《电工基础》课件-项目一 电路的基础概念

电工基础Worksummary电路的基础概念01

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】电路和电路模型

01在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标1.了解电路的概念、作用和组成等;2.掌握电路和电路模型的概念；能力目标能区分电源与负载，具有看图的能力；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电路及其功能电路的概念电流的路径，是各种电路元器件按一定方式连接起来组成的总体。专业教学资源库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

(1)实现电能的传输、分配与转换电力系统中：电路及其功能放大器扬声器话筒电子技术中(2)实现信号的传递与处理电路及其功能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...输电线电路各组成部分作用：0201电源：将非电能转换成电能的装置。（干电池、蓄电池、发电机或信号源）03中间环节：把电源与负载连接起来的部分。（连接导线、开关、变压器、）负载：将电能转换成非电能的用电设备。（电灯、电炉、电动机等）负载电源开关连接导线电路及其功能理想元件反映实际电路元件在电路中的主要电磁性质的元件.理想电路元件主要有电阻、电感、电容和电源元件等。有规定的元件符号。电路模型电阻器电容器线圈，绕组电源

实际电气元器件电压源电流源

理想元件模型符号电路模型负载电源开关连接导线电路模型R+RoUS–S+U–I电池导线灯泡开关实体电路电路图电路模型：将实际电路用理想化的电路元件连接而成的。电路图：用特定的符号代表元件连接成的图形。

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】电路的基本物理量１.２在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标1.掌握电流、电压、电位、电功率、电能等基本物理量;2.掌握电压、电流的参考方向；能力目标１.能正确使用万用表测量电阻的阻值，判断电阻器的质量；２.熟练使用万用表测量电压、电流及电位。素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电流的定义

电荷的定向运动形成电流。专业教学资源库电流的大小：用电流强度来衡量。即单位时间内通过导体横截面的电量。交流电流i:大小和方向变化的电流。

恒定电流（直流I）:大小和方向不随时间变化的电流。

****一般大写字母表示直流，小写字母表示交流Ⅰ电流正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向(客观存在）电流的单位：

A（安培）、kA（千安）mA(毫安）、μA（微安）电流的实际方向：

Ⅰ电流问题：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向A→B？电流方向B→A？E1ABRE2IRⅠ电流解决方法：0201在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；03根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式并计算；根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致；若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。电流参考方向：任选一方向作为电流方向(任意假定的方向)例：Iab=-Iba***参考方向选定后电流值才有正负之分，否则正负值无意义。Ⅰ电流Ⅰ电流电流参考方向的表示方法：

箭头：abRIIab

双下标实际方向与参考方向的关系：

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。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向aabRI注意：值为“+”——电流真实方向与参考方向一致；值为“–”——电流真实方向与参考方向相反。Ⅱ电压电压的定义：

（又称电位差）衡量电场力做功本领大小的物理量。电场力把单位正电荷从一点移到另一点所做的功。电压的单位：

V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）电压的实际方向：

由高电位端指向低电位端电压的参考方向：任选一方向为电压正方向。

电压表示方法：①箭头②正（+）负（－））极性③双下标U+-UabUabUab=-UbaⅡ电压

****在指定的电压参考方向下计算出电压值的正负，若为正，则电压实际方向与参考方向一致。若为负，则实际方向与参考方向相反。上面各图ab两点电压的实际方向？电压与电流的关联与非关联参考方向:关联参考方向:电流从电压“+”极性流入，从“－”极性流出，即电压与电流的参考方向一致，称电压与电流参考方向为关联参考方向。否则为非关联参考方向UI关联参考方向UI非关联参考方向

对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，即取为关联方向;

分析电路前先标好电压、电流参考，再利用公式定理计算aIRUb关联参考方向下：

U=IRaIRUb非关联参考方向下：

U=－IRⅡ电压Ⅲ电位电路中某点的电位(用V表示）：该点到参考点之间的电压。***通常设参考点的电位为零。在电路中用接地符号“⊥”表示。但该点没有和大地相连。零电位参考点可以任意选择，但一个电路只能选一个参考点。

