电工学第一章
合集下载
电工学第一章
1.3 电路的状态
（一）通路
S 电路的状态——通路 电路的状态 通路 E 电源的状态——有载 有载 电源的状态
R0
I + UL _
+ US _
电动势E：实际方向由低电位指向高电位， 电动势 ：实际方向由低电位指向高电位，即电位升高 的方向。 的方向。 电源产生的电功率为EI 电源产生的电功率为 电压的实际方 US ：电源的端电压，即电源两端的电位差。 向：由高电位 电源的端电压，即电源两端的电位差。 电源输出的电功率为U 电源输出的电功率为 S I 指向低电位， 指向低电位， UL ：负载的端电压，即负载两端的电位差。 即电位降低的 负载的端电压，即负载两端的电位差。 电位降低的 方向。 方向。 负载取用的电功率为U 负载取用的电功率为 I
三、电路的组成
电源：将非电形态的能量 电源： 转换为电能。 转换为电能。 负载： 负载：将电能转换为 非电形态的能量。 非电形态的能量。 导线等： 导线等：起沟通电路和 输送电能的作用。 输送电能的作用。
+
mV
S
E
从电源来看，电源本身的电流通路称为内电路 内电路， 从电源来看，电源本身的电流通路称为内电路， 外电路。 电源以外的电流通路称为外电路 电源以外的电流通路称为外电路。 当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时， 当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时， 这种电路称为直流电路 物理量用大写字母 直流电路。 大写字母表 这种电路称为直流电路。物理量用大写字母表 示！ 当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交 流电流时，这种电路称为交流电路 交流电路。 流电流时，这种电路称为交流电路。物理量用小 写字母表示！ 写字母表示！
有 源 电 路
S1、S2全部断开： 、 全部断开 全部断开：
电工学第一章直流电路
主页 章目录 节目录 上一页 下一页
（三）电路的短路 开关SA接“3” 号位置，电路中的 短路电流： I短 E r U外 E I短r 0
主页 章目录 节目录 上一页 下一页
（四）电路在三种状态下各物理量的关系
电路 状态
电流
电压 电源消耗功率 负载功率
断路 I 0
U E
PE 0
（一）部分电路欧姆定律 （二）全电路欧姆定律
主页 章目录 节目录
（一）部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律的内容 在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体
两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R 。
式中 I—导体中的电流，A； U —导体两端 的电压，V； R—导体的电阻，Ω。
1.串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即：
I I1 I2 In
2.串联电路两端总电压等于各电阻两端分电压之和，即：
U U1 U2 Un
3.串联电路等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻值之
和，即：
R R1 R2 Rn
注：（1）如果电路中串联的 n 个电阻值相等（均为 R0），
主页 章目录 节目录 下一页
（二）电阻率 概念：长度为1m、截面为1mm2的导体，在一定温度下 的电阻值，用符号ρ表示。其单位为Ω·m（欧米）。 纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最 好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采 用导电性能良好的铜、铝作导线。
主页 章目录 节目录 上一页 下一页
的电压表，它的内阻 R0 为 40kΩ 。用它测量电压时，允 许流过的最大电流是多少？
解：
I
U R0
300 40 103
（三）电路的短路 开关SA接“3” 号位置，电路中的 短路电流： I短 E r U外 E I短r 0
主页 章目录 节目录 上一页 下一页
（四）电路在三种状态下各物理量的关系
电路 状态
电流
电压 电源消耗功率 负载功率
断路 I 0
U E
PE 0
（一）部分电路欧姆定律 （二）全电路欧姆定律
主页 章目录 节目录
（一）部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律的内容 在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体
两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R 。
式中 I—导体中的电流，A； U —导体两端 的电压，V； R—导体的电阻，Ω。
1.串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即：
I I1 I2 In
2.串联电路两端总电压等于各电阻两端分电压之和，即：
U U1 U2 Un
3.串联电路等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻值之
和，即：
R R1 R2 Rn
注：（1）如果电路中串联的 n 个电阻值相等（均为 R0），
主页 章目录 节目录 下一页
（二）电阻率 概念：长度为1m、截面为1mm2的导体，在一定温度下 的电阻值，用符号ρ表示。其单位为Ω·m（欧米）。 纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最 好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采 用导电性能良好的铜、铝作导线。
主页 章目录 节目录 上一页 下一页
的电压表，它的内阻 R0 为 40kΩ 。用它测量电压时，允 许流过的最大电流是多少？
解：
I
U R0
300 40 103
电工学第一章优秀课件
2009 年9 月
第一章 电路的基本概念、基本定
律和基本分析方法
本章内容
1-1 电路组成
1-2 电路的基本物理量及其正方向
1-3 电路的工作状态 1-4 电路基本元件 1-5 基尔霍夫定律
1-6 电阻串联和并联
1-7 电压源和电流源及其等
效变换
1-8 叠加定理、戴维宁定理 1-9 支路电流法
1-10 节点电压法
开关
I
S
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
白炽灯
++
E
电 池
–U
RL
Ro
导线
–
电路模型是由理想电路元件构成。
1-1-2 理想电路元件,电路模型 2、理想电路元件（电路元件） 根据实际电路元件所具备的电磁性质所假想的只具 有单一电磁性质的元件。
