电工第一章课件

第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组11.了解电路的作用与组成部分；2.了解电路的建模思想；3.理解电压与电流参考方向的意义及其与实际方向的关系；4.掌握KCL、KVL的内容并能正确应用；5.了解电源的有载工作、开路与短路状态中，电压、电流与功率的特征；理解电功率和额定值的意义；6.会计算电路中各点的电位,熟悉电位的特点。本章教学要求:1.了解电路的作用与组成部分；本章教学要求:2第1章电路的基本概念与基本定律本节的要求：了解电路的作用及组成第1章电路的基本概念与基本定律本节的要求：了解电路的作用3电源电路：电流流通的路径。返回下一页上一页下一节＋－US电源电路：电流流通的路径。返回下一页上一页下一节＋－US4

作用之一：实现电能的传输、分配与转换1.电路的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线请欣赏例子强电电路的作用作用之一：实现电能的传输、分配与转换5上一页下一页电能的输送和分配发电厂主传输线500kV升压降压电压分配10kV降压变电站三相单相主设备(380V)插座(220V)仪表控制盘仪表单相返回上一页下一页电能的输送和分配发电厂主传输线升压降压电压分配降6架空输电线上一页下一页返回架空输电线上一页下一页返回7作用之二：实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用请欣赏例子弱电电路的作用作用之二：实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作8各种检测仪器上一页下一页返回各种检测仪器上一页下一页返回92.电路的组成部分电源:

提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2.电路的组成部分电源:提供负载:取用中间环节：传10直流电源直流电源:

提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:

提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒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。直流电源直流电源:信号处理：负载信号源:2.电路的组成11

电源、负载和中间环节电路的组成是什么？电源、负载和中间环节电路的组成是什么？12最简单电路的组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态的能量转化为电能的供电设备。负载：将电能转化为非电形态的能量的用电设备。连结导线：沟通电路、输送电能。

简单照明电路最简单电路的组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态的13电工第一章课件141.2电路模型本节要求：

了解几种理想电路元件；了解实际电路的建模思想1.2电路模型本节要求：15

电路模型：实际电路的数学模型如何建模？由理想元件的串、并联组成，近似地描述实际电路的电气特性。有哪些理想元件？电路模型：实际电路的数学模型如何建模？由理想元件的16电阻元件：描述消耗电能的特性，把电能转变为热能、光能、声能、机械能等符号：电感元件：描述存贮磁场能的特性符号：LR电阻元件：描述消耗电能的特性，把电能转变为符号：电感元件：描17电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：理想电压源：描述提供一定的电压的特性符号：+-Us电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：理想电压源：描述提供一18理想电流源：描述提供一定的电流的特性符号：IS还有许多其它的理想元件，以后慢慢学吧！理想电流源：描述提供一定的电流的特性符号：IS还有许多其它19建模思想是科研中一种很重要的思维方法请欣赏实际电路建模例！建模思想是科研中一种很请欣赏实际电路建模例！20手电筒电路模型(a)实际电路(b)电路模型(b)手电筒电路模型21干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热能干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热22晶体管放大电路(a)实际电路(b)电路模型(b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器电阻器晶体管放大电路(b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器23

根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型描述同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。线圈的几种电路模型(a)线圈的图形符号(b)线圈通过低频交流的模型(c)线圈通过高频交流的模型记住啰，很有用啰！根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的24线圈内阻存贮磁场能匝间电容效应线圈内阻存贮磁场能匝间电容25郑重声明：本课程介绍

电路模型（简称电路）的分析计算郑重声明：本课程介绍26请欣赏一些元器件实物！请欣赏一些元器件27

低频信号发生器的内部结构低频信号发生器的内部结构28

常用的干电池和可充电电池常用的干电池和可充电电池29电工第一章课件30电工第一章课件31电工第一章课件32电工第一章课件33电工第一章课件34电工第一章课件351.3电压和电流的参考方向本节的要求：理解电压与电流参考方向的意义及其与实际方向关系本节很重要，别打瞌睡啰！1.3电压和电流的参考方向本节的要求：理解电压与电流参考36电路中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E

(电位升高的方向)

电压U(电位降低的方向)高电位

低电位

单位kA、A、mA、μA低电位

高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV电路中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实37(2)参考方向的表示方法电流：Uab

