电路基础知识课程课件

1.1电路和电路模型1.2电流电压及其参考方向1.3电功率和电能1.4电阻元件和欧姆定律

1.5电压源和电流源

1.6基尔霍夫定律第1章电路的基本概念和基本定律1.1电路和电路模型目的与要求1了解电路和电路模型的概念2理解电源、负载的定义重点与难点重点：电源、负载难点：电路模型1.1.1电路(一）

1.电路是电流的流通路径,它是由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。复杂的电路呈网状,又称网络。电路和网络这两个术语是通用的。2.电路的一种作用是实现电能的传输和转换。另一种作用是实现信号的处理。1.1.1电路（二）电源：电路中提供电能或信号的器件

负载：电路中吸收电能或输出信号的器件图1.1电路的组成1.1.2理想电路元件1.在一定条件下对实际器件加以理想化,只考虑其中起主要作用的某些电磁现象。2.理想电路元件是一种理想化的模型,简称为电路元件。电阻元件是一种只表示消耗电能的元件;电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件;电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件等。3.对具有两个引出端的元件,称为二端元件;对具有两个以上引出端的元件,称为多端元件。1.1.3电路模型

实际电路可以用一个或若干个理想电路元件经理想导体连接起来模拟,这便构成了电路模型。教学方法

鼓励学生自己找出日常生活中的电源负载，帮助学生理解电源、负载的定义。思考题1.什么叫电路模型？建立电路模型时应注意什么问题？2.电工基础课研究的主要对象是什么？1.2电流、电压及其参考方向目的与要求1.理解电流、电压的参考方向2.会判断电流、电压的实际方向

重点与难点重点电流、电压的参考方向

难点1.参考方向与实际方向间的关系2.两点间电位与电压的关系1.2.1电流及其参考方向（一）1.电流：带电粒子（电子、离子等）的定向运动,称为电流。用符号i表示,即 2.

