第二章电路与负载

1、第二章 电路与负载2.1 电路的基本概念电路的基本概念o 2.1.1 电路的组成电路的组成o 电路：电流流过的路径。电路：电流流过的路径。电池电池灯泡灯泡EIRU+_中间中间环节环节负载负载电源电源电路的组成：由电源、负载、中间环节三部分组成。电路的组成：由电源、负载、中间环节三部分组成。2.1.2 电路的作用电路的作用o 电路的作用：产生、分配、传输和使用电能。电路的作用：产生、分配、传输和使用电能。o 电源供电设备电源供电设备o 实现非电能量转变为电能实现非电能量转变为电能o 负载用电设备负载用电设备o 实现电能量转变为非电能实现电能量转变为非电能o 中间环节输电、控制设备中间环节输电、控

2、制设备o 实现电能的传输与控制实现电能的传输与控制o 注意：上一级可视为下一级的电源，注意：上一级可视为下一级的电源，o 下一级可视为上一级的负载。下一级可视为上一级的负载。电池电池灯泡灯泡2.1.3电路模型电路模型o 为了便于对实际电路进行分析而将实际电路元件模为了便于对实际电路进行分析而将实际电路元件模型化。通常将电路的实际元件用图形符号表示在电型化。通常将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中，成为电路原理图，简称电路图。路图中，成为电路原理图，简称电路图。电池电池灯泡灯泡ER0+_R2.1.4 电路的分类电路的分类o 1、直流电路、直流电路o 电路中流动的是直流电流，主要以电阻负载为主

3、。电路中流动的是直流电流，主要以电阻负载为主。IURUI o 电路的欧姆定理电路的欧姆定理 电流、电压和电阻是电路中的电流、电压和电阻是电路中的三个基本物理量，欧姆定律就三个基本物理量，欧姆定律就是说明电阻元件两端的电压与是说明电阻元件两端的电压与通过该元件的电流、电阻三者通过该元件的电流、电阻三者之间的关系定律。之间的关系定律。SLR2.1.4 电路的分类电路的分类o 2、交流电路、交流电路o 电路中流动的是交流电流，主要以电阻和电感负载电路中流动的是交流电流，主要以电阻和电感负载为主。为主。ReSiuitRui iRu 注意：是瞬时值注意：是瞬时值o 交流欧姆定律交流欧姆定律2.2 电路的

4、工作状态与特征电路的工作状态与特征o 2.2.1 通路通路o 定义：电源经中间环节与负载构成闭合回路定义：电源经中间环节与负载构成闭合回路o 特点特点:电路中有工作电流流过。电路中有工作电流流过。o U=EIR0E URER0+_RP=I2R0RREI全电路欧姆定律全电路欧姆定律I2.2 电路的工作状态与特征电路的工作状态与特征o 2.2.2 开路开路o 定义：电源与负载未构成闭合回路定义：电源与负载未构成闭合回路o 特点特点:电路中没有电流流过。电路中没有电流流过。o U=Eo I=0o P=0ER0+_R2.2 电路的工作状态与特征电路的工作状态与特征o 2.2.3 短路短路o 定义：电源

5、未经负载而构成闭合回路定义：电源未经负载而构成闭合回路o 特点特点:o U = 0SIREI0短路电流短路电流 ISER0+_RP = I2 R0 过大烧毁电源，在实际中要避免产生。过大烧毁电源，在实际中要避免产生。2.3 负载的基本概念负载的基本概念o 2.3.1负载的概念及作用负载的概念及作用o 把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。o 电动机能把电能转换成机械能，电阻能把电能转换电动机能把电能转换成机械能，电阻能把电能转换成热能，电灯泡能把电能转换成热能和光能，扬声成热能，电灯泡能把电能转换成热能和光能，扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电

6、灯泡、器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。扬声器等都叫做负载。o 对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。2.3负载的基本概念负载的基本概念o 2.3.2 常见负载的类型常见负载的类型o 直流电路：主要是电阻直流电路：主要是电阻o 交流电路：负载通常分为如下几种交流电路：负载通常分为如下几种:o 1、感性负载、感性负载:以线圈元件作为主要工作部件的设备。以线圈元件作为主要工作部件的设备。o 如：电动机、变压器，这些设备工作时主要是根据如：电动机、变压器，这些设备工作时主要是根据电磁感应原理把电能转换为磁场能再转换成

7、其他形电磁感应原理把电能转换为磁场能再转换成其他形式的能量进行工作。式的能量进行工作。o 感性负载是交流电路中的主要负载感性负载是交流电路中的主要负载。2.3负载的基本概念负载的基本概念o 2.3.2 常见负载的类型常见负载的类型o 2、容性负载、容性负载:电容器一般并不作为工作负载来使用，电容器一般并不作为工作负载来使用，在交流电路中主要是与感性负载进行配合工作，如在交流电路中主要是与感性负载进行配合工作，如电力电容器主要是用于提高系统的功率因数，多数电力电容器主要是用于提高系统的功率因数，多数情况下是与其他元器件构成混合电路负载。情况下是与其他元器件构成混合电路负载。o 3、电阻性负载、电

8、阻性负载:以消耗电能产生热量为主的设备。以消耗电能产生热量为主的设备。如：白帜灯，电炉等如：白帜灯，电炉等2.3负载的基本概念负载的基本概念o 2.3.3 电流的热效应电流的热效应o 电流流过负载，只要负载有电阻存在就会消耗电能电流流过负载，只要负载有电阻存在就会消耗电能产生热量，这也是为什么很多设备要采取散热措施产生热量，这也是为什么很多设备要采取散热措施的主要原因。的主要原因。o 电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热效应。电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热效应。RtIQ2o I电流（安）电流（安）o R电阻（欧）电阻（欧）o t时间（秒）时间（秒）o Q电阻上产生的热量（焦耳）电

9、阻上产生的热量（焦耳）2.3负载的基本概念负载的基本概念RtIQ2o 例：一个电热器接在电压为例：一个电热器接在电压为220伏的电源上，通过伏的电源上，通过的电流为的电流为5安，求通电安，求通电1小时产生的热量。小时产生的热量。o 解：解：焦耳）(3960000606052202smAVQUItRtIQ2.3.4电功率与电能的关系电功率与电能的关系o 电功率只表示负载工作能力的大小，而它们所完成电功率只表示负载工作能力的大小，而它们所完成的工作量不仅取决于其功率的大小，还与它们工作的工作量不仅取决于其功率的大小，还与它们工作的时间长短有关系。的时间长短有关系。o 电能就是用来表示负载在一段时间内所消耗电能的电能就是用来表示负载在一段时间内所消耗电能的大小。大小。UItPtWo P功率（千瓦）功率（千瓦）o t时间（小时）时间（小时）o W电能（千瓦时、度）电能（千瓦时、度）o 1度电度电=1千瓦时千瓦时2.3.4电功率与电能的关系电功率与电能的关系o