电工电子学课件
合集下载
电工电子技术完整课件全套课件
注意事项：
（1）符号仅表示方向，不表示加与减 （2）方向的假定是任意的，不影响结果 （3）一旦方向假定以后，不得中途变更
３、物理量正方向的表示方法
I
a
+ E
_
R
b
Uab
电流：从高电位 指向低电位。 （１）箭头表示
正负号
a
+
u _ b u b
I
+
R
-
电压
箭
头 a
（２）双下标表示
双下标 Uab（a为高电位点,b为低 电位点，电压方向a→b）
I4
I3 +E _
3
2、基尔霍夫电流定理——应用于节点
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。 或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为 0。
即： I流入=I流出 或 I =0 例：
I2
I1
I1 I 3 I 2 I 4
或：
I3
I1 I 3 I 2 I 4 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、电阻的并联
两个或更多个电阻联接在两个公共的节点之间，这些电阻 两端的电压相等，这种联接方法称为电阻的并联。
I U R1 I1 I2 R2
电路特点：
1 1 1 R R1 R2
I
用一个等效电阻代替后
U
R
或
G G1 G2
（其中G为电导，为相应电阻倒数）
U相等 I1=U/R1=R2/（R1+R2）·I I2=U/R2=R1/（R1+R2）·I
3、对于简单的串、并联电路关系，可用标点法简化，即可求解。
a
4 4 4 4
将未标点的 各个多条线 的交集点标 上序号
电工电子学完整ppt课件
K
u k ( t ) 0 或
u降 u升 或 uR US
k 1
式中 uk(t) 为该回路中第 k 条支路电压，K 为该回路处的支路数
示例
R2 i2
+ US_1
+ u2 _ +
R1 i1
+ _u1
_u3 _ u4 +
_ US4+ R4 i4
R3 i3
① 标定各元件电压、电流参考方向 ② 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针 顺时针
小结 · 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
· 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 （包括方向和符号）， 在计算过程中不得任意改变。
· 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑 实际方向。
· 电路中电位参考点可任意选择，参考点一经选定，电路中各点的电位
值就是唯一的，当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将
Lumped parameter element
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用， 不考虑电磁波的传播现象，认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设，以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精品课件
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0
电工电子技术完整课件全套课件
02
数字电子技术基础
数字信号与数字电路概述
1 2
数字信号的特点与分类 介绍数字信号的基本概念、特点，以及常见的数 字信号分类，如二进制、多进制等。
数字电路的基本组成与工作原理 阐述数字电路的基本组成元素，包括逻辑门、触 发器等，以及它们的工作原理和逻辑功能。
3
数字电路的分析与设计方法 介绍数字电路的分析方法和设计步骤，包括逻辑 代数、卡诺图化简、逻辑函数的表示方法等。
比例运算、加法运算、减法运算和积分运算等。
集成运算放大器的非线性应用
03
阐述集成运算放大器在非线性电路中的应用，如电压比
较器、方波发生器等。
直流稳压电源设计
整流电路
介绍整流电路的工作原理和主要 类型，包括半波整流、全波整流
和桥式整流等。
滤波电路
详细讲解滤波电路的作用和主要 类型，包括电容滤波、电感滤波
包括传递函数、频率特性、根轨迹法等。
经典控制理论在自动控制系统设计中的应用
包括PID控制器设计、超前校正和滞后校正等。
经典控制理论的局限性 对于复杂系统难以建立精确的数学模型，难以实现最优控制等。
现代控制理论在复杂系统建模和仿真中的应用
现代控制理论的基本概念和原理
包括状态空间法、最优控制、鲁棒控制等。
现代控制理论在复杂系统建模和仿真中的应用
包括系统辨识、状态估计、最优控制设计等。
现代控制理论的优点
能够处理多输入多输出系统，能够实现最优控制和鲁棒控制等。
智能控制方法简介
01
智能控制的基本概念和原理
包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法等。
02
智能控制方法的应用
包括机器人控制、智能家居控制、智能交通控制等。
《电工电子学》电路分析基础ppt
IS
＋
a I1
R2Ua－b US1
－
＋b
I4
结点：三个或三个以上电路
＋
＋
元件的连接点称为
Uac I3
d ＋ I2
结点。
IS
4
US2
支路：连接两个结点之间的 电路称为支路。
1 R1 2
－
e Ubc 3
R4
回路：电路中任一闭合路径
称为回路。
－
网孔：电路中最简单的单孔
回路。
R3
－
c
1. 基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law)
解之
回路U 1 U S 2 R1RI12I2 R3RI33I3U S1 UON 0
I1
U(6S11U 1ON.5 2 1.53)V
R11.4(41V )R3
6 0.7
I1
75I1(10.0530m) A2 0.03mA ＋
I3 I(311.5)3Im1 A51 0.03
US1 －
R1
＋7V
1
R3 1kΩ
6V
βI1 I3
2
I2
R2 1kΩ ＋ US2
1.53mA
6V －
2.2 叠加定理与等效电源定理
应用叠加定理与等效电源定理，均要求电路必须 是线性的。线性电路具有什么特点呢？
线性电路的特点:
⑴ 齐次性 设电路中电源的大小为x(激励)，因该激励 在电路某支路产生的电流或电压为y(响应)，则有: y=kx k为常数
⑵ 叠加性 设电路中多个激励的大小分别为x1、x2、 x3…，在电路某支路产生相应的电流或电压(响应) 为y1(=k1x1)、y2=(k2x2)、y3=(k3x3) …，则全响应为：
电工电子技术全套PPT课件
进行检测。
技能培训和考核标准
培训内容
包括电工电子技术基础知识、实验操作规范、仪器仪表使用等。
培训方式
采用理论授课与实验操作相结合的方式，注重实践能力的培养。
考核标准
要求学员能够熟练掌握实验操作技能，独立完成实验任务，并具备一定的分析问题和解决 问题的能力。同时，还需遵守实验室规章制度，确保实验安全。
稳压电路
保持输出电压稳定，常 用串联型稳压电路和开 关型稳压电路。
逆变器和斩波器工作原理
逆变器
将直流电转换为交流电，常用PWM控制技术实现输出电压和 频率的调节。
斩波器
将直流电转换为另一电压等级的直流电，通过控制开关管的 通断时间实现输出电压的调节。
变频器调速系统应用
变频器
将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电，实现对电 机的无级调速。
同步发电机基本结构
介绍定子、转子和励磁系统等部分，以及各部分在发电机运行中 的作用。
同步发电机工作原理
阐述电磁感应定律和同步转速概念，以及发电机在空载和负载状态 下的工作原理。
同步发电机并网运行条件
分析并网前电压、频率和相位等参数的调整方法，以及并网后功率 和电流的分配原则。
拖动系统稳定性和调速方法
原理
基于晶体管的开关特性实现逻辑运算。
应用
用于组合逻辑电路的设计和实现，如编码器、译 码器、数据选择器等。
组合逻辑设计方法
组合逻辑电路
由逻辑门电路组成的，无记忆功能的电路。
设计方法
根据实际需求，选择合适的逻辑门电路进行组合，实现特定的逻 辑功能。
设计步骤
分析需求、列写真值表、化简逻辑表达式、画出逻辑电路图、验 证设计结果等。
03
《电工电子学全》课件
钳形电流表
用于观察信号波形，使用时应正确连接信号源和示波器，调整合适的参数以获得清晰的波形。
示波器
为电路提供稳定的直流或交流电源，使用时应确保电源电压与设备要求相符。
电源
感谢您的观看
电路分析
介绍电磁场的产生、传播及电磁感应的基本原理。
讲解电磁波的传播特性、应用及电磁辐射对人体的影响。
电磁波
电磁场
电子技术
介绍电子器件的特性、电路设计及电子技术的应用。
微电子技术
讲解集成电路的基本原理、制造工艺及微电子技术的应用和发展趋势。
03
电路分析方法
基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
太阳能发电
利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，实现清洁能源的利用。
水力发电
利用水流的力量转动水轮机，从而驱动发电机发电。06Biblioteka 电工电子学实验与实践A
B
C
D
用于测量电压、电流和电阻等电气参数，使用时应选择合适的量程，注意红黑表笔的正确连接。
万用表
用于测量交流电流，使用时应保持钳口清洁，避免在带电状态下测量。
总结词：电工电子学在现代社会中发挥着至关重要的作用，是推动经济发展和科技进步的重要力量。
总结词：电工电子学经历了从传统电工到现代电工的演变，未来将朝着智能化、绿色化、微型化的方向发展。
02
电工电子学基础知识
介绍电阻、电容、电感等基本电路元件的原理、特性及用途。
电路元件
讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法，培养学生对电路的分析能力。
05
安全用电与节能环保
安全电压是指在特定条件下，不会对人体造成伤害的电压。
安全电压
