《电工技术基础教程》PPT课件
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电工技术基础ppt课件
柴油机组 汽油机组
各种形式的电源设备图
任何电源都可以用两种电
源模型来表示，输出电压比较
稳定的，如发电机、干电池、
蓄电池等通常用电压源模型(理
想电压源和一个电阻元件相串
联的形式)表示；US
+
_
R0
（2）电流源
输出电流较稳定的：如光电 池或晶体管的输出端等通常用电流源 模型(理想电流源和一个内阻相并联 的形式)表示。
电气设备的额定值是根据设计、材料及制造工艺等因
素，由制造厂家给出的技术数据。额定值有下标N表示，
如2. 电路的三种工作状态
（1）通路
（2）开路
（3）短路
I＝US÷(RS＋RL)
S
＋ RS
＋ U=US－IRS
—US
—
RL
S I＝0
RS
＋
＋ US
U=US
——
S
RSI＝US/RS ＋
18
曾凡峰 制作
电工技术基础
必须指出，电路在进行上述模型化处理时是有条件的： 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 集中参数元件的电路。
集中参数元件的特征
1. 电磁过程都集中在元件内部进行，其次要因素可以忽略。
如R，L、C这些只具有单一电磁特性的理想电路元件。
2023/10/19
20
曾凡峰 制作
电工技术基础
（2）电感元件
Ψ
L
0
i
电感产品实物图 电感元件图符号 线性电感元件的韦安特性 对线性电感元件而言，任一瞬时，其电压和电流的关系
为微分(或积分)的动态关系，即：
显然，只有电感元件上的电 发流生变化时，电感两端才有电压。因此，我们把电感元件称 为动态元件。动态元件可以储能，储存的磁能为：
电工技术基础PPT课件
描述激磁电流与磁场之间的关系。
Hdl IN
•磁路欧姆定律
与电路的欧姆定律在形式上相似。
F NI
Rm
Rm
Rm
l
S
.
10
•磁路基尔霍夫定律
在磁路中，磁势等于各段上磁压之和。 HL＝NI
.
11
例：一闭合均匀铁心磁路，线圈匝数N＝300匝，磁路平均长度
L＝0.45m，要求在铁心中产生0.9T的磁感应强度B。试求：①当 磁路用铸铁材料时，线圈中励磁电流I；②当用硅钢片时，线圈 中励磁电流I。
在不同材料的磁路中要得到同样大小的磁感应强 度，所需的励电流大小不同，而且相差很大。
可见采用高导磁材料做铁心，材料用量下降，设备体积相应 减少。
.
13
§5-4 交流磁路
•讨论目的：
用一个不含铁心等效电路来置换铁心线圈和铁心中
发生的物理过程，使含有铁心磁路的电路简化为单纯的电路
问题。
φ
i uR
uδ
R
SL
他与电流之间的方向关系可用右螺旋定则来确定。 如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这 样的磁场则称为均匀磁场。
.
2
• 磁场强度H
作用在磁路单位平均长度上的磁动势。
HF l
(A/m)
.