电流的实际方向：正电荷运动方向。1.2.1电流及其参考方向（二）3.直流：当电流的量值和方向都不随时间变化时,称为直流电流,简称直流。直流电流常用英文大写字母I表示。交流：量值和方向随着时间按周期性变化的电流,称为交流电流,简称交流。常用英文小写字母i表示。1.2.1电流及其参考方向（三）4.单位：安［培］,符号为A。常用的单位有千安（kA）,毫安（mA）,微安（μA）等。1.2.1电流及其参考方向（四）5.在分析与计算电路时,常可任意规定某一方向作为电流的参考方向或正方向。图1.2电流的参考方向1.2.2电压及其参考方向（一）1.电路中A、B两点间的电压是单位正电荷在电场力的作用下由A点移动到B点所减少的电能,即 式中,Δq为由A点移动到B点的电荷量,ΔWAB为移动过程中电荷所减少的电能。1.2.2电压及其参考方向（二）电压的实际方向：是使正电荷电能减少的方向。电压的SI单位：是伏［特］,符号为V。常用的单位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。1.2.2电压及其参考方向（三）3.量值和方向都不随时间变化的直流电压,用大写字母U表示。交流电压,用小写字母u表示。图1.3电压的参考方向1.渐2.行2电压数及其窑参考践方向氧（四需）4.若电禁压的菠参考廊方向带与实早际方疼向一漠致，额电压顽为正仁。若电压为的参考疗方向与鸡实际方钥向相反谣，电压液为负。5.秋分析窄电路串时，剧首先淋应该强规定狭电流闲电压届的参扰考方将向。1.2烂.2电压立及其源参考袋方向县（五组）6.元准件的电揭压参考锐方向与摄电流参疏考方向承是一致脱的,险称为关联府参考给方向坏。图1.4电流和电压的关联参考方向1.穷2.公3电位贺（一值）1.在电技路中崭任选归一点并,融叫做茂参考仅点,当则腾某点浙的电腐位就捎是由短该点行到参每考点望的电僚压。1.2北.3电位及（二吹）2.门如果团已知a、气b两点渴的电来位各伶为创,探,棉则博此两章点间扣的拴电压即两殿点间射的电挣压等斤于这拌两点称的电器位的皆差3.烈参考拆点不具同，两各点贡的电敢位不医同，垒但两歌点间址的电街压与安参考胖点的提选择乐无关麻。教学方傲法通过庸自学夫的方俯法引村入参瓦考方晋向的贡定义思考商题为什么字要在电旷路图上男规定电俘流的参伶考方向仆？请说也明参考云方向与宪实际方除向的关尘系？2.电胁压参考皇方向都源有哪些悬表示方球法？1.旗3电功率凯和电能目的黄与要扰求会计弓算电萍功率震和电婚能2.岩会判断遍电源、鲜负载重点达与难犁点重点电功南率和蛾电能挑的计娇算难点关联参考考方向陶和非关易联参考旺方向下筹电功率1.功率定义搞：传随递转博换电阴能的锣速率痕叫电沾功率芬，简狭称功或率，用p或P表示。2.功率俗的正夏负如果寨电流计、暑电压湾选用清关联拘参考拜方向洋,彩则所疲得的p应看禁成支隙路接稀受的惭功率券,椅计算应所得情功率瘦为负来值时奖,远表示裁支路横实际决发出码功率勤。如插果电践流、猫电迟压选拆择非验关联兴参考茅方向个,p应看收成支偏路发赏出的仰功率慰,卖即计误算所遥得功哥率为匪正值砖时,体表刑示支均路实呜际发劝出功苍率;鹅计呈算所咬得功潮率为苏负值践时,催表舟示支峰路接晕受功辈率。3.直流壁功率在直珍流情刊况下功率的胡单位为严瓦［特怠］,猾简称瓦灯,符却号为W,常用萄的有雕千瓦念（kW）坊、兆瓦（MW肚）和毫瓦笔（mW）等。4.电能的衬计算（招一）从t0到t时间内补,电踏路吸收缎（消耗次）的电绪能为直流时钥，有4.电能的啊计算（米二）所有元兄件接受忠的功率疫的总和距为零。裙这个结恩论叫做桂“电路蔑的功率圣平衡”铅。例1.1（一）图1.置5所示为避直流电线路,U1=4分V,U2=-巩8V靠,U3=6V始,I=4A图,求各元漂件接受戴或发出帖的功率P1、P2和P3,并求妄整个亏电路绳的功颂率P。图1循.5睁例管1.1尖图例1.溪1（二）解：P1的电压烈参考方不向与电负流参考木方向相银关联,滋故P1=U1I=4×泊4=1民6W位(接受呀16W)患P2和P3的电压取参考方触向与电阵流参考欠方向非承关联,进故P2=U2I=(-铁8)×绳4=-讲32W尘(接受例32W)采P3=U3I=6证×4歉=2弟4W盖(发出适24W)扑整个电洲路的功剃率P,设接受瞧功率为雨正,稻发出功卖率为负跟,故P=16弯+32拳-24证=24饶W娘Ⅳ、教捷学方屠法讲授挪法Ⅴ、颂思考眠题1.当摆元件电在流，电尚压选择妖关联参炕考方向磨时，什朴么情况帝下元件也接受功盛率？什湾么情况司下元件办发出功足率？2.有旨两个电绒源，一仰个发出革的电能挺为10高00kW援.h厨,另一那个发浇出的战电能箩为5擦00kW.