电路的组成、分类、作用、理想电器元件、电路模型
《电路和电路模型》课件
4. 能 量
P = u i = Li
>0
di
则 P > 0 吸收能量 电能 磁场能
dt
则 P < 0 放出能量
<0
磁场能
电能
* 它是一种储能元件 不消耗能量。
∫t
WL=
P dt
0
∫t
=
Li
0
di dt
dt
返回
1
WL=
Li2
2
能量是逐渐积累,不能突变。
∴电感中的电流不能突变。
* WL 与 i 2 成正比,与 u 无关,
中间环节 电 源
负载
US R0
S R
电路模型只反映实际电路的作用及其相互的连接方式,不反映实际电路的内部 结构、几何形状及相互位置。
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一、电流及其参考方向
1. 定义:
在电场的作用下,电荷有规则的定向移动形成电流,我们把单位时 间内通过导体横截面积的电荷量定义为电流强度。
i = dq/dt
大小和方向都随时间改变的叫交流
a
I
b
U
* 若求出的P > 0,说明元件在吸收功率,一定是负载;
求出的P < 0,说明元件在发出功率,一定是电源。
返回
例:在图示电路中 已知:U=-10V I=1A 问:(1) 电压与电流的实际方向如何?a b 两点
哪点电位高? (2)该元件的功率是多少?它是电源还是负载?
I实
a
U
U实
解:
I (1)U=-10V 则实际方向与参考方向相反 I=1A 实际方向与参考方向相同 由电压的实际方向知b点电位高 于a点电位 (2) P=-UI=-(-10)×1=10W P>0 吸收功率是负载
新教科版三年级科学上册第三单元知识点:电路的组成
新教科版三年级科学上册第三单元知识点:
电路的组成
1.电路的定义和基本组成
电路是指由电源、导线和电器组成的闭合回路,用于传导电流。
一个电路通常包括以下部分:
电源:提供电流的能量源,如电池或插座。
导线:用来传输电流的材料,通常是金属导线。
电器:使用电能来完成特定功能的装置,如电灯、电扇等。
2.电路的分类
根据电流的流动方向和电器的连接方式,电路可以分为以下几类:
串联电路:电流只有一条路径流动,电器依次连接在一起。
并联电路:电流有多条路径流动,电器同时连接在各个路径上。
混联电路:是串联电路和并联电路的结合,其中某些电器是串
联连接,某些电器是并联连接。
3.电路图的表示方法
为了能够更清楚地描述和设计电路,我们使用电路图来表示电路的连接方式。
电路图中常用的符号包括:
电池符号:表示电源。
直线符号:表示导线。
电灯符号:表示电灯等电器。
开关符号:表示控制电流开关的装置。
4.常见的电路实验
为了深入理解电路的组成和原理,我们可以进行一些简单的电路实验,如:
组装简单的串联电路,观察电灯的亮度。
组装简单的并联电路,观察电灯的亮度和电流的变化。
使用开关控制电灯的开关状态,观察电流的断开和闭合。
以上是关于新教科版三年级科学上册第三单元知识点“电路的组成”的简要介绍。
通过学习电路的基本组成、分类、表示方法以及进行简单的电路实验,能够帮助学生更好地理解电路的原理和应用。
电路的作用及基本组成-一什么是电路.ppt
C uC 2
(i C du) dt
电路基础
3、电感元件及其伏安特性
电感元件:把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感线
圈,当电流通过线圈时,将产生磁通,是一种抵抗电流
2)电功率的符号与单位
电路中用 P 或 p 表示电功率,按照定义: p(或 P )=dW/d t
dW dW dq 在关联参考方向时 p u i
dt dq dt
3)电功率正负的意义
设电路任意两点间的电压为 U ,流入此部分电路的电流 为 I, U与I正方向关联,则这部分电路消耗的功率为:
aI
I
+
A UB
-
解:A元件的电压、电流参考方向非关联; B元件的电压、电流参考方向关联。
例
a
IR
b
假设: I R 与 U R 的正
方向一致 (关联)
UR
UR IR R
假设: I R 与 U R 的正
a
IR
方向相反 (非关联) b
UR
UR IR R
【例 1.1】已知电路如图所示, E 6V, R=3。试求 电源电压US和电流I的数值。
(1)在电路中设定参考点
一般选则电压源的一端、连接支路最多的结点为参考点。
(2)计算各点到参考节点的电压
因为某点的电位就是它到参考点的电压,因此,电位 的计算可转化为电压的计算。
方法:从该点出发,逐点推算。
即 Vi =∑U
例 已知:Va=12 V, Vb = -10 V , 求:Vc
aR
cR b
o
如:
电流方向 AB?