3
• 相对磁导率
任何一种物质的磁导率μ和真空的磁导率μ0的比值
r
ห้องสมุดไป่ตู้
0
μ0＝4π×10－7 ( H / m ) 真空磁导率
解： • 从B─H磁化曲线上查出磁场强度
H铸＝9000A/m • 励磁电流I
H硅＝260A/m
I铸 H N 铸 L9003 00 00.4513.5A
电工技术基础PPT课件
自感电动势：El=－L∆i/∆t 应用：
日光灯是利用镇流器中的自感电动势来点燃 灯管的，同时也利用它来限制灯管的电流。
开关断开处易产生电弧。 a、灭弧装置。b、L处并接电阻或电容。
14
❖ 电子技术常识
晶体二极管
➢ PN结及其特性 半导体：硅和锗 掺杂后：P型和N型 形成PN结。 PN结具有单向导电性。 P→正极 N区→负极 导通 反之：截止
20
2、按精度 0.1 、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0七级。
3、测量方法：直读式、比较式 如：电流表、万用电表、兆欧表等。
➢ 电工仪表常用符号
21
❖ 电流和电压的测量
电流的测量
1、仪表型式和量程的选择 （1）测量直流时：可用磁电式、电磁式、电动式仪表。 最普遍：磁电式（灵敏度、准确度最高）。 （2）交流：电磁式、电动式、感应式。 （最多：电
负载：P2=UI
（3）电流的热效应：
Q=I2RT （楞次－焦耳定律）
5
❖ 串联电路
R1 R2
（1）I=I1=I2=I3=……=In （2）U=U1+U2+U3+……+Un （3）R=R1+R2+R3+……+Rn （4）Un=(Rn/R)U （分压公式）
6
❖ 并联电路
R1 R2 R3
（1）U=U1=U2=……=Un （2）I=I1+I2+……+In （3）1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn （4）In=(R/Rn)I （分流公式）
磁式） （3）测量前，对电流要有大致估计：选安培表、毫安
表、微安表。
22
测量电流的接线
日光灯是利用镇流器中的自感电动势来点燃 灯管的，同时也利用它来限制灯管的电流。
开关断开处易产生电弧。 a、灭弧装置。b、L处并接电阻或电容。
14
❖ 电子技术常识
晶体二极管
➢ PN结及其特性 半导体：硅和锗 掺杂后：P型和N型 形成PN结。 PN结具有单向导电性。 P→正极 N区→负极 导通 反之：截止
20
2、按精度 0.1 、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0七级。
3、测量方法：直读式、比较式 如：电流表、万用电表、兆欧表等。
➢ 电工仪表常用符号
21
❖ 电流和电压的测量
电流的测量
1、仪表型式和量程的选择 （1）测量直流时：可用磁电式、电磁式、电动式仪表。 最普遍：磁电式（灵敏度、准确度最高）。 （2）交流：电磁式、电动式、感应式。 （最多：电
负载：P2=UI
（3）电流的热效应：
Q=I2RT （楞次－焦耳定律）
5
❖ 串联电路
R1 R2
（1）I=I1=I2=I3=……=In （2）U=U1+U2+U3+……+Un （3）R=R1+R2+R3+……+Rn （4）Un=(Rn/R)U （分压公式）
6
❖ 并联电路
R1 R2 R3
（1）U=U1=U2=……=Un （2）I=I1+I2+……+In （3）1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn （4）In=(R/Rn)I （分流公式）
磁式） （3）测量前，对电流要有大致估计：选安培表、毫安
表、微安表。
22
测量电流的接线
整套课件教程：电工技术基础
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§课题一 电路基本知
识
电流的正方向是分析计算电路时事先假定的电流方向，它可以是任 意设定的。当一个直流电路的元器件参数确定之后，电路中各部分电 流的真实方向也就全部确定了，它不受正方向的影响，正方向的改变， 只影响计算电流的正、负符号。在规定了正方向之后，电流是一个代 数量，分析计算出电流的正、负只表明实际电流方向与假定方向的一 种关系也就是说，某一个电流是正还是负，都是相对某一假定正方向 来说的。今后在电路图中，所标注的电流方向一般都是假定正方向。 在分析和计算电路的电流时，首先假定电流的正方向，当计算出电流 为正时，说明电流的真实方向与假定方向相同，若计算出电流为负， 则说明电流的真实方向与假定方向相反，这样就确定出电路中电流的 真实方向。
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§课题一 电路基本知
识
除了上面列举的两个电路外，还有其他功能的电路，各种电路的 作用基本可归纳为两方面的功能。第一，电能的传送、分配与转换。 例如，电厂的发电机产生电能(电流)，通过变压器、输电线等送到用 电单位，并通过负载把电能转换成为其他形式的能量(如机械能等)。 这就组成了一个十分复杂的供电系统—电路。在模块二中将会介绍的 单相交流电路和三相交流电路就是这种功能电路的典型运用。第二， 进行电信号产生、传输和处理等。例如，日常生活中使用的扩音机、 电视机、手机以及生产和科研中使用的电子自动控制设备、测量仪表、 计算机等电子电路。
