1-1电路模型(课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

第一章 基尔霍夫定律和及电路的分析方法 以直流电路为对象，主要内容包括 电路模型和理想电路元件 1-1～1-4 基尔霍夫定律 1-5 单口网络的等效变换 1-7 支路电流法 1-8 线性电路的两个重要定理：叠加定理和戴维宁定理 1-9 1-10 电容器的充电与放电 1-12 （重点） 一个定律 一个基本方法 两个定理 本章重点内容可概括为 1-1 电路模型 电路:电流流通的闭合路径。 一.电路的组成 电池 组成电路的基本部件 电源:电池、发电机等,电路中电能的来源。 将其他形式的能量转换为电能。 激励 响应 负载:用电设备 将电能转换为其他形式的能量。 如白炽灯将电能转换为热能和光能； 电动机将电能转换为机械能。 中间环节：连接导线、开关电器和保护电器等。 举例 手电筒电路 灯泡 开关电器 机壳与连接导线 二.电路的作用和分类 电路的基本作用是进行电能与其他形式能量之间的转换。 发电机 升压 变压器 降压 变压器 用电 设备 … （35～500）kV 10kV～380V 依据侧重点的不同分为两大类 电力电路：电能的传送、分配与转换。 特点 高电压、大电流。 要求功率大、效率高。 强电电路 高压输电线 （一）实际使用的电工设备和电子元器件表现出多种电磁性质(能量转换过程)。 三.电路模型 电路理论研究的是电路中发生的电磁现象和能量转换的一般规律。 信号电路：信息的传递与处理。 特点 低电压、小电流 要求信号不失真、抗干扰能力强等。 弱电电路 放大器 测量仪器 压电式传感器 电缆 电感性 建立磁场，储存磁场能 。 可逆。 电容性 带电体建立电场，储存电场能 。可逆。 电阻性 电流流过时对电流呈现阻力，将电能转换为热能 ，不可逆地损耗掉了。 首先介绍负载所表现的电磁性质(能量转换过程),建立负载模型。 负载中所表现出的电磁性质(能量转换过程)有以下三种基本形式 电源模型 负载模型 向电路提供电能，表现为电源性。 忽略实际电工设备和电子元器件的一些次要性质,只保留它的一个主要性质,并用一个足以反映该主要性质的模型—理想化电路元件来表示。 （二）理想化电路元件 实际电工设备和电子元器件所表现出的电磁性质是十分复杂的。例如白炽灯主要表现为电阻性，同时具有电感性与电容性。 每一种理想化电路元件只具有一种电磁性质。 电感元件 电感性(储能元件) L 电容元件 电容性(储能元件) C 电阻元件 电阻性(耗能元件) R （三）实际电器设备及电路元件的电气性质都可以用理想电路元件表示。 有的电器设备及电路元件的电气性质则需用理想元件的组合表示。 例如白炽灯、电阻炉可以用单一的电阻元件表示。 白炽灯 R L R 电感线圈的电路模型 电感线圈可以用电感元件与电阻元件的串联组合表示。 E RO + -- 实际电源的电路模型 实际电源可以用电源模型与电阻元件的串联组合表示。 开关电器 手电筒电路 电池 灯泡 S E RO R + － 理想化连接导线 理想化电路元件组成电路模型 电路模型具有普遍的适用意义 今后我们讨论的电路都是由理想元件组成的电路模型。 1-2 电流和电压的参考方向 一.电流的参考方向 带电粒子有规则的定向运动形成电流。 电流 直流电流 电流的方向和大小都不随时间变化。 单位：安[培]（A ） 电流的实际方向 正电荷的运动方向。 在电流可能的两个实际方向中，任选一个作为标准（参考），并用箭头标出。当电流I的实际方向与之相同时， I为正值；反之，I是负值。 电流的参考方向 又称为假定正方向或正方向。 是确定电流实际方向的一种方法、手段。 I＞0 实际方向 相对于电流的参考方向（标准），电流I是一个代数量。 参考方向与代数量结合，即可确定电流的实际方向。 一段电路电流的实际方向为未知 I 规定其参考方向如图示 规定的参考方向与实际方向相同， I＞0； 实际方向 I I＜0 反之， I＜0。 结论 电压是衡量电场力推动正电荷运动,对正电荷作功能力的物理量。 表明该支路电流实际方向与图示参考方向相同。 例如 计算得到 I = 1.5A R I 表明该支路电流实际方向与图示参考方向相反。 若计算得到 I = －1.5A 二.电压的参考方向 分析、计算电路首先要在电路图中标出参考方向。 未标出电流的参考方向，电流的正、负值没有意义。 电压的实际方向 自高电位点指向低电位点 电场力推动正电荷沿电压的实际方向运动,对正电荷做正功。