将电气设备的外壳与大地相连，以降低触电风险。
用于观察信号波形，使用时应正确连接信号源和示波器，调整合适的参数以获得清晰的波形。
示波器
为电路提供稳定的直流或交流电源，使用时应确保电源电压与设备要求相符。
电源
感谢您的观看
电路分析
介绍电磁场的产生、传播及电磁感应的基本原理。
讲解电磁波的传播特性、应用及电磁辐射对人体的影响。
电磁波
电磁场
电子技术
介绍电子器件的特性、电路设计及电子技术的应用。
微电子技术
讲解集成电路的基本原理、制造工艺及微电子技术的应用和发展趋势。
03
电路分析方法
基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
太阳能发电
利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，实现清洁能源的利用。
水力发电
利用水流的力量转动水轮机，从而驱动发电机发电。06Biblioteka 电工电子学实验与实践A
B
C
D
用于测量电压、电流和电阻等电气参数，使用时应选择合适的量程，注意红黑表笔的正确连接。
万用表
用于测量交流电流，使用时应保持钳口清洁，避免在带电状态下测量。
总结词：电工电子学在现代社会中发挥着至关重要的作用，是推动经济发展和科技进步的重要力量。
总结词：电工电子学经历了从传统电工到现代电工的演变，未来将朝着智能化、绿色化、微型化的方向发展。
02
电工电子学基础知识
介绍电阻、电容、电感等基本电路元件的原理、特性及用途。
电路元件
讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法，培养学生对电路的分析能力。
05
安全用电与节能环保
安全电压是指在特定条件下，不会对人体造成伤害的电压。
安全电压
将电气设备的外壳与大地相连，以降低触电风险。
2024版电工电子技术全套课件
电气图识读
了解电气图的种类、符号 及表示方法，掌握电气图 的基本识读技能。
电子技术概述
电子技术定义
了解电子技术的定义、发 展历程及在各个领域的应 用。
电子元器件
学习常用电子元器件的种 类、性能参数及选用方法。
电子测量技术
掌握常用电子测量仪器的 使用方法，如示波器、信 号发生器等。
电路基本元件
电阻器
电动势、电功率和电能的定义及单位 电路中各点电位的计算
直流电路分析方法
01
欧姆定律的应用
02
基尔霍夫定律的应用
03
支路电流法、网孔电流法和节点电压法的 原理及步骤
04
叠加定理、戴维南定理和诺顿定理的原理 及应用
复杂直流电路分析
含受控源电路的分析方法 多电源电路的分析方法
非线性电阻电路的分析方 法
接地装置与大地形成良好的电气连接，使雷电流得以迅速流散并降低电 位差。
安全用电接地防雷技术应用实例
实例一
某高层住宅楼的防雷接地设计。采用避雷带作为接闪器，沿屋顶四周敷设；利用结 构柱内主筋作为引下线；基础钢筋网作为接地装置。通过合理设计，确保建筑物在 雷雨天气下的安全。
实例二
某变电站的安全用电接地设计。采用工作接地和保护接地相结合的方式，确保变电 站内设备的安全运行和人员的安全。同时，采用防雷接地措施，降低变电站受到雷 击的风险。
05
重新通电测试，确认故障排除。
06
实例：某设备无法启动，经检查发现控制电路中某接触器线 圈断路，更换线圈后故障排除。
06
安全用电与接地防雷技术
安全用电常识及防护措施
安全用电常识 了解电流对人体的危害程度及影响因素。
掌握安全电压、安全距离等基本概念。
电工电子技术全套课件(完整版)
基础性实验项目
电阻、电容、电感等元件的识别与测量
01
学习识别不同类型的电子元件，掌握使用万用表等基
本工具进行测量。
电路基本定律的验证
02 通过实验验证欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定
律，加深对理论知识的理解。
常用电子仪器的使用
03
学习示波器、信号发生器、频谱分析仪等常用电子仪
器的使用方法，培养实验技能。
半导体器件工作原理
详细阐述二极管、三极管等半导体器件的工作原理、特性曲线以及 主要参数。
放大电路基础
介绍放大电路的基本概念、性能指标以及放大电路的分类和工作原 理。
集成运算放大器及其应用
集成运算放大器基础知识
介绍集成运算放大器的概念、特点、主要参数以及分类。
集成运算放大器的应用
详细阐述集成运算放大器在信号放大、信号处理、信号变换等方面的应用，包括加法器、 减法器、积分器、微分器等电路。
3
信号产生与处理电路的应用
介绍信号产生与处理电路在通信、自动控制、测 量等领域的应用，如调制与解调电路、开关电源 电路等。ຫໍສະໝຸດ 05电力电子技术及应用
电力电子器件及其特性
01
02
03
04
05
晶闸管（SCR）
可关断晶闸管（ GTO）
电力晶体管（ GTR）
电力场效应管（ 绝缘栅双极型晶
MOSF…
体管（I…
。
电路基本组成
电源、负载、导线等电 路基本组成元素及其作
用。
欧姆定律
电流、电压、电阻之间 的关系及其物理意义。
基尔霍夫定律
电路中的电流和电压的 约束关系及其应用。
电子技术基本概念与器件
01
电工电子技术基础知识PPT通用课件精选全文完整版