如图1-6所示一段电路中有A、B两点，在电源电动势的作用下， 正电荷自A移动到B，电场力做正功，表明这段电路是吸收电能的，
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§课题一 电路基本知
识
而且，正电荷在A点时比在B点具有更高的做功能力，即A点是高电 位点，B点是低电位点。在图1-6所示的电路中，选取O点为参考电 位点，UA=12 V,UB=8V，UAB=UA-UB=4V。
§课题一 电路基本知
识
电流的正方向是分析计算电路时事先假定的电流方向，它可以是任 意设定的。当一个直流电路的元器件参数确定之后，电路中各部分电 流的真实方向也就全部确定了，它不受正方向的影响，正方向的改变， 只影响计算电流的正、负符号。在规定了正方向之后，电流是一个代 数量，分析计算出电流的正、负只表明实际电流方向与假定方向的一 种关系也就是说，某一个电流是正还是负，都是相对某一假定正方向 来说的。今后在电路图中，所标注的电流方向一般都是假定正方向。 在分析和计算电路的电流时，首先假定电流的正方向，当计算出电流 为正时，说明电流的真实方向与假定方向相同，若计算出电流为负， 则说明电流的真实方向与假定方向相反，这样就确定出电路中电流的 真实方向。
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§课题一 电路基本知
识
除了上面列举的两个电路外，还有其他功能的电路，各种电路的 作用基本可归纳为两方面的功能。第一，电能的传送、分配与转换。 例如，电厂的发电机产生电能(电流)，通过变压器、输电线等送到用 电单位，并通过负载把电能转换成为其他形式的能量(如机械能等)。 这就组成了一个十分复杂的供电系统—电路。在模块二中将会介绍的 单相交流电路和三相交流电路就是这种功能电路的典型运用。第二， 进行电信号产生、传输和处理等。例如，日常生活中使用的扩音机、 电视机、手机以及生产和科研中使用的电子自动控制设备、测量仪表、 计算机等电子电路。
如图1-6所示一段电路中有A、B两点，在电源电动势的作用下， 正电荷自A移动到B，电场力做正功，表明这段电路是吸收电能的，
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§课题一 电路基本知
识
而且，正电荷在A点时比在B点具有更高的做功能力，即A点是高电 位点，B点是低电位点。在图1-6所示的电路中，选取O点为参考电 位点，UA=12 V,UB=8V，UAB=UA-UB=4V。
电工技术基础课件
根据电路中使用的电源不同，电路可分为直流电路 和交流电路。如果电路中电源电压是恒定不变的， 该电路称为直流电路；如果电源电压随时间交替变 化，称为交流电路。
2 电路的基本物理量
(1) 电流
在电场力作用下，电荷在电路中有规则地定向运动， 形成了电流。电流的大小是用单位时间内通过导体 某一截面的电荷量量度的，它称为电流强度i(简称 电流)。设在dt时间内，通过导体某一截面S的电荷 量为dQ，则电流强度为
得多。因而电源的内部压降IR0总是比电源的端电压 U要小得多，因此电源的电动势与电源端电压接近 相等，即U≈E。
图1-7〓电源的外特性曲线
如果将式(1-13)各项乘以I，则得到功率平衡式：
UI=EI-I2R0 P=PE-P0 (1-14) 或
PE=P+P0 (1-15) 由式(1-15)可见，电源产生的电功率PE等于负载消耗
的电功率P与电源内阻R0上消耗的电功率P0之和。它 完全符合能量守恒定律。
图1-8〓例1-1附图
【例1-1】〓如图1-8所示，电源的电动势E=12V，
电源的内阻R0=0.5Ω，负载电阻R=10Ω。当开关K合 上后，试求：(1)流过电流表的电流I、电阻R两端的
式(1-12)、式(1-13)就是闭合电路欧姆定律的表达式。 式中IR0称为电源的内部压降(或称内阻压降)，U称 为电源的端电压。当电路闭合时，电源的端电压U 等于电源的电动势E减去内部压降IR0。电流愈大， 则电源的端电压下降得愈多。表示它们关系的曲线，
称为电源的外特性曲线，如图1-7所示。
一般情况下，电路的负载电阻总是比电源的内阻大
1A=103mA=106μA
把大小和方向都随时间周期性变化且在一周期内平 均值为零的电流称为交流电流，简称交流。生活和 生产中使用的电流就是正弦交流电流。周期性变化， 但在一个周期内的平均值不等于零的电流称为脉动 电流。电子技术中常用的脉冲控制信号就是脉动电 流。
电工基础教程ppt课件
8
电弧与灭弧
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开 状态的过程中产生的电弧。气体自持放电 形式之一，是一种带电质点的急流。
• 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高 的温度和密度很大的电流。
