大連水產(chǎn)學(xué)院電工教研室ppt課件

1、 大 連 水 產(chǎn) 學(xué) 院 電工教研室放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒 電路是電流的通路，是為了某種需求由電工設(shè)備電路是電流的通路，是為了某種需求由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成?；螂娐吩匆欢ǚ绞浇M合而成。 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線電源電源: 提供提供電能的安裝電能的安裝負(fù)載負(fù)載: 取用取用電能的安裝電能的安裝中間環(huán)節(jié)：傳送、分中間環(huán)節(jié)：傳送、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線直流電源直流電源: 提供能源提供能源負(fù)載負(fù)載

2、信號(hào)源信號(hào)源: 提供信息提供信息放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒 電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為鼓勵(lì)，它推進(jìn)電路電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為鼓勵(lì)，它推進(jìn)電路任務(wù)；由鼓勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為呼應(yīng)。任務(wù)；由鼓勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為呼應(yīng)。信號(hào)處置：信號(hào)處置：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等手電筒的電路模型手電筒的電路模型 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路, 普通要將實(shí)踐電普通要將實(shí)踐電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)踐電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)踐電其組合來(lái)模擬實(shí)踐電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)踐電路相對(duì)應(yīng)

3、的電路模型。路相對(duì)應(yīng)的電路模型。 手電筒由電池、手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組成。燈泡、開關(guān)和筒體組成。 理想電路元件主要理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。電容元件和電源元件等。+R0R開關(guān)開關(guān)EI電珠電珠+U干電池干電池 導(dǎo)線導(dǎo)線 電池是電源元件，其電池是電源元件，其參數(shù)為電動(dòng)勢(shì)參數(shù)為電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro； 燈泡主要具有耗費(fèi)電能燈泡主要具有耗費(fèi)電能的性質(zhì)，是電阻元件，的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)為電阻其參數(shù)為電阻R； 筒體用來(lái)銜接電池和燈筒體用來(lái)銜接電池和燈泡，其電阻忽略不計(jì)，以泡，其電阻忽略不計(jì)，以為是無(wú)電阻的理想導(dǎo)體。為是無(wú)電阻的理

4、想導(dǎo)體。 開關(guān)用來(lái)控制電路的通開關(guān)用來(lái)控制電路的通斷。斷。+R0R開關(guān)開關(guān)EI電珠電珠+U干電池干電池 導(dǎo)線導(dǎo)線物理量物理量實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 I I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E E ( (電位升高的方向電位升高的方向) ) 電壓電壓 U U( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位 單單 位位kA 、A、mA、A低電位低電位 高電位高電位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V電流：電流：Uab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)電壓：電壓：I 在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量恣意假定的方向。電量恣意假定的方向。Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 標(biāo)標(biāo)a

5、bRI正負(fù)極性正負(fù)極性+abU U+_+R0E3V留意：留意： 在參考方向選定后在參考方向選定后,電流電流(或電壓或電壓)值才有正負(fù)之分。值才有正負(fù)之分。 實(shí)踐方向與參考方向一致，電流實(shí)踐方向與參考方向一致，電流(或電壓或電壓)值為正值；值為正值；實(shí)踐方向與參考方向相反，電流實(shí)踐方向與參考方向相反，電流(或電壓或電壓)值為負(fù)值。值為負(fù)值。I = 0.28A I = 0.28A 電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為E =3VE =3V方向由負(fù)極方向由負(fù)極指向正極指向正極；U+R0E3VU+例例: 電路如下圖。電路如下圖。 電流電流I的參考方向的參考方向與實(shí)踐方向一樣，與實(shí)踐方向一樣，I=0.28A,由由流向流向,反

6、之亦然。反之亦然。 電壓電壓U的參考方向與實(shí)踐的參考方向與實(shí)踐方向相反方向相反, U= 2.8V;即即: U = U 電壓電壓U的參考方向與實(shí)踐的參考方向與實(shí)踐方向一樣方向一樣, U = 2.8V, 方向由方向由指向指向；2.8V 2.8VU、I 參考方向一樣時(shí)參考方向一樣時(shí)RU+IRU+I 表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)：表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)：(1) 式前的正負(fù)號(hào)由式前的正負(fù)號(hào)由U、I 參考方向的關(guān)系確定；參考方向的關(guān)系確定； (2) U、I 值本身的正負(fù)那么闡明實(shí)踐方向與參考方向值本身的正負(fù)那么闡明實(shí)踐方向與參考方向 之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 通常取通常取 U、I 參考方向一樣。參考方向一樣。U =