3、5种基本的理想电路元件：
电子技术
数字电子技术
课堂教学（48学时）
电路分析基础
第一章 电路的基本概念、基本定律和基本分析方法 第二章 电路暂态分析 第三章 单相正弦交流电路 第四章 三相电路
模拟电子技术
第六章 整流、滤波及稳压电路 第七章 半导4学时）
电路部分
灯泡
电 池
导线 电源：能提供电能或电信号的器件，如电池、发电机、信号发生器。
负载：能将电能转化为其他形式能量的装置。如灯泡、电动机等
中间环节：开关、导线，起传输、分配、控制作用
1-1-2 理想电路元件,电路模型
电路理论研究的对象不是实际电路，而是电路模型
1、电路模型：把实际电路的本质特征抽象出来所形成 的理想化的电路，与实际电路具有相同的电磁性质。
电工学第一章
电源外部的电路称外电路； 外电路中的电阻称外电阻。
简单的全电路
全电路欧姆定律内容：
闭合电路中的电流与电源的电动势成 正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外 电路电阻之和）成反比。
公式：
I= E R+r
全电路欧姆定律又可表述为：
电源电动势等于U外和U内之和。
电源电动势E= U内+U外
二、电路的三种状态
（4）合理选择电流表的量程
每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表 的量程。
一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上， 读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流 大小，以便选择适当量程的电流表。
若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量， 当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小挡去测量， 直到测得正确数值为止。
热敏电阻
压敏电阻
湿敏电阻
光敏电阻
电阻值随温度升高而减小的热敏电阻称为负温度 系数(NTC)的热敏电阻,电阻值随温度升高而增大的热 敏电阻称正温度系数(PTC)的热敏电阻。
热敏电阻的应用
三、电阻的连接
1．电阻的串联
像这样把多个元件逐个顺次连接起来,就组成 了串联电路。
三、电阻的连接
电阻的串联 电路
§1-1 电路及基本物理量
一、电路的组成及作用
电路：电流流通的路径。 电路的组成：电源、负载、导线和控制装置。
实物接线图
用电气符号描述电路连接情况的图，称电路 原理图，简称电路图。
进行能量的转换、传输和分配
电能传输示意图 实现信息的传递和处理
信息处理示意图
电路通常有三种状态： 通路：电路构成闭合回路，有电流流过。
开路：电路断开，电路中无电流通过。开路也 称断路。
简单的全电路
全电路欧姆定律内容：
闭合电路中的电流与电源的电动势成 正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外 电路电阻之和）成反比。
公式：
I= E R+r
全电路欧姆定律又可表述为：
电源电动势等于U外和U内之和。
电源电动势E= U内+U外
二、电路的三种状态
（4）合理选择电流表的量程
每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表 的量程。
一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上， 读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流 大小，以便选择适当量程的电流表。
若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量， 当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小挡去测量， 直到测得正确数值为止。
热敏电阻
压敏电阻
湿敏电阻
光敏电阻
电阻值随温度升高而减小的热敏电阻称为负温度 系数(NTC)的热敏电阻,电阻值随温度升高而增大的热 敏电阻称正温度系数(PTC)的热敏电阻。
热敏电阻的应用
三、电阻的连接
1．电阻的串联
像这样把多个元件逐个顺次连接起来,就组成 了串联电路。
三、电阻的连接
电阻的串联 电路
§1-1 电路及基本物理量
一、电路的组成及作用
电路：电流流通的路径。 电路的组成：电源、负载、导线和控制装置。
实物接线图
用电气符号描述电路连接情况的图，称电路 原理图，简称电路图。
进行能量的转换、传输和分配
电能传输示意图 实现信息的传递和处理
信息处理示意图
电路通常有三种状态： 通路：电路构成闭合回路，有电流流过。
开路：电路断开，电路中无电流通过。开路也 称断路。
电工学-上册--第一章-考试-重点市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
支路：电路中每一种分支 名词注释： 节点：三个或三个以上支路旳联结点
回路：电路中任一闭合途径
例
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… ... （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、 bcdb、 … ...
（共7 个）(一) 克氏电流定律+u_ b
箭 头a
ub
电流：从高电位 指向低电位。
I
双下标
Uab（高电位在前，
低电位在后）
+
R
-
电路分析中旳假设正方向（参照方向）
问题旳提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
旳实际方向，电路怎样求解？
电流方向 AB？
E1
A IR B R
电流方向 BA？
E2
处理措施
(1) 在解题前先设定一种正方向，作为参照方向；
RU
_
_
b
a、b两点间旳电压 在数值上等于电场力把单位正电荷
从a点移到b点所做旳功。 Uab W q
电位差：在电场内两点间旳电压也常称为两点间旳电位差。
电压旳方向
Uab Va Vb
由高电位端指向低电位端，即电位下降旳方向
常用单位： 伏（V）、毫伏（mv）和微伏（μv） 1kv=103V 1V=103mv =106μv
负载---耗电能或转换电能，如日光灯、电脑 等
三 作用
作用： 实现电能旳传播和转换 信号旳传递和处理
术语：“鼓励”、 鼓“励：响电应源或”信号源旳电压或电流，推动
电路工作。
响应：因为鼓励在电路各部分产生旳电压 和电流
回路：电路中任一闭合途径
例
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… ... （共6条）
节点：a、 b、… ... (共4个）
回路：abda、 bcdb、 … ...