9
灭弧方法
• 电动力灭弧
• 图1。2。13
10
• 灭弧栅灭弧
• 图1。2。14
11
• 磁吹式灭弧装置
• 灭弧罩灭弧
分类
• 图1-1
பைடு நூலகம்
3
电力拖动系统组成
• 主电路：由电动机、（接通、断开、控制 电动机的）接触器主触点等电器元件组成。 （电流大） • 控制电路：由接触器线圈、继电器等电器 元件组成。（电流小） • 任务：根据给定的指令，依照自动控制系 统的规律和具体的工艺要求对主电路进行 控制。
4
按操作方式分
• 手动电器：刀开关、按钮、转换开关
17
接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。 接通时：主触点不应发生熔焊。 分断时：主触点不应发生长时间燃弧。
18
图形符号及文字符号
• 图1。7。3
19
接触器的选用
• 类型的选择：直流或交流接触器 • 主触点额定电压的选择：大于等于负载额 定电压。 • 主触点额定电流的选择： • 线圈电压： 交流： 直流：
• 自动电器：低压断路器、接触器、继电器
5
按用途分
• 低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔 断器等。 • 低压控制电路：接触器、继电器、控制器、 按钮等。
6
电磁式低压电器
• 电器分感测部分和执行部分。 • 组成：吸引线圈、铁心、衔铁、铁轭、空 气气隙。
7
电接触
• 触点接触形式：点接触、线接触、面接触 • 接触电阻 理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大。 图1。2。12
电工技术基础ppt课件
27
●电流表的接线 ◆电流表必须串联在电路中
◆用直流电流表测量电流时 连线应使电流从电流表 “＋” 端流进；从 “—”端流出
◆电流表不准与电源并联
28
●电压表的接线 ◆电压表必须并联在电路中
◆用直流电压表测量电压时， 应注意电路电压 “＋”、—” 端极性
29
●测量电压、电位操作步骤
1.根据电路图连接电路
10
VV
2.电压和电位
电场力将单位正电荷从a点移动到b点所做的功，定义为该两点 之间的电压
uab
dwab dq
电场力将单位正电荷从电场中某点a移到参考点o时电场力所 做的功，定义为电位
Ua0
Wa0 Q
Ua
◆电场中某点的电位就是该点和参考点之间的电压
11
VV
电压和电位的单位：伏特 V 千伏 K毫V伏 mV
电容类型 直 额定电压 标称容量 标 法
电容类型
数 码
数码（字母）读数电容量
法 数字/字母
pF
F
字 母 法
万用表档位 电容值
57
技能实训三 电容元件的分类与检测
任务 pF 2. 用万用表检测电容器，并对其性能进行判断。
58
测量容量较大（5000P以上）的电容器
▲万用表指针将迅速右摆 后再逐渐返回左端,指针停 止时所指电阻值为此电容 绝缘电阻。绝缘电阻越大 越好，一般应接近∞。
●电容元件
金属电极 绝缘介质
引出线
金属电极
电容器的结构
◆电容元件具有储存电荷的特性
47
金属化纸介电容
陶瓷电容
云母电容
48
陶瓷电容
涤纶电容
贴片电容
电解电容
●电流表的接线 ◆电流表必须串联在电路中
◆用直流电流表测量电流时 连线应使电流从电流表 “＋” 端流进；从 “—”端流出
◆电流表不准与电源并联
28
●电压表的接线 ◆电压表必须并联在电路中
◆用直流电压表测量电压时， 应注意电路电压 “＋”、—” 端极性
29
●测量电压、电位操作步骤
1.根据电路图连接电路
10
VV
2.电压和电位
电场力将单位正电荷从a点移动到b点所做的功，定义为该两点 之间的电压
uab
dwab dq
电场力将单位正电荷从电场中某点a移到参考点o时电场力所 做的功，定义为电位
Ua0
Wa0 Q
Ua
◆电场中某点的电位就是该点和参考点之间的电压
11
VV
电压和电位的单位：伏特 V 千伏 K毫V伏 mV
电容类型 直 额定电压 标称容量 标 法
电容类型
数 码
数码（字母）读数电容量
法 数字/字母
pF
F
字 母 法
万用表档位 电容值
57
技能实训三 电容元件的分类与检测
任务 pF 2. 用万用表检测电容器，并对其性能进行判断。
58
测量容量较大（5000P以上）的电容器
▲万用表指针将迅速右摆 后再逐渐返回左端,指针停 止时所指电阻值为此电容 绝缘电阻。绝缘电阻越大 越好，一般应接近∞。
●电容元件
金属电极 绝缘介质
引出线
金属电极
电容器的结构
◆电容元件具有储存电荷的特性
47
金属化纸介电容
陶瓷电容
云母电容
48
陶瓷电容
涤纶电容
贴片电容
电解电容
《电工技术基础》课件
电源和负载
01
电源
提供电能并将其转换为其他形式的能量的装置。
02
负载
消耗电能的装置，即电路中的电阻部分。
03
电路分析方法
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析的基本定律之一，它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，用 于确定电路中电流和电压之间的关系。