规定电流参考方向如图
i
iR
a
b
i Im sin( t i )
+
0
i
t
正半周： 振幅 角频率 初相角 电流实际方向与参考方向相同
正弦量的三要素
负半周：
电流实际方向与参考方向相反
1 频率与周期
描述正弦量变化快慢的参数：
i
周期(T): 变化一个循环所需要 的时间，单位(s)。
0
频率( f ): 单位时间内的周期数 单位(Hz)。
A( A B) AB
AB AB A(B B ) A ( A B)( A B) A
5、摩根定律(反演律) A B A B
A B AB
2.2.3 基本逻辑 门电路
1 二极管门电路 2 三极管门电路
1 二极管门电路
1、 二极管与门
在输入A、B 中，只要有
+VCC
一个（或一个以上）为低电
有效值必 须大写
注意
用仪表测得的交流电压、电流值，就是被
测物理量的有效值。标准电压220V，也是
指供电电压的有效值。
交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
1.2.2 三相电 源
1 三相交流发电机
2 三相电源
1 三相交流发电机
三相交流发电机主要组成部分：
电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面
u1 Um sint u2 Um sin(t 120 )
u3 Um sin(t 240 ) Um sin(t 120 )
Um
u1
u2
u3
0
–Um
2
t
也可用相量表示：
U1 U U 2 U U 3 U
0o 120o 120o
电工电子学课件讲解
Chapter 1
四、 电路中的功率
定义：元件吸收或释放能量的速率。
数学表达式： p dw
dt
在电路中为：p = ui
单位：瓦特 W
方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表
示的是该元件“消耗”（吸收）的电功率的大小。
即为：
i w+
u
i
w
+ u
p>0
p<0
15
Chapter 1
Chapter 1
i3
R2
R3
+d
e
us2
－
图示电路有 3 条支路， 2 个节点， 3 个回路，
2 个网孔。
b
34
Chapter 1
Chapter 1
二、基尔霍夫电流定律KCL
基尔霍夫电流定律应用于结点处。 表述一 任一时刻，对任一结点，流入结点的电
流恒等于流出结点的电流。
表述二 任何时刻， 通i入 过 任i一出 节点电流的代数和恒 等于零。 i 0
R1
Us2 I −+
+ + UR1−
Us1 −
R2
+ Us3 −
− UR2 +
顺时针绕行
件电压的代数和恒等于零
UR1+Us3+UR2 =Us2+Us1
u 0
UR1−Us2+Us3+UR2 −Us1=0
38
Chapter 1
Chapter 1
KVL推广：基尔霍夫电压定律也适合开口电路。
3Ω − 10V+ I 5Ω
Chapter 1
主要学习内容
•电路的基本概念 •电路的基本元件 •基尔霍夫定律 •电路的分析方法
电工学完整版全套PPT电子课件
传递函数
描述系统动态特性的数学模型，表示系统输出量与输入量之间关系 的函数。
稳定性分析
判断系统是否稳定，以及稳定程度的方法。包括时域分析法、频域 分析法等。
经典控制理论的应用
在航空航天、机械制造等领域有广泛应用，如飞行器的自动驾驶仪、 机床的数控系统等。
现代控制理论简介（状态空间法、最优控制等）
状态空间法
研究电磁现象在工程中应用的技 术科学。
研究对象
电磁现象及其在工程中的应用， 包括电路、电机、电器、电力电 子、自动控制等领域。
电力系统基本概念
1 2
电力系统的组成
包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
电力系统中的电压等级
根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不 同的电压等级，如低压、中压、高压等。
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三 相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS） 、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电 ，通过控制开关器件的通断时间实现电压 调节。
降压斩波、升压斩波、升降压斩波、Cuk斩 波等。
交流调压技术
交流调压电路类型
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、 冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动 转子旋转时，励磁电流在定子绕组 中产生感应电势，进而输出交流电 能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同 步发电机用于将机械能转换为电能 ，供应给各种用电设备。
特种电机简介
电工学完整版全套PPT电子 课件
contents
目录
