電工基礎(chǔ)-電子講義模板課件

2019-6-161

電工基礎(chǔ)

——電子講義

大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電氣與電子工程技術(shù)系謝謝觀賞2019-6-162

第一章電路的基本概念和基本定律第二章電路的等效變換第三章線性網(wǎng)絡(luò)的一般分析方法第四章線性網(wǎng)絡(luò)的基本定理第五章正弦穩(wěn)態(tài)電路第六章互感電路第七章三相電路第八章非正弦周期電流電路第九章線性電路過(guò)渡過(guò)程的分析第十章線性電路過(guò)渡過(guò)程的復(fù)頻域分析第十三章磁路和鐵心線圈電路謝謝觀賞2019-6-163

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

第三節(jié)電阻元件和歐姆定律

第四節(jié)電壓源和電流源

第五節(jié)電路的工作狀態(tài)

第六節(jié)基爾霍夫定律謝謝觀賞2019-6-164§1.1電路和電路模型

電路：是各種用電設(shè)備按一定的方式連接起來(lái)的整體，它提供了電流流通的路徑。

電路的兩個(gè)功能：

①進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配。

②對(duì)電信號(hào)的處理和傳遞。電路有時(shí)也稱為電網(wǎng)絡(luò)。謝謝觀賞2019-6-165

電路模型：用抽象的理想元件及其組合近似地替代實(shí)際的電路元件，從而構(gòu)成了與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。電池?zé)襞軺SIRU+_負(fù)載電源謝謝觀賞2019-6-166電路由電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)組成。理想的元件：①電壓源：②電流源：③電阻：④電感：⑤電容：謝謝觀賞2019-6-167§1.2電路的基本物理量謝謝觀賞2019-6-168電路中物理量的正方向物理量的正方向：實(shí)際正方向假設(shè)正方向?qū)嶋H正方向：物理中對(duì)電量規(guī)定的方向。假設(shè)正方向（參考正方向）：在分析計(jì)算時(shí)，對(duì)電量人為規(guī)定的方向。謝謝觀賞2019-6-169物理量正方向的表示方法電池?zé)襞軮RUabUS+_abu_+正負(fù)號(hào)abUab（高電位在前，低電位在后）

雙下標(biāo)箭頭uab電壓+-IR電流：從高電位指向低電位。謝謝觀賞2019-6-1610電路分析中的假設(shè)正方向（參考方向）問(wèn)題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向AB？電流方向BA？U1ABRU2IR謝謝觀賞2019-6-1611(1)在解題前先設(shè)定一個(gè)正方向，作為參考方向；解決方法(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。(2)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；謝謝觀賞2019-6-1612例已知：US=2V,R=1Ω問(wèn)：當(dāng)U分別為3V和1V時(shí)，IR=?US

IRRURabU解：(1)假定電路中物理量的正方向如圖所示；(2)列電路方程：謝謝觀賞2019-6-1613(3)數(shù)值計(jì)算（實(shí)際方向與假設(shè)方向一致）（實(shí)際方向與假設(shè)方向相反）US

IRRURabU謝謝觀賞2019-6-1614(4)為了避免列方程時(shí)出錯(cuò)，習(xí)慣上把

I

與U

的方向按相同方向假設(shè)。(1)方程式R=

U/I

僅適用于假設(shè)正方向一致的情況。

(2)“實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的，而“假設(shè)正方向”則是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí),任意假設(shè)的。

(3)在以后的解題過(guò)程中，注意一定要先假定“正方向”

(即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無(wú)意義的.

提示謝謝觀賞2019-6-1615

IRURab假設(shè):

與的方向一致例假設(shè):

與的方向相反

IRURab稱IR和UR為關(guān)聯(lián)參考方向稱IR和UR為非關(guān)聯(lián)參考方向謝謝觀賞2019-6-1616電功率aIRUb功率的概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電路吸收或釋放的電能定義為該電路的功率。p=dw/dt=dw/dt×dq/dt=ui功率有無(wú)正負(fù)？如果UI方向不一致結(jié)果如何？謝謝觀賞2019-6-1617

U、I在關(guān)聯(lián)參考方向下

P=UIP=-UI根據(jù)能量守衡關(guān)系P（吸收）=P（發(fā)出）

U、I

在非關(guān)聯(lián)參考方向下若P0“吸收功率”（負(fù)載）若P0“發(fā)出功率”（電源）謝謝觀賞2019-6-1618

當(dāng)計(jì)算的P>0

時(shí),此部分電路消耗電功率，為負(fù)載。

所以，從P的+或-可以區(qū)分器件的性質(zhì)，或是電源，或是負(fù)載。結(jié)論在進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)：

當(dāng)計(jì)算的P<0

時(shí),此部分電路發(fā)出電功率，為電源。謝謝觀賞2019-6-1619練習(xí)求下列各電路中電源的功率謝謝觀賞2019-6-1620伏-安特性iuRiuui線性電阻非線性電阻1.電阻