（共7 个）(一) 克氏电流定律+u_ b
箭 头a
ub
电流：从高电位 指向低电位。
I
双下标
Uab（高电位在前，
低电位在后）
+
R
-
电路分析中旳假设正方向（参照方向）
问题旳提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
旳实际方向，电路怎样求解？
电流方向 AB？
E1
A IR B R
电流方向 BA？
E2
处理措施
(1) 在解题前先设定一种正方向，作为参照方向；
RU
_
_
b
a、b两点间旳电压 在数值上等于电场力把单位正电荷
从a点移到b点所做旳功。 Uab W q
电位差：在电场内两点间旳电压也常称为两点间旳电位差。
电压旳方向
Uab Va Vb
由高电位端指向低电位端，即电位下降旳方向
常用单位： 伏（V）、毫伏（mv）和微伏（μv） 1kv=103V 1V=103mv =106μv
负载---耗电能或转换电能，如日光灯、电脑 等
三 作用
作用： 实现电能旳传播和转换 信号旳传递和处理
术语：“鼓励”、 鼓“励：响电应源或”信号源旳电压或电流，推动
电路工作。
响应：因为鼓励在电路各部分产生旳电压 和电流
电工学第一章
图1-3 图1-2a的简化电路
1.负载状态 2.空载(开路)状态 3.短路状态
1.3 电路的状态
1.负载状态
当开关S闭合、电源和负载接通时，电路中就有 了电流及能量的输送和转换。电路的这一状态称 为负载状态或有载状态，有时也称为通路。
1.负载状态
图1-5 电路的三种工作状态
2.空载(开路)状态
2.基尔霍夫电压定律
图1-10 KVL的推广应用
1.5 支路电流法
在计算复杂电路的各种方法中，支路电流法是最基本的。支路电流 法以支路电流为未知量，应用基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫 电压定律(KVL)分别对节点和回路列出所需要的方程组，而后解出 各未知支路电流。 1)判断电路中的支路数b和节点数n。 2)在电路图中标出各支路电流的参考方向和各回路绕行方向。 3)根据KCL列出n-1个独立的节点电流方程式。 4)根据KVL列出b-(n-1)个独立的回路电压方程式。 5)解联立方程组，求出各支路电流，必要时
当开关S断开时，由于电路中的电源和负载之间没有构成闭合回路，电路的这 一状态称为开路状态。开路时，由于电源没有接上负载，故称为空载状态。 这时电路没有电流，则电源内阻中就没有电压降。电源的端电压即开路电压 用UOC表示，等于电源的电压降。
2.空载(开路)状态
图1-6 例1-2的电路
3.短路状态
当电源的两端由于某种原因被电阻可以忽略不计的导线或开关连接在一起时， 电源则处于短路状态。 电源短路状态时，外电阻可视为零，电源端电压为零，电流不经过负载，电 流回路中仅有很小的电源内阻R0，因此回路中的电流很大，这个电流称为短 路电流，用IS表示。 在这种状态下，电源所产生的功率将全部消耗在电源的内电阻和连接导线的 电阻上.
[工学]唐介电工学第01章
![[工学]唐介电工学第01章](https://img.taocdn.com/s3/m/5877a573bc64783e0912a21614791711cd79797e.png)
b
例1
I1
I2
a
I6 R6
c
I3
I4
I5
+
E3 d _
R3
支路：ab、ad、… ... (共6条)
节点：a、 b、… ... (共4个)
回路：abda、 bcdb、…... (共7 个)
网孔：abda、 bcdd、adca (共3个)
（1-14）
2、克氏电流定律KCL (1)定义
对任何节点，在任一瞬间，流入该节点的电流之 和等于流出该节点的电流之和。
(J 焦耳)
(2)功率单位: W、mW 、kW
(3)电压、电流的关联正方向
方向关联
+I U -
方向不关联
-I U +
（1-10）
(4)功率正负的意义
参考方向关联
参考方向不关联
i
i
+ u－ 计算结果
－u+ 计算结果
用公式P=+u i ＞0
＜0
用公式P=-u i
＞0 ＜0
当计算结果P > 0时：该元件“吸收功率”(负载)
d n=4 m=3
bcdb:I4R4＋I6R6－I5R5＝0 abca: I2R2 ＋I4R4－Ux ＝0
结果:5个电流 + 1个电压=6个未知数,由6个方程求解。
（1-37）
§1.8 迭加定理
一、概念
——在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电 流(或电压), 都是各个电源单独作用时在此支路中所产 生的电流(或电压)的代数和。
i
u r u i 常数 ——非线性电阻
本课只 讨论线 性电阻
（1-19）
(4)电阻的串联
电工学第一章
1．定律 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结 点的电流。 即: Ｉ入= Ｉ出 I1 I2 a 或: Ｉ= 0 R2 R1 I 对结点 a： 1+I2 = I3 I3 R E2 E1 3 或 I1+I2–I3= 0 实质: 电流连续性的体现。 b 基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一 结点处各支路电流间相互制约的关系。
I = 0.28A I = – 0.28A E 3V +
+
U U´ 2.8V – 2.8V +
章目录 上一页 下一页 返回 退出
R0
电流I的参考方向 与实际方向相同， I=0.28A,由流向, 反之亦然。
1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时 + U – I U=IR U、I 参考方向相反时 + U – I U = – IR
