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《电工电子技术》 教案第1章 电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能，了解元件模型和电路模型的概念； 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义； 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性； 4、熟练掌握基尔霍夫定律； 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位； 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念； 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理； 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个，但无论是简单的还是复杂的具体电路，都是由这些元件构成，从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而，要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律，介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路，原则上也适用于其他线性电路。为此，必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数 1学时 本节重点 1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量（电动势、电压、电流）的参考方向； 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点 参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法 通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比，建立起理想元件模 型的概念，结合举例，说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段 传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 (1)组成：电源（信号源）、负载和中间环节 (2)作用：a.电能的传输和转换；b.信号的传递与处理。 2、电路模型： 考虑电路分析的需要，建立理想电路模型。 (1)理想电路元件概念：忽略实际元件的次要物理性质，反映其主要物理性质，把实际元件理想化。 (2)电路模型的概念：实际电路中的实际元件用理想元件代替的电路。 例如手电筒电路： 实际电路 手电筒电路模型 3、常用的理想元件： 产生电能元件： 理想电压源 理想电流源 (2)耗能元件： 电阻 (3)储能元件： 电容 电感 电路分析中的若干规定 电路参数与变量的文字符号与单位 电路参数的概念：理想元件的数值。 变量的概念：电路中的电动势、电压和电流。 (1)文字符号的规定： ①电路参数的文字符号用大写斜体字表示，如电阻R； ②电路变量的文字符号： 直流量：用大写斜体字表示如电压U、电流I； 瞬时量和时变量：用小写斜体字母表示，如电压u、电流i； ③单位的文字符号：用国际通用的文字符号表示。单字母的单位用大写正体 字母表示，如V、A等；复合字母表示的单位，第一个字母正体大写，以后的字母正体小写，如Hz、Wb等。 电路变量的参考方向 电路变量的实际方向：物理学中的规定：电动势的方向是在电源内部，低电位点指向高电位点的方向；电压的方向是高电位点指向低电位点的方向； 电流的方向是正电荷流动的方向，如图（a）所示。 变量参考方向概念的引入： 变量参考方向又称正方向，为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路，人为任意设定的电路变量的方向，如图（b）所示。 （a）电流、电压的实际方向 （b）电流、电压的参考方向 参考方向标示的方法： ①箭头标示；②极性标示；③双下标标示。 注意： ①参考方向的设定对电路分析没有影响; ②电路分析必须设定参考方向; ③按设定的参考方向求解出变量的值为正，说明实际方向和参考方向相同，为负则相反。 关联参考方向和非关联参考方向的概念： 一个元件或一段电路上，电流与电压的参考方向一致时称为关联参考方向，反之为非关联参考方向。 欧姆定律在不同参考方向情况下的表达形式：U=RI 非关联参考方向：U= –RI 例：已知图（a）、（b）电路和变量的参考方向,求电流I。 解：（a）图中电阻电压与流过电 阻电流为关联参考方向，据欧姆定律 U=RI 则 （b）图中电压与电流为非关联参考方向， （a） （b） 欧姆定律的表达式为 U= –RI 则 结论：（a）图解得I为正，表明电流的实际方向与所设参考方向一致，而（b）图解得I为负，表明电流的实际方向与所设参考方向相反。 3、功率 规定：吸收功率为正，发出功率为负。 在此规定下，元件的功率计算在电压、电流取关联和非关联参考方向时具有不同形式。