在生产实践中，把地球作为零电位点，凡是机壳接地的设备，机壳电位即为零电位。有些设备或装置，机壳并不接地，而是把许多元件的公共点作为零电位点，用符号“⊥”表示。电位单位：V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）电路中：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。

如图所示，以C点为参考点，则a、b、c三点的电位分别是:电路任意两点间的电压Uab为两点的电位差，即Uab=Va-Vb

①参考点选的不同，则各点的电位不同。两点间的电压与参考点选择无关②电压（电流）实际方向：电压由实际高电位端指向实际低电位端。电流总是从高电位流向低电位。③Uab=Va－Ｖb＝－

Uba

电压与电位的关系：

Ⅲ电位课堂练习：1.已知，VA=10V，VB=-10V，VC=5V，求UAB、UBC，UCA各为多少？2.分别以A、B、C为参考点，求各点电位参考点UAUBUCUABUACA点B点C点结论:电位的数值与参考点的选择有关，而电压的数值与参考点的选择无关。Ⅲ电位Ⅳ电能电能（电功）：

电流在一段时间做的功。电能的转换通过电流做功完成的，因此电能的多少可以用功来量度。式中电压的单位为伏特【V】，

电流单位为安培【A】，

时间的单位用秒【s】时，

电能（或电功）的单位是焦耳【J】。直流电能：日常生产和生活中，电能（或电功）也常用度作为量纲1kWh（1千瓦小时称为1度）Ⅳ电能1度=1KWh=1000W×3600s=3600000J=3.6×106J

问题：

有220V,100W灯泡一个,其灯丝电阻是多少？每天用5h,一个月（按30天计算）消耗的电能是多少度？解：灯泡灯丝电阻为：一个月消耗的电能为：

Ⅴ电功率电功率定义：

单位时间内电流所作的功称为电功率，用“P”表示。功的单位为焦耳，时间单位为秒时，电功率的单位是“瓦（Ｗ）”1W=10-3KW纯电阻：P=UI=I2R=U2/RP=W/t=UI关联方向时：P=UI非关联方向时：P=－UIP＞0时，消耗电能，“吸收功率”，为（负载）

P=0时，不消耗功率P＜0时，提供电能，“发出功率”，为（电源）根据能量守衡关系P（吸收）=P（发出）关于电功率计算公式UIUI计算功率时注意：①公式的正负号，由是否关联决定。②物理量本身的正负号，由参考方向决定。③结果的正负号，说明是发出功率还是吸收功率。Ⅴ电功率例:试判断(a)、(b)中元件是吸收功率还是发出功率。I=-1AU=2V+–(a)U=-3V+–(b)I=2A

解：(a)(b)是吸收功率。元件电流和电压的参考方向为关联是发出功率。元件电流和电压的参考方向为非关联Ⅴ电功率课堂练习：求图示各元件的功率.（a）关联方向，P=UI=5×2=10W，P>0，吸收10W功率，为负载。（b）关联方向，P=UI=5×(－2)=－10W，P<0，产生10W功率，为电源。（c）非关联方向，P=－UI=－5×(－2)=10W，P>0，吸收10W功率，为负载。Ⅴ电功率练习IUU=10VI=-1A电路IUU=－10VI=1A电路IUU=10VI=1A电路P=UI=-10W<0,发出功率，是电源。

P=-UI=10W>0，消耗功率，是负载。

P=-UI=-10W<0，发出功率，是电源。Ⅴ电功率本次课小结1.电流、电压、电位的概念。2.参考正方向的概念。3.关联与非关联。4.电功、电功率。5.欧姆定律电功：Ｗ＝ＵＩt电功率：关联Ｐ＝ＵＩ

非关联P＝－UI关联U＝ＩR

非关联U＝－IR检验学习结果1.