A IR B
电流方向 BA?
R
E1
E2
2)解决的方法
电路的组成及各部分作用
形成持续电流的条件:
• 1.有电源 • 2.形成闭合电路
画电路图的要求:
1.必须用铅笔和直尺 2.整体上呈长方形或正方形 3.横平竖直有棱角且元件不能放在拐角处,
元件分配要合理 4.接通、不能使元件短路
明确三种状态
1.通路:用电器正常工作 2.断路:用电器不能正常工作 电路中没有电
流 3.短路:不允许的一种状态,电路中有电流。
若电源被短路会损坏电源,若用电器短路 则电流走导线不走用电器(相当于用电器 没接入) • 电流的特点:走捷径(走导线不走用电 器);不走回头路。
电路的组成及各部分作用某家庭电路的部分组成电路由哪几部分组成家庭电路的组成电路的组成电路是由什么组成的电路组成电路由什么组成家庭电路组成电路的基本组成
电路的组成及各部分作用
1.电源:提供电Байду номын сангаас的装置(将其它 形式的能转化为电能)
2.用电器:消耗电能的装置(将电 能转化为其它形式的能)
3.开关:控制电流的通断 4.导线:电流流通的路径
1电路组成、功能与电路模型
LR
电感线圈的电路模型
-- E + RO
实际电源的电路模型 16
理想化电路元件组成电路模型
开关电器 电池
灯泡
手电筒电路
S
RO
+
R
E --
理想化连接导线
电路模型具有普遍的适用意义
本课结束 谢谢大家!
18
电缆
放大器
测 量 仪
压电式
器Байду номын сангаас
传感器
三.电路模型
(一)实际使用的电工设备和电子元器件表现出多种电 磁性质(能量转换过程)。
首先介绍负载所表现的电磁性质,建立负载模型。
负载中所表现出的电磁性质有以下三种基本形式
电阻性 消耗电能的电磁性质,将电能转换为热能 , 不可逆地损耗掉了。
电感性 建立磁场,储存磁场能的电磁性质 。 可逆。
• 电感器
电容性 带电体建立电场,储存电场能的电磁性质 。 可逆。
• 电容器的结构
(二)模型——理想化电路元件
实际电工设备和电子元器件所表现出的电磁性质是十分 复杂的。
但在电路分析时,常常忽略实际电工设备和电子元器件
的次要性质,只保留它的主要性质,并用一个足以反映该
主要性质的模型—理想化电路元件来表示。
电工电子技术应用
——电路基本概念
主讲 : 谢飞
本课知识点 1、电路的组成 2、电路功能 3、电路模型
2
一.电路的组成 电路:电流流通的闭合路径。
举例 手电筒电路
开关电器 电池
灯泡
组成电路的基本部件
电源:电池、发电机等,电路中电能的来源。 将其他形式的能量转换为电能。
电路的作用与组成部分
P = PE – P (3) 电源输出旳功率由负载决定。
负载 电源 内阻 负载大小旳概念:
取用 产生 消耗
负载增长指负载取用旳
功率 功率 功率 电流和功率增长(电压一定)。
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3. 电源与负载旳鉴别
(1) 根据 U、I 旳实际方向鉴别
电源:
U、I 实际方向相反,即电流从“+”端流出,
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1.5 电源有载工作、开路与短路
I
1.5.1 电源有载工作
+
开关闭合, 接通电源与负载 E
–
1. 电压电流关系
E
R0
R
I
R0 R (1) 电流旳大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IR0
U
电源旳外特征
(2) 在电源有内阻时,I U 。
+
U=IR
+
U = – IR
U IR
U IR
–
–
体现式中有两套正负号:
(1) 式前旳正负号由U、I 参照方向旳关系拟定;
(2) U、I 值本身旳正负则阐明实际方向与参照方向 之间旳关系。
一般取 U、I 参照方向相同。
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线性电阻旳概念:
R U 常数 I
