电工学B1讲解.ppt

第 1 章 电路及其分析方法 本章主要介绍电路的基本概念、基本定律及电路的分析计算方法。 第1章 电路及其分析方法 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 1.4 电源有载工作、开路与短路 1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 第1章 电路的基本概念与基本定律 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电压源与电流源及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析 第 1 章 电路及其分析方法 电路的基本概念及其分析方法是电工技术和电子技术的基础。 本章首先讨论电路的基本概念和基本定律，如电路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、电源的工作状态以及电路中电位的计算等。这些内容是分析与计算电路的基础。 然后介绍几种常用的电路分析方法，有支路电流法、叠加原理、电压源模型与电流源模型的等效变换和戴维宁定理。 最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素法分析暂态过程。 1. 电路的作用 电路：电流流通的路径。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。 a. 实现电能的传输和转换； 如：电力系统 1.1 电路的作用与组成部分 b. 传递和处理信号 （声音信号；图象信号；测量信号或控制信号） 如：扩音机电路 放大器 话筒 扬声器 1. 电路的作用 电路的作用与组成部分 包括：电源+中间环节+负载 2. 电路的组成 电源: 提供 电能的装置 负载: 取用 电能的装置 中间环节：起传递、分 配和控制电能的作用 如： .电力系统： 电路的作用与组成部分 包括：电源+中间环节+负载 2. 电路的组成 如： .扩音机： 负载 信号源（相 当于电源）: 提供信息 信号处理（中间环节）： 放大、调谐、检波等 电路的作用与组成部分 概念介绍： 激励与响应 激励：电路中电源或信号源上的电压或电流。 由它推动电路工作。 响应：由于激励在电路各部分产生的电压或电流。 电路分析就是在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应的关系。 电路的作用与组成部分 实际电路都是根据人们的需要由实际的电路元件或器件所组成，以完成人们的预想要求。 1.2 电路模型 如：发电机、变压器、电动机、晶体管、电阻器及电容器等。 但是，实际元器件的电磁特性十分复杂。为便于对电路的分析和数学描述，常将实际元器件理想化（即模型化）。 理想化（模型化）：即在一定条件下突出电路元件的主要电磁性质，忽略其次要因素，将其近似看作理想的电路元件。 例如：一个白炽灯在有电流通过时， 消耗电能 (电阻性) 产生磁场 储存磁场能量 (电感性) 忽略 L 电路模型 如：手电筒电路 电路模型：由理想电路元件组成的电路称为实际电路的电路模型。 电路模型 电池 灯泡 电路模型 说明：今后所分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 　　对电路进行分析计算时，不仅要算出电压、电流、功率值的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 但是，在电路中各处电位的高低、电流的方向等很难事先判断出来。因此电路内各处电压、电流的实际方向也就不能确定。为此引入参考方向的规定。 物理中对基本物理量规定的方向 1. 电路基本物理量的实际方向 电压和电流的参考方向 (2) 参考方向的表示方法 电流： 电压： (1) 参考方向 在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。 2. 电路基本物理量的参考方向 电压和电流的参考方向 实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。 3. 实际方向与参考方向的关系 注意：在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； 例： 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b； 若 U= –5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。 电压和电流的参考方向 定义的： 电压和电流 关联参考方向 电压和电流参考方向常以关联参考方向选取。 4. 关联参考方向 当a、b两点间所选择的电压参考方向由a指向b时，也选择电流的参考方向经电路由由a指向b，这 种参考方向的选取被定义成为关联参考方向。 电压和电流的参考方向 回顾：欧姆定律 U、I 参考方向相关联时，