退出
第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求:
1.理解电压与电流参考方向的意义；
2. 理解电路的基本定律并能正确应用；
3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解
电功率和额定值的意义； 4. 会计算电路中各点的电位。
章目录 上一页 下一页 返回
退出
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。 1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
章目录 上一页 下一页 返回 退出
在220V电压下工作时的电阻 U 220 R 806 I 0.273 一个月用电 W = Pt = 60W(3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h 电气设备的三种运行状态 额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠) 过载(超载)： I > IN ，P > PN (设备易损坏) 欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (不经济)
I = 0.28A I = – 0.28A E 3V +
+
U U´ 2.8V – 2.8V +
章目录 上一页 下一页 返回 退出
R0
电流I的参考方向 与实际方向相同， I=0.28A,由流向, 反之亦然。
1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时 + U – I U=IR U、I 参考方向相反时 + U – I U = – IR
退出
第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求:
1.理解电压与电流参考方向的意义；
2. 理解电路的基本定律并能正确应用；
3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解
电功率和额定值的意义； 4. 会计算电路中各点的电位。
章目录 上一页 下一页 返回
退出
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。 1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
章目录 上一页 下一页 返回 退出
在220V电压下工作时的电阻 U 220 R 806 I 0.273 一个月用电 W = Pt = 60W(3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h 电气设备的三种运行状态 额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠) 过载(超载)： I > IN ，P > PN (设备易损坏) 欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (不经济)
电工学(少学时)-唐介主编第一章课件讲课稿
负载
_
_
恒压源特性小结
Ia
+
US _
R
b
Uab
I US R
恒压源特性中不变的是：______U_S___
恒压源特性中变化的是: ______I_____ ___外__电_路__的__改__变_____ 会引起 I 的变化。
结论：凡是与理想电压源并联的元件其两端的电压恒等于理想 电压源的电压值。
干电池、蓄电池忽略内阻视为理想电压源。
5功率。
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 6、电能W（J）
在时间t内转换的电功率称为电能。 W=P×t
对于上图中的负载
电能W=UL×I×t(J) 功率P=W/t=I×UL(W)
物理量的单位与实际方向
电源端电压US=E，电压也常被称为电位差或电压降。 负载端电压UL=I×RL(V)
电位和电压的区别:
电位值是相对的,参考点选得不同，电路中其它各点的电位也 将随之改变，电位具有单值性。 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。 4、电动势E（V） 衡量电源力对电荷做功能力的物理量，电动势的实际方向规 定为电位升高的方向，即从低电位点指向高电位点。
电路是电流流通的路径，是由某些元、器件为完成
一定功能、按一定方式组合后的总称。
1. 电路的作用
注重电源效率
(1) 实现能量的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
电灯 电动机
电炉
...
(2)实现信号的传递与处理
话筒
放 扬声器
大
注重信号的快速及准确性
器
2. 电路的组成部分
电工学第一章
电路符号 e
RS 实际电压源(交流) 实际电压源(交流) + -
E
RS
+ -
或
E
RS
+ -
实际电压源(直流) 实际电压源(直流)
伏安特性
i
u
U0 = EE R
e
+ u
理想 电压 源伏 安特 实际电压源 性 伏安特性
IS = E RS
RS
0
i
u = e – Rs i
特点：输出电压随外电路变化。 特点：输出电压随外电路变化。
3) 注意：参考方向一经规定之后，就不1.1 参考方向和参考极性
3、规定参考方向的任意性和习惯性 、
1) 任意性：参考方向可任意和独立地规定。 任意性：
四种配合，实质只有两种： 电压、电流同向 电压、电流反向
