载消耗 电能，将电能转换为其他形式的能 量。
10
03
直流电路分析方法2024/1/2911电阻串联与并联
2024/1/29
特殊应用场合
除了上述应用外，变压器还被应用于一些特殊场合。例如，在铁路牵引供电系统中，为了减 小对通信线路的干扰，需要使用高阻抗变压器；在电子测量仪器中，为了减小测量误差和提 高测量精度，需要使用精密电压互感器等。
同步发电机励磁系统简介
励磁系统作用
为发电机提供直流励磁电流，建立发电机主 磁场，并通过调节励磁电流的大小和相位， 实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
2024/1/29
励磁系统组成
主要包括励磁电源、励磁调节器、励磁变压 器及灭磁装置等部分。其中，励磁电源为发 电机提供直流电源；励磁调节器根据发电机 运行状态和电网要求，输出相应的控制信号； 励磁变压器将控制信号转换为适合发电机的 励磁电流；灭磁装置用于在发电机停机或故
4
教材作者秦曾煌简介
2024/1/29
5
课程目标与要求
2024/1/29
课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析方法和 实验技能，具备分析和解决工程实际电路问题的能力，为后续 专业课程的学习和从事相关领域的科学研究或工程技术工作打 下坚实的基础。
课程要求
要求学生掌握电路的基本概念和基本定律，掌握电路的分析方 法和实验技能，了解电路理论的最新发展动态和前沿技术。同 时，要求学生具备独立思考、创新能力和团队协作精神。
2024/1/29
9
电源与负载
2024/1/29
电源
电源是将其他形式的能转换成电能 的装置。在电路中，电源提供电能， 驱动电荷流动。
负载
负载是指连接在电路中的电源两端 的电子元件。在电路中，负载消耗 电能，将电能转换为其他形式的能 量。
10
03
直流电路分析方法2024/1/2911电阻串联与并联
2024/1/29
特殊应用场合
除了上述应用外，变压器还被应用于一些特殊场合。例如，在铁路牵引供电系统中，为了减 小对通信线路的干扰，需要使用高阻抗变压器；在电子测量仪器中，为了减小测量误差和提 高测量精度，需要使用精密电压互感器等。
电工学 电子技术( 第七版 秦增煌)课件共16页
干扰、噪声、漂移、非线性
模拟电 子技术
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图
绪 课程 的 目的、任务和学习方法
论
••• ••
《 试 理 按电 课 解 要工 ） 基 求学 本 参概 加》念实课、验程基是本必培理修养论课良和（好分学的析校实方规验法定素为质考 大 学 注学 用 重工 结 实科 合 践各 ， 技专举能业一的的反培技三养术，基融础会课贯通
• 1892年马可尼和波波夫分别进行了无线电 通讯实验
• 1883年爱迪生发现电子的热效应及1904年 佛莱明制成了电子二极管
• 1906年德福雷斯发明了电子三极管 • 1948年美国贝尔实验室发明了晶体三极管 • 1958子技术 的 发展概况
论 • 现状:
• 容量大型化
绪
论•••••
•
工械机加束测力交电地第…、业工加、械量通子促二采…—电长汽广••••金生矿、工流加与与技进次—镀度车播农医军国属产、超 等 量工 控 通 术 了 工电、 、 与 、业 疗 事 防冷中冶动声、…工制讯的社业电速火电加电金机波照…艺发会革焊度车视工力、加度展生命机、、、、机轧…………工和和产对—械械电温飞电钢…………、色机—广力社的、炉度机影床动电度电泛的会锻冶、、及等力造子等加应提生金时轮电设和束…工用 高产、间船话备铸和…技极力电、……造离术大的蚀压……机子
•
器件小型化
•
设计自动化
电子计算机 的 发展概况 绪 论
• 1943年英国制造了一台电子计算机
模拟电 子技术
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图
绪 课程 的 目的、任务和学习方法
论
••• ••
《 试 理 按电 课 解 要工 ） 基 求学 本 参概 加》念实课、验程基是本必培理修养论课良和（好分学的析校实方规验法定素为质考 大 学 注学 用 重工 结 实科 合 践各 ， 技专举能业一的的反培技三养术，基融础会课贯通
• 1892年马可尼和波波夫分别进行了无线电 通讯实验
• 1883年爱迪生发现电子的热效应及1904年 佛莱明制成了电子二极管
• 1906年德福雷斯发明了电子三极管 • 1948年美国贝尔实验室发明了晶体三极管 • 1958子技术 的 发展概况
论 • 现状:
• 容量大型化
绪
论•••••
•
工械机加束测力交电地第…、业工加、械量通子促二采…—电长汽广••••金生矿、工流加与与技进次—镀度车播农医军国属产、超 等 量工 控 通 术 了 工电、 、 与 、业 疗 事 防冷中冶动声、…工制讯的社业电速火电加电金机波照…艺发会革焊度车视工力、加度展生命机、、、、机轧…………工和和产对—械械电温飞电钢…………、色机—广力社的、炉度机影床动电度电泛的会锻冶、、及等力造子等加应提生金时轮电设和束…工用 高产、间船话备铸和…技极力电、……造离术大的蚀压……机子
•
器件小型化
•
设计自动化
电子计算机 的 发展概况 绪 论