杨h。是否可冠认为前忘一个电搅源的功无率大，曲后一个肆电源的系功率小恰？1.尽4电阻慈元件趁和欧螺姆定池律目的与洽要求1.掌浮握电阻拘元件上躁的欧姆陶定律2.汉理解课电路丑短路婚、开括路时存的特帆点重点与充难点重点欧姆安定律隙、电节导难点珠1肠.短路坐、开降路袭2.塞应用眉欧姆忍定律速时正书负号晃的确墙定1.电阻元恼件（一厕）电阻吴元件昨是一苦个二窃端元糟件,沙它义的电承流和解电压介的方骂向总父是一运致的浊,缎它的匀电流容和电谱压的唤大小叠成代吊数关缸系。电流会和电久压的寇大小峰成正银比的刊电阻过元件骆叫线区性电京阻元旱件。唯元部件的伯电流专与电霸压的根关系乖曲线谷叫做僻元件布的伏役安特纯性曲遍线。线性电缠阻元件中的伏安费特性为螺通过坐荡标原点展的直线乳,这袖个关系旅称为欧哗姆定律桐。1.电阻元话件（二欧）图1染.6携线性厅电阻的晌伏安特财性曲线2.欧姆定锁律在电蕉流和末电压寄的关联盖参考谨方向下,姥线希性电驳阻元敞件的渡伏安密特性量如图名1.扒6所恋示,欧姆通定律次的表惨达式仿为式中,R是元件欢的电阻纵,它雁是一个晴反映电篇路中电方能消耗调的电路价参数,捡是一反个正实丸常数。式中电斯压用V表示柔,服电流块用A表示驴时,疮电计阻的最单位接是欧抬［姆丽］,押符击号为Ω。电阻的秤十进倍挂数单位铲有千欧撇（kΩ誉）、兆欧熔（MΩ）等。(1萌.7翼)３.非线性答电阻元挠件电流杠和电搬压的蚊大小假不成杰正比派的电绪阻元卵件叫非线性亩电阻元牌件。本书盏只讨虎论线寻性电魔阻电钱路。4.电导令G=1婚/R乡丰,则式（晨1.7者）变为式中,G称为济电阻出元件影的电忽导,尸单芦位是副西［矩门子阴］,港符源号为S。如果线验性电阻饰元件的形电流和呢电压的预参考方脖向不关慰联,通则欧姆其定律的晒表达式视为或(1夹.8斑)5.功率在电流探和电压剃关联参溉考方向姻下,电任何瞬品时线性条电阻元完件接受谨的电功志率为线性电间阻元件管是耗能惹元件。6.焦耳定卵律若电流艇不随时砌间变化苍,以上惯两式钓称为来焦耳脸定律撕。如果积电阻绍元件超把接阳受的鹿电能湿转换刘成热岭能,配则币从t0到t时间冷内。渴电阻呆元件谣的热仪［量怎］Q,也就疫是这秃段时仗间内智接受聪的电深能W为7.两种特矩殊情况线性电某阻元件席有两种欠特殊情奇况值得鸦注意:云一种怎情况是损电阻值R为无限同大,票电压为绳任何有君限值时颠,其表电流总冤是零,峰这时合把它称摇为“开路元”;另温一种情醉况是电路阻为零雅,电鹅流为任隶何有限芬值时,坐其电站压总是号零,德这时把友它称为“短路秤”。例1.粘2有22亩0V,太100耗W灯泡舒一个旬,配其灯畜丝电颠阻是维多少鉴？每龄天用经5h,一个月们（按3晒0天计贡算）消照耗的电济能是多俩少度？律解灯泡灯会丝电阻炒为一个蜜月消膀耗的突电能侨为教学方闻法“欧姆企定律”武在物理肿课中曾蝇经接触借过，这庄里可采鹊用先自折学的形除式，提落出问题顾：电工变基础课声中的“仪欧姆定稻律”郊与物理悬中的兴“欧姆夺定律”得有何慌不同？思考惰题1.线散性电阻塌元件的革伏安关劲系是怎嫌样的?奴2迫.线同性电阻垄元件接么受功率黄的计算春公式有次哪些？1.厘5电压点源和里电流饮源目的与惜要求理解漆理想新电压住源、粗理想犯电流吉源的检特点重点与蹦难点重点理想电渠压源、班理想电帮流源的长特点难点独立做源、羊受控拌源1.祖电筒压源败是一负个理遭想二星端元达件。难它具找有两个特弓点:(1居)框电压逃源对皮外提乒供的煎电压u(t)是某鸭种确卵定的丝式时间涝函数键,点不会肯因所次接的跌外电补路不亦同而问改变熔,邀即u(t)=us(t)。(2)通过过电压衰源的鸭电流i（t）随外国接电佣路不背同而双不同罗。常团见的宾电压省源有梅直流灾电压应源和块正弦斤交流环电压案源。一、蹈电压鉴源（库一）一、电悟压源（偿二）图1.7电压源电压波形一、电名压源（昂三）图1.8悔直犹流电压售源的伏坏安特性图析1.蚂8数是直勇流电焰压源误的伏除安特樱性。一、电资压源（庭四）2.电猾压为零盒的电压众源相当但于短路锄。3.欠由图毫1.农7(a)知,独电压源庄发出的匙功率为p＞肃0时,貌电压源扒实际上镰是发出常功率；p＜共0时,生电策压源斑实际率上是轿接受莫功率榆。1.兰电流错源也悬是一谷个理赌想二矩端元浅件,它有形以下肚两个五特点:电流饺源向础外电认路提污供的吴电流i(t)是某笔种确走定的愉时间违函数撞,续不会缓因外车电路驳不同贞而改破变,停即i(t)=is,is是电流境源的电标流。(2漆)葬电流班源的甘端电客压u(t)随外接差的电路私不同而阻不同。销2.如拖果电流旺源的电如流is=Is(Is是常恼数)尺,栽则为膨直流每电流假源。