2) 习惯性 习惯性(惯例)：要按人们的通常习惯来选择参考
RS
u －
实际电压源与理想电压源的本质区别 注意 在于其内阻RS。 当 RS = 0 时，实际电压源就成为理想电压源。 实际电压源就成为理想电压源。 e
RS 实际电压源 + -
RS = 0
e
+ -
理想电压源 i i
实际工程中， 实际工程中，当 + 负载电阻远远大 e - u 于电源内阻时， 于电源内阻时， RS 实际电源可用理 想电压源表示。
§1.2 元件的特性方程
3) 电感元件
(2) 特征方程 ① eL和uL的关系 uL＝－eL ② eL、i、uL参考方向配合如右图，可得： eL＝－L di/dt uL＝－eL ③ 电感元件特性方程： di uL = L （无源惯例） dt 逆关系式：
1 i (t ) = L
电工学讲义资料第1章电路的基本概念与基本定律
电阻元件
总结词
电阻元件在电路中的作用是实现电压和电流的转换关系。
详细描述
在电路中，电阻元件可以用于实现电压和电流的转换关系。通过在电阻元件上 施加电压，可以产生电流；同时，通过在电阻元件上施加电流，也可以产生电 压。这种转换关系是线性电阻元件的基本特性之一。
电阻元件
总结词
电阻元件的参数包括标称阻值、额定功率和误差等。
需考虑三相之间的相位关系，以准确描述三相电压、电流的变化规律。
感谢您的观看
THANKS
VS
详细描述
在交流电路中，电感元件可以用于实现电 磁感应和滤波等作用。通过选择适当的电 感值，可以滤除电路中的高频噪声或干扰 信号，提高电路性能；同时，电感元件也 可以用于实现电磁感应，将磁场能转换为 电能或热能等其他形式的能量。
电感元件
总结词
电感元件的参数包括标称电感、品质因数和误差等。
详细描述
电容元件是一种被动元件，其作用是存储电能。在电路中，电容元件通过电场来存储电能 ，从而控制电路中的电压和电流。电容元件的电容量通常由其电介质、极板面积和极板间 距决定。
总结词
电容元件在电路中的作用是实现交流信号的滤波和耦合。
电容元件
• 详细描述：在交流电路中，电容元件可以用于实现信号的滤波和耦合。通过选择适当的电容值，可以滤除电路中的噪声或 干扰信号，提高电路性能；同时，电容元件也可以用于耦合不同电路部分之间的信号，实现信号传输和控制。
电工学讲义资料第1章电路 的基本概念与基本定律
目录
• 电路的基本概念 • 基本电路元件 • 电路的基本定律 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析
01
电路的基本概念
电路的组成
01
电工学第1章
绪
一、 课程的性质和任务：
论
1、课程的性质：
电工学是研究电工技术和电子技术理论
和应用的技术基础课程。
电工学是非电类专业的一门重要的技术 基础课。 电工学是一门实践性很强的课程。
2、学习本课程的目的和任务：
近年来，电子技术领域发生了迅猛而巨大的变化，做为其 发展基础之一的电路、电子技术在其中起到了重大作用。
第1章 直 流 电 路
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 电路的作用和组成 电路的基本物理量 电路中的状态 电路中的参考方向 理想电路元件 基尔霍夫定律
1.7
1.8 1.9
支路电流法
叠加原理 等效电源定理
1.10 非线性电阻电路
1.1 电路的作用和组成
电路——电流流通的路径。
电源 ＋ US －
基尔霍夫电压定律
（一）基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律的推广应用 ＋UCC RB
C B
RC IC IE
可将KCL推广到 电路中任何一个 假定的闭合面。 ——广义结点
IB
E
IC+ IB—IE＝0
基尔霍夫电压定律
图 1.6.2 广义节点
[例 1.6.1 ] 图示的部分电路中，已知 I1＝3 A， I4＝－5 A，I5＝8 A，试求I2、I3和I6。
返回理想电源元件
（二）理想电源元件
3．理想电源元件的两种工作状态19返回理想电源元件
实际电源的模型
[例 1.5.1 ]图示直流电路已知理想电压源的电压 US ＝3 V，理想电流源的电流 IS = 3 A，电阻 R = 1 Ω。 求（1）理想电压源的电流和理想电流源的电压； （2）讨论电路的功率平衡关系。
一、 课程的性质和任务：
论
1、课程的性质：
电工学是研究电工技术和电子技术理论
和应用的技术基础课程。
电工学是非电类专业的一门重要的技术 基础课。 电工学是一门实践性很强的课程。
2、学习本课程的目的和任务：
近年来，电子技术领域发生了迅猛而巨大的变化，做为其 发展基础之一的电路、电子技术在其中起到了重大作用。
第1章 直 流 电 路
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 电路的作用和组成 电路的基本物理量 电路中的状态 电路中的参考方向 理想电路元件 基尔霍夫定律
1.7
1.8 1.9
支路电流法
叠加原理 等效电源定理
1.10 非线性电阻电路
1.1 电路的作用和组成
电路——电流流通的路径。
电源 ＋ US －
基尔霍夫电压定律
（一）基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律的推广应用 ＋UCC RB
C B
RC IC IE
可将KCL推广到 电路中任何一个 假定的闭合面。 ——广义结点
IB
E
IC+ IB—IE＝0
基尔霍夫电压定律
图 1.6.2 广义节点
[例 1.6.1 ] 图示的部分电路中，已知 I1＝3 A， I4＝－5 A，I5＝8 A，试求I2、I3和I6。
返回理想电源元件
（二）理想电源元件
3．理想电源元件的两种工作状态19返回理想电源元件
实际电源的模型