双下标电压：(1)参考方向IE+_

在分析与计算电路时，对电压、电流任意假定的方向。Iab

双下标2.电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_(2)参考方向的表示方法电流：Uab双下标电压：(1)38实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系务必集中2分钟的精力实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；(3)实际39注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有若I40每个二端元件，电压、电流的参考方向应如何取？理论上，爱咋样取，就咋样取。不过，有大家习惯的取法。FOLLOWME每个二端元件，电压、电流的参考理论上，爱咋样41

对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图下所示。习惯的取法：取关联参考方向对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方42技巧：求解电路时，若事先并不知某元件上电流、电压的实际方向时，就取参考方向，通过计算结果就知啦！你知吗？技巧：求解电路时，若事先并不知某43电工第一章课件441.4欧姆定律本节的要求：复习欧姆定律内容；注意欧姆定律的公式表达。

1.4欧姆定律本节的要求：复习欧姆定律内容；45欧姆定律：流过电阻元件的电流与

其两端的电压成正比，

与其阻值成反比。初中就学过啦，不必啰嗦了！欧姆定律：流过电阻元件的电流与初中就学过啦，不必啰嗦了！46U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时，RU+–IRU+–I

表达式中有两套正负号：①式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；

②U、I值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。

通常取U、I参考方向相同。U=IR

U=–IR公式表达：请集中3分钟精神！U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时，RU+–IR47解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路48二端元件或单口网络端电压与电流的关系称为伏安特性。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻、非线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。二端元件或单口网络端电压与电流的关系称为伏安特性。I/AU/49电工第一章课件501.5电源有载工作、开路与短路本节的要求：了解电源的有载工作、开路与短路状态中，电压、电流与功率的特征；理解电功率和额定值的意义。1.5电源有载工作、开路与短路本节的要求：了解电源的有载51状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U=IR

特征:1.电源有载工作IR0R+

-EU+

-电流的大小由负载决定。或U=E–IR0电流的特征电压的特征状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U52电源端电压：IR0R+

-EU+

-在电源有内阻时，IU。U=E–IR0电源的外特性EUI0当R0<<R时，则UE，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。电源端电压的特征电源端电压：IR0R+-EU+-在电源有内阻时，I53UI=EI–I²RoP=PE

–P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率负载大小的概念:

负载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定)，等效电阻减小。IR0R+

-EU+

-U=E–IR0电路功率的特征为什么？负载并联也！UI=EI–I²RoP=PE–P负载电源54电源与负载的判别①根据U、I的实际方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+”端流出

（发出功率）；

负载：U、I实际方向相同，即电流从“-”端流出（吸收功率）。请集中4分钟的精神！IR+

-USU+

-I都是实际方向由此可得：电源与负载的判别①根据U、I的实际方向判别电源：U、I55电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI

0，电源；P=UI

0，负载。U、I参考方向相同，P=UI0，负载；

P=UI

0，电源。

②根据U、I的参考方向判别还有2分钟！UI可以证明：电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI0，56例1-1在图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,

U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,

I5=-3A。

试求：(1)各二端元件吸收的功率；

(2)整个电路吸收的功率。例1－1例1-1在图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,57

例1-1在图图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,

U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。整个电路吸收的功率为解：各二端元件吸收的功率为例1-1在图图示电路中，已知U1=1V,U2=-58电气设备的额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态欠载(轻载)：I<IN

，P<PN(不经济)

过载(超载)：I>IN

，P>PN(设备易损坏)额定工作状态：I=IN

，P=PN

(经济合理安全可靠)

1.额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN=220V

，PN=60W电阻：RN=100

，PN=1W

电气设备的额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值59特征:

状态：开关断开2.电源开路I=0电源端电压(开路电压)U

=U0=EP

=PE=△P=0①开路处的电流等于零，I

=0②开路处的电压U视电路情况而定。电路中某处断开时的特征:I+–U有源电路IRoR+

-EU0+

-功率的特征电压的特征电流的特征特征:状态：开关断开2.电源开路I=0电源端电压60状态：电源外部端子被短接3.电源短路

特征:电源端电压负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）U

=0

PE=P=I²R0P

=0①短路处的电压等于零，U

=0②

短路处的电流I视电路情况而定。电路中某处短路时的特征:I+–U有源电路IR0R+

-EU0+

-电流的特征电压的特征功率的特征状态：电源外部端子被短接3.电源短路特征:电源端电压负61电工第一章课件621.6基尔霍夫定律本节的要求：掌握KCL、KVL的内容；