描述系统动态特性的数学模型，表示系统输出量与输入量之间关系 的函数。
稳定性分析
判断系统是否稳定，以及稳定程度的方法。包括时域分析法、频域 分析法等。
经典控制理论的应用
在航空航天、机械制造等领域有广泛应用，如飞行器的自动驾驶仪、 机床的数控系统等。
现代控制理论简介（状态空间法、最优控制等）
状态空间法
研究电磁现象在工程中应用的技 术科学。
研究对象
电磁现象及其在工程中的应用， 包括电路、电机、电器、电力电 子、自动控制等领域。
电力系统基本概念
1 2
电力系统的组成
包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
电力系统中的电压等级
根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不 同的电压等级，如低压、中压、高压等。
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三 相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS） 、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电 ，通过控制开关器件的通断时间实现电压 调节。
降压斩波、升压斩波、升降压斩波、Cuk斩 波等。
交流调压技术
交流调压电路类型
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、 冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动 转子旋转时，励磁电流在定子绕组 中产生感应电势，进而输出交流电 能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同 步发电机用于将机械能转换为电能 ，供应给各种用电设备。
特种电机简介
电工学完整版全套PPT电子 课件
contents
目录
电工电子学完整ppt课件
02
直流电路分析
直流电路基本概念
电流、电压和电阻的定义 及单位
电路的组成及作用
电动势、电功率和电能的 定义及单位
电路图和电路元件的符号
欧姆定律与电阻串并联
01
欧姆定律的内容及公式
02
电阻的串并联计算
03
电阻的星形与三角形连接及其等效变换
04
非线性电阻的伏安特性
基尔霍夫定律及其应用
基尔霍夫电流定律（KCL）
电力电子器件分类
按照控制信号的性质，可分为模拟器件和数字器件；按照功率处理 能力，可分为小功率器件、中功率器件和大功率器件。
特性参数
包括额定电压、额定电流、开关速度、导通压降、关断时间等。
整流与逆变技术原理及应用
01
整流技术
将交流电转换为直流电的过程，主要应用包括电源供应器、电池充电器
等。
02
逆变技术
常见组合逻辑电路 详细介绍编码器、译码器、数据选择器、比较器 等常见组合逻辑电路的工作原理和设计方法。
3
组合逻辑电路中的竞争与冒险 分析组合逻辑电路中可能出现的竞争与冒险现象， 介绍消除竞争与冒险的方法。
时序逻辑电路设计与分析方法
时序逻辑电路基本概念
阐述时序逻辑电路的定义、特点以及基本分析方法，包括状态方 程和输出方程的建立。
通过改变交流电的频率，实现对电机的调速和节能。主要应用包括空调、冰箱、洗衣机等家 电，以及工业领域的风机、水泵等。
斩波与变频技术应用实例
如家用空调的变频器，可根据室内温度自动调节压缩机转速，实现节能和舒适性的提高。
电力电子技术应用实例
新能源发电
太阳能、风能等新能源发电系统中，电力电子 技术用于实现最大功率点跟踪（MPPT）和并 网逆变等功能。
电工电子全套课件-PPT
Ge
Si
4
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体 点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四 个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其 相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。
硅和锗的晶
体结构：
5
硅和锗的共价键结构
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
N 型半导体中
的载流子是什 么？
1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。
掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自 由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流 子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。
15