电路端电压与电流旳关系称为伏安特征。
一周,则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。
在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各
段电压旳代数和恒等于零。 即: U = 0
I1 a I2
对回路1:E1 = I1 R1 +I3 R3
R1
R2
电路的基本组成及各部分的作用
电路的基本组成及各部分的作用电路是由各种电子元件(如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等)和电源组成的系统,用于传递、处理和控制电子信号。
下面是电路的基本组成及各部分的作用:1. 电源(电池、电源模块等):提供电路所需的电能,为电子元件提供驱动电压或电流。
2. 电线/导线:将电源和电子元件之间连接起来,用于传递电流和电压。
3. 电子元件(电阻、电容、电感等):电路的基本构建单元,用于控制电流和电压的流动。
-电阻:阻碍电流流动,控制电路中的电阻值可以调节电流大小。
-电容:存储电荷并对电压变化做出响应,可以用于滤波、耦合等。
-电感:产生磁场,并阻碍电流的变化,可以用于滤波、扼流圈等。
-二极管:具有单向导电性,可以用于整流、电压限制等。
-晶体管:用于放大、开关和控制电路信号。
4. 开关:控制电路的通断状态,用于打开或关闭电路。
5. 连接器:用于连接电子元件、电线或连接不同的电路。
6. 传感器:用于感测和检测环境参数,并将其转化为电信号。
电路的作用可以多种多样,例如:-放大/增强信号:通过使用放大器电路,可以增加信号的大小,提高信号的幅度和强度。
-滤波:使用电容、电感和电阻组合形成滤波器电路,可以去除或降低电路中的特定频率成分。
-比较和判断:使用比较器电路可以对电压或电流进行比较,判断是否满足某个条件,并输出相应的信号。
-时序和计时:通过使用时钟电路和计时器电路,可以产生准确的时间信号,用于同步操作和定时控制。
-存储和记忆:使用存储器电路(如RAM、ROM)可以存储和读取信息。
这些只是电路的一些基本组成和作用,实际应用中可以根据需求选择不同的电子元件和电路结构,以实现特定功能和控制。
电路及基本元器件
04 电路应用
模拟电路
模拟电路
模拟电路是处理模拟信号的电子电路, 主要用于信号的放大、滤波、转换等 功能。
应用领域
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、 图像处理、控制系统等领域。
特点
模拟电路通常具有连续的输入和输出 信号,其性能受到元件参数和环境因 素的影响较大。
发展趋势
随着数字化技术的发展,模拟电路正 朝着集成化、小型化、高性能化的方 向发展。
漏电保护
漏电保护器
漏电保护器是一种电流型漏电保护装置,当 设备或线路发生漏电故障时,能够立即切断 电源,保护人身和设备安全。
漏电检测
通过检测线路中的漏电流大小,判断是否发 生漏电故障,及时采取措施进行保护。
过载保护
过载保护器
过载保护器是一种防止电流过载的装置,当线路中的电 流超过设定的安全值时,能够自动切断电源,防止设备 损坏和火灾事故的发生。
电感器
总结词
电感器是一种储能元件,由导线绕成线圈而成,能够产生自 感电动势。
详细描述
电感器在电路中起到储存磁场能量的作用,主要用于滤波、 选频和扼流等。电感器的电感量与线圈的匝数、长度和直径 有关,同时与周围介质的磁导率也有关。常见的电感器有空 心线圈、结组成的半导体器件, 具有单向导电性。
热继电器
热继电器是一种利用双金属片发热弯曲原理工作的保护 电器,当线路中的电流过大时,双金属片会弯曲推动触 点断开,切断电源进行过载保护。
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详细描述
基尔霍夫电流定律指出,在电路中,流入节点的电流之和等于流出节点的电流 之和;基尔霍夫电压定律指出,在任意闭合回路中,各段电压的代数和等于零。
第一章-电路及基本元器件PPT课件
.