电路由哪几部分组成？试述电路的功能。2.请叙述电压、电位、电位差的概念与关系。3.电路计算时得出功率的值有正有负，其含义如何？

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】无源元件１.３.1在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标掌握电路元件的伏安特性;能力目标能对直流电路和交流电路中电容和电感元件进行正确处理；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电阻的定义

阻碍电流流动的元件，消耗电能，为一个二端元件。分为线性和非线性电阻元件。其伏安关系用u～i平面的一条曲线来描述。专业教学资源库实际电阻元件任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件，两端电压与电流服从欧姆定律.线性电阻元件

电路符号RⅠ电阻元件Ⅰ电阻元件

R称为电阻，单位：Ω(欧)(Ohm，欧姆)满足欧姆定律(Ohm’sLaw)ui

单位G称为电导，单位：S(西门子)(Siemens，西门子)u、i

取关联参考方向Rui+－伏安特性为一条过原点的直线。电阻R是与电压电流无关的正实常数伏安u～i

关系：(2)如电阻上的电压与电流参考方向非关联公式中应冠以负号注***欧姆定律(1)只适用于线性电阻，(R为常数）则欧姆定律写为u＝–Rii

＝–Gu公式和参考方向必须配套使用！Rui+-上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。p＝

–ui＝–(–Ri)i＝i2R

＝–u(–u/R)＝u2/Rp＝

ui＝

i2R＝u2/RRui+-Rui+-电阻的功率Ⅰ电阻元件Ⅰ电阻元件Riu+–

短路

开路ui*理想导线的电阻值为零。电阻的短路与开路Ⅱ电容元件实际电容元件电容器（简称电容C）储存电荷的容器。两金属极板间通过绝缘介质隔开构成。在外电源作用下，两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，是一种储存电场能的部件。_q+q

实际电容器制作的材料和结构不尽相同，通常有云母电容器、陶瓷电容器、钽质电容器、聚碳酸酯电容器等等。Ⅱ电容元件可用u～q平面上的一条曲线来描述（库伏特性）.

任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压u成正比。q~u特性是过原点的直线。C为常量

电路符号quO电容元件特性线性电容元件Ⅱ电容元件F(法)(Farad，法拉),常用常采用毫法（mF)、微法（μF）、纳法（nF)和皮法（pF）作为其单位。1μF＝10－6F1pF＝10－１２

F。电容元件VCR的微分关系表明：（1）i

的大小取决于u的变化率,与u的大小无关，电容是动态元件；(2)当u为常数(直流)时，i=0。电容相当于开路，电容有隔断直流作用；u、i取关联参考方向电容器电容Ｃ单位线性电容的电压、电流关系若发生突变，不可能！一般电路则标称电容耐压值允许误差

两个或两个以上的电容器依次相连，只有一条通路的联结方式（中间无分支的连接方式）（1）电容器的串联Ⅱ电容元件电容器的主要参数实际电路中通过电容的电流i为有限值，电容电压u不能突变.电容器的串联与并联Ⅱ电容元件特点①、Q1=Q2=Q3=…=Qn

②、U=U1+U2+U3+…+Un

③、1/C=1/C1+1/C2+1/C3+…+/Cn

C=C1C2/（C1+C2

）（两个电容串联）

C=C0/n（容量C0相等的电容并联）提示：当选用电容器时，如果标称电压低于外加电压，则采用电容器串联方法获得较高的额定工作电压。一般选电容量相等、耐压也相等的电容串联。Ⅱ电容元件特点：①U=U1=U2=U3=…=Un②

Q=Q1+Q2+Q3+…+Qn③

C=C1+C2+C3+…+Cn

两个或两个以上的电容器的一端连在电路中的一点，另一端也同时连在另一点，使各电容器承受相同电压。提示：当电路需要较大电容时，可以选用几只电容并联。

如果并联的一个电容器被击穿，整个并联电路被短路，会对电路造成危害。所以等效电容的耐压值为并联电路中耐压最小的电容的耐压值。C=C1+C2（２）电容器的并联Ⅱ电容元件电容器具有以下特点:①.电容器是一种储能元件

