电工技术—电工学.ppt

电工技术—电工学
主编姚海彬
主讲钮王杰
第一章电路的基本概念和基本定律
内容提要:电路与电路模型、电压、电流及其参考方向和功率的计算、电路的基本定律、电路中的理想元件及电路的基本状态、电气设备的额定值
1、理解和掌握电路的基本物理量及其应用。
2、理解和掌握无源元件的伏安特性。
3、理解和掌握电压源、电流源的外特性及实际有源元件的两种电路模型。
4、理解和掌握电路的基本定律。
5、了解电气设备的额定值。
基本要求:
§ 电路与电路模型
一、电路的组成
为了某种需要由电源、导线、开关和负载按一定方式组合起来的电流的通路称为电路(electric circuit)
组成电路的电源、导线、开关和负载(即器件和电气设备)称为电路元件(circuit element)
1、进行能量的转换、传输和分配——力能电路
2、实现信号的传递、存储和处理——信号电路
二、电路的功能及分类
电路分析的主要任务在于解得电路物理量,其中最基本的电路物理量就是电流、电压和功率。
三、电路模型(circuit model)
为了便于电路分析,常将电路元件用具有某一性能的理想电路元件或它们的组合表示---称为电路元件的模型。
理想电路元件分类
有源元件——电压源和电流源
无源元件——电阻、电感和电容
理想电路元件的电路符号
(a) (b) (c) (d) (e)
其中(a)图为电压源,(b)图为电流源,反映了电路的能源形式和对电路的作用。(c)、(d)、(e)图分别为电阻、电感和电容,通过它们将电能转变成其它形式的能量。
由电路元件模型组成的电路称为电路模型
四、woke system)
基本概念
结点(node)三个或三个以上元件的公共连接点
支路两个结点间由一个或几个元件串联构成的
的一段无分支电路,称为支路(branch)。
回路由支路构成的闭合路经称为回路(loop)。
网孔内部不包含支路的简单回路称为网孔(mesh)。
显然网孔一定是回路,但回路不一定是网孔。
网络由支路和结点连接构成的电路结构称为网络
在电工技术中网络往往是指比较复杂的电路
有源网络含有源元件的网络
无源网络不含有源元件的网络
端钮网络与外电路的连接端称为端钮(由此形成二端网络、三端网络、四端网络等)
【 】如图所示电路有3条支路,2个节点,3个回路,2个网孔。该网络含两个电压源,因此是一有源网络
端口(port) 如果一个端钮流入的电流等于另一个端钮流出的电流,则这两个端钮构成一个端口,由此可形成单口网络和双口网络如图所示
A
B
I
N
I
A
B
C
D
I
2
I
1
I
1
I
2
(a)
(b)
支路:ab、ad、…...
(共6条)
回路:abda、 bcdb、
…...
(共7 个)
节点:a、 b、c、d
(共4个)
I3
E4
E3
_
+
R3
R6
+
R4
R5
R1
R2
a
b
c
d
I1
I2
I5
I6
I4
-
【】
3. 系统(system) 为了完成某种特定功能由元件按照一定方式连接组合而成的整体称为系统。在电工与电子技术中网络、系统与电路并无区别。
如图是一个基本放大电路,其作用是放大较小的电压信号,它既是一个单元电路,又可称其为一个系统。由多个较小的系统又可组成一较大的复杂系统(如收音机)
§ 电流、电压及其参考方向
电荷的定向移动形成电流。
电流的大小用电流强度表示,简称电流。
电流强度:单位时间内通过导体截面的电荷量。即
大写 I表示直流电流,小写 i表示电流的一般符号
单位
一、电流(current)