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
电子电路基本知识及应用
电子电路基本知识及应用电子电路是电子技术的基础,广泛应用于各种电子设备和系统中。
本文将从电子电路的基本知识和应用两个方面展开阐述。
一、电子电路的基本知识1. 电子电路的基本组成元件:电子电路主要由三个基本组成元件构成,即电源、电阻和电容。
- 电源:提供电路所需的电能,常见的电源有干电池、直流电源和交流电源。
- 电阻:控制电流的流动,通过阻碍电流的流动来消耗电能。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
- 电容:储存电荷和能量,具有暂存电荷和放电的功能。
电容的单位是法拉(F)。
2. 电路分类:电子电路可分为模拟电路和数字电路。
- 模拟电路:处理连续信号,不仅能表示0和1两种状态,还可以表示其中间的无限个状态。
常见的模拟电路包括放大电路、滤波电路等。
- 数字电路:处理离散信号,信号只有两种状态,即0和1。
常见的数字电路包括逻辑门电路、计数器电路等。
3. 电路基本定律:电子电路的行为受到一些基本定律的约束。
- 欧姆定律:描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流等于电压与电阻之比。
Ι=U/R。
- 基尔霍夫定律:描述了电流和电压在闭合电路中的分布。
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
- 突击定律:描述了电容器的充放电过程。
突击定律指出,电容器两端电压的变化率等于电容器所连接的电路中的电流。
二、电子电路的应用1. 通信电子电路:通信电子电路是现代通信系统中的核心部分,用于处理和传输各种信号。
常见的通信电子电路包括调制解调器、射频放大器等。
2. 数字电子电路:数字电子电路广泛应用于计算机系统、数字通信系统以及数字音频设备等。
数字电路的主要任务是处理和存储数字信号。
3. 家庭电子电路:家庭电子电路主要应用于家庭电器,例如电视机、音响系统、电脑等。
家庭电子电路主要涉及音频放大、视频处理、信号控制等方面。
4. 汽车电子电路:汽车电子电路是现代汽车中的重要组成部分,用于管理和控制车辆的各种功能。
常见的汽车电子电路包括发动机控制单元、车载娱乐系统等。
电路模型及组成
各种各样的电器元件或部件按一定的方式联接起 来组成了电气设备与装置。这些电器元件及其联接 方式就构成了实际电路。 1. 电路按组成分类
(1)电源部分: 提供电能或电信号的电器装置。 作用是向电路元件提供工作时所必须的电压、电流 或功率。
(2)负载部分: 消耗电能的电器装置。作用是将 电源提供电能转换成其它形式的能量。
电子技术中:
电路可以实现电信号的传 递、存储和处理。
Hale Waihona Puke 信号处理:放大、调谐、检波等
信号源:
提供信息 话筒
放 扬声器 大 器
直流电源: 提供能源
直流电源
负载
3. 电路中的理想元件
在电路理论中对实际电器装置或电路元件进
行理论抽象后常用的理想元件分为无源和有源两 大类,主要有
无源二端元件
有源二端元件
+
IS
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 的因素远大于产生 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 电特性单一、确切,可定量分析和计算。
开关 电 源
连接导线
中间环节 S
负
载
R0
+
_ US
电源
I
+
RL U 负
–载
实际电路
电路模型
图1-3 手电筒的电路
与实际电路相对应,由理想元件电气符号构成的电路图,称为实际电路的 电路模型,简称电路。
R
L
C
电路基本知识
U AB It t
U AB I
(1.7)
【例1.2】求例1.1中电源电动势和两电阻的功率,并求所 有功率之和,图中Us表示电源的电压。 【解】在电气元件的关联参考方向下,电阻吸收的功率
P1=I2R1=12×4=4W P2=I2R2=12×6=6W
Ps=-UsI=-10×1=-10W
P1+P2+Ps=4+6-10=0W
④ 验证:列出的总方程数应该等于所设的支路电 流的个数。
【例1.7】图1.16所示电路中,已知电源电动势E1=18V, E2=6V;电阻R1=6Ω,R2=R3=3Ω。试用基尔霍夫电流和 电压定律求图中的电流I1、I2、I3 【解】根据基尔霍夫电流定律,对节点A
I1+I2-I3=0
图1.16
I1+I2+I3-I4-I5+I6=0