[例 1.5.1 ]图示直流电路已知理想电压源的电压 US ＝3 V，理想电流源的电流 IS = 3 A，电阻 R = 1 Ω。 求（1）理想电压源的电流和理想电流源的电压； （2）讨论电路的功率平衡关系。
电工学第1章
电工学第1章电工学第1章.txt丶︶￣喜欢的歌，静静的听，喜欢的人，远远的看我笑了当初你不挺傲的吗现在您这是又玩哪出呢？本文由ppp297贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第一章直流电路1.1 电路的组成及基本物理量 1.2 欧姆定律、线性电阻和非线性电阻欧姆定律、 1.3 额定值以及电源有载工作、开路、短路额定值以及电源有载工作、开路、 1.4 电压源、电流源及其等效变换电压源、 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电路中电位的计算 1.7 戴维南定理及诺顿定理 1.8 支路电流法 1.9 实训与实验仿真 1.10 本章实训/doc/106741350.html,/webnew/1.1 电路的组成及基本物理量 1.1.1 电路的组成 1.1.2 电路的基本物理量1.1 电路的组成及基本物理量电路的组成及基本物理量1.1.1 电路的组成电路是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成的总体，它提供了电流通过的闭合路径。
电路的组成部分包括：① 电源：是供应电能的设备。
如发电厂、电池等。
② 负载：是取用电能的设备。
如电灯、电机等。
③ 中间环节：是连接电源和负载的部分，起传输和分配电能的作用。
如变压器、输电线等。
电路的功能和作用有两类：第一类功能是进行能量的转换、传输和分配；第二类功能是进行信号的传递与处理。
例如，扩音机输入的是由声音转换而来的电信号，通过晶体管组成的放大电路，输出的便是放大了的电信号，从而实现了放大功能；电视机可将接收到的信号，经过处理，转换成图像和声音。
电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。
由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。
电工学第1章
电工学（上册）
主编：王 卫
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 欧姆定律 1.4 理想电源 1.5 受控电源 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电位的计算 1.8 电阻的连接及其等效变换
1.1 电路和电路模型
知识链接 1. 电路 把电源、负载、开关等通过导线的连接，并按照一定方式构成 的闭合电流通路，即电流通过的路径称为电路。 2. 电路的组成及作用 电路主要由电源、负载、导线和开关四部分组成。其作用如下： （1）电源 电源是将其他形式的能量转换为电能，并为电路提 供电能的设备。 （2）负载 负载又称用电器，是将电能转换成其他形式能量的 装置。
（3）计算各点电位
B U BC IR2 2 3 6V
A U AB U BC IR1 IR2 2 4 6 14V
D F U DC IR3 2 1 2V
一、电位的计算
（4）求电压
U AB A B 14 6 8V U AF U AD A D 14 (2) 16V
节点：Ａ、
Ｅ
回路：ＡＢＥＣＡ、ＡＣＥＤＡ 、ＡＢＥＤＡ
网孔：ＡＢＥＣＡ、ＡＣＥＤＡ
图1-２７ 电路举例
二、基尔霍夫电流定律(KCL)
1.定律：
基尔霍夫电流定律可表述为：在集中参数电路中， 任一时刻流入 (或流出)节点的所有支路电流的代数和 恒等于零。数学表达式为
i=0
2. KCL推广应用：
流入电路任一封闭面的电流代数和恒等于零.
供电元件及电源模型
• 电源是将其他能量转换为电能的重要设备。它在 电路中是不可缺少的部分。 • 电压源 • 电压源是一个理想元件，它有两个基本性质：（1） 它的端电压（或电动势E）是一定值或一定的时间 函数，与流过的电流无关。（2）流过它的电流不 是由电压源本身就能确定的，而是由与之相连接 的外电路来决定。
主编：王 卫
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 欧姆定律 1.4 理想电源 1.5 受控电源 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电位的计算 1.8 电阻的连接及其等效变换
1.1 电路和电路模型
知识链接 1. 电路 把电源、负载、开关等通过导线的连接，并按照一定方式构成 的闭合电流通路，即电流通过的路径称为电路。 2. 电路的组成及作用 电路主要由电源、负载、导线和开关四部分组成。其作用如下： （1）电源 电源是将其他形式的能量转换为电能，并为电路提 供电能的设备。 （2）负载 负载又称用电器，是将电能转换成其他形式能量的 装置。
（3）计算各点电位
B U BC IR2 2 3 6V
A U AB U BC IR1 IR2 2 4 6 14V
D F U DC IR3 2 1 2V
一、电位的计算
（4）求电压
U AB A B 14 6 8V U AF U AD A D 14 (2) 16V
节点：Ａ、
Ｅ
回路：ＡＢＥＣＡ、ＡＣＥＤＡ 、ＡＢＥＤＡ
网孔：ＡＢＥＣＡ、ＡＣＥＤＡ
图1-２７ 电路举例
二、基尔霍夫电流定律(KCL)
1.定律：
基尔霍夫电流定律可表述为：在集中参数电路中， 任一时刻流入 (或流出)节点的所有支路电流的代数和 恒等于零。数学表达式为
i=0
2. KCL推广应用：
流入电路任一封闭面的电流代数和恒等于零.