7、 I R 解解: 對(duì)圖對(duì)圖(a)有有, U = IR 例例: 運(yùn)用歐姆定律對(duì)以下圖電路列出式子，并求電阻運(yùn)用歐姆定律對(duì)以下圖電路列出式子，并求電阻R。對(duì)圖對(duì)圖(b)有有, U = IR326 : IUR所所以以326: IUR所以所以RU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A電流的參考方向電流的參考方向與實(shí)踐方向相反與實(shí)踐方向相反電壓與電流參電壓與電流參考方向相反考方向相反 遵照歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段遵照歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段電路電壓與電流的比值為常數(shù)。電路電壓與電流的比值為常數(shù)。I/AU/Vo線性電阻的伏安特性線性電阻的伏安特性常數(shù)常數(shù)即：即： IUR 1

8、.5 電源有載任務(wù)、開路與短路電源有載任務(wù)、開路與短路開封鎖合開封鎖合, 接通電源與負(fù)載接通電源與負(fù)載RREI 0負(fù)載端電壓負(fù)載端電壓U = IR 1. 電壓電流關(guān)系電壓電流關(guān)系(1) 電流的大小由負(fù)載決議。電流的大小由負(fù)載決議。 (2) 在電源有內(nèi)阻時(shí)，在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U 。或或 U = E IR0電源的外特性電源的外特性EUI0R0ER+I 開封鎖合開封鎖合,接通接通電源與負(fù)載。電源與負(fù)載。RREI 0U = IR或或 U = E IRoUI = EI I2RoP = PE P負(fù)載負(fù)載取用取用功率功率電源電源產(chǎn)生產(chǎn)生功率功率內(nèi)阻內(nèi)阻耗費(fèi)耗費(fèi)功率功率(3) 電源輸出的功率由負(fù)載決議。電源

9、輸出的功率由負(fù)載決議。負(fù)載大小的概念負(fù)載大小的概念: 負(fù)載添加指負(fù)載取用的負(fù)載添加指負(fù)載取用的電流和功率添加電流和功率添加(電壓一定電壓一定)。R0ER+I 1. 電壓電流關(guān)系電壓電流關(guān)系 2. 功率與功率平衡功率與功率平衡 U、I 參考方向不同，參考方向不同，P = UI 0，電源；，電源； P = UI 0，負(fù)載。，負(fù)載。U、I 參考方向一樣，參考方向一樣，P = UI 0，負(fù)載；，負(fù)載； P = UI 0，電源。，電源。 電源：電源： U U、I I 實(shí)踐方向相反，即電流從實(shí)踐方向相反，即電流從“+ +端流出端流出， 發(fā)出功率發(fā)出功率 負(fù)載：負(fù)載： U、I 實(shí)踐方向一樣，即電流從實(shí)踐方向

10、一樣，即電流從“-端流出。端流出。 吸收功率吸收功率例例: 知知:電路中電路中U=220V，I=5A，內(nèi)阻，內(nèi)阻R01= R02= 0.6。求求: (1) 電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì)E1和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)E2 ； (2) 闡明功率的平衡關(guān)系。闡明功率的平衡關(guān)系。R01E1UI+R02E2+解：解：(1) 對(duì)于電源對(duì)于電源 U= E1- U1= E1-IR01 即即 E1= U +IR01 = 220+50.6=223V U= E2+ U2= E2+IR02 即即 E2= U -IR02 = 220-50.6 = 217V(2)由上面可得，由上面可得，E1=E2 +IR01+IR02

11、 等號(hào)兩邊同時(shí)乘以等號(hào)兩邊同時(shí)乘以 I，那么得，那么得 E1 I =E2 I +I2R01+I2R02代入數(shù)據(jù)有代入數(shù)據(jù)有 223 5=217 5+52 0.6+52 0.6 1115W=1085W+15W+15W。 額定值額定值: 電氣設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的規(guī)定運(yùn)用值電氣設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的規(guī)定運(yùn)用值 1. 額定值反映電氣設(shè)備的運(yùn)用平安性；額定值反映電氣設(shè)備的運(yùn)用平安性； 2. 額定值表示電氣設(shè)備的運(yùn)用才干。額定值表示電氣設(shè)備的運(yùn)用才干。 例：一只例：一只220V, 60W的白熾燈的白熾燈, 接在接在220V的電源的電源上，試求經(jīng)過(guò)電燈的電流和電燈在上，試求經(jīng)過(guò)電燈的電流和電燈在220V電壓下任務(wù)

