1.1 电路的组成与作用(课件）-《电工技术基础与技能》同步教学（电子工业版）

模块一 直流电路的测量与学习 任务一 电路的组成与作用 任务二 电路的基本物理量一 任务三 欧姆定律 任务四 电容与电感 任务五 电压源、电流源及受控源 任务六 理想电压源、理想电流源的串联与并联 任务七 实际电源的两种模型及其等效变换 任务八 基尔霍夫定律 任务一 电路的组成与作用 任务1.1.1 电路的组成 将某些电气设备用一定方式组合起来的电流通路叫做电路。一个完整的电路是由电源、负载、中间环节（开关和导线等）三部分按一定方式组成。　 　手电筒电路原理图 灯泡 开关 电池 电源 负载 中间环节 下图是手电筒电路的原理图。 电路按其功能可分为两类： 任务1.1.2、电路的作用 1、实现能量的传输、分配和转换（电力电路）； 2、实现信号的传递和处理（信号电路）。 为了方便对实际电路进行分析和计算，通常将实际电气元件用能够反映其主要特征的理想元件来代替，即电路模型。下图为手电筒电路的电路模型。 RL S R0 US + － 手电筒电路的电路模型 任务1.1.3 实际电路元件与理想电路元件 用一个足以表征其主要电磁特征的理想电路元件来代替实际部件。 理想电路元件是组成电路的基本元件，元件上的电压和电流的关系又称为元件的伏安特性，它反映了元件的性质。 无源器件 有源器件 分类 + - R L C S U S I ) ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e 电阻 电感 电容 电压源 电流源 理想电路元件的图形与符号 + - R L C S U S I ) ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e 电阻 电感 电容 电压源 电流源 + - R L C S U S I ) ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e 电阻 电感 电容 电压源 电流源 理想电路元件的图形与符号 任务二 电路的基本物理量 　　任务1.2.1 电流 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。 大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号 实际正方向 假设正方向（参考方向） 电流的方向 实际正方向：正电荷移动的方向。 假设正方向：参考方向，是任意选取的。 实线箭头. 双下标。如Iab 电流参考方向的表示 实际方向和参考方向的关系为： 电流实际方向和参考方向相同，电流为正值，反之取负值。如图所示。 I 参考方向 实际方向 (a) I>0 实际方向 参考方向 (b) I<0 I 　电流的实际方向与参考方向 电场力把单位正电荷从电场中的a 点移动到b 点所作的功称为a、b两点之间的电压，用uab (Uab)表示，即 : 直流 交流 电压 任务1.2.2 电压 实际正方向 假设正方向（参考方向） 电压的方向 实际正方向：高电位指向低电位的方向 假定正方向：任意选取的方向 实际方向和参考方向的关系为： 当电压实际方向与参考方向一致时，电压为正，反之，电压为负。如图所示。 电压的表示方法： u a b Uab + 正负号 双下标 箭 头 u a b 电压的表示方法 - - 参考方向 U 实际方向 + (A) U>0 参考方向 U 实际方向 + - (B) U<0 　电压的实际方向与参考方向 关联参考方向和非关联参考方向 关联参考方向：元件的电压和电流的参考方向一致； 非关联参考方向：元件的电压和电流的参考方向不一致。 (b)非关联参考方向 b U I a + - b U I a + - b U I a (a) + - b U I a (a) 关联参考方向 + - 关联参考方向和非关联参考方向 关联与非关联方向下的欧姆定理 关联参考方向 ：U=I R 非关联参考方向 ：U=－ I R 注意：关联与非关联是指对某个元件而言的，不能说电路是关联或非关联参考方向。 A B C D R r0 E U1 U2 + + _ _ S ISC + _ 电路的短路状态 1 短路状态 短路状态是一种极端的通路状态，外电路电阻R 可视为零，故电路具有以下特征： （1）电路中的电流最大, 即：ISC=E/r0 （2）电源和负载的端电 压均为零，即： U1=Ｅ－r0ISC=0 U2=0 任务1.2.3 电路的三种工作状态 （3）电源的对外输出功率P1和负载吸收功率P2均为零，即： 这时电动势发出的功率为： PE=EISC=E2/r0= ISC2 r0 全部消耗在电源内阻r0上。 P1=U1I1= 0 P2=U2I2= 0 开路状态又称断路或空载状态，如图所示,开关S打开，外电路电阻可视为无穷大，故电路具有以下