电工电子技术基础

第1章电路分析基础

第2章正弦交流电路

第3章三相交流电路

第4章磁路与变压器

第5章异步电动机及其控制第二篇

理解电流、电压参考方向的问题；掌握基尔霍夫定律及其具体

应用；了解电气设备额定值的定

义；熟悉电路在不同工作状态下

的特点；深刻理解电路中电位的

概念并能熟练计算电路中各点的

电位。

第二篇

1.1 电路分析基础知识

1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态1.3 基本电路元件和电源元件

1.4 电路定律及电路基本分析方法

1.5 电路中的电位及其计算方法

1.6 叠加定理

1.7 戴维南定理

第二篇

1.1 电路分析基础知识

1、导体、绝缘体和半导体 原子核 原子核中有质子和中

子，其中质子带正电，

中子不带电。

绕原子核高速旋转

的电子带负电。

自然界物质的电结构： 电子 正电荷 负电荷 = 原子结构中： 原子核 导体的外层电子数很少且距离原子核较远，因此受原子核的束缚力很弱，极易挣脱原子核的束缚游离到空间成为自由电子，即导体的特点就是内部具有大量的自由电子。 原子核 半导体的外层电子数一般为4个，其导电性界于导体和绝缘体之间。 原子核

绝缘体外层电子数通常为8个，且距离原子核较近，因此受到原子核很强的束缚力而无法挣脱，我们把外层电子数为8个称为稳定结构，这种结构中不存在自由电子，因此不导电。

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。

1、绝缘体是否在任何条件下都不导电？

2、半导体有什么特殊性？

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。

负载：

2、电路的组成与功能

电路 ——由实际元器件构成的电流的通路。

电路组成 电源：

电路中提供电能的装置。如发电机、蓄电池等。

在电路中接收电能的设备。如电动机、电灯等。

中间环节：

电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件，如连接导线、开关设

备、测量设备以及各种继电保护设备

等。 电路可以实现电能的传

输、分配和转换。

电力系统中：

电子技术中：

电路可以实现电信号的传

递、存储和处理。

电路的功能

3、电路模型和电路元件

电源

负

载

实体电路 中间环节

与实体电路相对应、由理想元件构成的电路图，称 为实体电路的电路模型。

电路模型

负

载 电源

开关 连接导线 S R L +

U – I U S + _ R 0 白炽灯的电

路模型可表

示为： 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

i R R

L 消耗电能的电特性可用电阻元件表征 产生磁场的电特性可用电感元件表征 由于白炽灯中耗能

的因素大大于产生

磁场的因素，因此

L 可以忽略。

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。

白炽灯电路

R C + U S –

电阻元件只具耗能的电特性

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L

电感元件

只具有储

存磁能的

电特性

I S

理想电路元件分有无源和有源两大类

无源二端元件有源二端元件必须指出，电路在进行上述模型化处理时是有条件的。

前提是：实际电路中各部分的基本电磁现象可以分别研究，并且相应的电磁过程都集中在电路元件内部进行，

这种电路称为集总参数元件的电路。

集总参数元件的特征

1. 在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，其次要因素可以忽略的理想化电路元件。如前面提到的无源电路元件R，只具有耗能的电特性；L只具有储存磁场能量的电特性；C只具有储存电场能量的电特性。

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。

4. 电路中的电压、电流及其参考方向

（1）电流

电流的国际单位制是安培【A 】，较小的单位还有毫安

【mA 】和微安【μA 】等，它们之间的换算关系为：

i dq

dt = …… （1-1）

1A=103mA=106μA=109nA

I Q

t = …… （1-2）

电荷有规则的定向移动形成电流。计量电流大小的物理量称为电流强度，简称电流。定义式为：

若电流的大小、方向均不随时间变化，则表达式为：

在电工技术的问题分析中，仅仅指出电流的大小是不够的，通常规定以正电荷移动的方向为电流的参考正方向。

dq dw u ab ab =Q

W U ab

ab =直流情况下 （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：

注意：物理量用小字表示变量，用大写表示恒量。 电压的国际单位制是伏特【V 】，常用的单位还有毫伏

【mV 】和千伏【KV 】等，它们之间的换算关系为：

1V=103mV=10－3KV

电工技术的问题分析中，通常规定电压的参考正方向由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。

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。