信息技术学院电工及自动化系

时维铎信息技术学院电工及自动化系办公地点:4322办公电话:85427523《电工技术》任课教师简介绪论1.电的应用1.MPG2.电的应用2.MPG3.电的应用3.MPG4.电的应用4.MPG课程名称：《电工及电子技术》教材名称：《电工学》

秦曾煌主编高教出版社课程内容：电工基础

电机拖动

电子技术数字电路学习课时：

120学时4872学习方法：理论学习、实验和(课程实习)。《电工技术》课程简介课程性质：非电工科专业必修、3+5学分、考试课程要求1.

作业要求：①每人准备两本作业本。电工及电子技术练习簿班级_______姓名_______学号_______②在作业本上贴班级识别条。③每周交一次作业，课代表收齐后按学号顺序整理好交我处。课程要求3.答疑时间：在课间、课后或到4322办公室。4.课后各班长到我处登记联系电话。2.实验要求：实验时必须穿鞋套,

实验地点:4308

、4311、4313

实验时间、内容在课堂上通知；

实验报告用统一实验纸，在下次实验时交（按学号排序）。课时分配总学时：48学时实验：8学时第1章电路的基本概念与基本定律（4学时）第2章电路的分析方法（5学时）第3章电路的暂态分析（4学时）第4章正弦交流电路（9+2学时）第6章变压器（3学时）第7章交流电动机（7+2学时）第8章直流电动机（4+2学时）第5章三相电路（4+2学时）第10章继电接触器控制系统（4+2学时）本章要求:1.理解电路的作用和组成部分2.理解电压与电流参考方向的意义；3.理解电路的基本定律并能正确应用；4.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；5.掌握基尔霍夫定律6.掌握支路电流法第1章电路的基本概念与基本定律(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1、电路的作用电路是电流的通路，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。

发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线§1.1电路的作用与组成§1.1电路的作用与组成电源:

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、电路的组成电路由电源、负载和中间环节组成§1.1电路的作用与组成2、电路的组成直流电源直流电源:

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。手电筒的电路模型

为便于分析电路，一般将实际电路用足以反映其电磁性质的理想电路元件(或其组合)来模拟替代，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。§1.2电路模型R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关电池：是电源元件（电源）其参数为电动势E

和内阻Ro组成。灯泡：具有消耗电能的性质是电阻元件（负载）其参数为R。筒体：用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计。开关：用来控制电路的通断。（中间环节）今后分析的都是电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。手电筒的电路模型§1.2电路模型●定义:电路中的带电粒子

受到电源电场力的

作用,形成有规则的

定向运动称为电流。●大小:电流强度(单位时间内流过的电荷量)

。●方向:规定正电荷量移动的方向。1、电流●单位:安培（A）--1库仑/1秒千安（KA）、毫安（mA）、微安（uA）1KA=1000A、1A=1000mA、1mA=1000uA§1.3电压和电流的参考方向一、电路基本物理量的实际方向●定义:电场力把单位正电荷从电路的a点移到b点所做的功称为ab两点间的电压。●大小:●方向:规定从高电位指向低电位为正方向。2、电压●单位:伏特（V）千伏（KV）、毫伏（mV）、微伏（uV）1KV=1000V、1V=1000mV、1mV=1000uV其中A为电场力把电荷Q从a点移到b点所做的功。abUab§1.3电压和电流的参考方向一、电路基本物理量的实际方向●定义:外力克服电场力把单位正电荷从电源负极移到正极所的功称为电动势（E）●大小:●方向:规定从低电位（负极）指向高电位（正极）为正方向。3、电动势●单位:伏特（V）千伏（KV）、毫伏（mV）、微伏（uV）其中A外力移动正电荷所做的功。abUabE§1.3电压和电流的参考方向一、电路基本物理量的实际方向物理中对基本物理量规定的方向一、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§1.3电压和电流的参考方向(2)参考方向的表示方法电流：Uab

双下标电压：(1)参考方向（正方向）IE+_在分析与计算电路时，对电压或电流任意假定的方向。Iab

双下标二、电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_§1.3电压和电流的参考方向实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负。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aabRIabRU+–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。实际三、实际方向与参考方向的关系§1.3电压和电流的参考方向开关闭合,接通电源与负载●负载端电压U=IR

1、电压与电流或U=E–IRo+IR0

-EU+

-一、电源有载工作§1.5

电源有载工作、开路与短路①

电流的大小由负载决定。●电流R②在电源有内阻时，I

U。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。U=E–IRo+IR0

-EU+

-一、电源有载工作§1.5

电源有载工作、开路与短路UI=EI–I²Ro2、功率与功率平衡P=PE

–P负载取用功率电源产生功率内阻消耗功率③电源输出的功率和电流由负载决定。R负载大小的概念:

负载增加指负载取用的电流和功率增加(U一定)。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。

⑴根据U、I的实际方向判别⑵根据U、I的参考方向判别电源：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）。3、电源与负载的判别一、电源有载工作§1.5

电源有载工作、开路与短路一、电源有载工作§1.5

电源有载工作、开路与短路额定值:允许电气设备长期正常运行时规定使用

的电压、电流和功率值。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

4、额定值一、电源有载工作§1.5

电源有载工作、开路与短路5、电气设备的三种运行状态过载（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)欠载（轻载）：

I<IN

，P<PN(不经济)二、电源开路§1.5

电源有载工作、开路与短路+IR0

-EUo+

-R特征:开关断开I=0电源端电压

(开路电压)U

=U0=EP=0负载功率三、电源短路§1.5

电源有载工作、开路与短路+IR0

-ER特征:电源未经负载直接构成通路U

=0P=0负载功率短路电流

(很大)PE=△P=I2R0电源产生的功率全部被内阻消耗电源很快烧毁电源到短路点的导线发热--很快烧毁绝缘、导线熔化、引起火灾—必须防止短路（熔断器）I1I2I3123§1.6基尔霍夫定律●支路：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。●结点：三条或三条以上支路的联接点。（a、b）●回路：由支路组成的闭合路径。（3）●网孔：内部不含支路的回路。（2）一、电路名词解释+-E2R2+-R3R1E1ba例1：支路：ab、bc、ca、…（共6条）回路：abda、abca、adbca…

（共7个）结点：a、b、c、d

(共4个）网孔：abd、abc、bcd（共3个）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I§1.6基尔霍夫定律一、电路名词解释1、KCL在任一瞬间，流进任一结点电流的代数和等于流出该结点电流的代数和。§1.6基尔霍夫定律二、基尔霍夫电流定律(KCL)+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3ba（结点a：I1+I2–I3=0）

即:Ｉ入=

Ｉ出或:Ｉ=0I1+I2=I32、KCL证明§1.6基尔霍夫定律二、基尔霍夫电流定律(KCL)设：I１=I２=I3=1Ａ

=１库仑/秒I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1在结点a处则：有2库仑/秒的电荷流入；有1库仑/秒的电荷流出。

电荷1库仑/秒的速度发生堆积。同理在b结点处有-1库仑/秒电荷发生堆积。2、KCL证明§1.6基尔霍夫定律二、基尔霍夫电流定律(KCL)I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1两结点堆积的电荷产生引力实际：没有发生巨大的爆炸—没发生堆积假设错误——KCL定律成立巨大爆炸力3、KCL的推广§1.6基尔霍夫定律二、基尔霍夫电流定律(KCL)KCL可推广应用于任意假设的闭合面所包围的电路。I=?例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中电位升的代数和等于电位降的代数和。即：IR=E或U=0在任一瞬间，某电荷从回路中任一点出发，沿回路循行一周又回到原出发点，该电荷所具有的电势能不变。回路1：回路2：I1R1+I3R3=E1I2R2+I3R3=E212三、基尔霍夫电压定律（KVL)§1.6基尔霍夫定律I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11．列方程前标注回路循行方向；电位降=电位升UBE+I2R2=

E2U=0

I2R2–E2+

UBE

=02．应用

IR=E列方程时，项前符号的确定：

如循行方向与I的方向一致则该IR取正,反之取负。

如循行方向与E的方向一致则该E取正,反之取负。3.开口电压可按回路处理

注意：1对回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_§1.6基尔霍夫定律例：对网孔dabd：对网孔acba：对网孔bcdb：I1

R1+

I6R6–I3R3=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I3R3+I4R4=E对回路acbda，沿顺时针方向循行：I1R1+I2

R2

-I4R4–I3

R3

=0应用U=0列方程对回路dacd，沿顺时针方向循行：I1

R1+I2R2=E§1.6基尔霍夫定律R6adbcE–+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I§2.4支路电流法支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解。对上图电路支路数：b=3结点数：n=2123回路数：=3单孔回路（网孔）=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3ba§2.4支路电流法1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路

标出回路循行方向。2.应用KCL对结点列出(n－1)个独立的结点电流方程。3.应用KVL对回路列出b-(n-1)个独立的回路电压方程

（通常可取网孔列出）

。4.联立求解b个方程，求出各支路电流。支路电流法的解题步骤:§2.4支路电流法对结点a：例1：12I1+I2–I3=0对网孔1：对网孔2：I1R1+I3R3=E1I2R2+I3R3=E2(1)应用KCL列(n-1)个结点电流方程(2)应用KVL选网孔列回路电压方程(3)联立求解+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3ba(4)用非网孔回路电压方程验算§2.4支路电流