工程電磁場(chǎng)惶章一

電工學(xué)上冊(cè)電工技術(shù)歡迎學(xué)習(xí)《電工技術(shù)》1.掌握電路的基本原理及分析方法,

為學(xué)習(xí)電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。2.學(xué)習(xí)交流電路的基本原理，掌握正確及安全用電方法，培養(yǎng)工作技能。3.學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的基本原理和控制技術(shù)。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)各種實(shí)驗(yàn)室常規(guī)電子儀器的使用方法,鍛煉電工方面的動(dòng)手能力。第1章電路的基本概念與基本定律1.1電路的作用與組成部分1.2電路模型1.3電壓和電流的參考方向1.4歐姆定律1.5電源有載工作、開路與短路1.6基爾霍夫定律1.7電路中電位的概念及計(jì)算基本要求了解電路模型及理想電路元件的意義；理解電壓、電流參考方向的意義；理解電路基本定律并能正確應(yīng)用；了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)，并能理解電功率和額定值的意義；掌握分析與計(jì)算簡(jiǎn)單直流電路和電路中各點(diǎn)電位的方法。1.1

電路的作用與組成部分電池?zé)襞軪IRU+_電源負(fù)載電路是電流的通路，是為了某種需要由某些電工設(shè)備或元件按一定方式組合起來(lái)的。發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器電燈電動(dòng)機(jī)電爐...輸電線放大器揚(yáng)聲器話筒電路兩種主要作用：

實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換；傳遞和處理信號(hào)。電力系統(tǒng)擴(kuò)音器電路組成：

由電源（或信號(hào)源）負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三都分組成。1.2

電路模型電池?zé)襞軪IRU+_電源負(fù)載1.3

電壓和電流的參考方向電流電壓電動(dòng)勢(shì)電池?zé)襞軪IRU+_電源負(fù)載電流的方向規(guī)定為正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的相反方向；電壓的方向規(guī)定為由高電位端指向低電位端，即為電位降低的方向；電源電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由低電位端指向高電位端、即為電位升高的方向。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。物理量的實(shí)際正方向物理量正方向的表示方法電池?zé)襞軺ab_+正負(fù)號(hào)abUab（高電位在前，低電位在后）

雙下標(biāo)箭頭Uabab電壓+-IR電流：從高電位指向低電位。IRUabE+_abU+_物理量正方向的表示方法IRUab+_abU+_電壓的正方向箭頭和正負(fù)號(hào)是等價(jià)的,只用其中之一.IRUababU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A

B？電流方向B

A？U1ABRU2IR(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；1.4歐姆定律I與U的方向一致I與U的方向相反1.5

電路有載工作、開路與短路EIRU+_電源負(fù)載規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法功率的概念：設(shè)電路任意兩點(diǎn)間的電壓為

U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:IUP=如果UI方向不一致寫法如何？電壓電流正方向一致aIRUb1.5.1

電路有載工作規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法aIRUb電壓電流正方向相反P=–UI功率有正負(fù)？吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）若P

0輸出功率（起電源作用）若P

0電阻消耗功率肯定為正電源的功率可能為正（吸收功率），也可能為負(fù)（輸出功率）功率有正負(fù)電源的功率IUab+-P=UIP=–UIIUab+-電壓電流正方向不一致電壓電流正方向一致含源網(wǎng)絡(luò)的功率IU+-含源網(wǎng)絡(luò)P=UI電壓電流正方向一致P=–UI電壓電流正方向不一致IU+-含源網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)計(jì)算的P>0

時(shí),則說(shuō)明U、I

的實(shí)際方向一致，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)，如果假設(shè)U、I

正方向一致。

當(dāng)計(jì)算的P<0

時(shí),則說(shuō)明U、I

的實(shí)際方向相反，此部分電路發(fā)出電功率，為電源。1.5.2

電源開路I=0U=U0=EP=01.5.3電源短路U=Uo=0I=IS=E/R0PE=ΔP=R0I2,P=01.6基爾霍夫定律（克希荷夫定律，克氏定律）

用來(lái)描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系,其中包括克氏電流定律和克氏電壓定律兩個(gè)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支路：共3條回路：共3個(gè)節(jié)點(diǎn)：a、b(共2個(gè)）例#1#2#3aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例支路：共？條回路：共？個(gè)節(jié)點(diǎn)：共？個(gè)6條4個(gè)獨(dú)立回路：？個(gè)3個(gè)有幾個(gè)網(wǎng)眼就有幾個(gè)獨(dú)立回路1.6.1克氏電流定律

對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流之和?；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克氏電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性

I=0即：例或：流入為正流出為負(fù)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克氏電流定律的擴(kuò)展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R廣義節(jié)點(diǎn)1.6.2克氏電壓定律

對(duì)電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，其電位降等于電位升?；颍妷旱拇鷶?shù)和為

0。例如：回路#1

13311URIRI=+電位降電位升即：#1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1對(duì)回路#2：

#223322URIRI=+電位升電位降對(duì)回路#3：

12211URIRI=++U2電位降電位升#3第3個(gè)方程不獨(dú)立電位降為正電位升為負(fù)關(guān)于獨(dú)立方程式的討論

問(wèn)題的提出：在用克氏電流定律或電壓定律列方程時(shí)，究竟可以列出多少個(gè)獨(dú)立的方程？例aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1分析以下電路中應(yīng)列幾個(gè)電流方程？幾個(gè)電壓方程？克氏電流方程：節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：獨(dú)立方程只有1個(gè)克氏電壓方程：#1#2#32211213322233111RIRIUURIRIURIRIU-=-+=+=獨(dú)立方程只有2個(gè)aI1I2U2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bU1設(shè)：電路中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，B個(gè)支路N=2、B=3bR1R2U2U1+-R3+_a小結(jié)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程有

(N-1)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程有

(B-N+1)個(gè)則：（一般為網(wǎng)孔個(gè)數(shù)）獨(dú)立電流方程：１個(gè)獨(dú)立電壓方程：２個(gè)例：有一閉合回路如圖，各支路的元件是任意的，但已知：UAB=5V，UBC=-4V，UDA=-3V.試求（1）UCD;（2）UCA。解：（1）由克氏定律可列出（2）ABCA不是閉合回路，也可由克氏定律可列出解：對(duì)右回路應(yīng)用克氏電壓定律，列出例：如圖電路，已知RB＝20k

：R1＝10k

，EB＝6V，US

＝6V，UBE＝-0.3V。試求電流IB，I2，I1。再對(duì)左回路列出1.7

電路中電位的概念和計(jì)算1）電路中某一點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)(參考電位)之間的電壓；2）參考點(diǎn)選得不同，電路中各點(diǎn)的電位值隨著改變