汽车电工电子基础---直流电路及基本定理.ppt

直流电路,第一节 电路的基本概念 第二节 电路的基本定律 第三节 电路的工作状态,第一节 电路的基本概念,一、电路的组成 电源：提供电能 负载：用电设备 中间环节：连接电源和负载,二、实际电路和电路模型 1.实际电路的分析和计算，需将实际电路元件理想化（或模型化），突出其主要的电磁性质，近似看作理想元件。 2.理想元件：,3.电路模型：实际电路可近似看做由理想元件组成的电路,电功率,功率的概念：设电路任意两点间的电压为 u ,流入此部分电路的电流为 i， 则这部分电路消耗的功率为:p=ui,在 u、 i 正方向选择一致的前提下，,1)若 p = ui 0,“吸收功率”（负载）,2)若 p = ui 0,“发出功率”（电源）,电路中能量守衡关系,p（吸收）= p（发出）,第二节 电路的基本定律,欧姆定律 基尔霍夫定律 1.基尔霍夫电流定律 2.基尔霍夫电压定律 电路中电位的计算,一、欧姆定律：,u=ri,二、基尔霍夫定律,从电路的全局和整体上阐明各部分电压、电流之间必须遵循的规律。,支路：电路中每一分支 节点：三个或三个以上支路的连接点 回路：电路中任一闭合路径,例：,支路：ab、ad、ac、bc、bd cd （共6条）,节点：a、 b、c、d (共4个）,回路：abda、 abcda、abca bcdb、adca、cbdac、acbda （共7 个）,1. 基尔霍夫电流定律,对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于流出该节点的电流。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数为零 即： i =0,i1+i2=i3+i4 或i1 +i2i3i40,基尔霍夫电流定律的依据：电流的连续性原理,基尔霍夫电流定律的扩展,kcl不仅适用于节点，也可推广到包围部分电路的任一假设闭合面。,节点方程： ia=iab-ibc ib=ibc-iab ic=ica - ibc,三式相加： ia+ ib+ ic=0,(二) 基尔霍夫电压定律（kvl）,对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等于电位降。或，电压的代数和为 0。,例如： 回路 a-d-c-a,u=0,电压升,电压降,或,1、什么是电位？电路中某点与参考点之间的电压，称为该点的电位。 说明：参考点电位一般规定为零。通常选择大地、接地点或电器设备的机壳为参考点。电子电路中常选一条公共线作为参考点，该线是很多元件的汇集处且和机壳相连，称“地线”表示符号：,三、电路中电位的计算,计算电位，参考点任选,例,uab=106=60v uca=420=80v uda=65=30v ucb=140v udb=90v,分析：若分别选、为参考点,则：ua=0 ub =0 ub=60v ua =60v uc=80v uc =140v ud=30v ud =90v,结论：,各点的电位是相对的，与参考点的选取有关；而任意两点间的电压是绝对的，与参考点的选取无关。,引入参考点后，电路可简化。,第三节 电源的工作状态和电气设 备的额定值,电源有三种工作状态 带载工作状态 开路（空载）状态 短路状态,一、带载工作状态,图中开关合上，接通电源与负载，即电源的带载工作状态,外特性曲线表明了电源电压u与输出电流i的关系其斜率和电源内阻r0有关。u=e-r0i, 功率的平衡 ui=ei-r0i 即p=pe-p pe =ei是电源产生的功率 p = -r0i 是电源内阻消耗的功率 p= ui 是电源输出的功率, 电气设备的额定值 各种电气设备的电源、电流及功率都有一个额定值，它是为使设备在给定的工作条件下运行而规定的正常允许值。 额定值常标在铭牌或说明中，用un、in和pn表示,二、开路（空载）状态,当开关断开时，电源处于开路（空载）状态 开路：是外电路的电阻对电源来说等于无穷大， 因此电路中电流为零，电源的端电压（称开路电源或空载电压u0）等于电源电动势，电源不输出电能。,i=0 u=u0=e p=0,三、短路状态,1、当电源的两端a 和b由于某种原因连在一起