二、电衔流源（抵一）二、雁电流搁源（迫二）图1撒.9怜电怠流源勤及直桶流电丢流源答的伏痕安特强性二、聋电流纱源（乓三）3.电惠流为零寄的电流难源相当教与开路胁。4.电右流源发延出的功米率为p＞趋0,电流愁源实恭际是聋发出钞功率摊;p＜汪0,电流源堤实际是弦接受功勇率。5.电忆压源和根电流源漫,称为独立解源。在电些子电路锐的模型状中还常貌常遇到斑另一种智电源,榨它们统的源电厅压和源聋电流不尺是独立潮的,壳是受电摊路中另滴一处的佣电压或西电流控雕制,追称为受控源现或非独株立源例1.3（一造）计算挠图如1.佩10良所左示电灭路中缴电流牌源的套端电涨压U1,初5Ω电阻俘两端风的电侨压U2和电痕流源松、电坦阻、诸电压芹源的查功率P1,P2,P3。图1服.10朋例1.踏3图例1.欧3（二）电流源津的电流径、电压菠选择为晕非关联兆参考方妹向,乔所以泽P1=U1Is=1诞3×朋2=原26愧W宪(发出瞧)筋电阻寻的电包流、役电压朽选择吐为关境联参域考方国向,锋所毛以P2=1膛0×鞠2=报20座W来(接受生)上电压源右的电流府、电能压选择更为关联若参考方嗽向,极所以P3=2畅×3昨=6湖W组(接受爽)读解：教学方曲法以实际夕电池为蚁例来阐怀述电压标源的特倡点1.姿直流妖电压条源的迁电流爸是怎干样变爆化的皂？2.俗直流电岛流源的四端电压乖怎样确只定？举陕例说明因。思考纸题1.6基尔霍竞夫定律猫目的樱与要胀求1.都理解全支路原、节柏点、宏回路楚、网些孔的童定义2.掌货握基尔航霍夫电乘流定律集、基尔胳霍夫电粉压定律重点他与难捕点重点基尔丝式霍夫践电流信定律销、基念尔霍励夫电姜压定铺律难点用基尔之霍夫定责律分析耽电路基尔转霍夫逃定律抢是集嘴中参堵数电狸路的决基本贸定律,它包魔括电鉴流定电律和赴电压却定律（1）支路:电路中燃流过同郊一电流促的一个徐分支称另为一条肺支路。（2均）节点:鬼三条孟或三劈燕条以束上支倒路的刑联接结点称滔为节徐点。(3禾)回路:储由若屠干支纪路组柏成的肃闭合古路径闪,其盟中每姓个节签点只业经过炒一次终,宴这条底闭合浪路径考称为渐回路盼。(4弄)网孔:疤网孔距是回粉路的角一种据。将喇电路咐画在冠平面监上,做在恭回路间内部申不另悲含有荣支路颗的回贺路称朱为网疼孔。一、广相关消名词二、饶基尔液霍夫最电流垄定律少（KC虎L）（一）1.在因集中参已数电路药中,炭任何时删刻,坟流出（消或流入狱）一个引节启点的娱所有支反路电流耗的代数互和恒等躁于零,愁这就齐是基尔匪霍夫倒电流甚定律,简惜写为KCL露。二、装基尔驶霍夫电弱流定律赠（KC惠L）（二）（1.14）写出一执般式子姐,为∑i=0侵把式涨（1迷.1朱4）叉改写电成下杯式,烤即伶i1=i3+i4对图架1.1载1中纳的节点a,应用KCL则有二、且基尔详霍夫严电流馅定律虽（KCL）（三）图1.11电路实例二、爽基尔旋霍夫脂电流环定律班（KCL）（四）2.曲在集问中参本数电扰路中救,庭任何禁时刻帮,禾流入葱一个习节点号电流翼之和乱等于侄流出鲜该节括点电墨流之以和。3.KCL原是判适用集于节肝点的抗,偿也可银以把否它推王广运谣用于准电路银的任朗一假养设的融封闭挠面。盆例如亏图1烈.1誉1所手示封伍闭面S所包廉围的闷电路摩。三、景基尔灵霍夫每电压拘定律仿（KVL）（一）（1.16）1.定义：在集中啦参数电涉路中,油任何什时刻,缩慧沿着枕任一个耳回路绕责行一周鲜,所寻有支路吗电压的韵代数和锁恒等于军零,海这就是基尔语霍夫罢电压竞定律,简测写为KVL茅。用数章学表永达式麦表示直为三、稼基尔领霍夫构电压抬定律识（KV捞L）（二）2.像在防写出赵式（这1.牌16害）时识,先要盖任意泳规定犯回路宵绕行焰的方鸭向,笼凡赞支路与电压放的参旋考方悬向与腾回路滔绕行拿方向继一致锐者,神此乎电压林前面踏取“锻+”片号,乖支闸路电纱压的演参考炕方向繁与回糖路绕维行方言向相当反者虑,姻则电还压前辈面取浓“-铃”号球。在图粘1.碌11示中,言对兄回路ab尘cg备a应用KVL啄,有三、割基尔叶霍夫电独压定律食（KVL）（三）（1.17）3.怀如膜果一真个闭刻合节虑点序分列不技构成棒回路波,窜例如架图1它.1父1中鹊的节乱点序当列acg麦a,在节点ac之间施没有迎支路唱,针但节伍点ac之间有曾开路电授压uac,溉KVL同样诸适用悄于这漆样的碌闭合额节点誓序列扔,匪即有三、胜基尔木霍夫阔电压淘定律详（KVL）（四）4.厘将催式（1还.17御）改写呆为电路中昆任意两夕点间的语电压是气与计算苍路径无帐关的,虑是单垦值的。贪所以,锁基尔甩霍夫电抹压定律恐实质是眠两点间闹电压与赌计算路啦径无关恳这一性宅质的具览体表现笛。不论愈元件勿是线看性的楚还是