• 1943年英国制造了一台电子计算机
2024版电工学(第七版上册)秦曾煌主编PPT课件
根据磁化曲线的不同特点， 铁磁性物质可分为软磁材 料、硬磁材料和矩磁材料 等。
26
铁心线圈电路模型和分析方法
铁心线圈电路模型
将铁心线圈等效为一个电阻和一个电 感的串联电路，其中电阻表示线圈的 铜损，电感表示线圈的磁损。
铁心线圈电路的特点
由于铁心的存在，铁心线圈电路具有 非线性、饱和性和磁滞性等特点，使 得电路的分析和计算变得复杂。
2024/1/28
无功功率
比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功 率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场， 就要消耗无功功率。
视在功率
在电工技术中是指将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积。只有单口网络完全由电阻混联 而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也 就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
4
第七版上册内容结构
第七版上册主要包括电路的基本概念和基本定律、电阻电路的分析、动态电路的时域分析、正弦稳态电 路的分析、含有耦合电感的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱分析等内容。
本册内容在编排上注重系统性、连贯性和实用性，通过大量的例题和习题帮助学生巩固所学知识，提高分 析问题和解决问题的能力。
在并联电路中，总电阻的倒数等于 各电阻倒数之和，即 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn，同时 电压相等，电流分配与电阻成反比。
13
电源等效变换方法
电压源等效变换
将电压源转换为等效的电流源，使得二者在外部电路中具有相同的电压和电流 表现。具体方法是通过计算电压源的内阻和开路电压，得到等效电流源的电流 和内阻。
26
铁心线圈电路模型和分析方法
铁心线圈电路模型
将铁心线圈等效为一个电阻和一个电 感的串联电路，其中电阻表示线圈的 铜损，电感表示线圈的磁损。
铁心线圈电路的特点
由于铁心的存在，铁心线圈电路具有 非线性、饱和性和磁滞性等特点，使 得电路的分析和计算变得复杂。
2024/1/28
无功功率
比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功 率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场， 就要消耗无功功率。
视在功率
在电工技术中是指将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积。只有单口网络完全由电阻混联 而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也 就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
4
第七版上册内容结构
第七版上册主要包括电路的基本概念和基本定律、电阻电路的分析、动态电路的时域分析、正弦稳态电 路的分析、含有耦合电感的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱分析等内容。
本册内容在编排上注重系统性、连贯性和实用性，通过大量的例题和习题帮助学生巩固所学知识，提高分 析问题和解决问题的能力。
在并联电路中，总电阻的倒数等于 各电阻倒数之和，即 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn，同时 电压相等，电流分配与电阻成反比。
13
电源等效变换方法
电压源等效变换
将电压源转换为等效的电流源，使得二者在外部电路中具有相同的电压和电流 表现。具体方法是通过计算电压源的内阻和开路电压，得到等效电流源的电流 和内阻。
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(3) 根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正值，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负值，则实际方向与假设方向相反。
.
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例: 电路如图所示。
I = 0.28A I = – 0.28A
电动势为E =3V
+
方向由负极指向正极； E
3V
电压U的参考方向与实际方
向相同, U = 2.8V, 方向由
电动势 E
单位
A、 kA、 mA、 μA V、 kV、 mV、 μV
电 压 U V、 kV、 mV、 μV
实际正方向 正电荷移动的方向
电源驱动正电荷的 方向
(低 电 位 - 高 电 位 ) 电位降落的方向
(高 电 位 - 低 电 位 )
.
