电工与电子技术基础-第1章 直流电路及其分析方法

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任课教师基本情况姓 名： 苑 尚 尊 单 位：电子信息工程学院电工电子教研 室 办公地点：第一实验楼409室 联系电话：教研室65022333(实验室65023730) 手 机：15023268460 电子邮箱：yuanshangzun@http://

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第 1 章 直流电路及其分析方法§ 1.1 电路的基本概念 § 1.2 电路基础知识

§ 1.3 电路工作状态§ 1.4 基尔霍夫定律 § 1.5 电压源、电流源及其等效变换

§ 1.6 电路的分析方法§ 1.7 电路中电位的计算

结束

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使用教材

电工与电子技术基础苑尚尊 编著

中国水利水电出版社2009.1

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§ 1.1 电路的基本概念电路是电流的通路，是为了某种需要由电工 设备或电路元件按一定方式组合而成。 1.1.1 电路的作用与组成(1) (1) 实现电能的传输、分配与转换发电机 升压 变压器 输电线 降压 变压器

电灯 电动机 电炉 ...

(2)实现信号的传递与处理 话筒 扬声器

放 大 器

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1.1.1 电路的作用与组成(2)电源: 提供 电能的装置升压 变压器 输电线 降压 变压器

负载: 取用 电能的装置电灯 电动机 电炉 ...

发电机

中间环节：传递、分 配和控制电能的作用

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1.1.1电路的组成及作用(3) 信号源: 提供信息

信号处理： 放大、调谐、检波等 扬声器

话筒

放 大 器

直流电源: 提供能源

直流电源

负载

电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电 路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。

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1.1.2 电路的模型 I S + + 开关 E – U R Ro

电池是电源元件，其 参数为电动势 E 和内阻 Ro; 灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件，其 – 参数为电阻R; 灯泡 筒体用来连接电池和灯 电池 导线 今后分析的实际电路 泡，其电阻忽略不计，认 都是指电路的模型，简称 为是无电阻的理想导体。 开关用来控制电路的通 电路。在电路图中，各种 电路元件都用规定的图形 断。 符号来表示。

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1.1.3 电路的主要物理量1. 电流 电荷在电场力作用下有规则的运动形成电流。 把单位时间内通过某一导体横截面的电荷 量定义为电流强度(简称电流),用I表示。它 是衡量电流强弱的基本物理量。电流的单位是： 安培(A)、还有毫安(mA)或微安(μA)。 它们的关系是： 1A=103mA=106μA

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1. 电流 习惯上，把正电荷的运动方向作为电流的实际 方向，并在电路中用箭头标注 。 在实际分析时，常任意假定某个方向作为 电流的流向。这个假定的方向称为参考方向。

电流的参考方向可能与实际方向不一致。当电 流的实际方向与参考方向一致时，其值为正； 当实际方向与参考方向相反时，其值为负。

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2. 电压 为了表示电场力对电荷做功的本领， 引入了“电压”这个物理量，用U表示。 在数值上电压就

是电场力把单位正电荷 从一点移到另一点所做的功。 电压的单位是伏特(V)

还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)它们的关系是： 1V=10-3kV=103mV=106μV

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2. 电压 电位的概念： 它是表示电场中某一点性质的物理量，而且 是相对于确定的参考点来说的。电场中某点的电 位在数值上等于电场力将单位正电荷自该点沿任 意路径移到参考点所做的功。A点电位用UA表示。 将电位与电压进行比较，可以得出电场中某点的 电位就是该点到参考点之间的电压。电位的单位 也是伏特(V)。且规定参考点的电位为零伏， 所以参考点也叫零电位点。

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2. 电压 在进行电路分析时，如果电压的实际方向难以 确定，也可任意假定某个方向作为电压的参考方 向。这个参考方向可能与电压的实际方向不一致， 当电压的实际方向与参考方向一致时，其值为正； 当电压的实际方向与参考方向相反时，其值为负。

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2. 电压 电压的参考方向可以用三种方法来表示。

(1)用“+”、“-”符号分别表示电压参考方向的 高电位端和低电位端。(2)用箭头的指向表示，它由电压参考方向的高 电位端指向低电位端。 (3)用双下标字母表示。如用Uab表示电压的参考 方向，则第一个字母表示高电位端，第二个字母表 示低电位端。参考方向是从a指向b。

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3.电动势电动势是表示电源性质的物理量。电动势常用 E表示，其单位也是伏特(V)。 电源的E在数值上等于电源力把单位正电荷从 低电位端经电源内部移到高电位端所做的功。 在电路中，电源的电动势的参考方向的标注 同电压一样，有极性标注、箭头标注和双下标标 注。 如参考方向与其实际方向一致，其数值为正， 否则为负值。通常情况下电源的电动势常用端电 压来表示。

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4.电功率与电能(1) 电能又叫电功

W=UIt单位：焦耳(J)大的单位：kWh(度) (2)电功率 电气设备做功的速率 P=UI 电功率的单位：瓦特(W) (kW) (mW)

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电功率因电压和电流方向可以任意选取，故电功率会出现正负！

(1) 根据 U、I 的实际方向判别

电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出， (发出功率); 负载： U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。 (吸收功率)。 (2) 根据 U、I 的参考方向判别U、I 参考方向相同，P =UI 0,负载； P = UI 0,电源。 U、I 参考方向不同，P = UI 0,电源； P = UI 0,负载。