电路模型以及电路基本物理量PPT课件

一、实际电路
由电器元件按一定方式 连接而成的电流通路。
低频信号发生器的内部结构
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• 1、电路的组成 任何一个完整的电路，无论其具体用途
和功能怎样，也不管其复杂程度如何，一般 都可以看成是由电源、负载、中间环节这三 大部分组成的。
可以将各部分用电工符号画成电路模型图，简 称电路图。
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• 举例一
（a）手电筒外观
电路模型是实际电路的理想化的模型。
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电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？
何谓理想电路元件？ 其中“理想”二字在 实际电路的含义？
试述电路的功 能？何谓“电 路模型”？
学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、 认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个 基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。
注意：电流的正负是对参考方向而言的，离开了参 考方向，则电流的正、负是毫无意义的。
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例1：已知电流的实际方向由a到b，大小为2A。 问如何表示这一电流？
a
I
b
解：有两种表示法：
电气特性
电路综合
目的：通过对电路模型的分析计算来预测实际
电路的特性，从而改进实际电路的电气特性，设计
出优化的电路。
任务：掌握电路的基本理论和电路的基本分析 方法。
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最简单的实际电路和它的理想化模型
图 手电筒电路 (a)20实21际电路 (b) 电原理图（电气图）(c) 电路模型（电路图）(d) 拓扑结构23图
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• 2.电路的功能
1）电力系统中，实现电能的传输、分
配与转换（强电）
电灯
发电机
升压 输电线 变压器
降压 变压器
电动机 电炉
...
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2）实现信号的转换、传递与处理（弱电）
话筒 放 扬声器 大 器
收接收天线把音乐等电磁波转换成相应的电信号，然后通过
电路进行传递和处理（调谐、变频、检波和放大），最后送到
（b）手电筒结构
（c）手电筒电路 图 简单的手电筒电路及电路模型
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• 练习
电源
火线 零 线
..
连接导线和其余 设备为中间环节
负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
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1）电源 电源是为电路提供电能的装置，它把其他形 式的能源转化为电能。
你能说出电源有哪些吗？请举例。
电源分为交流电源和直流电源。
第一章 直 流 电 路
教学目标
1、掌握电路的组成及功能； 2、了解实际电路和电路模型特点和联系； 3、掌握电路的基本物理量：电流、电压、电位、
电动势和功率。
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本节重点
电路的基本物理量
本节难点
电路的基本物理量电流 和电压
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§1―1 实际电路和电路模型
在实践中，为了达到某 种目的，人们需要设计、 安装一些实际电路，并让 它运行。
在电源作用下，电路中产生了电压和电流。所 以电源又称为激励源，而在电路中产生的电压和 电流则称为响应。
根据这种因果关系，激励与响应
有时也称为
输入与输出。
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3）中间环节=连接导线+辅助设备 连接导线将电源、负载荷辅助设备连接成一
个闭合回路，起传输电能的作用。
辅助设备可实现对电路的控制、分配、保护 及测量，包括各种开关、按钮、电流表、电压 表和测量仪等。
扬声器等负载，还原成原来的信息。 电视机
呢
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二、关于电路理论研究
研究的内容：本教材主要研究电路的基本定律、 定理和各种计算方法，以便求解电路中的某些物 理量。一般不涉及器件内部发生的物理过程。
研究的方法：通过建立一种电路模型来分析电路 中发生的电磁现象，并用电流、电压、电荷和磁 通等物理量描述其中的过程。
研究的对象：是电路模型而不是实际电路。
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三、电路模型 ①实际器件不只表现出一种电路性质
例如：一个线圈
电阻性质 电感性质 电容性质
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②为了分析方便 必须在一定的条件下，对实际器件加以理想化处 理，即：一定条件下突出其主要的电性质而忽略 其次要因素，这种用理想电路元器件来代替实际 电路元器件构成的电路为电路模型，简称为电路。
由直流电源组成的电路称为直流电路。
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电源
蓄电池
交流稳压电源
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• 直流电源表示
+ US
–
电池组
+ US
–
电压源 输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
IS
电流源 输出电流恒定 ，两端电压由 它和负载共同 决定。
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2）负载
用电设备的总称。它是将电能或电信号转换成所 需要能量的装置。请举例。
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§1—2 电路的基本物理量
一、电流和电流的参考方向
a
1.定义：电路中电荷的定向
有规则运动形成电流
2.大小： I q t
R0
+
R
I
E
-
b
单位： 安培(A), 千安(kA), 毫安(mA),微安(μA)
3.实际方向：习惯上规定为正电荷运动的方向。
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4.参考方向：在电路分析中，任意选定一个方向作 为电流的方向，这个方向叫做电流的参考方向。
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注意
5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
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理想导线 既无电阻性，又无电感性、电容性的导线 在电路模型中，各理想电路元件均由“理想 导线”连接起来。
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四、实际电路与电路模型的关系
实际电路
电路模型
电路分析 计算分析
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• 理想电路元件
+
IS
R
L
C
US –
电阻元件 只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
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。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似 化，其电特性单一、精确，可定量分析和计算。
a ➢ 参考方向的2种表示方法
R0
+
R
I
E
-
I 箭 标a R b
双下标 Iab
b
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➢5.参考方向与实际方向的关系
参考方向与实际方向一致，电流值为正值；
参考方向与实际方向相反，电流值为负Fra Baidu bibliotek。
例： a
I 若 I = 2A，则电流的实际方向从
R b a 流向 b；
I
若 I = –2A，则电流的实际方向从 b 流向 a 。
本书的研究对象是电路模型而不是实际电路
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理想电路元件
理想电路元件在一定条件下对实际元件加以理 想化，仅仅表征实际元件的主要电性质，可以用 数学表达式来表示其性能。 如：电灯、电炉、电阻器这些实际元件，消耗 电能是它们的主要性质，可以用电阻元件来表征。
在电路图中，各种电路元件都用参数和规定的图 形符号表示。