電工技術(shù)1(基本概念和定律部分).ppt

電工技術(shù)培訓(xùn),第一章 電路的基本概念和基本定律,第一節(jié) 電路和電路模型,第二節(jié) 電路的基本物理量,第一節(jié) 電路和電路模型,一、電路的組成,1.電路的三部分組成：,電源（信號源）：供給電路電能（電信號）,負(fù)載：接受電能或電信號,中間部分：控制及連接部分（如導(dǎo)線，開關(guān)等）,2.電路的基本作用：,（1）實現(xiàn)電能的傳輸與轉(zhuǎn)換,（2）傳遞和處理信號,二.電路模型,1.引入電路模型的原因：,我們在研究和分析一個實際電路時，對于一些與研究無關(guān)的因素我們無需考慮，比如負(fù)載電源的形狀、大小等等，只考慮其電特性就可以。這樣我們在畫一個電路圖時無需把實物的形狀畫出，可將電源負(fù)載等簡單化，理想化。,2.其中各部分的理想化模型如圖所示：,電阻,電容,電感,3.電路模型：由理想化元件構(gòu)成的電路。,三、電路的工作狀態(tài),電路有三種工作狀態(tài)如下 圖所示：,（a)電源與負(fù)載構(gòu)成閉合回路，電源處于有載工作狀態(tài)，電路中有電流流過。,(b)當(dāng)a、b兩點間用導(dǎo)線相連時，稱電阻R1被短路。a、b間導(dǎo)線稱為短路線，短路線中的電流叫短路電流。,注:短路可分為有用短路和故障短路，故障短路往往會造成電路中電流過大，使電路無法正常工作，嚴(yán)重的會產(chǎn)生事故。,(c)開關(guān)S斷開或電路中某處斷開，切斷的電路中沒有電流流過，此時的電路稱為開路。開路又叫斷路，斷開的兩點間的電壓稱為開路電壓。,注：開路也分為正常開路和故障開路。如不需要電路工作時，把電源開關(guān)打開為正常開路；而燈絲燒斷，導(dǎo)線斷裂產(chǎn)生的開路為故障開路，它使電路不能正常工作。,第二節(jié) 電路的基本物理量,一、電流,1、定義：電荷的定向運動,2、電流是一個矢量既有大小又有方向,方向：正電荷運動的方向,大小：用電流強度來表示，電流強度是指單位時間 內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流強度習(xí)慣 上又常被簡稱為電流。,3.根據(jù)電流的大小和方向隨時間變化情況，電流的分類：,電流,恒定電流（穩(wěn)恒電流),時變電流,脈動電流,變動電流,非周期性變動電流,周期性變動電流,非交變電流,交變電流,非正弦交流電,正弦交流電,恒定電流大小和方向都不隨時間變化的電流，簡稱直流。簡寫作“DC”，用“I”表示。,時變電流大小和方向或兩者之一，隨時間變化的電流稱為時變電流，用“i”表示。,脈動電流方向不變，但大小隨時間變化的電流，稱為脈動電流。,變動電流大小和方向均隨時間變 化的電流，稱為變動電流。,周期性變動電流每隔一段時間，總是重復(fù)前面的變化的變動電流，稱為周期性變動電流。,交變電流在一個周期內(nèi)，電流平均值為零的周期性變動電流稱為交變電流，簡稱交流，簡寫作“AC”。,正弦交流電按正弦規(guī)律變化的交變電流，稱為正弦交電。,4.電流的計算公式:,直流的計算公式：,交流的計算公式：,5.電流的單位：安培（A）（國際單位制）, 1安培表 示1秒內(nèi)通過截面的電荷量為1庫侖。,常用單位還有千安kA,毫安mA,微安A,6.參考方向的引入： 在分析電路時，對復(fù)雜電路中某一段電路里電流的實際方向有時很難確定，而且有時電流的實際方向還在不斷地改變，因此在電路中很難標(biāo)明電流的實際方向，為了解決這樣的困難，引入了電流的“參考方向”這一概念。,參考方向： 在一段電路或一個電路元件中事先選定一個方向，這個選定的電流方向就叫做電流的參考方向。,7.電流參考方向的表示：,1）用實線箭頭表示,A,B,2）雙下標(biāo)表示，如iAB，其參考方向 是由A指向B,注（1）電流參考方向可以任意選定,（2）參考方向一經(jīng)選定，在電路分析和計算過程中，不能隨意更改,（3）所選定的電流參考方向并不一定就是電流的實際方向,8.參考方向與實際方向的關(guān)系規(guī)定：,若一致，則電流值為正，即 i0,若相反，則電流值為負(fù)，即i0,即可以在選定的電流的參考方向下，據(jù)電流的正負(fù)來確定出某一時刻電流的實際方向,二、電壓和電位：,（一）電壓,1.常用電壓的分類：,直流電壓，用U表示,交流電壓，用u表示,2.電壓的大小：電路中任意A、B兩點間的電壓，在數(shù)值上等于電場力將單位正電荷從A點移動到 B點所做的功。,電壓定義式：,A、B兩點間的直流電壓表示為,交流電壓表示為,4.電壓的單位：在國際單位制中，電壓的單位是伏特（V）。 物理意義：當(dāng)電場力將1庫侖（C）的電荷量從一點移動到另一點所作的功為1焦耳（J）時，則該兩點間的電壓為1伏特（V）。,電壓的單位還有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（V），,5.電壓的參考方向用實線箭頭或雙下標(biāo)表示。,3.電壓的實際方向定義為正電荷在電場中受電場力作用（電場力作正功時）移動的方向。,6.電壓的參考方向與實際方向的關(guān)系：,一致時，電壓值為正值，即u0,相反時，電壓值為負(fù)值，即u0,如圖所示：,（二)電位,1.電位的定義：在電路中任選一點為參考點，則某點到參考點的電壓就叫做這一點（相對與參考點）的電位。,2.電位的表示：參考點在電路圖中用符號“”表示。,3. 電位與電壓的關(guān)系：,兩點間的電壓就是該兩點電位之差，電壓的實際方向是 由高電位點指向低電位點，有時也將電壓稱為電壓降。,4.引入電位后電壓的參考方向的另一種表示方法：,可以用“參考極性”的標(biāo)注方法來表示，即在電路或元件 兩端標(biāo)以“+”“-”符號，“+”號表示假設(shè)的高電位端，“-”號表示假設(shè)的低電位端，由“+”號指向“-”號的方向就是選定的電 壓參考方向,2.參考點一經(jīng)選定，在電路分析和計算過程中，不能 隨意更改,注：1.電路中各點的電位值與參考點的選擇有關(guān)，當(dāng)所選 的參考點變動時，各點的電位值將隨之變動,3.在電路中不指定參考點而談?wù)摳鼽c的電位值是沒有意義的,4.習(xí)慣上認(rèn)為參考點自身的電位為零，即O=0，所以參 考點也叫零電位點。,5.在電子線路中一般選擇元件的匯集處，而且常常是電 源的一個極作為參考點,6.在工程技術(shù)中則選擇大地、機(jī)殼等作為參考點,第三節(jié) 基本定律,一、幾個定義 1、結(jié)點：電路中三個或三個以上元件的公共連接點。 2、支路：在兩個結(jié)點之間，由一個元件或幾個元件串聯(lián)構(gòu)成的一段無分支電路。 3、回路：由一條或多條支路組成的閉合路徑。 4、單回路電路：只有一個閉合回路的電路