电容器的充电过程就是极板上电荷不断积累的过程。电容器充满电荷时，相当于一个等效电源。随着放电的进行，原来储存的电场能量又全部释放出来。即电容器本身只与电源进行能量交换，而并不损耗能量，因此电容器是一种储能元件。②.电容器能够隔直流、通交流当电容器接通直流电源时，仅仅在刚接通瞬间发生充电过程。充电结束后，电路处于开路状态，即“隔直流”。

当电容器接通交流电源时，由于交流电流的大小和方向不断交替变化，使电容器反复进行充电和放电，电路中就出现连续的交流“电流”，即“通交流”。电容器的充放电Ⅱ电容元件充电过程：电容器存储电荷的过程。闭合开关，电荷由电源向电容器两极板定向移动，形成了充电电流，极板电荷由0逐渐上升，电压由0上升到电源电压Us为止，充电完毕，电流变为0。充电开始时，Q＝0，uc=0,i=Us/R最大；最后

uc=Us,i=0，Q＝Cuc。

万用表电阻档检测电容时，可看到电表指针立刻到达某一数值，然后慢慢下降到零，即是充电电流的变化过程。

充好电的电容器从电路上断开后，电压uc和Q保持不变，如电压很高时，不能直接接触，必须进行放电Ⅱ电容元件放电过程：电容器释放存储电荷的过程。放电过程刚开始时，电流最大，正电荷通过电阻RD与负极的负电荷中和，电流逐渐减小，极板电压降低;当带电量减小为零时，放电完毕，电流减小为零，电压uc减小到0，放电完毕。电容器充电完毕后，电路中没有电流流过，因此电容可起到隔直流的作用，在直流电路中，可将其看作开路。Ⅱ电容元件

在电压、电流关联参考方向下，电容元件吸收的功率为

到

t从t

-时间内，电容元件吸收的电能为

则电容在任何时刻t所储存的电场能量WC将等于其所吸收的能量。在直流电路中P=0电场能由于物体所具有的能量不能跃变不能突变Cu\P>0吸收能量P<0释放能量电容元件的功率和能量Ⅱ电容元件总结：电容元件1.隔直通交。在直流电路中，相当于开路。2.阻碍电压的突变，即电容器两端电压不能突变。3.是一种储能元件，将电能转换成电场能储存起来。电场能可以释放。伏安关系：功率情况：p=ui在直流电路中P=0电容元件是动态元件，电容元件是储能元件Ⅲ电感元件实际电感线圈电感器：绕在非铁磁性材料做成的骨架上的线圈叫空心电感线圈;在空心电感线圈内放置铁磁材料制成的铁芯，叫作铁芯电感线圈.

把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感器，当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种储存磁能的部件

忽略电感线圈的电阻值，只考虑其储存磁场能量特性的理想电路元件。即为线圈的理想电路模型。其特性可用ψ～i平面上的一条曲线来描述（韦安特性）。电感：uψ+-Ⅲ电感元件线性电感：

任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链ψ成正比。ψ~i特性是过原点的直线L称为电感器的自感系数,单位为H(亨)(Henry，亨利)，常用mH表示。iOψuψ+-韦伯（Wb）（安）A亨利（H）iL+–u韦安特性Ｌ单位：电感电路符号：Ⅲ电感元件u、i

取关联参考方向电感元件VCR的微分关系表明：(1)电感电压u的大小取决于i的变化率,与i的大小无关，电感是动态元件；(2)当i为常数(直流电)时，感应电压u=0。电感相当于短路；实际电路中电感的电压

u为有限值，则电感电流i不能突变，必定是时间的连续函数.+-u(t)iL根据电磁感应定律与楞次定律当u，i为非关联方向时，微分表达式前要冠以负号;线性电感电压、电流关系：Ⅲ电感元件电感的功率储能：磁场能任何时刻储存磁场能Ｗ：u、i取关联参考方向（1）电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反映了储能不能跃变；（2）电感储存的能量一定大于或等于零。Ⅲ电感元件电感元件的串联与并联电容

