第一章电路的基本概念和基本定律.ppt

电工学
电工技术
(上册)
第 1 章
电路的基本概念和基本定律
主要内容:
1、电路的基本概念
(1) 电路模型及电源的工作状态
(2) 电压和电流的参考方向
(3) 电位的概念与计算
2、电路的基本定律
(1) 欧姆定律
(2) 克希荷夫定律
1、电路的基本概念
§ 1-1 电路组成
一、电路
1、作用:
(1)实现电能的传输与转换;
(2)传递和处理信号;
2、组成:
(1)电源(信号源):供给电路电能(电信号),如发电机、电池等;
(2)负载:接受电能或电信号,如电动机、电灯等;
(3)中间部分:传输、分配电能,是电路的控制及连接部分,如导线,开关等;
§ 1-2 电路模型
1、引入电路模型的原因:
便于对实际电路进行分析和用数学描述,将实际元件理想化(或称模型化)。
2、电路元件的理想化(模型化):在一定条件下突出元件主要的电磁性质,忽略其次要因素,把它近似地看作理想电路元件。
(1)电阻:
(2)电容:

(3)电感:
3、电路模型:
由理想化元件构成的电路。
E
I
R
U
+
_
R0
电池
灯泡
电路模型
§ 1-3 电压与电流的参考方向
1、电路的物理量

2、物理量的正方向
电流
电压
电动势
实际正方向:物理中对电路量规定的方向。
假设正方向(参考正方向):
在分析计算时,对电量人为规定的方向:
物理量的实际正方向
E4
E3
_
+
R3
+
R4
R5
R1
R2
a
b
c
d
-
电路中的各电阻中电流的方向如何确定?
提出问题:复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向,电路中各物理量如何求解?
关键:在电路分析中的假设正方向(参考方向)
解决方法:
在解题前先设定一个正方向,作为参考方向;
(2) 根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关系的代数表达式;
(3) 根据计算结果确定实际方向:
若计算结果为正,则实际方向与假设方向一致;
若计算结果为负,则实际方向与假设方向相反。
注意事项:
(1)符号仅表示方向,不表示加与减
(2)方向的假定是任意的,不影响结果
(3)一旦方向假定以后,不得中途变更
3、物理量正方向的表示方法
I
R
Uab
E
+
_
a
b
u
_
+
正负号
a
b
Uab(a为高电位点,b为低电位点,电压方向a→b)
双下标
箭头
u
a
b
电压
+
-
I
R
电流:从高电位
指向低电位。
(1)箭头表示
(2)双下标表示
Iab (电流方向a→b)
例
已知:E=2V, R=1Ω
问: 当U分别为 3V 和 1V 时,IR=?
E
IR
R
UR
a
b
U
解:
(1) 假定电路中物理量的正方向如图所示;
(2) 列电路方程: