[理学]电工电子精品课件

I 5Ω
I
I1
+I3
++
4U0VS_ _ E
2UΩ
_
I2
+ U = IR
10V
_ U = - IR
在电源中:电流是由低电位流向高电位。
在负载中:电流是由高电位流向低电位。
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1.5 理想电路元件
理想电路元件
理想有源元件
理想无源元件
电
电
电
Fra Baidu bibliotek
电
电
压
流
阻
容
感
源
源
元
元
元
件
件
件
满足条件: 单一参数、且恒定不变。
方向: 高电位指向低电位。
+
+
E US
UL
—
—
4. 电动势
定义: 将单位正电荷从电源负极移至电源正极所 转换的电能。
表示: E 单位：V 方向: 电源负极指向电源正极。
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5. 功率
定义: 单位时间内所转换的电能。
表示: P
单位: W
电源产生的电功率：PE=EI 电源输出的电功率：PS=USI 负载消耗的电功率：PL=ULI
三、教材
《电工学》大连理工大学唐介主编。
四、参考教材
《电工技术》哈尔滨工业大学秦增煌主编。
五、学时
32学时。
大连理工大学电气工程学院
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 理想电路元件 1.6 基尔霍夫定律 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 等效电源定理 1.10 非线性电阻电路
情况而定。
等效电路:
有 I=0
源
开路
电
路
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二、 通路 I
对电路： I≠0, P≠0, 电路工作。
对电源：称为有载。
+
US
E
—
S1
+
UL
电源产生的电功率：PE= EI
—
电源输出的电功率：PS=USI
负载消耗的电功率：PL=ULI
额定值 额定状态 过载和欠载
如：日光灯 220V/40W。
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二、理想有源元件
1. 电压源(恒压源)
I
U
+
+
US _
U=定值 RL US
_
O
I
特点: 1.输出电压恒定不变, U=US 。
2.输出电流可变 (由外电路决定) 。 I =
US RL
外电路开路时: RL = ∞ ∴I = 0
外电路短路时: RL = 0 ∴I = ∞ (不允许)
3. 电感
L
作用: 将电能转换为磁场能存储在电感中。
故称为储能元件, 不消耗电能。 W 1 LI 2
2
I
阻值: R = U
+
I
功率: P = U·I = I2R
U
R
= U2/R
(单位:W)
_
电能：W = Pt (单位:J)
1 度电=1 kW·h = 3.6×106(J)
线性电阻 /非线性电阻 直流电阻 /交流电阻
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三、 短路
对电源： I= E = ∞
Ro
∴不允许
短路的特点：
I
S1
EL1
E
S2
EL2
1.短路处的电压等于零。
2.短路处的电流应视电路 等效电路:
情况而定。
有
I
源
电
U=0
路
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1.4 电路中的参考方向
一、参考点
规定参考点的电位为零电位。
原则上是可以任意选择的。
⑴电路理论: 直流电路、交流电路、电路的瞬态分析
——主要介绍基本理论、分析方法和计算方法。
⑵电机电器: 变压器、电机
——主要介绍结构、工作原理、外部特性和使用方法。
⑶电机控制: 继电器-接触器控制和PLC控制
——主要介绍常用的低压电器及其控制电路。
⑷电力系统与安全用电
——介绍基本常识。
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动力源: 用于实现电能的传输和转换。 信号源: 用于信号的传递和处理。
4.二端网络
有源二端网络
无源二端网络
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1.2 电路的基本物理量
1.电流
定义:单位时间内通过某一横截面的电荷量。
表示:
I
=
Q t
i
=
dq dt
方向:正电荷运动的方向。
S E
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2. 电位
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一、理想无源元件
1. 电阻
R
作用：将电能转换为热能, 消耗掉。 故称为耗能元件, 消耗能量。
功率 P = U·I = I2R = U2/R
2. 电容
C
作用：将电能转换为电场能存储在电容中。 故称为储能元件, 不消耗电能。
储能 W 1 CU 2 2
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6. 电能
定义:单位时间内所转换的电功率。+ I
+
表示: W 单位：J
E US —
UL —
大小：W = Pt
1 度电=1 kW·h = 3.6×106 J
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1.3 电路的状态
一、 开路
对电路：I=0, P=0, 电路不工作。
S1
对电源：称为空载。
E
开路的特点： 1. 开路处的电流等于零。 2. 开路处的电压应视电路
电路中任意一点与参考点之间的电压就
是该点的电位。VB、VC
M
RB
+
+
B
ui _
RC +UCC +
C+
E
uo
_
选大地为参考点
选公共端或公共线为参考点
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二、参考方向
原则上是可以任意选择的。
关联参考方向：在分析某一个电路元件的电压与电
流的关系时，需要将它们联系起来选择，这样设定的
参考方向称为关联参考方向。
定义: 电场力将单位正电荷从某一点(A)移至参考 点(O)所做的功。
表示: VA 规定：参考点的电位为 0 。 参考点的选择：
——原则上是可以任意选择的。 大地 公共端 ┻
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3. 电压
定义:电场力将单位正电荷从某一点移至另一点
所做的功，称为这两点间的电压。
表示: U
单位：V
大小: 电压 = 电位差
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2. 电流源 (恒流源)
I = 定值
U
IS
+
U
RL
_
O
IS
I
特点: 1.输出电流恒定不变, I=IS 。 2.输出电压可变 (由外电路决定) 。 U=IS RL
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1.1 电路的作用和组成
一、电路
电路就是电流流通的路径。
S
1.电源
将其他形式的能量转换为电能。
E
2.负载
将电能转换为其他形式的能量。
照明电路
问:负载的大小用什么来衡量?
P = UI
mv 3.中间环节
测温电路
4.保护和控制环节
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二、说明 1.内电路和外电路 2.直流电路和交流电路 3.电源
电工技术
大连理工大学电气工程学院 张莉
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绪论
一、电能的特点 1.便于产生
如: 风力发电 ——将风能转换为电能。 水力发电 ——将势能转换为电能。 火力发电 ——将热能转换为电能。 核能发电—— 核裂变产生的热能。
2.便于传输 P =UI 3.便于控制
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二、课程内容