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在电路中，对于任意节点，流入和流出的电流代数和为零；基尔霍夫 电压定律则指出，在电路中，对于任意闭合回路，沿回路绕行一周的电压代数和为零。这两个 定律是电路分析的基础，帮助我们理解和计算电路中的电流和电压。
身安全。
电工测量技术
电压与电流的测量
掌握电压表和电流表的使用方法，了解如 何测量电压和电流。
功率与功率因数的测量
了解功率和功率因数的概念，掌握功率表 的正确使用方法。
电阻的测量
了解电阻的概念和测量方法，掌握使用万 用表测量电阻的技巧。
频率与周期的测量
了解频率和周期的概念，掌握使用频率计 测量频率的方法。
06
安全用电与电工测量
安全用电的基本知识
安全电压与电流
了解安全电压和电流 的数值，以及它们在 电工操作中的应用。
绝缘保护
掌握使用绝缘材料和 绝缘工具的重要性， 以及如何正确使用它
们。
接地与接零
了解接地和接零的基 本概念，以及在电工 操作中如何正确应用
。
防雷保护
了解雷电的产生和危 害，以及如何采取防 雷措施保护设备和人
04
交流电与交流电路
正弦交流电的基本概念
正弦交流电
是指随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流。
周期、频率和角频率
《电工技术基础》课件
配备防护设备
如漏电保护器、过载保护器等 ，可以在发生漏电或过载等异 常情况时自动切断电源，保护
人身和设备安全。
THANK YOU
感谢聆听
电阻
导体对电流的阻碍作用的概念，表示导体导 电能力的度量。
电容
容纳电荷的能力的概念，表示电容器存储电 荷能力的度量。
02
电路分析基础
电路的基本元件
电阻器
描述电路中电阻的元件，其值 由欧姆定律确定。
电容器
存储电荷的元件，主要特性是 隔直通交。
电感器
存储磁能的元件，主要特性是 阻碍电流的变化。
电源
为电路提供电能，分为直流电 源和交流电源。
变压器的原理与特性
变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应原理改变交流电压的设备。当交流电 流在初级线圈中流动时，产生磁场，该磁场在次级线圈中感 应出电压。通过改变初级和次级线圈的匝数比，可以改变输 出电压的大小。
变压器的特性
变压器的主要特性是电压变换和隔离。通过改变匝数比，变 压器可以将高电压降低到低电压，或者将低电压升高到高电 压。同时，变压器可以隔离电路中的不同部分，以保护设备 和人员安全。
通信系统
通信设备和系统的设计、制造和维护，以及通信 网络的规划和管理。
智能家居
智能家电、智能照明、智能安防等系统的设计和 应用，以及智能家居控制平台的研发。
电工技术的基本概念
电压
电场中电势差的概念，表示电场力移动单位 正电荷所做的功。
电流
单位时间内通过导体横截面的电荷量的概念 ，表示电流强度的度量。
保护接地与保护接零
保护接地
将设备的外壳与大地连接，以减 小漏电时的电压，从而保护人身 安全。
保护接零
电工基础完整ppt课件
37
电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
ppt课件完整
H N
l
38
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
ppt课件完整
39
电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
ppt课件完整
F=B I ι
B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安)
拔 出
ppt课件完整
原磁 通减 少
感应 电流 磁通
原磁通 减少
感应磁通 与之方向
相同
56
判断电感工应基础电动势（感应电流）方向的具体方法：
插
入N
-
+
1、先确定原磁通方向及其变化趋势( 是增加还是减少)；
2、根据楞次定律确定感应磁通方向 如果原磁通的趋势是增加,则感应 磁通与原有磁通方向相反；
反之，原有磁通的变化趋势是减少 ，则感应磁通与原有磁通方向相同。 3、根据感应磁通方向，应用右手螺 旋定则确定感应电流及感应电动势方
图5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有 分 支 磁 路
对称分支磁路 和 不对称有分支磁路
ppt课件完整
77
电工基础
A
· N2
aX
N1
x
·
A
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65
电工基础
ppt课件完整
66
电工基础
应用
ppt课件完整
67
电工基础
ppt课件完整
涡流的害处
在交铁变芯磁场 作用发下热，整 块铁芯中产 生的线旋圈涡状 感应绝电缘流称 为涡流。
《电工技术基础教程》PPT课件
i
a
i
b
a
b
+ u－
－u +
(a)关联正方向
(b)非关联正方向
1.如果采用关联正方向，在标示时标出一种物理量的方向即可。如果采用非
关联正方向，则必须全部标示。
2.在关联正方向下，沿电流方向而行，电位降低;而逆电流方向而行，则电 位升高。
1.2.3 电位的求取方法
电位的另一定义：在电路中选取一个电位为零 的参考点，即零电位点，并在电路图中用符号 “┷”表示，电路中各点相对该零电位点的电压即 为各点电位。
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电路的状态
❖ 通路 有载或负载状态 ❖ 开路 空载状态 ❖ 短路 ❖ 额定状态
1.2/1.4电路基本物理量及其参考方向
❖ 1.2.1 电流、电位、电压及参考方向 ❖ 1.2.2 电流和电压的关联 ❖ 1.2.3 电位的求取方法 ❖ 1.2.4 电动势、功率和电能
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向
电路的组成（弱电领域）
信号处理：
信号源:
放大、调谐、检波等
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
负载
提供能源
直流电源
电路的组成（弱电领域）
电源：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 （电
源亦称为内电路）
E
负载：
将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。
中间环节：
图 1.1.1 简单照明电路
沟通电路、输送、控制 电能。
1. 电流
单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。
IQ
i dq
单位：安[培]（A）
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发电机 升压 变压器 输电线 降压 变压器
电灯 电动机 电炉 ...
(2)实现信号的传递与处理（弱电返回
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电路的组成（强电领域） 电源: 提供 电能的装置
升压 变压器 输电线
负载: 取用 电能的装置
电灯 电动机 电炉 ...
发电机
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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注: 短路可分为故障短路 和有用短路，故障短路往 往会造成电路中电流过大， 使电路无法正常工作，严 重的会产生事故。有用短 路则是出于工作需要，经 适当连接，不会产生过大 的电流。
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电路的状态
通路 有载或负载状态 开路 空载状态 短路 额定状态
1.2/1.4电路基本物理量及其参考方向
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I
电流的方向：
正电荷运动的方向规定为电流的实际方向。 电流的方向用实线箭头（箭标法）表示 ，亦可用双下标法表 示，如Iab。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向（亦称为正方向）。
参考方向 a 实际方向 (a) i>0
i
b a
参考方向
i
b
实际方向 (b) i<0
中间环节：
沟通电路、输送、控制 电能。
负载和中间环节亦合称外电路
。
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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电路的作用和组成
组成：电源、负载、中间环节 外电路 作用：电能的传输、分配与转换（强电领域） 内电路 信号的传递与处理（弱电领域）
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练习题
1.1
电路的作用和组成
电路（electric circuit）----电流流通的路径。
电源 ＋ US －
电路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成电路，大 到输电网。根据所处理信号的不同，电路可以分为模拟电路 和数字电路。
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电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换 （强电领域）
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电气设备的额定值 额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值。 1. 额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电阻： RN = 100 ，PN =1 W