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或 铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代， 硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的
由此可以得出结论：PN结具有单向 导电性。
26
6.3 半导体二极管
6.3.1基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
基片
P
二极管的电路符号：
+
-
阳极
阴极
面接触型
N
27
6.3.2 伏安特性
I
死区电压 硅管 0.5V,锗管0.1V。
反向击穿 电压UBR
导通压降: 硅 管0.6~0.7V,锗 管0.2~0.3V。
第6章 半导体器件
1
6-1 PN结及半导体二级管
6.1 半导体的导电特性
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体， 金属一般都是导体。
电工电子学全套430页PPT课件
电压与电流的正方向之间的关系
电压和电流是我们分析电路的最基本的物 理量，这是因为电源电动势可以用端电压完全 代替，而功率的大小和正负也完全取决于电压 和电流的大小和方向。
1.电压与电流的关联正方向 2.功率的正负
1.电压与电流的关联正方向
因为电压的方向就是电位降低的方向（即：电场 力移动正电荷作功的方向也就是电流流动的方向）， 所以，电压和电流的正方向都与正电荷移动的方向一 致。因此，我们称电压和电流的参考方向为关联参考 方向。
• 因为电动势的作用是使正电荷自低电 位点移动到高电位点，使正电荷的电 位能增加，所以规定电动势的真实方 向是电位升高的方向，刚好与电压的 真实方向相反。
• 和电压一样，电动势也有正方向。在 规定的正方向下，电动势也是一个代 数量。
• 电动势的真实方向与正方向相同为正， 反之，为负。
电动势的正方向及表示方法
1.1 电路的组成及作用
电路指的是由一些电气设备或器件组成 的．以备电流流过的通路。或者说：由若干电气 装置与器件为了某种需要按一定方式组合而成的 电流的通路称为电路。
电路的结构将依它所完成的任务不同而不同， 可以简单到由几个元件构成，也可以复杂到由上 千个甚至数万个元件构成。
1.1.1电路的组成
E
电动势的 真实方向
E 5V
E 5V
电动势的 正方向
电压与电动势的关系
• 电压与电动势是两个不同的概念， 但是都可以用来表示电源正、负极 之间的电位差。
• 当同一电源用电压表示和电动势表 示的数值量都为正（或负）时，称 电压与电动势正方向关联一致，简 称正方向一致。
A
E
U AB
B
电动势与 电压的关 系
在实际电路的任何一段导体中，电流的真实方向都有两种可能。
- 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)。
LOGO
(b) 实际电路中有些电流是交变的，无法标出实际方向。标出参考方向 ，再加上与之配合的表达式，才能表示出电流的大小和实际方向。
i
i Im sin t
t
0 T/2
T
当 0tT2 , i0 当 T2tT , i0
电流实际方向与参考方向相同 电流实际方向与参考方向相反
LOGO
2. 电压（Voltage）
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用， 不考虑电磁波的传播现象，认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设，以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
LOGO
几种基本的集总参数元件：
10Ω
② 求解其他各点电位
A = uAC= 20V
C
B = uBC= 10V
D = uDC= －10V
LOGO
A
10Ω
+
30V _
D
10Ω
B 设D点为电位参考点，D = 0
A = uAD= 30V
10Ω
B = uBD= 20V
C
C = uCD= 10V
小结 · 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
+
u
参考方向
+
u
+ 实际方向
u> 0
实际方向
+
u<0
LOGO
示例
+ 10V _
+
u
_
1
10Ω
+ 10V _
u 1 10Ω
+ _
u 1 = 10V
u 1 = － 10V
电压参考方向的三种表示方式：
• 用正负极性表示 —— 由正极指向负极的方向为电压（降）的参考方向
• 用箭头表示 —— 箭头指向为电压（降）的参考方向
1. 电流（Current）
① 电流 带电粒子的定向运动形成电流
电流的大小用电流强度表示
i(t)
def
lim
q
dq
t0 t dt
单位：安培
符号：A （Ampere）
LOGO
② 电流的参考方向（reference direction） 规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 元件（导线）中电流流动的实际方向只有两种可能：
• 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式