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物理量正方向的表示方法
I
a
灯
U
R
池
泡 R0
导线
手电筒电路
干电池 导线 灯泡 手电筒的电路模型
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电
路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电路分析是在已知电路结构和参数的条件下，讨
论激励与响应的关系。
.
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1.3 电压和电流的参考方向
电流
电路中的物理量 电压
电功率和额定值的意义; 4. 会计算电路中各点的电位。
.
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1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备
或电路元件按一定方式组合而成。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
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
电灯 电动机 电炉
...
话筒
放 扬声器 大 器
.
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2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
.
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2. 电路的组成部分
.
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电路分析中的假设正方向（参考方向）
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？
U1
A IR B R
电流方向 BA？
U2
.
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解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；
U IR
+
U = – IR
U
IR
–
–
表达式中有两套正负号：
(1) 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定。
(2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向
之间的关系。
通常取 U、I 参考方向相同。
.
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例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
+
+
U
I
6V 2A
R
–
(a)
U 6V
I
R
–2A
–
(b)
解: 对图(a)有, U = IR 所以 : RU63Ω I2
对图(b)有, U = – IR 所:以 RU63Ω I 2
电压与电流参 考方向相反
.
电流的参考方向 与实际方向相反
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线性电阻的概念：
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。
即： RU常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
.
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提示
(1) 方 程 式 U /I=R 仅 适 用 于 假 设 正 方 向 一 致 的 情 况 。
(2) “实 际 方 向 ”是 物 理 中 规 定 的 ， 而 “假 设 正 方 向 ”则 是 人 们 在 进 行 电 路 分 析 计 算 时 ,任 意 假 设 的 。
信号源: 提供信息
话筒
直流电源: 提供能源
信号处理： 放大、调谐、检波等
放 扬声器 大 器
负载 直流电源
电源或信号源的电压或电流称 为激励，它推动电路工作；由激励 所产生的电压和电流称为响应。
.
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1. 2 电路模型
在实际分析中，可将实际电路理想化，即在一定
条件下突出主要的电磁性质, 忽略起次要因素的影响,
(3) 在 以 后 的 解 题 过 程 中 ， 注 意 一 定 要 先 假 定 “正 方 向 ” (即 在 图 中 表 明 物 理 量 的 参 考 方 向 )， 然 后 再 列 方 程 计 算 。 缺 少 “参 考 方 向 ”的 物 理 量 是 无 意 义 的 .
电 池
灯 泡
+ EU
_
+
R
Uab
_
b
电压
正负号 箭头 双下标
a + U_ ab b
电流：从高电位 指向低电位。
a
Uabb
I
Uab（高电位在前， + R -
低电位在后） . 章目录 上一页 下一页 返回 退出
物理量正方向的表示方法
I
+ U
_
a
+ R Uab
_
b
I a
U
R
Uab
b
电压的正方向箭头和正负号是等价的, 只用其中之一.
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算
.
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第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义; 2. 理解电路的基状态，理解
由一些理想元件组成电路模型。
例：白炽灯通过电流 消耗电能
(电阻性) R 忽略 L
产生磁场 储存磁场能量 L
R
(电感性)
理想电路元件：电阻元件、电感元件、电容元件 和电源元件等。
电阻元件
电感.元件
电容元件
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今后分析的都是指电路模型，简称电路。
例：
I 开关
开关
++ E
电
电动势
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
.
负载
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电路中物理量的正方向
物理量的正方向： 实际正方向
假设正方向
实际正方向： 物理中对电量规定的方向。
假设正方向（参考正方向）： 在分析计算时，对电量人为规定的方向。
.
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物理量的实际正方向
物理量 电流 I
R0
+
U U´
2.8V – 2.8V
+
指向；
电压U´的参考方向与实际 方向相反, U´= –2.8V;
即: U = – U´
电流I的参考方向 与实际方向相同， I=0.28A,由流向, 反之亦然。
.
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1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时
U、I 参考方向相反时
+
U=IR
.