C电感L变量电流i磁链ψ关系式电压

u

电荷

q

(1)元件方程的形式是相似的；(2)若把

u-i，q-ψ

，C-L，

i-u互换,可由电容元件的方程得到电感元件的方程；结论电感元件与电容元件的比较UR1R2LCR1UR2U为直流电压时,以上电路等效为注意

L、C

在不同电路中的作用L短路C断路

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】电源元件１.３.２在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标掌握电压源和电流源的特点；能力目标能区分电压源和电流源模型；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电源元件电源元件

把其他形式的能转换成电能的装置。电源元件经常可以采用两种模型表示，即电压源模型和电流源模型。专业教学资源库实际电源(a)电池(b)稳压电源Ⅰ电压源能够独立产生电压的电路元件。分为理想电压源和实际电压源。定义理想电压源（恒压源）

RO=0时的电压源.其两端电压总能保持定值，其值与流过它的电流i无关。称为独立电压源理想电压源(交流)us+-Us+-理想电压源(直流)Us+-或电路符号理想电压源的电压、电流关系Ⅰ电压源①理想电压源两端电压是常数或是时间函数，与流经它的电流方向、大小无关。②通过电压源的电流和输出功率由电源及外电路共同决定。ui伏安关系例外电路理想电压源不能短路！实际电流由电压源低电位向高电位流动，则发出功率，起电源作用。否则吸收功率，起负载作用Ri-+us恒压源中的电流由外电路决定Ⅰ电压源设:E=10VIE+_abUab2

R1当R1R2

同时接入时：I=10AR22

例

当R1接入时：I=5A则：Ⅰ电压源理想电压源的串并联注意：如果的方向Us与Usi

方向一致时，代数和中的Usi前面取“+”号，不一致时取“－”号注意：只有电压相等极性一致的理想电压源才能并联，且每个电源的电流不确定。Ⅰ电压源例+_i+_+_10V5V计算图示电路各元件的功率。解发出吸收吸收满足：P（发）＝P（吸）

实际电压源usuiOi+_u+_考虑内阻伏安特性一个好的电压源要求特点：输出电压（端电压）随外电路变化。有内阻的电压源Ⅰ电压源实际电压源(交流)实际电压源(直流)或us+-ROROUs+-Us+-RO实际电压源理想电压源

实际工程中，当负载电阻远远大于电源内阻时，实际电源可用理想电压源表示。IRUUs+-ROUs+-IRU近似电路符号Ⅰ电压源实际电压源特殊状态

注意：实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。Ⅰ电压源Ⅰ电压源例：已知某实际电压源,测得其端口电压U=20V；接入9Ω负载电阻，测得端口电压U=18V,求实际电压源内阻Rs?Ⅱ电流源

内阻RO=无穷大时的电流源.其输出电流总能保持定值Is或一定的时间函数is(t)，其值与它的两端电压u无关。称为独立电流源理想电流源（恒流源):理想电流源(交流)理想电流源(直流)u+-is+-UIs电路符号Ⅱ电流源伏安特性:

u0iIR理想电流源伏安特性+-UIsIs特点：（1）输出电流恒定，与端电压无关，不随外电路变化。（3）输出电压和输出功率由外电路决定。（4）理想电流源不能开路，不能串联使用。（2）理想电流源内阻为无穷大Ⅱ电流源恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:Is=1

R=10时，U=10V

R=1

时，U=1V则:例R(b)

开路：R，i=iS，u。理想电流源不允许开路。(a)

短路：R=0，i=iS，u=0

，电流源被短路。iSiu+_理想电流源的短路与开路:

Ⅱ电流源并联：可等效成一个理想电流源is。（注意参考方向）串联：电流相同的理想电流源才可以串联，并且每个电流源的端电压不能确定理想电流源的串并联:

Ⅱ电流源例：求图中电流I和电压U解：例：计算图示电路各元件的功率。解吸收发出满足：P（发）＝P（吸）+_u+_2A5Vi

Ⅱ电流源

实际电流源也不允许开路。因其内阻大，若开路，电压很高，可能烧毁电源。考虑内阻伏安特性一个好的电流源要求u+_iRs越小特性越陡特点：输出电流随外电路变化。

实际电流源与理想电流源的本质区别在于其内阻RO。实际电流源:Ⅱ电流源实际电流源特殊状态

实际工程中，当负载电阻远远小于电源内阻时，实际电源可用理想电流源表示。近似IR+-UIsROIOIR+-UIs

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】电压源与电流源的等效互换1.３.３在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标１.掌握理想电源的串、并联化简；２.掌握多个实际电压源串联等效３.掌握多个实际电源源并联等效能力目标能将实际电压源与电流源进行等效互换；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电压源与电流源的等效变换专业教学资源库1、理想电源串联、并联的化简（只有电流相等的电流源才能串联）电压源串联：电流源并联：（只有电压相等的电压源才能并联）电压源与电流源的等效变换2.实际电压源串联Ia

b+–+–Us1Rs1Us2Rs2+U

–U=(Us1+Us2)

–(Rs1+Rs2)I=Us-Rs

IUs

=Us1+Us2Rs

=Rs1+Rs2ab+U

–RsUsI+–

3.实际电流源并联abIs1IIs2Gs1Gs2GsabIsIs

=Is1+Is2Gs

=Gs1+Gs2电压源与电流源的等效变换4、实际电压源与实际电流源的等效变换电压源与电流源对外电路等效的条件为：对外的电压电流相等（外特性相等）或且两种电源模型的内阻相等。IRLR0+–UsU+–电压源电流源RLR0UISI+–电压源与电流源的等效变换(1)“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。等效变换的注意事项：（2）注意转换前后：E的方向（低电位到高电位）与I的方向相同，即电流参考方向由Us的负极指向正极。aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bIaIsRO'bI'电压源与电流源的等效变换abI'Uab'IsaE+-bI（4）理想电源之间的等效电路与理想电压源并联的元件可去掉与理想电流源串联的元件可去掉电压源与电流源的等效变换10V+-2A2

I讨论题哪个答案对

????+-10V+-4V2

电压源与电流源的等效变换

与理想电压源并联的所有电路元件失效（对外电路来说）与理想电流源串联的所有电路元件失效（对外电路来说）化简如下电路：（a）（b）切记（c）例:电压源与电流源的等效变换例:

求电路的电流

I。+–412V4212AI3A4+–I2216V2V+–注意：被求支路不要参与转换。电压源与电流源的等效变换解：由欧姆定律电流源端电压为电流源的功率为

由上可知，独立电流源的端电压与外部电路有关。作为理想元件其端电压可为无穷大（电流源开路），这意味着没有能量的限制。这在实际中也不可能存在。图所示电路，已知：Is=0.5A，R=10Ω，Us

=10V。试求电阻端电压UR及电流源的功率PIS。

例2+UIS-+Us-R+UR

-IsUR=RIs=10×0.5=5（V）

UIS=UR+Us=5+10=15（V）

PIS=-UISIs=-15×0.5=-7.5W(发出功率)

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】电路和电路模型

1.4.1在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标1.了解电路的概念、作用和组成等;2.掌握电路和电路模型的概念；能力目标能区分电源与负载，具有看图的能力；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电路及其功能电路的概念电流的路径，是各种电路元器件按一定方式连接起来组成的总体。专业教学资源库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