Us
Rs
R Us
LOGO
4. 电压和电流的参考方向
电路中的主要物理量
电压（voltage） 电流（current） 电荷（charge） 磁链（flux linkage） 能量（energy） 功率（power）
在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率
10BASE-T wall plate
建模 灯泡
开关
+
U
_
s
电池
RL
Rs
灯泡
导线
理想电路元件 有某种确定的电磁性能的理想元件
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁性质 的理想电路元件及其组合
LOGO
3. 集总参数电路 由集总参数元件构成的电路
集总参数元件
假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行
Lumped parameter element
答：
B
A 电压、电流参考方向非关联
B 电压、电流参考方向关联
LOGO
3. 电位
取恒定电场中的任意一点（0点），设该点的电位为零，称0点为参考点， 则电场中一点A到0点的电压uA0称为A点的电位，记为A ，单位是V(伏)。
示例
A
10Ω
+
30V _
D
10Ω
电路如图所示，求A、B、C、D各点的电位。
B 解： ① 确定参考点 设C点为电位参考点，则 C = 0
· 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 （包括方向和符号）， 在计算过程中不得任意改变。
① 电压 单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力做功 w 的大小
def
u
dw
dq
单位：伏特 符号：V（Volt）
② 电压（降）（voltage drop）的参考方向
复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实 际电路问题的分析计算带来困难。
电压的参考方向与实际方向的关系
参考方向
A A
B
B
参考方向 任意选定的一个方向即为电流的参考方向
i 参考方向
A
B
LOGO
电流的参考方向与实际方向的关系
i
A
参考方向 B
实际方向
i>0
i
A
参考方向 B
实际方向
i<0
示例
i 参考方向
i 参考方向
+ 实际方向
10V
10Ω
_
+ 实际方向
10V
10Ω
_
i ＝ 1A
i ＝ －1A
LOGO
电流参考方向的两种表示方式：
LOGO
1.1 电路的基本概念
1. 电路的组成和作用
由电阻、电感、电容、电源等部件（component）和晶体管等 器件（device）按预期目的连接构成的电流的通路
例1 路灯
例2 个人电脑
能量的传输、分配与转换
功能
共性 建立在同一电路理论基础上
信息的传递与处理
LOGO
2. 电路模型
开关
电 池
导线
• 用箭头表示 —— 箭头的指向为电流的参考方向
i
A
B
• 用双下标表示 —— 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B
iAB
A
B
③ 为什么要引入参考方向 ？
(a) 复杂电路的某些支路事先无法确定实际方向
？
中间支路电流的实际方向无法确定，为分析方便， 只能先任意标一方向（参考方向），根据计算结果 ，才能确定电流的实际方向。
电阻元件（Resistor）：表示消耗电能的元件 电感元件（Inductor）：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件（Capacitor）：表示产生电场，储存电场能量的元件 电源元（Independent Source）：表示各种将其它形式的能量
转变成电能的元件 注意
• 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示
• 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
+u
u
uAB
A
BA
BA
B
LOGO
③ 关联参考方向
元件或支路的u ， i 采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之， 称为非关联参考方向。
+u
+u
i
关联参考方向
i
非联参考方向
示例
i
+
Au
_
电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两 部分电路，电压电流参考方向是否关联？
LOGO
电工学
LOGO
Chapter 1 电路的基本定律与分析方法
本章要点： 1. 电压、电流的参考方向 2. 电路元件特性 3. 基尔霍夫定律 4. 支路电流法、节点电压法 5. 叠加定理、戴维宁定理
LOGO
1.1 电路和电路模型 1.2 基尔霍夫定律 1.3 电阻元件及其串联与并联 1.4 电源的两种模型及其等效变换 1.5 支路电流法 1.6 节点电压法 1.7 叠加原理 1.8 戴维宁定理