中矿-1电路概念定律

1、 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 放放 大大 器器 扬声器扬声器话筒话筒 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。或电路元件按一定方式组合而成。 发电机发电机 升压升压 变压器变压器 降压降压 变压器变压器 电灯电灯 电动机电动机 电炉电炉 . 输电线输电线 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 电源电源: 提供提供 电能的装置电能的装置 负载负载: 取用取用 电能的装置电能

2、的装置 中间环节：中间环节：传递、分传递、分 配和控制电能的作用配和控制电能的作用 发电机发电机 升压升压 变压器变压器 降压降压 变压器变压器 电灯电灯 电动机电动机 电炉电炉 . 输电线输电线 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 直流电源直流电源: 提供能源提供能源 负载负载 信号源信号源: 提供信息提供信息 放放 大大 器器 扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路 工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。 信号处理：信号处理： 放大、调谐、检波等放大、调谐、检

3、波等 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路, 一般要将实际电一般要将实际电 路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或 其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电 路相对应的电路模型。路相对应的电路模型。 手电筒由电池、灯手电筒由电池、灯 泡、开关和筒体组成。泡、开关和筒体组成。 理想电路元件主要有理想电路元件主要有 电阻元件、电感元件、电电阻元件、电感元件、电 容元件和电源元件等。容元件和电

4、源元件等。 + R0 R 开关开关 E I 电珠电珠 + U 干电池干电池 导线导线 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 电池电池是电源元件，其是电源元件，其 参数为电动势参数为电动势 E 和内阻和内阻 Ro； 灯泡灯泡主要具有消耗电能主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件，的性质，是电阻元件， 其参数为电阻其参数为电阻R； 筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。 开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通 断。断。 + R0 R 开关开关 E I 电珠电珠 + U 干电池干电池 导线导

5、线 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 物理量物理量实实 际际 方方 向向 电流电流 I 正电荷运动的方向正电荷运动的方向 电动势电动势E ( (电位升高的方向电位升高的方向) ) 电压电压 U ( (电位降低的方向电位降低的方向) ) 高电位高电位 低电位低电位 单单 位位 kA 、A、mA、 A 低电位低电位 高电位高电位 kV 、V、mV、 V kV 、V、mV、 V 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 电流：电流： Uab 双下标双下标 电压：电压： I 在分析与计算电路时，对在分析与计算电路时，对 电量任意假定的方向。电量任意假定的方向。 Iab

6、双下标双下标 箭箭 标标 ab R I 正负极性正负极性 + a b U U + _ + R0 E 3V 注意：注意： 在参考方向选定后在参考方向选定后,电流电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值； 实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。 I = 0.28A I = 0.28A 电动势电动势为为E =3V 方向由负极方向由负极指向正极指向正极 ； U + + R0 E 3VU + 例例:

7、 电路如图所示。电路如图所示。 电流电流I的参考方向的参考方向 与实际方向相同，与实际方向相同， I=0.28A,由由 流向流向, 反之亦然。反之亦然。 电压电压U 的参考方向与实际的参考方向与实际 方向相反方向相反, U = 2.8V; 即即: U = U 电压电压U的参考方向与实际的参考方向与实际 方向相同方向相同, U = 2.8V, 方向由方向由 指向指向； 2.8V 2.8V 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 欧姆定律欧姆定律 U、I 参考方向相同时参考方向相同时 R U + I R U + I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号： (1) 式前的正负号由

8、式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定； (2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向值本身的正负则说明实际方向与参考方向 之间的关系。之间的关系。 通常取通常取 U、I 参考方向相同。参考方向相同。 U = I R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 解解: 对图对图(a)有有, U = IR 例例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 对图对图(b)有有, U = IR 3 2 6 : I U R所以所以 3 2 6 : I U R所以所以 R U 6V + 2A R + U 6V I (a)

9、 (b) I 2A 电流的参考方向电流的参考方向 与实际方向相反与实际方向相反 电压与电流参电压与电流参 考方向相反考方向相反 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。电路电压与电流的比值为常数。 I/A U/V o 线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性 常数常数即：即： I U R 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 1.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路 开关闭合开关闭合, 接通电源与负载接通电源与负载 RR E I 0 负载端

10、电压负载端电压U = IR 1. 电压电流关系电压电流关系 (1) 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。 (2) 在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。 或或 U = E IR0 电源的外特性电源的外特性 E U I0 R0 E R + I 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 开关闭合开关闭合,接通接通 电源与负载。电源与负载。 RR E I 0 U = IR 或或 U = E IRo UI = EI I2Ro P = PE P 负载负载 取用取用 功率功率 电源电源 产生产生 功率功率 内阻内阻 消耗消耗 功率功率 (3) 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功