能熟练地列写KCL、KVL方程本节是本章的重点！1.6基尔霍夫定律本节的要求：掌握KCL、KVL63支路：电路中的每一个分支。一条支路流过同一个电流，称为支路电流。结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路（中空）的回路。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1123介绍几个名词支路：电路中的每一个分支。结点：三条或三条以上支路的联接点。64支路：ab、bc、ca、…（共6条）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I下面可是一个很好的例子，莫错过啰！几条支路？几个结点？结点：a、b、c、d

(共4个）支路：ab、bc、ca、…（共6条）adbcE–+GR3R65回路：abda、abca、adbca…

（共7个）网孔：abd、abc、bcd（共3个）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I几个回路？几个回路？回路：abda、abca、adbca…网孔：abd、66数一数图示电路的支路、结点、回路和网孔数。数一数图示电路的支路、结点、回路和网孔数。67重点开始啦！重点开始啦！681.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：即:Ｉ入=

Ｉ出

叙述法之一：在任一瞬间，流进任一结点的电流等于流出该结点的电流。一般地:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1例：对于结点a，有：I1+I2=I3或：I1+I2–I3=01.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：即:Ｉ691.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：一般地:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1

叙述法之二：在任一瞬间，流进（或流出）任一结点的电流代数和为零。一般地：流进结点：+流出结点：－均为：参考方向1.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：一般地:Ｉ701.基尔霍夫电流定律(KCL)KCL的实质:电流连续性的体现。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1KCL：约束了电路中任一结点各支路间的电流1.基尔霍夫电流定律(KCL)KCL的实质:电流连续性的71电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。KCL的推广应用：I=?例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V这些电流：有的为正；有的为负电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面722.基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容：即：U=0叙述法之一：

在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2：

E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0

或I2R2+I3R3–E2=0

I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112

即:

电位升=

电位降即：

U=02.基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容：即：U=73叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。2.基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容

U=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112一般地：电位降：+电位升：－KVL：约束了电路中任一回路各元件间的电压叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压74

电位升=电位降E2=UBE+I2R2U=0

I2R2–E2+

UBE

=0开口电压可按回路处理1对回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_KCL的推广应用本重点讲解大约需要0.9分钟！坚持就是胜利！电位升=电位降U=0开口电压可按回路处理1对回75重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！76请欣赏例题请欣赏例题77例1：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I6R6–I3R3+I1R1=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I4R4+I3R3–E=0对回路adbca，沿逆时针方向循行：–I1R1+I3R3+I4R4–I2R2=0应用U=0列方程对回路cadc，沿逆时针方向循行：–I2R2–I1R1+E

=0adbcE–+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I例1：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I78

例2：如对图示电路的三个回路，沿顺时针方向绕行回路一周，写出的KVL方程。

123例2：如对图示电路的三个回路，沿顺时针方向绕行回路一周，写79电工第一章课件801.7电路中电位的概念及计算本节的要求：熟悉电位的概念；

会进行电位计算；

熟悉电位的特点；

熟悉电路的简化画法1.7电路中电位的概念及计算本节的要求：熟悉电位的概念；81电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”

。

通常设参考点的电位为零。1.电位的概念某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电压与电位的关系：a、b之间的电压a点电位b点电位你们的师兄、师姐经常在此犯错误！电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”。1.电位的82注意：①说某点电位的大小，一定要指明参考点；②某点有电位，但一点没有电压，两点之间才有电压

你可记住了？注意：①说某点电位的大小，一定要指你可记住了？83

电位的计算步骤:

(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；

(2)标出各电流、电压参考方向并计算；

(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位请欣赏例子，并注意归纳总结下面的重点内容讲解大约需要3分钟电位的计算步骤:请欣赏例子，下面的重点内容讲解大约需要3分84例1：求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd

。解：设a为参考点，即Va=0VVb=Uba=–10×6=60VVc=Uca

=4×20=80VVd

=Uda=6×5=30V设b为参考点，即Vb=0VVa

=Uab=10×6=60VVc

=Ucb=E1=140VVd

=Udb=E2=90Vbac204A610AE290VE1140V56AdUab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90VUab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V从上述计算，你能归纳出出什么结论？例1：求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd。解85(1)电位值是相对的，和参考点有关，参考点选取的不同，电路中各点的电位也将随之改变；(2)电路中两点间的电压值是固定的，和参考点无关，不会因参考点的不同而变；结论：你也归纳出了上述的结论吗？(3)电路中两点间的电压值是固定的，和计算路径无关。(1)电位值是相对的，和参考点有关，参考点选取的不(2)86bca204A610AE290VE1140V56Ad+90V205+140V6cd电路的简化画法省略电源，交代电位bca204A610AE2E156Ad+987例2:图示电路，计算开关S断开和闭合时A点的电位VA解:(1)当开关S断开时，如图（a)(2)当开关闭合时,电路如图（b）电流I2=0，电位VA=0V。电流I1=I2=0，电位VA=6V。电流在闭合路径中流通2KA+I12kI2–6V(b)2k+6VA2kSI2I1(a)开路了开路了例2:图示电路，计算开关S断开和闭合时A点解:(1)当88例3：电路如下图所示，(1)零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。(2)当电位器RP的滑动触点向下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？A+12V–12VBRPR1R212V–12V–BARPR2R1I解：零电位参考点去哪儿了？电路简化时，简没了。咋办？补上。例3：电路如下图所示，(1)零电位参考点在哪里？画电路图表89例3：电路如下图所示，(1)零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。(2)当电位器RP的滑动触点向下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？A+12V–12VBRPR1R212V–12V–BARPR2R1I（2）VA

=–IR1+12VB

=IR2–12当电位器RP的滑动触点向下滑动时，R1、R2不变例3：电路如下图所示，(1)零电位参考点在哪里？画电路图表90

第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组911.了解电路的作用与组成部分；2.了解电路的建模思想；3.理解电压与电流参考方向的意义及其与实际方向的关系；4.掌握KCL、KVL的内容并能正确应用；5.了解电源的有载工作、开路与短路状态中，电压、电流与功率的特征；理解电功率和额定值的意义；6.会计算电路中各点的电位,熟悉电位的特点。本章教学要求:1.了解电路的作用与组成部分；本章教学要求:92第1章电路的基本概念与基本定律本节的要求：了解电路的作用及组成第1章电路的基本概念与基本定律本节的要求：了解电路的作用93电源电路：电流流通的路径。返回下一页上一页下一节＋－US电源电路：电流流通的路径。返回下一页上一页下一节＋－US94

作用之一：实现电能的传输、分配与转换1.电路的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线请欣赏例子强电电路的作用作用之一：实现电能的传输、分配与转换95上一页下一页电能的输送和分配发电厂主传输线500kV升压降压电压分配10kV降压变电站三相单相主设备(380V)插座(220V)仪表控制盘仪表单相返回上一页下一页电能的输送和分配发电厂主传输线升压降压电压分配降96架空输电线上一页下一页返回架空输电线上一页下一页返回97作用之二：实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用请欣赏例子弱电电路的作用作用之二：实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作98各种检测仪器上一页下一页返回各种检测仪器上一页下一页返回992.电路的组成部分电源:

提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线2.电路的组成部分电源:提供负载:取用中间环节：传100直流电源直流电源:

提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:

提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒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。直流电源直流电源:信号处理：负载信号源:2.电路的组成101

电源、负载和中间环节电路的组成是什么？电源、负载和中间环节电路的组成是什么？102最简单电路的组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态的能量转化为电能的供电设备。负载：将电能转化为非电形态的能量的用电设备。连结导线：沟通电路、输送电能。

简单照明电路最简单电路的组成返回下一页上一页下一节EE电源：将非电形态的103电工第一章课件1041.2电路模型本节要求：

了解几种理想电路元件；了解实际电路的建模思想1.2电路模型本节要求：105

电路模型：实际电路的数学模型如何建模？由理想元件的串、并联组成，近似地描述实际电路的电气特性。有哪些理想元件？电路模型：实际电路的数学模型如何建模？由理想元件的106电阻元件：描述消耗电能的特性，把电能转变为热能、光能、声能、机械能等符号：电感元件：描述存贮磁场能的特性符号：LR电阻元件：描述消耗电能的特性，把电能转变为符号：电感元件：描107电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：理想电压源：描述提供一定的电压的特性符号：+-Us电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：理想电压源：描述提供一108理想电流源：描述提供一定的电流的特性符号：IS还有许多其它的理想元件，以后慢慢学吧！理想电流源：描述提供一定的电流的特性符号：IS还有许多其它109建模思想是科研中一种很重要的思维方法请欣赏实际电路建模例！建模思想是科研中一种很请欣赏实际电路建模例！110手电筒电路模型(a)实际电路(b)电路模型(b)手电筒电路模型111干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热能干电池提供电压干电池把电能转变为热能灯泡把电能转化为光能、热112晶体管放大电路(a)实际电路(b)电路模型(b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器电阻器晶体管放大电路(b)信号源晶体管电池（忽略内阻）变压器扬声器113