供电元件及电源模型
• 电源是将其他能量转换为电能的重要设备。它在 电路中是不可缺少的部分。 • 电压源 • 电压源是一个理想元件，它有两个基本性质：（1） 它的端电压（或电动势E）是一定值或一定的时间 函数，与流过的电流无关。（2）流过它的电流不 是由电压源本身就能确定的，而是由与之相连接 的外电路来决定。
电工第一章电工学
三. 短路工作状态
当电源两端由于某种原因而联 在一起时，称电源被短路。
IS a
c
短路时，可将电源外电阻视 E
R
为零，电流有捷径流过而不 通过负载。
R0
由于R0很小，所以此时电流
b
d
很大，称之为短路电流 Is 。
U=0
电路短路时的特征为
I = Is = E / R0
P = P = I2 R0
§1-6 基尔霍夫定律
大小：a、b两点间电压 Uab 在数值上等于电场力把单位正电荷 从a点移到b点所作的功。也就是单位正电荷在移动过程中所 失去的电能。
方向：正电荷在电场的作用下，从高电位向低 电位移动。规定这时正电荷的的移动方向为电 压的正方向。
在分析电路之前，可以任意选择某一方向为电 压的参考方向。当实际电压方向与参考方向一 致时，电压值为正，反之为负。
为维持导体中的电流能够连续不断地流 过，且应使得导体a、b两端的电压不致 丧失，就要将b端的正电荷移至a端。但 电场力的作用方向恰好与此相反，因此 就必须要有另一种力去克服电场力而使 b端的正电荷移至a端。电源中必须具有 这种力——电源力(非静电力)。
I
a+
Eab b
Uab _
电源力
大小：电源电动势Eab的数值等于电源力把单位正电荷 从电源的低电位b端经电源内部移到电源高电位a端所 作的功，也就是单位正电荷从电源低电位端移到高电 位端所获得的能量。
如图中的ab、acb 及adb共3条支路。
一条支路中各部分都流过一个相 同的电流，称为支路电流。
如图中的I1、 I2 及I3共3个电流。 2. 节点：电路中三条或三条以上 的支路相联结的点称为节点。
I1 c
电工学第一章
+
实际方向
实际方向
+
+
参考方向 U
–
+
参考方向 U
–
+
实际方向 U> 0
实际方向
U<0
+
电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示：箭头指向为电压（降）的参考方向
U
(2) 用正负极性表示：由正极指向负极的方向为电压 (降低)的参考方向
+
A
U
(3) 用双下标表示：如 UAB , 由A指向B的方向为电压 (降)的参考方向
推论：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路
径经过的各元件电压的代数和。元件电压方向
与路径绕行方向一致时取正号，相反取负号。 A
l1
l2 B
UAB (沿l1)=UAB (沿l2）
电位的单值性
3．讨论
（1）列KVL前，要首先选定回路绕行方向，然后 再列方程，电压降和回路绕行方向一致取正，否 则取负。 （2）KVL的另一种表达式。 ∑U=∑E 此时注意正负号的取法。
即： P 0
几点注意事项：
（1）功率与电压的平方成比，即电压增大 1倍， P增大4倍。
（2）P=UI为关联方向的关系式。 （3）在关联方向下功率大于0为耗能，小 于0为放能（电源与负载的判别）。
（4）对于独立电路来说
∑P≡0。
（5）当R=RO时，电源输出功率为最大（最 大功率传输）。
由于 所以 可见，当
(3) 元件或支路的u，i通常采用相同的参考方向， 以减少公式中负号，称之为关联参考方向。反 之，称为非关联参考方向。 i + u – +
电工学课件--第一章 电路的基本概念和基本定律
本文由liuhao19871013贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第一章第二章第三章 2011-1-15 第五章第七章第八章第四章第一章电路的基本概念和基本定律第一节第二节第三节第四节第五节第六节额定值第七节作业电路和电路模型电路的基本物理量及其参考方向无源理想元件电源基尔霍夫定律电路的工作状态及电器设备的电路中电位的计算第一节电路和电路模型一、电路二、电路模型返回第二节电路的基本物理量及其参考方向一、电流二、电压三、关联参考方向四、电能和电功率返回第四节无源理想元件一、电阻元件二、电感元件三、电容元件返回第四节电源一、电压源二、电流源三、受控源返回第五节基尔霍夫定律一、几个概念二、基尔霍夫电流定律（KCL 基尔霍夫电流定律电流定律（三、基尔霍夫电压定律（KVL 基尔霍夫电压定律 KVL 返回第六节电路的工作状态及电器设备的额定值一、有载工作状态二、开路状态三、短路状态四、电器设备的额定值返回第七节电路中电位的计算一、电位二、电源的习惯画法返回一电路 1.定义: 电路是由某些电气元件按一定方式连接起来的总体，式连接起来的总体，它提供了电流流通的路径。
流流通的路径。
电路主要由电源负载和电源、负载 2.组成: 电路主要由电源负载和中间环节三部分组成。
三部分组成。
返回例如：手电筒电路例如：电：电电源电：电电分配和转换. （） 3.作用： 1）实现能量的传输、分配和转换（2）实现信号的传递与处理。
）实现信号的传递与处理。
（3）信息的存储。
）信息的存储。
二电路模型定义： 1.定义：电路模型就是将实际电路中的各种元件按其主要物理性质分别用一些理想电路元件来表示所构成的电路图。
返回 2. 常见的理想电路元件电阻电感电容电压源电流源返回 3. 手电筒的电路模型 s 电源 R0 US R 电路模型的愠愠电路的电路的第二节电路的基本物理量及其参考方向一、电流 1. 定义：在电场的作用下，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移动形成电流，过导体横截面积的电荷量定义为电流强度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（二）开路
S1
S2
Ⅰ
Ⅱ
图 1.2.2 开路
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 部分电路的状态称为开路。
开路的特点:
有
I＝0
源
电
路
U视电 路而定
图 1.2.3 开路的特点
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（三）短路
电源短路
S1
Ⅰ
S2
Ⅱ
短路的特点:
返回
上一节
化简电路
下一节
上一页
下一页
1.4 电路中的参考方向
+
I
US_
IS R2
R1
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。