2+3+4-6-11+I6=0 I6=8A
图1.13
(2) 基尔霍夫电压定律(KVL) 基尔霍夫电压定律也称回路电压定律,内容指
出:“在任一时刻,沿电路任一闭合回路,所有支 路电压的代数和恒等于零。”其数学表达式为:
∑U=0 一般把负载放在等式的左边,把电源放在等式 的右边。
【解】 I1+I2-I3+I4=0
2+4-7+I源自=0 I4=1A图1.11
如图1.12所示,对封闭面S,根据基尔霍夫电流
节点A:I1-I4-I6=0 节点B:I2+I4-I5=0 节点C:I3+I5+I6=0
I1+I2+I3=0
图1.12
【例1.5】如图1.13所示电路是网络电路的一部分, 已知电流I1=2A,I2=3A,I3=4A,I4=6A,I5=1A,试 求图中的电流I6 【解】
电路基础知识
电路基础知识电路是电子学中的基础概念,它指的是电流的路径,由导线、电子元件、电源等组成。
电路的基础知识是理解和设计电子系统的基础。
以下是电路基础知识的详细介绍:1. 电路的基本组成电路主要由电源、导线、开关、电阻、电容和电感等元件组成。
电源提供电能,导线连接各个元件,开关用于控制电路的通断,电阻限制电流的大小,电容和电感则与电路的频率特性有关。
2. 电路的类型电路可以分为直流电路和交流电路。
直流电路中的电流方向不随时间变化,而交流电路中的电流方向和大小随时间周期性变化。
此外,还有模拟电路和数字电路之分,模拟电路处理的是连续变化的信号,而数字电路处理的是离散的二进制信号。
3. 电路的基本定律欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,它指出在一段电路中,电流的大小与两端电压成正比,与电阻成反比。
基尔霍夫电压定律(KVL)和基尔霍夫电流定律(KCL)是分析复杂电路的两个重要定律,它们分别描述了电路中电压和电流的守恒关系。
4. 电路的分析方法电路分析通常采用节点分析法、回路分析法和等效变换法。
节点分析法基于KCL,通过求解电路节点的电位来分析电路;回路分析法基于KVL,通过求解电路回路的电压来分析电路;等效变换法则是通过将复杂电路简化为等效的简单电路来分析。
5. 电路的测量电路的测量包括电压、电流和电阻的测量。
电压通常使用电压表测量,电流使用电流表测量,电阻则可以通过欧姆表或通过测量电压和电流来计算得出。
6. 电路的保护为了保护电路免受过电压和过电流的损害,通常会在电路中加入保护元件,如熔断器、断路器、过压保护器和过流保护器等。
7. 电路的故障诊断当电路出现故障时,可以通过视觉检查、测量电压和电流、使用示波器观察波形等方法进行诊断。
此外,还可以使用逻辑分析仪和多用电表等工具来帮助诊断。
8. 电路的设计与仿真在设计电路之前,通常需要进行仿真,以验证电路设计的正确性和性能。
仿真软件如SPICE可以模拟电路的行为,帮助设计者预测电路在实际工作条件下的表现。
简述电路的组成和作用
简述电路的组成和作用电路是现代工业和科技领域的基本构成要素之一,广泛应用于电子设备、通信设备、仪器仪表、家电等领域。
简单来说,电路是由电源、导线、电阻、电容、电感、二极管、晶体管、集成电路等元件组成的,通过这些元件的连接和控制,能实现电流、电压的传输、转换、放大、控制等功能。
具体来说,电源是电路中提供电能的设备,常见的电源有电池、交流电源、稳压电源等。
导线是电路中传递电能的通道,材料常常使用铜导线,电线的截面积越大,导通电流的能力就越强。
电阻是抵抗电流流动的元件,可以起到限流、降压、分压等作用,常用的电阻有固定电阻、可变电阻等。
电容是存储电能的元件,能够提供电流的短时放大和电源的滤波作用,常见的电容有电解电容、陶瓷电容等。
电感则是存储磁场的元件,能够延迟电流变化、调制信号、补偿功率因数等。
二极管是一种半导体元件,能够实现单向导电特性,广泛应用于整流、限流、稳压等场合。
晶体管则是一种放大器件,它可以在小信号输入时实现大信号输出,适用于放大、开关等用途。
集成电路是将多种电子器件集成到单个芯片上,大大提高了电路集成度,减小了电路体积和功耗,是现代电子技术的核心之一。
通过对这些电路元件的组合、连接和控制,可以实现各种电路功能。
例如简单的串联电路和并联电路,可以用于完成电流的分配、压强的降低等功能。
多级放大电路和振荡电路则可以实现信号的放大和调制,是广播、通信等领域的关键技术。
数字电路和模拟电路则可以实现数字信号处理和模拟信号处理,是计算机、显示器等领域的基础技术。
总之,电路作为现代工业和科技领域的基本构成要素,通过对电源、导线、电阻、电容、电感、二极管、晶体管、集成电路等元件的组合、连接和控制,可以实现各种电路功能,为人们的生产、生活、娱乐等方方面面提供了强大的支持和便利。
