[小学教育]第1章电路的基本概念和基本定律.pptVIP

主编：席志红 参编：第一章、第二章 陈凯 第三章、第四章 崔颖 第五章、第六章 徐伟 第七章、第九章 席志红 第八章、第十二章 李鸿林 第十章、第十一章 张忠民 配套教材及参考书目： [1] 席志红 . 电工技术 . 哈尔滨工程大学出版社，2008 [2] 卢守平 . 电工与电子技术实验教程 . 哈尔滨工程大学出版社，2008 [3]张忠民 . 电工技术学习指导 . 哈尔滨工程大学出版社，2006 课程概况 考试课,卷面成绩占90%，平时成绩占10%。 理论教学：46学时，合班授课。 实验课：18学时， 参考“电工与电子技术实验”，与课程同步开设，分自然班进行。 实验地点：21B教学楼四楼西侧 主要教学内容及学时分配 直流电路及电路基本分析方法 暂态电路问题及分析方法 正弦交流电路问题及相量分析方法 三相交流供电与用电基本问题及特征 低压电网常用电器 电工新技术 第1章 电路的基本概念和基本定律 1.1电路的组成和作用 1.2电路模型 1.3电路的物理量和参考方向 1.4电路元件 1.5基尔霍夫定律 1.6电路中电位的概念及计算 学习要点 电路中用到的概念、术语 电路中常用的物理量及其单位 基本电路元件的电压—电流关系 分析电路所用到的基本定律 1.1 电路的组成和作用 1、实现电能的传输和转换—— 1.2 电路模型 一、理想元件 把电器特性相同的设备或元器件抽象为统一的符号在书面上加以描，忽略它们在电路中产生的次要因素——理想元件。 电阻、电容、电感、电压源、电流源、受控源 二、电路模型 把理想元件按实际的工作情况连接起来构成的电路图——电路模型。 1.3 电路的物理量和参考方向 一、电流 i 表示方式： 二、电压与电动势 参考方向：在实际电路中，由于结构复杂，往往很难直观判断出电压、电流的实际方向，而且在交流电路中，电压、电流的方向又是随时间变化的，这些情况下需要假设电压、电流的方向，以便简化计算，只需求解其数值。 电路变量的大小写规则 三、电功率 1.4 电路元件 1.5 基尔霍夫定律 1、支路：一个两端元件，或者是多个两端元件首尾相连串接形成的两个端口的电路，我们称之为一条支路。 1.6 电位的概念及计算 目录 4、功率 5、能量： 当: 时，电感元件吸收电能, 将其转化为磁场能存储在电感中. i 随时间变化时，功率 p 可正可负 当: 时，电感元件释放其内部的 磁场能量，将其转化为电能输出. 也称：储能元件。 电感元件上的电流不可以跃变！！ 例：电路如图a所示，已知电感量 ,其初始电流 ，电感中电流波形如图2所示，求电感两端电压、电动势的表达式，并做出波形。 目录 注意u、eL的参考方向 四、理想电压源 1、定义：在任何情况下都能提供确定电压的两端元件。 2、符号： 目录 当电压源两端的电压不随时间及外加元件变化时，称为恒压源。 流过电压源的电流是任意的，由外电路决定。 电压源不可以短路！！ 3、特性描述： 伏安特性。 五、理想电流源 1、定义：在任何情况下都能提供确定电流的两端元件。 2、符号： 目录 3、特性描述：伏安特性。 当电流源输出的电流不随时间及外加元件变化时，称为恒流源。 电流源的电压是任意的，由外电路决定。 电流源不可以开路！！ 一、常用术语 2、节点：电路中3条或3条以上支路的交汇点，我们称之为节点。 3、回路：电路中任何一个令电流闭合的路径，我们称之为回路。 4、网孔：电路中没有被其它支路穿过的回路称为网孔，它是电路中较为特殊的回路。 目录 二、基尔霍夫电流定律（KCL） 在任一时刻，对电路中的任一个节点，流入该节点的电流总和应该等于流出该节点电流的总和。 用于确定连接在同一个节点上的所有支路的电流关系. 例如：在上图中的a点有 图中有支路： 节点： 回路： 网孔： 3条 2个 3个 2个 目录 表述方式二：对电路中的某个节点，如果定义流入该节点的电流为正值，流出该节点的电流为负值，则：流入该节点的电流的代数和恒等于零。 即： 推论：任意瞬间，通过电路中任意闭合面的电流代数和恒等于零。 如图所示，有 目录 三、基尔霍夫电压定律（KVL） 任一时刻，从回路的任意一点出发，按顺时针或逆时针方向沿着回路绕行一周，则在该方向上的电位升之和应等于电位降之和。 该定律可以用来确定回路中各段支路上的电压关系。 如图，选取逆时针绕行方向，有： 目录 表述方式二：任意时刻，任意回路中沿回路绕行一周，回路中各元件上电压降（升）的代数和恒为零。 如图电路，①列出各节点的KCL方程； ②列出各回路的KVL方程。 目录 步骤： 1