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（二）基尔霍夫电压定律（KVL）
选择环行方向
+
+
电位升等于电位降
US1__
__US2
R3
US1 + U1 = US2 + U2 US1 + U1 －US2 － U2 ＝ 0
U1 R1 I+1
R2 I+U22
I3
在电路的任何一个回路中，沿同一方向循行，同一瞬间电 压的代数和等于零。
电工学第一章
1.2 电路的状态
（一）通路
电路的状态——通路 电源的状态——有载 电源产生的电功率为 EI
SI
+
+
E
U_ S
U_L
电源输出的电功率为 US I 负载取用的电功率为 UL I
图 1.2.1 通路
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。
有 I 视电路而定
源
U ＝0
电
路
图 1.2.4 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。
图 1.2.5 短路的特点
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
1.3 电路中的参考点
270 k
aa
＋UCC
RRBB
2 k
下一页
[例 1.5.1 ] 图示直流电路已知理想电压源的电压 US＝3 V，理想电流源的电流 IS = 3 A，电阻 R = 3 Ω。 求（1）理想电压源的电压和理想电流源的电流；
（2）讨论电路的功率平衡关系。
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
1.6 基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为： 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律
下一页
（一）理想无源元件
理想电阻元件 （电阻）
理想电容元件 （电容）
理想电感元件 （电感）
进入理想电源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量 关系
C 实物
返回理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量 关系
上一节
特点
输出电压Ｕ
是由它本身确定 的定值，与输出 电流和外电路情 况无关。
输出电流Ｉ
不是定值，与输 出电流和外电路 情况有关。
返回理想电源元件
下一节
上一页
下一页
（二）理想电源元件
特点 ２.理想电流源（恒流源）
返回理想电源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（二）理想电源元件
２.理想电流源（恒流源）
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）基尔霍夫电流定律（KCL）
24a25
基尔霍夫电压定律
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律的推广应用
＋UCC
RB
RC
B C IC
IB
E
IE
图 1.6.2 广义节点
返回
上一节
可将KCL推广到 电路中任何一个 假定的闭合面。 ——广义结点
返回理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量 关系
C 实物
返回理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）理想无源元件
２.理想电容元件
返回理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）理想无源元件
3．理想电感元件
返回理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（二）理想电源元件
理想电压源
本身功耗忽略不计， 只起产生电能的作用
理想电流源
理想电源元件的两种工作状态
进入理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（二）理想电源元件
特点 1.理想电压源（恒压源）
返回理想电源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（二）理想电源元件
1.理想电压源（恒压源）
返回
IC+ IB—IE＝0
基尔霍夫电压定律
下一节
上一页
下一页
[例 1.6.1 ] 图示的部分电路中，已知 I1＝3 A， I4＝－5 A，I5＝8 A，试求I2、I3和I6。
图 1.5.1 例 1.6.1 的电路 基尔霍夫电压定律
返回
上一节电压定律（KVL）
基尔霍夫电流定律
BB CC
RIRICCCC1 mA
＋
U6 CVC
IIBB0.02 mAEE IIEE
－
Ve=0
将电路中的某一点选作 参考点，并规定其电位 为零。
电路中其它任何一点 与参考点之间的电压 便是该点的电位。
图 图1.31.1.3.1电路电中路的中参的考参点考点
Va=UCC=6 V Vb=UCC－RBIB=0.6 V Vc=UCC－RCIC=4 V
返回
上一节
I
＋
E
U
—
I
＋
U
—
图 1.4.1 关联参考方向
下一节
上一页
下一页
1.5 理想电路元件
由实际电路元件组成的电路称为电路实体。
可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征其 物理性质的理想电路元件代替。
用理想电路元件组成的电路称为电路实体的电路 模型。
理想无源元件
理想电源元件
返回
上一节
下一节
上一页
C 实物
电路中电能消耗的元件 R 是参数元件
线性元件
图 1.5.1 电阻
返回理想无源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
（一）理想无源元件
1.理想电阻元件
A 定义
B
物理量 关系
C 实物
i ＋
R = u/i
u
R 在直流电路中，R = U/I
－
R 的单位为欧［姆］（Ω）
图 1.5.1 电阻 p = UI = U2/R = RI2
返回
上一节
特点
输出电流Ｉ
是由它本身确定 的定值，与输出 电压和外电路情 况无关。
输出电压Ｕ
不是定值，与输 出电压和外电路 情况有关。
返回理想电源元件
下一节
上一页
下一页
（二）理想电源元件
3．理想电源元件的两种工作状态
19
返回理想电源元件
返回
上一节
下一节
上一页
下一页
实际电源的模型
返回
上一节
下一节
上一页