11、率由负载决定。 负载大小的概念负载大小的概念: 负载增加指负载取用的负载增加指负载取用的 电流和功率增加电流和功率增加(电压一定电压一定)。 R0 E R + I 1. 电压电流关系电压电流关系 2. 功率与功率平衡功率与功率平衡 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 U、I 参考方向不同，参考方向不同，P = UI 0，电源电源； P = UI 0，负载负载。 U、I 参考方向相同，参考方向相同，P = UI 0，负载负载； P = UI 0，电源电源。 电源：电源： U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”+”端流出，端流出， （发出功率）（发出功率） 负

12、载：负载： U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“- -”端流出。端流出。 （吸收功率）（吸收功率） 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 例例: 已知已知:电路中电路中U=220V，I=5A，内阻，内阻R01= R02= 0.6 。 求求: (1) 电源的电动势电源的电动势E1和负载的反电动势和负载的反电动势E2 ； (2) 说明功率的平衡关系。说明功率的平衡关系。 R01 E1 U I + + R02 E2 + 解：解：(1) 对于电源对于电源 U= E1- U1= E1-IR01 即即 E1= U +IR01 = 220+5 0.6=223V U= E2+

13、 U2= E2+IR02 即即 E2= U -IR01 = 220-5 0.6 = 217V (2)由上面可得，由上面可得，E1=E2 +IR01+IR02 等号两边同时乘以等号两边同时乘以 I，则得，则得 E1 I =E2 I +I2R01+I2R02 代入数据有代入数据有 223 5=217 5+52 0.6+ 5+52 0.6 1115W=1085W+15W+15W。 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 额定值额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表

14、示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。 例：例：一只一只220V, 60W的白炽灯的白炽灯, 接在接在220V的电源的电源 上，试求通过电灯的电流和电灯在上，试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作电压下工作 时的电阻。如果每晚工作时的电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，问一个月消耗，问一个月消耗 多少电能多少电能? 注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其电气设备工作时的实际值不一定都等于其 额定值，要能够加以区别。额定值，要能够加以区别。 A0.273A 220 60 U P I 解解: 通过电灯的电流为通过电灯的电流为 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一

15、页退出退出 ： I IN ，P IN ，P PN 额定工作状态：额定工作状态： I = IN ，P = PN 在在220V电压下工作时的电阻电压下工作时的电阻 068 0.273 220 I U R 一个月用电一个月用电 W = Pt = 60W (3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 特征特征: 开关开关 断开断开 I = 0 电源端电压电源端电压 ( 开路电压开路电压 ) 负载功率负载功率 U = U0 = E P = 0 1. 开路处的电流等于零；开路处的电流等于零； I = 0 2. 开路处的电压开路处的电

16、压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。 电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征: : I + U 有有 源源 电电 路路 I Ro R E U0 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 电源外部端子被短接电源外部端子被短接 特征特征: 0 S R E II U = 0 PE = P = IR0 P = 0 1. .短路处的电压等于零；短路处的电压等于零； U = 0 2. .短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。 I + U 有有 源源 电电 路路 I R Ro E 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 支路：支路：电路中的每一个分

17、支。电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。 三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。 由支路组成的闭合路径由支路组成的闭合路径。 内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。 I1I2 I3 1 1 2 2 3 3 b a E2 R2 R3 R1 E1 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 a d b c E + G R3 R4 R2 I2 I4 IG I1 I3 I R1 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结

18、 点的电流。点的电流。 实质实质: 或或: = 0 对结点对结点 a： I1+I2 = I3 或或 I1+I2I3= 0 b a E2 R2 R3 R1 E1 I1I2 I3 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 I =? 例例: I = 0 IA + IB + IC = 0 2 + _ + _ I 5 1 1 5 6V 12V IA IB ICA IBC IAB A C B IC 广义结点广义结点 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 即：即： U = 0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行 一周，则在这个方向

19、上电位升之和等于电位降之和。一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。 对回路对回路1： 对回路对回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3 I2 R2+I3 R3=E2 或或 I1 R1 +I3 R3 E1 = 0 或或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 1 12 2 I1I2 I3 b a E2 R2 R3 R1 E1 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 1列方程前列方程前标注标注回路循行方向；回路循行方向； 电位升电位升 = 电位降电位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 0 2应用应用 U = 0项前符号的确定：项前符

20、号的确定： 3. 开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：注意： 1 1 对回路对回路1： E1 UBE E + B + R1 + E2 R2 I2 _ 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 对网孔对网孔abda： 对网孔对网孔acba： 对网孔对网孔bcdb： R6 I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0 I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0 I4 R4 + I3 R3 E = 0 对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0 应用应用 U = 0列方程列方程 对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行： I2 R2 I1 R1 + E =