第1章---电路的基本概念、定律.pptVIP

理解电流、电压参考方向的问题； 掌握基尔霍夫定律及其应用； 第1章 电路基本概念和基本定律 电路模型中的所有元件均为理想电路元件。 实际电路元件的电特性是多元的、复杂的。 解题前在电路图上标示的电压、电流方向称为参考方向。 例题1.3 1. 电路名词 1. 支路： 跳转到第一页 * 跳转到第一页 * 第3页 第二页 第二页 1.1 电路的组成和功能 （1） 电路的组成 电路一般由电源、负载和中间环节组成。 电源： 如发电机、电池等，电源可将其它形式的能量转换成电能，是向电路提供能量的装置。 负载： 指电动机、电灯等各类用电器，在电路中是接收 电能的装置，可将其它形式的能量转换成电能。 中间环节： 将电源和负载连成通路的输电导线、控制电路通断的开关设备和保护电路的设备等。 第四页 电路可以实现电能的传输、分配和转换。 （2）电路的主要功能： 电力系统中： 电子技术中： 电路可以实现电信号的传递、存储和处理。 第四页 （3） 电路模型 电源 负 载 负载 电源 开关 实体电路 I S US + _ R0 中间环节 电路模型 与实体电路相对应的电路图称为实体电路的电路模型。 RL + U – 导线 第四页 i R R L 消耗电能的电特性可用电阻元件表征 产生磁场的电特性可用电感元件表征 由于白炽灯中耗能的因素大大于产生磁场的因素，因此L 可以忽略 白炽灯的电路模型可表示为： 理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。 第四页 1.2 电路的基本物理量 大写 I 表示直流电流，小写 i 表示电流的一般符号 （1） 电流 ☆ 电流强度等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。 电流的单位及换算：1A=103mA=106μA=109nA ☆ 电荷的定向移动形成电流。 ☆ 电流的大小用电流强度表示，简称电流。 或 第四页 （2） 电压 ☆ 电路中a、b两点间的电压定义为单位正电 荷由a点移至b点电场力所做的功。 ☆ 电压是电路中产生电流的根本原因。 ☆ 电压等于电路中两点电位之差。 或 大写 U 表示直流电压，小写 u 表示电压的一般符号 电压的单位及换算：1V=103mV=10-3KV 第四页 （3） 电流、电压的参考方向 为什么要在电路图中标示参考方向？ 参考方向是为了给方程式中各量前面的正、负号以依据 a I R U b 关联参考方向下： U=IR a I R U b 非关联参考方向下： U=－IR 第四页 图中若 I = 3 A，则表明电流的实际方向与参考方向相同；反之，若 I = –3 A，则表明电流的实际方向与参考方向相反 。 I – + US （4）电压、电流的参考方向： 当电压、电流参考方向与实际方向相同时，其值为正，反之则为负值。 电流的参考方向用箭头表示；电压的参考方向除用极性“+”、“–”外，还可用双下标或箭头表示 原则上： 任意假定。 R R0 第四页 例： 当ua =3V ub = 2V时 u1 =1V u2=－1V 求得的u1为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致； 求得的u2为负值，说明电压的实际方向与参考方向相反。 第四页 例题 1.2 如图所示为某电路的部分电路。已知E=4V、R=1.求1）当Uab=6V，I=？（2）当Uab=1V，I=？。 E R + - I a b 5. 电能、电功率和效率 电能的转换是在电流作功的过程中进行的，因此电能的多少可以用功来量度。 式中电压的单位为伏特【V】，电流单位为安培【A】，时间的单位用秒【s】时，电能（或电功）的单位是焦耳【J】。 日常生产和生活中，电能（或电功）也常用度作为量纲：1度=1KW?h=KV?A?h （1）电能 第四页 单位时间内电流所作的功称为电功率，用“P”表示 （2）电功率 1W=10-3KW 功的单位为焦耳，时间单位为秒时，电功率的单位是“瓦” （3）效率 输出功率与输入功率的比值称为效率，用“η”表示 第四页 则某部分电路功率 P 0 , 说明U、I 实际方向与参考方向一致，说明电路吸收电功率，为负载。 所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件的性质，或是电源，或是负载。 在进行功率计算时，如果假设 U、I 参考方向关联。 当某部分电路功率 P 0 时, 则说明 U、I 实际方向与参考方向相反，此部分电路发出电功率，为电源。 计算功率时应注意的问题 第四页 在图示电路中，已知I=1A，U1=12V，U2=8V，U3=4V，求各元件的功率，并分析各元件性质。 第四页