电气设备的三种运行状态 等于额定值时，称为满载， I = IN ，P = PN,设备工作安 全，效率最高；
如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致， 否则说明参考方向与实际方向相反。
电压的方向：
电压的实际方向规定由高电位端指向低电位端。 任意假设的电压方向称为电压的参考方向（亦称为正方向）。 电压的参考方向用实线箭头（箭标法）或双下标（双下标法如 ：Uab ）表示,亦可用“＋”、“-”（电位法）表示。
第1章 直流电路
第 1章 直 流 电 路
1.1 电路的作用和组成 1.2 电路的基本物理量 1.3 电路的状态 1.4 电路中的参考方向
1.5 1.6
基本定理
基本概念
理想电路元件 基尔霍夫定律
理 解 掌 握
1.7
1.8 1.9
支路电流法
叠加定理 等效电源定理
了解
1.10
非线性电阻电路
教学基本要求
分析与思考题
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向 1.2.2 电流和电压的关联 1.2.3 电位的求取方法 1.2.4 电动势、功率和电能
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向
1. 电流
单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。
Q I t
dq i dt
单位：安[培]（A）
2. 电位
电流方向：规定为正电荷运动的方向。 + 内电路：电源负极→正极 外电路：电源正极→负极 VO
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（三）短路
电源短路
S1
S2
FS
Ⅰ Ⅱ
有 源 电 路
I 视电路而定
U ＝0
图 1.3.5 短路的特点
图 1.3.4 短路
当某部分电路的两端用电阻 可以忽略不计的导线或开关连接 起来，使得该部分电路中的电流 全部被导线或开关所旁路，这部 分电路的状态称为短路（short circuit）或短接。
1.3
电路的状态
S I
+ UL _
（一）通路(有载工作)
电路的状态——通路(closed circuit) E 电源的状态——有载(loaded)/负载状态
图 1.3.1 通路
+ US _
电气设备工作时，其电压、电流和功率均有一定限 额，这些限额表示了电气设备的正常工作条件和工作能 力，称为电气设备的额定值（rated value）。
大于额定值时，称为过载， I > IN ，P > PN,设备工作 不安全，极易损坏； 小于额定值时，称为欠载， I < IN ，P < PN, 效率低, 不经济。
（二）开路
开路的特点:
S1 Ⅰ S2 Ⅱ
图 1.3.2 开路
有 源 电 路
I＝ 0 U视电 路而定
图 1.3.3 开路的特点 当某部分电路与电源断 开，该部分电路中没有电流， 亦无能量的输送和转换，这 电源的状态：空载（no-load） 部分电路的状态称为开路 （open circuit）。
I
Va
电场力将单位正电荷从电路某一点移至参考点 消耗的电能。用V 表示。单位：伏[特]（V）。 参考点也称接地，用 表示，其电位为零。
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Va Va 3. 电压 + + + 电场力将单位正电荷从电路某一 US UL Uab 点移至另一点消耗的电能。用U 表 - VO 示。单位：伏[特]（V）。 Vb 电压：两点的电位差。如Uab = Va - Vb 某点电位：该点与参考点的电压值。 即Va=Va-Vo=Uao 电压方向：规定高电位→低电位，即电位降低方向。 在复杂的直流电路中，电压和电流的实际方向往 往是无法预知的，且可能是待求的；而在交流电路中， 电压和电流的实际方向是随时间不断变化的。这时只 能给它们假定一个方向作为电路分析和计算时的参考， 这些假定的方向称为参考方向或正方向。
电路的组成（弱电领域） 信号处理： 放大、调谐、检波等 话筒
信号源: 提供信息
放 大 器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载 直流电源
电路的组成（弱电领域） 电源：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 （电 源亦称为内电路）
将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。
图 1.1.1 简单照明电路
E
负载：
电灯 电动机 电炉 ...
(2)实现信号的传递与处理（弱电返回
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电路的组成（强电领域） 电源: 提供 电能的装置
升压 变压器 输电线
负载: 取用 电能的装置
电灯 电动机 电炉 ...