电路的基本组成及各部分的作用
电路的基本组成及各部分的作用
电路是由电子元件和电路连接所构成的。
基本的电子元件有电源、电阻、电容和电感,它们的作用分别是提供电力、限制电流、储存电荷和储
存电能。
不同的电子元件通过电路连接起来,可以实现电流的流动、信号
的放大和控制等功能。
1.电源:电源是提供电力的装置,可以将电能转换为电流。
电源通常
采用电池、发电机或电力插座等形式。
电源的作用是为电路提供所需的电
压和电流。
2.电阻:电阻是电流流过时产生阻碍电流流动的元件,通过限制电流
流动来达到控制电路的目的。
电阻的主要作用是消耗电能、产生热量和控
制电流。
3.电容:电容是储存电荷的元件,具有存储和释放电荷的能力。
电容
的主要作用是储存电能、滤波和实现信号的延迟。
4.电感:电感是以线圈为主要结构的元件,可以存储电能并在电流变
化时产生电动势。
电感的作用是储存电能、抑制电流的变化和实现信号的
滤波。
5.开关:开关是控制电路通断的元件,可以打开或关闭电路。
开关的
作用是控制电流的流动和实现电路的开关功能。
6.电路连接线:电路连接线将电子元件连接在一起,使电流能够流动,信号能够传输。
电路连接线的作用是连接电子元件,构成闭合的电路路径。
以上是电路中一些基本的组成部分及其作用。
电路的设计离不开这些
基本元件的使用,通过调整元件的参数和连接方式,可以实现各种不同的
电路功能,如放大电流信号、滤波、数据处理等。
电路技术的应用非常广泛,涉及到电子设备、通信、计算机、医疗器械等各个领域。
03 电工电子技术 拓展阅读:电路组成及模型
电路组成及模型一、电路的作用与组成电路通俗地讲就是电流的路径,是各种电气器件按一定方式连接起来组成的总体。
较复杂的电路称为网络。
实际上电路与网络这两个名词并无明显的区别,一般可以通用。
按工作任务划分,电路的主要功能有两类:第一类功能是进行能量的转换、传输和分配。
例如供电系统、手电筒、电风扇等。
这些电路中,将其他能量转变为电能的设备(如发电机、电池等),称为电源;将电能转变为其他能量的设备(如电动机、电炉、电灯等)叫做负载。
在电源和负载之间的输电线、变压器、控制电器等是执行传输和分配任务的器件称为传输环节。
图1-1(a)是一个简单的实际电路,它是由干电池、开关、小灯泡和联接导线等电气器件组成。
当开关闭合后,在这个闭合的通路中便有电流通过,于是小灯泡发光。
干电池是电源,向电路提供电能;小灯泡是负载,开关及联接导线为传输环节。
第二类功能是进行信号处理。
这类电路的输入信号叫做激励,输出信号叫做响应。
例如图1-1(b)所示的扩音机,传声器(话筒)将声音变成电信号,通过电路放大,由扬声器输出。
传声器相当于电源;扬声器相当于负载。
由于传声器施加的信号比较微弱,不足以推动扬声器发音,需要采用传输环节对信号传递和放大。
由此可见,电路主要是由电源、负载和传输环节三部分组成。
电源是提供电能或电信号的设备,负载是用电或输出信号的设备,传输环节用于传输电能和电信号。
图1-1二、理想电路元件及电路模型为了便于对复杂的实际问题进行研究,在工程中常采用一种“理想化”的科学抽象方法,忽略一些次要因素,突出主要的矛盾,把实际的电气器件看作为电源、电阻、电感与电容等几种理想的电路元件,理想电路元件就是突出单一电或磁性质的理想元件,例如电阻元件具有消耗电能的特征,便将具有这一特征的电灯、电炉等实际元件用抽象的理想电阻元件来近似替代。
当然这与工程实际器件的性能会有差异,正如研究自由落体的质点模型,会与实际有空气阻力的落体有差异一样。
这些差异不容忽视,但只有掌握了基本规律之后,才有可能去考虑这些差异。
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城市热气
燃料 备料室
电 能 的 应 用
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电路的作用之二:实现信号的传递与处理
话筒 扬声器 弱电电路
放大 器
请欣赏例子
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早期的通讯
现代通信
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各种检测仪器
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3. 电路的组成
以输电线路为例:
电源: 提供 电能的装置 负载: 取用 电能的装置 电灯 电动机 电炉 ...