(1)实现电能的传输、分配与转换电力系统中：电路及其功能放大器扬声器话筒电子技术中(2)实现信号的传递与处理电路及其功能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...输电线电路各组成部分作用：0201电源：将非电能转换成电能的装置。（干电池、蓄电池、发电机或信号源）03中间环节：把电源与负载连接起来的部分。（连接导线、开关、变压器、）负载：将电能转换成非电能的用电设备。（电灯、电炉、电动机等）负载电源开关连接导线电路及其功能理想元件反映实际电路元件在电路中的主要电磁性质的元件.理想电路元件主要有电阻、电感、电容和电源元件等。有规定的元件符号。电路模型电阻器电容器线圈，绕组电源

实际电气元器件电压源电流源

理想元件模型符号电路模型负载电源开关连接导线电路模型R+RoUS–S+U–I电池导线灯泡开关实体电路电路图电路模型：将实际电路用理想化的电路元件连接而成的。电路图：用特定的符号代表元件连接成的图形。

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】电气设备的额定值1.4.２在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标理解电气设备的额定值能力目标能设定电气设备正常工作条件；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。电气设备的额定值专业教学资源库额定值定义：电气设备在给定的工作条件下正常运行而规定的容许值。

电气设备的额定值一般包括额定电压UN,额定电流IN和额定功率PN(对电源而言称为额定容量SN)。一般标在设备铭牌上或列入产品说明书中

(1)额定电流:电气设备在一定的环境温度条件下长期连续工作所容许通过的最大安全电流。(2)额定电压:电气设备正常工作时的端电压。(3)额定功率:电气设备正常工作时的输出功率或输入功率。额定工作状态：电气设备在额定值下的有载工作状态。是设备得到充分利用的经济、合理的工作状态。电源输出的功率和电流由负载决定铭牌举例电气设备的额定值非额定状态的两种情况：①欠载：电气设备在低于额定值的状态下运行。此情况设备不能充分利用，还可能使设备工作不正常甚至损坏设备②过载：电气设备在高于额定值（超负荷）下运行。若超过不多且持续时间不长，一般不会造成明显事故；若长期过载运行，将损坏设备及造成电火灾等事故。

小提示:如果一个电器处于正常工作状态下，则其电压、电流功率均为额定状态。一般不允许电气设备长时间过载工作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)

电气设备的额定值

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】基尔霍夫定律1.５在一次绕组中加上交变电压u1，根据右手螺旋定则，产生交链一、二次绕组的交变磁通Φ

，在两绕组中分别感应电动势e。根据电磁感应定律，当变压器二次侧带负载时，则产生感应电流，在负载上形成二次电压u2

。知识目标理解基尔霍夫定律的内容能力目标能用基尔霍夫定律分析电路故障原因；素质目标1.具有敬业爱岗的职业道德，团队合作意识，开拓创新精神，具备终身学习，接受新思维的能力与素质。2.培养学生安全文明生产操作意识和爱岗敬业精神；勇于实践的学习习惯；树立正确的工作态度，形成规范操作的职业习惯。基尔霍夫定律专业教学资源库支路、结点、回路、网孔：

(1)支路:电路中流过同一电流的几个元件互相连接起来的分支称为一条支路。(2)节点：三条或三条以上支路的连接点叫做节点。(3)回路：由支路组成的闭合路径称为回路。(４)网孔：将电路画在平面图上，内部不含支路的回路称为网孔。本图中有?条支路本图中有3条支路本图中有?个结点本图中有2个节点①②Us1+-R1Us2+-R2Is支路：共？条回路：共？个节点：共？个6条4个独立回路：？个7个有几个网眼就有几个独立回路I3US4US3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4_例:

1.基尔霍夫电流定律KCL

表述1.在任一时刻，流出任一节点的支路电流之和等于流入该节点的支路电流之和。

若规定流入节点的电流前取正号，流出的电流前取负号。与电流本身正负无关。则:扩展：在任一时刻，流出一封闭面（包围多个节点）的电流之和等于流入该封闭面的电流之和。

体现电流的连续性KCL推广应用把以上三式相加得：封闭面I入

=I出

表述2：在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为0。

1.基尔霍夫电流定律KCL①②③例:对节点①列方程i1+i3-i4=0对节点②

列方