发电机
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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注: 短路可分为故障短路 和有用短路，故障短路往 往会造成电路中电流过大， 使电路无法正常工作，严 重的会产生事故。有用短 路则是出于工作需要，经 适当连接，不会产生过大 的电流。
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电路的状态
通路 有载或负载状态 开路 空载状态 短路 额定状态
1.2/1.4电路基本物理量及其参考方向
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I
电流的方向：
正电荷运动的方向规定为电流的实际方向。 电流的方向用实线箭头（箭标法）表示 ，亦可用双下标法表 示，如Iab。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向（亦称为正方向）。
参考方向 a 实际方向 (a) i>0
i
b a
参考方向
i
b
实际方向 (b) i<0
中间环节：
沟通电路、输送、控制 电能。
负载和中间环节亦合称外电路
。
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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电路的作用和组成
组成：电源、负载、中间环节 外电路 作用：电能的传输、分配与转换（强电领域） 内电路 信号的传递与处理（弱电领域）
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1.1
电路的作用和组成
电路（electric circuit）----电流流通的路径。
电源 ＋ US －
电路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成电路，大 到输电网。根据所处理信号的不同，电路可以分为模拟电路 和数字电路。
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电气设备的额定值 额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值。 1. 额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电阻： RN = 100 ，PN =1 W
电气设备的三种运行状态 等于额定值时，称为满载， I = IN ，P = PN,设备工作安 全，效率最高；
如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致， 否则说明参考方向与实际方向相反。
电压的方向：
电压的实际方向规定由高电位端指向低电位端。 任意假设的电压方向称为电压的参考方向（亦称为正方向）。 电压的参考方向用实线箭头（箭标法）或双下标（双下标法如 ：Uab ）表示,亦可用“＋”、“-”（电位法）表示。
第1章 直流电路
第 1章 直 流 电 路
1.1 电路的作用和组成 1.2 电路的基本物理量 1.3 电路的状态 1.4 电路中的参考方向
1.5 1.6
基本定理
基本概念
理想电路元件 基尔霍夫定律
理 解 掌 握
1.7
1.8 1.9
支路电流法
叠加定理 等效电源定理
了解
1.10
非线性电阻电路
教学基本要求
分析与思考题
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向 1.2.2 电流和电压的关联 1.2.3 电位的求取方法 1.2.4 电动势、功率和电能
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向
1. 电流
单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。
Q I t
dq i dt
单位：安[培]（A）
2. 电位
电流方向：规定为正电荷运动的方向。 + 内电路：电源负极→正极 外电路：电源正极→负极 VO
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（三）短路
电源短路
S1
S2
FS
Ⅰ Ⅱ
有 源 电 路
I 视电路而定
U ＝0
图 1.3.5 短路的特点
图 1.3.4 短路
当某部分电路的两端用电阻 可以忽略不计的导线或开关连接 起来，使得该部分电路中的电流 全部被导线或开关所旁路，这部 分电路的状态称为短路（short circuit）或短接。
1.3
电路的状态
S I
+ UL _
（一）通路(有载工作)
电路的状态——通路(closed circuit) E 电源的状态——有载(loaded)/负载状态
图 1.3.1 通路
+ US _
电气设备工作时，其电压、电流和功率均有一定限 额，这些限额表示了电气设备的正常工作条件和工作能 力，称为电气设备的额定值（rated value）。
大于额定值时，称为过载， I > IN ，P > PN,设备工作 不安全，极易损坏； 小于额定值时，称为欠载， I < IN ，P < PN, 效率低, 不经济。
（二）开路
开路的特点:
S1 Ⅰ S2 Ⅱ
图 1.3.2 开路
有 源 电 路
I＝ 0 U视电 路而定
图 1.3.3 开路的特点 当某部分电路与电源断 开，该部分电路中没有电流， 亦无能量的输送和转换，这 电源的状态：空载（no-load） 部分电路的状态称为开路 （open circuit）。
I
Va
电场力将单位正电荷从电路某一点移至参考点 消耗的电能。用V 表示。单位：伏[特]（V）。 参考点也称接地，用 表示，其电位为零。
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Va Va 3. 电压 + + + 电场力将单位正电荷从电路某一 US UL Uab 点移至另一点消耗的电能。用U 表 - VO 示。单位：伏[特]（V）。 Vb 电压：两点的电位差。如Uab = Va - Vb 某点电位：该点与参考点的电压值。 即Va=Va-Vo=Uao 电压方向：规定高电位→低电位，即电位降低方向。 在复杂的直流电路中，电压和电流的实际方向往 往是无法预知的，且可能是待求的；而在交流电路中， 电压和电流的实际方向是随时间不断变化的。这时只 能给它们假定一个方向作为电路分析和计算时的参考， 这些假定的方向称为参考方向或正方向。
电路的组成（弱电领域） 信号处理： 放大、调谐、检波等 话筒
信号源: 提供信息
放 大 器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载 直流电源
电路的组成（弱电领域） 电源：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 （电 源亦称为内电路）
将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。
图 1.1.1 简单照明电路
E
负载：