根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型描述同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。线圈的几种电路模型(a)线圈的图形符号(b)线圈通过低频交流的模型(c)线圈通过高频交流的模型记住啰，很有用啰！根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的114线圈内阻存贮磁场能匝间电容效应线圈内阻存贮磁场能匝间电容115郑重声明：本课程介绍

电路模型（简称电路）的分析计算郑重声明：本课程介绍116请欣赏一些元器件实物！请欣赏一些元器件117

低频信号发生器的内部结构低频信号发生器的内部结构118

常用的干电池和可充电电池常用的干电池和可充电电池119电工第一章课件120电工第一章课件121电工第一章课件122电工第一章课件123电工第一章课件124电工第一章课件1251.3电压和电流的参考方向本节的要求：理解电压与电流参考方向的意义及其与实际方向关系本节很重要，别打瞌睡啰！1.3电压和电流的参考方向本节的要求：理解电压与电流参考126电路中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E

(电位升高的方向)

电压U(电位降低的方向)高电位

低电位

单位kA、A、mA、μA低电位

高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV电路中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实127(2)参考方向的表示方法电流：Uab

双下标电压：(1)参考方向IE+_

在分析与计算电路时，对电压、电流任意假定的方向。Iab

双下标2.电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_(2)参考方向的表示方法电流：Uab双下标电压：(1)128实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系务必集中2分钟的精力实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；(3)实际129注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有若I130每个二端元件，电压、电流的参考方向应如何取？理论上，爱咋样取，就咋样取。不过，有大家习惯的取法。FOLLOWME每个二端元件，电压、电流的参考理论上，爱咋样131

对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图下所示。习惯的取法：取关联参考方向对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方132技巧：求解电路时，若事先并不知某元件上电流、电压的实际方向时，就取参考方向，通过计算结果就知啦！你知吗？技巧：求解电路时，若事先并不知某133电工第一章课件1341.4欧姆定律本节的要求：复习欧姆定律内容；注意欧姆定律的公式表达。

1.4欧姆定律本节的要求：复习欧姆定律内容；135欧姆定律：流过电阻元件的电流与

其两端的电压成正比，

与其阻值成反比。初中就学过啦，不必啰嗦了！欧姆定律：流过电阻元件的电流与初中就学过啦，不必啰嗦了！136U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时，RU+–IRU+–I

表达式中有两套正负号：①式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；

②U、I值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。

通常取U、I参考方向相同。U=IR

U=–IR公式表达：请集中3分钟精神！U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时，RU+–IR137解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路138二端元件或单口网络端电压与电流的关系称为伏安特性。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻、非线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。二端元件或单口网络端电压与电流的关系称为伏安特性。I/AU/139电工第一章课件1401.5电源有载工作、开路与短路本节的要求：了解电源的有载工作、开路与短路状态中，电压、电流与功率的特征；理解电功率和额定值的意义。1.5电源有载工作、开路与短路本节的要求：了解电源的有载141状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U=IR

特征:1.电源有载工作IR0R+

-EU+

-电流的大小由负载决定。或U=E–IR0电流的特征电压的特征状态：开关闭合,接通电源与负载负载端电压（电源端电压）：U142电源端电压：IR0R+

-EU+

-在电源有内阻时，IU。U=E–IR0电源的外特性EUI0当R0<<R时，则UE，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。电源端电压的特征电源端电压：IR0R+-EU+-在电源有内阻时，I143UI=EI–I²RoP=PE

–P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率负载大小的概念:

负载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定)，等效电阻减小。IR0R+

-EU+

-U=E–IR0电路功率的特征为什么？负载并联也！UI=EI–I²RoP=PE–P负载电源144电源与负载的判别①根据U、I的实际方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+”端流出

（发出功率）；

负载：U、I实际方向相同，即电流从“-”端流出（吸收功率）。请集中4分钟的精神！IR+

-USU+

-I都是实际方向由此可得：电源与负载的判别①根据U、I的实际方向判别电源：U、I145电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI

0，电源；P=UI

0，负载。U、I参考方向相同，P=UI0，负载；

P=UI

0，电源。

②根据U、I的参考方向判别还有2分钟！UI可以证明：电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI0，146例1-1在图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,