12、電壓下任務(wù)時(shí)的電阻。假設(shè)每晚任務(wù)時(shí)的電阻。假設(shè)每晚任務(wù)3h(小時(shí)小時(shí))，問(wèn)一個(gè)月耗費(fèi)，問(wèn)一個(gè)月耗費(fèi)多少電能多少電能? 留意：電氣設(shè)備任務(wù)時(shí)的實(shí)踐值不一定都等于其留意：電氣設(shè)備任務(wù)時(shí)的實(shí)踐值不一定都等于其額定值，要可以加以區(qū)別。額定值，要可以加以區(qū)別。A0.273A22060 UPI解解: 經(jīng)過(guò)電燈的電流為經(jīng)過(guò)電燈的電流為額定任務(wù)形狀：額定任務(wù)形狀： I = IN ，P = PN (經(jīng)濟(jì)合理平安可靠經(jīng)濟(jì)合理平安可靠) 在在220V電壓下任務(wù)時(shí)的電阻電壓下任務(wù)時(shí)的電阻 0680.273220IUR一個(gè)月用電一個(gè)月用電W = Pt = 60W(3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW

13、. h特征特征: 開關(guān)開關(guān) 斷開斷開I = 0電源端電壓電源端電壓 ( 開路電壓開路電壓 )負(fù)載功率負(fù)載功率U = U0 = EP = 01. 開路處的電流等于零；開路處的電流等于零； I = 02. 開路處的電壓開路處的電壓 U 視電路情況而定。視電路情況而定。電路中某處斷開時(shí)的特征電路中某處斷開時(shí)的特征: :I+U有有源源電電路路IRoR EU0 電源外部端子被短接電源外部端子被短接 特征特征:0SREII U = 0 PE = P = IR0P = 01.短路處的電壓等于零；短路處的電壓等于零； U = 02.短路處的電流短路處的電流 I 視電路情況而定。視電路情況而定。I+U有有源源電

14、電路路IRRo E支路：電路中的每一個(gè)分支。支路：電路中的每一個(gè)分支。 一條支路流過(guò)一個(gè)電流，稱為支路電流。一條支路流過(guò)一個(gè)電流，稱為支路電流。I1I2I31 12 23 3ba E2R2 R3R1E1adbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1 在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流。點(diǎn)的電流。 本質(zhì)本質(zhì): 電流延續(xù)性的表達(dá)。電流延續(xù)性的表達(dá)?；蚧? = 0對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn) a： I1+I2 = I3或或 I1+I2I3= 0ba E2R2 R3R1E1I1I2I3I =?例例:I = 0IA + IB + IC = 02+_+_I5

15、1156V12VIAIBICAIBCIABACBIC廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)即：即： U = 0 在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，那么在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之一周，那么在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和。和。對(duì)回路對(duì)回路1：對(duì)回路對(duì)回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或或 I1 R1 +I3 R3 E1 = 0 或或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 1 12 2I1I2I3ba E2R2 R3R1E11列方程前標(biāo)注回路循行方向；列方程前標(biāo)注回路循行方向； 電位升電位升 = 電位降電位降 E2

16、 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 02運(yùn)用運(yùn)用 U = 0列方程時(shí)，項(xiàng)前符號(hào)確實(shí)定：列方程時(shí)，項(xiàng)前符號(hào)確實(shí)定： 假設(shè)規(guī)定電位降取正號(hào)，那么電位升就取負(fù)號(hào)。假設(shè)規(guī)定電位降取正號(hào)，那么電位升就取負(fù)號(hào)。3. 開口電壓可按回路處置開口電壓可按回路處置 留意：留意：1 1對(duì)回路對(duì)回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔abda：對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔acba：對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0對(duì)回路對(duì)回路 adbca，沿逆時(shí)針?lè)较蜓校?，沿逆時(shí)針?lè)较蜓校?I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0運(yùn)用運(yùn)用 U = 0列方程列方程對(duì)回路對(duì)回路 cadc，沿逆時(shí)針?lè)较蜓校?，沿逆時(shí)針?lè)较蜓校?I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I2. 舉例舉例 求圖示電路中求圖示電路中各點(diǎn)的電位各點(diǎn)的電位:Va:Va、VbVb、VcVc、Vd Vd 。解：解：設(shè)設(shè) a為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)， 即即Va=0V設(shè)設(shè) b為參考點(diǎn)，即為參考點(diǎn)，即Vb=0Vbac204A610AE290V E1140V56A dbca204A61