变电站 商店
小型配电站
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电能的输送和分配
三 相 单相 发电厂 升压
主传输线 500 kV 降压 电压分配 10 kV 降压 变电站
单 相
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架空输电线
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正常状态 喷 泉
紧急状况 应急广播 照明设备
灯
电力网 交流输出
环境保护 系统
灾难区
电视 广播
燃烧室
饮用水 热 水 水源 淋浴 加热器 游泳池
发电机
升压 变压器
输电线
降压 变压器
中间环节:传递、分 配和控制电能的作用
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照明用电
发电机 热能,水 能,核能 转电能
升压变压器
降压变压器
电灯 电能转换 为光能
传输分配电能
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以扬声器为例:
信号源: 提供信息
信号处理: 放大、调谐、检波等 扬声器
话筒
放大 器
直流电源: 提供能源
知识难点
1.电流源
2.叠加定理、戴维南定理
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1.1 认识电路
电路组成
知 识 分 布 网 络
电路
电路分类
认识电路 理想电器元件 电路模型 电路模型
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1
认识电路
1.1 电路的作用与组成部分
本节的要求:了解电路 的作用及组成
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1、电路的概念:
各种电气元件按一定方式组合起来构成的总体。 电流流通的路径。
线圈的几种电路模型 (a)线圈通过低频交流且忽略内阻的模型 (b)线圈通过低频交流的模型 (c)线圈通过高频交流的模型
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线圈内阻 匝间电容 效应
存贮磁场能
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请欣赏一些元器件 实物!
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低频信号发生器的内部结构
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常用的干电池和可充电电池
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负载:
E
将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。
简单照明电路
连结导线:
沟通电路、输送电能。
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2、 理想化电路元件:
在一定条件下,忽略实际电工设备和电子元器 件的一些次要性质,只保留它的一个主要性质, 并用一个足以反映该主要性质的模型—理想化 电路元件来表示。 如:
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负载,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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扬声器 话筒 放大器
将语音转换 为电信号
信号转换、放 大、信号处理
接受转换信 号的设备
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电路的组成是什么?
电源、负载和中间环节
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最简单电路的组成:
电源: 将非电形态的能量转化为电能的供电设备。
电容
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电阻元件:描述消耗电能的特性,把电能转变为 热能、光能、声能、机械能等 符号:
R
电感元件:描述存贮磁场能的特性
符号:
L
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电容元件:描述存贮电场能量的特性 符号:
理想电压源:描述提供一定的电压的特性。
+ Us -
符号:
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理想电流源:描述提供一定的电流的特性。
2.了解电路的建模思想;
3.理解电压与电流参考方向的意义及其与实际 方向的关系;
5. 能熟练应用电阻串、并联的相关结论;
4. 掌握KCL、KVL的内容并能熟练列出其方程; 6. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的 基本分析方法;
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知识重点
1.电流电压正方向;参考方向;电功率计算 2.电阻欧姆定律及各种特殊电阻 3.电压源、电流源伏安特性 4.基尔霍夫定律 5.电容伏安关系及工作特性
白炽灯 干电池 电 阻
R
电炉丝
电烙铁
蓄电池
直流发电机
直流电源 E
或
+
-
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常见的理想电路元件
1)理想化电阻元件:表现为电阻 性,电能转换为热能。是耗能元件。
电阻 电感
2)理想化电感元件:表现为电感 性,建立磁场储存磁场能,是储能元件
3)理想化电容元件:表现为电容性, 建立电场储存电场能,是储能元件
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第1章 直流电路 (电路的基本概念和分析方法)
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 电路的作用与组成部分 电压和电流的参考方向 电阻的串并联连接 理想电路元件 基尔霍夫定律 支路电流法 叠加定理 戴维宁定理
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本章教学要求
1.了解电路的作用与组成部分;
IS
符号:
还有许多其它的理想元件, 以后慢慢学吧!
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3、
电路模型:
将实际元件理想化,由理想化的电路元件组成的 电路。
如: 手电筒的电路模型
理想化 电源 理想化 导线 r=0
S
中间环节
US R R0
理想化 电阻
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电 源
负载
根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要 求,应当用不同的电路模型描述同一实际电路。现在以线圈为 例加以说明。 记住啰,很有用啰!
电源 + US -
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2.电路根据功能分类:
强电电路
作用之一:实现电能的传输、分配与转换
发电机 升压 变压器 输电线 降压 变压器 电灯 电动机 电炉 ...
请欣赏例子
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水力发电厂 输电线
小型电能用户
电 能 的 产 生 和 输 送
配电站
变电站 学校 大型工厂 住宅乡村