R（常用單位：、k、M）§1.3電阻元件和歐姆定律謝謝觀賞2019-6-1621RUI注意：用歐姆定律列方程時(shí)，一定要在圖中標(biāo)明正方向。RUIRUI歐姆定律謝謝觀賞2019-6-1622

廣義歐姆定律

(支路中含有電壓時(shí)的歐姆定律)當(dāng)Uab>US時(shí)，I>0表明方向與圖中假設(shè)方向一致。當(dāng)Uab<US

時(shí)，I<0表明方向與圖中假設(shè)方向相反。US+_baIUabR謝謝觀賞2019-6-16232、電導(dǎo)G

單位西門子（s）

G=1/R

歐姆定律可表示為i=uG

GiuR1R2G總=G1+G2

1/R總=1/R1+1/R2謝謝觀賞2019-6-16241.電壓源伏安特性電壓源模型IUUSUIRO+-USRo越大特性越平§1.4電壓源和電流源主要介紹有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。謝謝觀賞2019-6-1625理想電壓源（恒壓源）:

RO=0時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電壓源。即Uab

US；

（2）電源中的電流由外電路決定。IUS+_abUab伏安特性IUabUS謝謝觀賞2019-6-1626恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):

US=10VIUS+_abUab2R1當(dāng)R1

R2

同時(shí)接入時(shí)：I=10AR22例

當(dāng)R1接入時(shí)：

I=5A則：謝謝觀賞2019-6-1627恒壓源特性中不變的是：_____________US恒壓源特性中變化的是：_____________I_________________

會(huì)引起I的變化。外電路的改變I的變化可能是_______

的變化，

或者是_______的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結(jié)USUababR謝謝觀賞2019-6-16282.電流源ISROabUabIIsUabI外特性

電流源模型RORO越大特性越陡謝謝觀賞2019-6-1629理想電流源（恒流源):

RO=

時(shí)的電流源.

特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；

abIUabIsIUabIS伏安特性（2）輸出電壓由外電路決定。謝謝觀賞2019-6-1630恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10

時(shí)，

U=10

V。R=1時(shí)，

U=1

V。則:例謝謝觀賞2019-6-1631恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：_____________Is恒流源特性中變化的是：_____________Uab_________________會(huì)引起Uab

的變化。外電路的改變Uab的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向

理想恒流源兩端可否被短路？

abIUabIsR謝謝觀賞2019-6-1632電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IUS

R_+abUab=?Is原則：Is不能變，US

不能變。電壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓謝謝觀賞2019-6-1633恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量US+_abIUabUab=US

（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)Uab

無(wú)影響。IabUabIsI=Is

（常數(shù)）I

的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)I

無(wú)影響。輸出電流I

可變-----

I

的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab

可變-----Uab

的大小、方向均由外電路決定謝謝觀賞2019-6-1634§1.5電路的工作狀態(tài)電路有三種工作狀態(tài)：開(kāi)路、短路、額定工作狀態(tài)。1、開(kāi)路

UOCIRO+-Us開(kāi)路時(shí)I=0，內(nèi)阻Ro上電壓降為零。開(kāi)路電壓UOC=Us謝謝觀賞2019-6-16352、短路US-+bISCROa

Uab=0V

短路電流

ISC=US/RO謝謝觀賞2019-6-16363、額定工作狀態(tài)

任何電氣設(shè)備都有一定的電壓、電流和功率的限額。

額定值就是電氣設(shè)備制造廠對(duì)產(chǎn)品規(guī)定的使用限額。

額定電壓UN額定值額定電流IN

額定容量SN

電氣設(shè)備工作在額定值的情況下就稱為額定工作狀態(tài)。或稱“滿載”。設(shè)備超過(guò)額定值工作時(shí)稱為“過(guò)載”。謝謝觀賞2019-6-1637§1.6基爾霍夫定律

用來(lái)描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系，包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。名詞注釋：節(jié)點(diǎn)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)支路：電路中每一個(gè)分支回路：電路中任一閉合路徑謝謝觀賞2019-6-1638支路：ab、ad、…...

（共6條）回路：abda、bcdb、

…...

（共7個(gè)）節(jié)點(diǎn)：a、b、…...(共4個(gè)）例I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-謝謝觀賞2019-6-1639(一)基爾霍夫電流定律

對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流?；蛘哒f(shuō)，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為0。

I1I2I3I4基爾霍夫電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性原理。I=0即：例或：謝謝觀賞2019-6-1640電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R謝謝觀賞2019-6-1641(二)基爾霍夫電壓定律

對(duì)電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，各部分電壓的代數(shù)和為

0。例如：回路a-d-c-a電位升電位降即：或：I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4