电工技术01—电路的基本概念与基本定律课件.ppt

电 工 技 术 电子工程学院 牟翔永 Email:mxyowl@cuit.edu.cn 办公：6104（雷电电子实验室） 友情提示 学时学分：64学时讲授；16学时实验；5学分 平时考核：作业15~16次，课堂练习，出勤，纪律 考试考核：闭卷考试 最终成绩：考试成绩×70%+平时成绩(含实验)×30% 课程教材：《电工技术》(第7版)，秦曾煌 参考数目： 《电工技术》，许泽鹏，邮电出版社 《电路》(第5版)，邱关源，高等教育出版社 《电路分析基础》(第3版)，李瀚荪，高等教育出版社 《电工技术》课程介绍 《电工技术》是一门学科基础课程。 本课程主要任务是为学习专业知识和从事工程技术工作打好电工技术的理论基础，并训练基本技能。 本课程主要学习电工技术的基本理论、基本知识和基本技术，内容涉及：电路的基本概念与基本定律、电路分析方法、电路暂态分析、正弦交流电路、三相交流电路、磁路与铁芯线圈电路、变压器、三相异步电动机及其继电接触器控制系统、工业企业供电与安全用电、电工测量技术等。 第1章 电路的基本概念与基本定律 1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 补充1 电功率 补充2 电阻元件 1.4 欧姆定律 1.5 电源的有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算 1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 补充1 电功率 补充2 电阻元件 KCL方程： 以支路电流为变量在电路各节点处列写的方程式。 节点A: KVL方程： 以支路电压在电路各回路列写的电路方程式。 回路1: 例：图示电路，电阻R有无电流？求电压u1和u2 。 例2： R i u + – 4. 开路与短路 当 R = ? (G = 0)，视其为开路。 i = 0 , u由外电路决定 u i 0 开路 当 R = 0 (G =? )，视其为短路。 u = 0 , i由外电路决定 u i 0 短路 非线性电阻元件 非线性电阻：伏安特性为u-i平面过坐标原点的曲线。 i + u ? 非线性电阻元件的电压电流关系一般可写为： 为了叙述方便，本课程把线性电阻元件简称为电阻。 常用的各种二端电阻器件 1.4 欧姆定律 U、I 为关联参考方向时， U、I 为非关联参考方向时， R U + – I R U + – I 表达式中有两套正负号： 　① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 为关联参考方向。 U = I R U = – IR 解：对图(a)有, U = IR 例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 对图(b)有, U = – IR R U 6V + – 2A R + – U 6V I (a) (b) I –2A 1.5 电源有载工作、开路与短路 开关闭合,接通电源与负载 负载端电压 U = IR 特征: 1.5.1 电源有载工作 I R0 R + - E U + - I ① 电流的大小由负载决定。 ② 在电源有内阻时，I ?? U ?。 或 U = E – IR0 电源的外特性 E U I 0 当 R0R 时，则U ? E ，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。 开关闭合,接通电源与负载。 负载端电压 U = IR 特征: 1.5.1 电源有载工作 ① 电流的大小由负载决定。 ② 在电源有内阻时，I ?? U ?。 或 U = E – IRo UI = EI – I2Ro P = PE – ? P 负载 取用 功率 电源 产生 功率 内阻 消耗 功率 ③ 电源输出的功率由负载决定。 负载大小的概念: 负载增加指负载取用的 电流和功率增加(电压一定)。 I R0 R + - E U + - I 电源与负载的判别 U、I 参考方向不同，P = UI ? 0，电源； P = UI ? 0，负载。 U、I 参考方向相同，P =UI ? 0，负载； P = UI ? 0，电源。 1. 根据 U、I 的实际方向判别 2. 根据P结合U、I 的参考方向判别 电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，