U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,

I5=-3A。

试求：(1)各二端元件吸收的功率；

(2)整个电路吸收的功率。例1－1例1-1在图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,147

例1-1在图图示电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,

U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。整个电路吸收的功率为解：各二端元件吸收的功率为例1-1在图图示电路中，已知U1=1V,U2=-148电气设备的额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备的三种运行状态欠载(轻载)：I<IN

，P<PN(不经济)

过载(超载)：I>IN

，P>PN(设备易损坏)额定工作状态：I=IN

，P=PN

(经济合理安全可靠)

1.额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。例：灯泡：UN=220V

，PN=60W电阻：RN=100

，PN=1W

电气设备的额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值149特征:

状态：开关断开2.电源开路I=0电源端电压(开路电压)U

=U0=EP

=PE=△P=0①开路处的电流等于零，I

=0②开路处的电压U视电路情况而定。电路中某处断开时的特征:I+–U有源电路IRoR+

-EU0+

-功率的特征电压的特征电流的特征特征:状态：开关断开2.电源开路I=0电源端电压150状态：电源外部端子被短接3.电源短路

特征:电源端电压负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）U

=0

PE=P=I²R0P

=0①短路处的电压等于零，U

=0②

短路处的电流I视电路情况而定。电路中某处短路时的特征:I+–U有源电路IR0R+

-EU0+

-电流的特征电压的特征功率的特征状态：电源外部端子被短接3.电源短路特征:电源端电压负151电工第一章课件1521.6基尔霍夫定律本节的要求：掌握KCL、KVL的内容；

能熟练地列写KCL、KVL方程本节是本章的重点！1.6基尔霍夫定律本节的要求：掌握KCL、KVL153支路：电路中的每一个分支。一条支路流过同一个电流，称为支路电流。结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路（中空）的回路。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1123介绍几个名词支路：电路中的每一个分支。结点：三条或三条以上支路的联接点。154支路：ab、bc、ca、…（共6条）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I下面可是一个很好的例子，莫错过啰！几条支路？几个结点？结点：a、b、c、d

(共4个）支路：ab、bc、ca、…（共6条）adbcE–+GR3R155回路：abda、abca、adbca…

（共7个）网孔：abd、abc、bcd（共3个）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I几个回路？几个回路？回路：abda、abca、adbca…网孔：abd、156数一数图示电路的支路、结点、回路和网孔数。数一数图示电路的支路、结点、回路和网孔数。157重点开始啦！重点开始啦！1581.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：即:Ｉ入=

Ｉ出

叙述法之一：在任一瞬间，流进任一结点的电流等于流出该结点的电流。一般地:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1例：对于结点a，有：I1+I2=I3或：I1+I2–I3=01.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：即:Ｉ1591.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：一般地:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1

叙述法之二：在任一瞬间，流进（或流出）任一结点的电流代数和为零。一般地：流进结点：+流出结点：－均为：参考方向1.基尔霍夫电流定律(KCL)定律的内容：一般地:Ｉ1601.基尔霍夫电流定律(KCL)KCL的实质:电流连续性的体现。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1KCL：约束了电路中任一结点各支路间的电流1.基尔霍夫电流定律(KCL)KCL的实质:电流连续性的161电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。KCL的推广应用：I=?例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V这些电流：有的为正；有的为负电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面1622.基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容：即：U=0叙述法之一：

在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2：

E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0

或I2R2+I3R3–E2=0

I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112

即:

电位升=

电位降即：

U=02.基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容：即：U=163叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。2.基尔霍夫电压定律（KVL)定律的内容

U=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112一般地：电位降：+电位升：－KVL：约束了电路中任一回路各元件间的电压叙述方法之二：在任一瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中各段电压164

电位升=电位降E2=UBE+I2R2U=0

I2R2–E2+

UBE

=0开口电压可按回路处理1对回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_KCL的推广应用本重点讲解大约需要0.9分钟！坚持就是胜利！电位升=电位降U=0开口电压可按回路处理1对回165重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！重点结束啦！各位辛苦了！你现在打瞌睡，我没意见啦！166请欣赏例题请欣赏例题167例1：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I6R6–I3R3+I1R1=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I4R4+I3R3–E=0对回路adbca，沿逆时针方向循行：–I1R1+I3R3+I4R4–I2R2=0应用U=0列方程对回路cadc，沿逆时针方向循行：–I2