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例: 电路如图所示。
I = 0.28A I = – 0.28A
电动势为E =3V
+
方向由负极指向正极； E
3V
电压U的参考方向与实际方
向相同, U = 2.8V, 方向由
电动势 E
单位
A、 kA、 mA、 μA V、 kV、 mV、 μV
电 压 U V、 kV、 mV、 μV
实际正方向 正电荷移动的方向
电源驱动正电荷的 方向
(低 电 位 - 高 电 位 ) 电位降落的方向
(高 电 位 - 低 电 位 )
.
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物理量正方向的表示方法
I
a
灯
U
R
池
泡 R0
导线
手电筒电路
干电池 导线 灯泡 手电筒的电路模型
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电
路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电路分析是在已知电路结构和参数的条件下，讨
论激励与响应的关系。
.
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1.3 电压和电流的参考方向
电流
电路中的物理量 电压
电功率和额定值的意义; 4. 会计算电路中各点的电位。
.
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1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备
或电路元件按一定方式组合而成。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
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
电灯 电动机 电炉
...
话筒
放 扬声器 大 器
.
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2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
.
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2. 电路的组成部分
.
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电路分析中的假设正方向（参考方向）
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？
U1
A IR B R
电流方向 BA？
U2
.
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解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式；
U IR
+
U = – IR
U
IR
–
–
表达式中有两套正负号：
(1) 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定。
(2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向
之间的关系。
通常取 U、I 参考方向相同。
.
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例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
+
+
U
I
6V 2A
R
–
(a)
U 6V
I
R
–2A
–
(b)
解: 对图(a)有, U = IR 所以 : RU63Ω I2
对图(b)有, U = – IR 所:以 RU63Ω I 2
电压与电流参 考方向相反
.
电流的参考方向 与实际方向相反
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线性电阻的概念：
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。
即： RU常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
.
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提示
(1) 方 程 式 U /I=R 仅 适 用 于 假 设 正 方 向 一 致 的 情 况 。
(2) “实 际 方 向 ”是 物 理 中 规 定 的 ， 而 “假 设 正 方 向 ”则 是 人 们 在 进 行 电 路 分 析 计 算 时 ,任 意 假 设 的 。
信号源: 提供信息
话筒
直流电源: 提供能源
信号处理： 放大、调谐、检波等
放 扬声器 大 器
负载 直流电源
电源或信号源的电压或电流称 为激励，它推动电路工作；由激励 所产生的电压和电流称为响应。
.
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1. 2 电路模型
在实际分析中，可将实际电路理想化，即在一定
条件下突出主要的电磁性质, 忽略起次要因素的影响,
(3) 在 以 后 的 解 题 过 程 中 ， 注 意 一 定 要 先 假 定 “正 方 向 ” (即 在 图 中 表 明 物 理 量 的 参 考 方 向 )， 然 后 再 列 方 程 计 算 。 缺 少 “参 考 方 向 ”的 物 理 量 是 无 意 义 的 .
电 池
灯 泡
+ EU
_
+
R
Uab
_
b
电压
正负号 箭头 双下标
a + U_ ab b
电流：从高电位 指向低电位。
a
Uabb
I
Uab（高电位在前， + R -
低电位在后） . 章目录 上一页 下一页 返回 退出
物理量正方向的表示方法
I
+ U
_
a
+ R Uab
_
b
I a
U
R
Uab
b
电压的正方向箭头和正负号是等价的, 只用其中之一.
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算
.
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第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义; 2. 理解电路的基状态，理解
由一些理想元件组成电路模型。
例：白炽灯通过电流 消耗电能
(电阻性) R 忽略 L
产生磁场 储存磁场能量 L
R
(电感性)
理想电路元件：电阻元件、电感元件、电容元件 和电源元件等。
电阻元件
电感.元件
电容元件
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今后分析的都是指电路模型，简称电路。
例：
I 开关
开关
++ E
电
电动势
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
.
负载
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电路中物理量的正方向
物理量的正方向： 实际正方向
假设正方向
实际正方向： 物理中对电量规定的方向。
假设正方向（参考正方向）： 在分析计算时，对电量人为规定的方向。
.
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物理量的实际正方向
物理量 电流 I
R0
+
U U´
2.8V – 2.8V
+
指向；
电压U´的参考方向与实际 方向相反, U´= –2.8V;
即: U = – U´
电流I的参考方向 与实际方向相同， I=0.28A,由流向, 反之亦然。
.
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1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时
U、I 参考方向相反时
+
U=IR