电工电子技术(少学时)第2版教学配套课件罗厚军第1章电路理论基础及分析方法.pdf

第1章 电路理论基础及分析方法 1.1 电路的组成 1.2 欧姆定律 1.3 电路的工作状态及额定值 1.4 基尔霍夫定律及其应用 1.5 戴维南定理 1.6 电压源与电流源及其等效变换 *1.7 叠加定理 1.1 电路的组成 1.1 电路的组成 1.1.1 电路 电路就是电流通过的路径。它是由以下四个部分组成，电源、负 载、中间环节、低压电器。 图1-1 手电筒实际电路 1.1 电路的组成 1)供给电能的设备— 电源(干电池、蓄电池和发电机) ，其作用 是将化学能或机械能转换为电能。 2)使用电能的设备— 负载( 电灯、电动机等一切用电设备) ，其 作用是将电能转换成其他形式的能量。 3)传输电能的设备— 中间环节(铝导线、铜导线) ，其作用是将 电源和负载连接起来，构成电流的通路，传输电能。 4)控制电能的设备—低压电器(开关、熔丝等) ，其作用是控制 电路的通断，并保护电源与负载不受损坏。 1.1 电路的组成 1.1.2 模型电路 在分析和计算电路时，画实物图很不方便，为了便于进行分析 和计算，常用理想的电路元件及其组合来近似地代替实际的电气器 件，从而构成与实际电路相对应的等效电路，即为实际电路的“模型 电路”。如图1-2图所示为手电筒模型电路 图1-2 手电筒模型电路 1.1 电路的组成 1.1.3 常用的物理量 描述电路过程和分析计算中，经常用到电路中的基本物理量，如 电流、电压和电动势等，下面从电路出发，进行分析和阐述。 1.电流 电流就是电荷的定向运动，电流强度习惯上称为电流。电流强度 在数值上等于单位时间内通过某一导体截面的电荷量。电流主要分 为两种: 一种是大小和方向都不随时间变化则称这种电流为恒定电流， 简称直流。直流的电流强度常用大写的字母I表示 1.1 电路的组成 另一种为大小或方向随时间变化的电流称为变动电流(含交流) 。如果在极短时间dt 内通过导体横截面的电量为dq ，则这时的电 流为i 电流的单位是安培（A ），它表示1秒(s) 内通过某一导体横截面 的电荷为1库仑(c) ，即 电流的单位还有千安(KA)、毫安(mA) 、微安( μA) 1.1 电路的组成 使用这些电流表测量电流时应注意： 1)电流表应串联在被测电路中。 2)在使用电流表前应先估计被测电路电流的大小，选好量程。 电流的参考方向在图上用实箭头线表示，实际方向用虚箭 头线表示，有时也用双下标表示，如图1-3所示如支路a b上的 i 电流为 ，则表示该支路电流的参考方向选定为从a指向b 。 ab 图1-3 电流的参考方向与实际方向 1.1 电路的组成 2. 电压与电动势 在电场力作用下，正电荷就要从正极a经过导线流向负极b ，这 就是电场力对电荷做了功。为了衡量电场力对电荷做功的能力，引 入电压这一物理量。 在直流电路中，电压为一恒定值，用U表示，即 在交流电路中，电压为一变值，用u表示，即ab两点间的电压为 1.1 电路的组成 电压的单位是伏特，简称伏，用符号V表示。除了伏特外，还有千伏 （kV ）、毫伏（mV ）。使用电压表测量电压时，应注意以下几点: 1)使用电压表前应估计被测电压的大小，选好量程。 2)要把电压表与待测电路并联。 与电流的参考方向一样，电压也需要指定参考方向。电压的实 际方向与参考方向的关系：当电压参考方向与实际方向一致时，电 压为正，当电压参考方向与实际方向相反时，电压为负，如图1-4所