电路的基本概念和基本定理解析课件.ppt
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1、第第1 1章章 电路电路基本概念和基本定律基本概念和基本定律什么是电路?电路分析研究的对象?什么是电路?电路分析研究的对象?电路的基本定律及应用?电路的基本定律及应用?电路元件及特性?电路元件及特性?返回主目录返回主目录1 最简单的电路必须最简单的电路必须有:有:电源:供给能量;电源:供给能量;负载:消耗能量负载:消耗能量 开关:控制能量;开关:控制能量;导线:传输能量导线:传输能量电路分类电路分类手电筒电路手电筒电路1、1电路和电路模型电路和电路模型电能传输和转换:电能传输和转换:如手电筒电路如手电筒电路信号的传递和处理:信号的传递和处理:如扩音机电路如扩音机电路2电电 路路 模模 型型l
2、电路元件模型:实际元件理想化电路元件模型:实际元件理想化u在一定条件下得出;在一定条件下得出;u表征了实际元件的主要特性和表征了实际元件的主要特性和物理现象物理现象u是一种近似关系。如:是一种近似关系。如:l 实际电路元件不是理想的:实际电路元件不是理想的:电池:端电压不恒定;电池:端电压不恒定;导线:有电阻、磁场;导线:有电阻、磁场;灯泡:有磁场;灯泡:有磁场;开关:有接触电阻。开关:有接触电阻。一般情况下看成理想电感一般情况下看成理想电感低频时低频时高频时高频时31 1、2 2 电路中的基本物理量电路中的基本物理量l 电流及其参考方向电流及其参考方向 方向:正电荷流向。方向:正电荷流向。u
3、为什么要用参考方向?为什么要用参考方向?在复杂电路中,特别是交流电路,电流的在复杂电路中,特别是交流电路,电流的 方向是随时变化的,方向是随时变化的,电流的真实方向事先是很难确定的。需要假定一个参考方向,作为电流的真实方向事先是很难确定的。需要假定一个参考方向,作为计算的标准。计算的标准。u解决的方法:解决的方法:电流只有两个方向,可用正负号解决。电流只有两个方向,可用正负号解决。i 电流方向与参考方向一致;电流方向与参考方向一致;i 电流方向与参考方向相反。电流方向与参考方向相反。u注意:注意:分析计算电路必须先设参考方向,参考方向一经设定就不可分析计算电路必须先设参考方向,参考方向一经设定
4、就不可随意改动。在未标出参考方向的情况下,电流的正负是毫无意义的。随意改动。在未标出参考方向的情况下,电流的正负是毫无意义的。dtdqi 4 电压及其参考方向电压及其参考方向如:如:dqdwuABAB+_RuARiA5iARiA5iARUV5UARUV5U5 关联参考方向关联参考方向uiEI+U_R1NU2NIE+U_R+_1I2I3I非关联方向非关联方向非关联方向非关联方向关联方向关联方向6电位、电位差电位、电位差l 电位:单位正电荷在电场中某一点具有的电位能。用电位:单位正电荷在电场中某一点具有的电位能。用“V”表示,与参考点有关。(参考点电位为零)单位:表示,与参考点有关。(参考点电位为
5、零)单位:伏伏ABOA A点电位:点电位:VA=VAOB B点电位:点电位:VB=VBOl 电位差:两点电位之差。电位差:两点电位之差。UAB=VA-VB(实际上是两点间电压)实际上是两点间电压)参考点不同,电位不同,但电位差相同参考点不同,电位不同,但电位差相同7电路的习惯画法电路的习惯画法2E1R2R1EA2RA1R2E1E8 电功率和电能电功率和电能在关联参考方向下:在关联参考方向下:消耗功率消耗功率 发出功率发出功率 对整个网络而言,功率总是平衡的,即对整个网络而言,功率总是平衡的,即 消耗功率发出功率消耗功率发出功率在非关联参考方向下:在非关联参考方向下:判断某元件是消耗功率还是发出
6、功率,方法同上。判断某元件是消耗功率还是发出功率,方法同上。0 iup0 iupiupui网络电能:时间电能:时间T T内内吸收的能量。吸收的能量。单位:焦耳(单位:焦耳(J J)。)。实际生活中采用千瓦时(实际生活中采用千瓦时(kWhkWh)613.6 10kW hJ9图示各元件功率均为图示各元件功率均为10W(10W(吸收吸收),),则则U=_V=_V,I=_AI=_A。举举 例例 (1)(2)UV2A2I-5-510 例例 1.2.1已知已知I=2A,U1=4V,P2=16W,U3=6V,求求P1,P3,U2及整个电路及整个电路总功率总功率.-132+-+-+1U2U3U1P2P3PI元
7、件元件1 1电流与电压方向电流与电压方向关联关联元件元件2 2电流与电压方向电流与电压方向非关联非关联22PU I 221682PUVI 11428PUIW(吸收功率吸收功率)元件元件3 3电流与电压方向电流与电压方向非关联非关联332 612PU IW (放出功率放出功率)总功率功率P=P1+P2+P3=8+16-12=12W(吸收功率吸收功率)11u1、3电阻、电感、电容元件电阻、电感、电容元件l 伏安关系:伏安关系:u关联参考方向下:关联参考方向下:u非关联参考方向下:非关联参考方向下:l 分类:分类:或iRu uGi iRuR+_ui 线性电阻线性电阻 非线性电阻非线性电阻 负电阻负电
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