电路基础知识第一章--59页--佚名.



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1、 电路基础知识电路基础知识本章主要内容本章主要内容 本章主要介绍电路的概念,欧姆定律和电路功率;基尔霍本章主要介绍电路的概念,欧姆定律和电路功率;基尔霍夫定律、电阻电路的等效变换、电位的概念等。夫定律、电阻电路的等效变换、电位的概念等。 【引例引例】 门铃外形门铃外形门铃印刷电路板门铃印刷电路板电路图电路图如何工如何工作的?作的?1.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型 1.1.1 1.1.1 电路的作用与组成电路的作用与组成电路电路: :电路是由一些电气设备和元件连接而成,并完成某些电路是由一些电气设备和元件连接而成,并完成某些功能的电器系统。功能的电器系统。电阻电阻电容电容运算放大
2、器运算放大器晶体管晶体管光耦器件光耦器件1.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型 电力系统电力系统电能的传输电能的传输与转换与转换扩音机扩音机信号的传递和信号的传递和处理处理电路的组成:电路的组成:1. 1.电源(信号源)电源(信号源)2.2.负载负载3.3.中间转换环节中间转换环节电路的作用:电路的作用:1.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型 发电机发电机直流电源直流电源 常用的几种电源装置常用的几种电源装置信号源信号源化学电池化学电池1.1.2 1.1.2 电路模型电路模型1.11.1电路作用与电路模型电路作用与电路模型 手电筒手电筒内部电路内部电路电路模型电路模型电路模
3、型:电路模型: 为便于对实际电路进行分析为便于对实际电路进行分析, ,需将实际电路需将实际电路元器件用能够代表其主要电磁特性的理想元件来元器件用能够代表其主要电磁特性的理想元件来表示,理想元件就是实际电路元器件的模型。表示,理想元件就是实际电路元器件的模型。 由理想元件所组成的电路称为实际电路的电由理想元件所组成的电路称为实际电路的电路模型,简称电路。路模型,简称电路。1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电路中的基本物理量是电流、电压(电位差)和电位。电路中的基本物理量是电流、电压(电位差)和电位。1.2.1 1.2.1 电流、电压和电位的概念电流、电压和电位的概念1电电流流 我们闭合电源
4、开关时,照明灯就会发光,电风扇就我们闭合电源开关时,照明灯就会发光,电风扇就会转动,这是因为在照明灯、电风扇、中有电流流过。会转动,这是因为在照明灯、电风扇、中有电流流过。若在电路中接入电流表,电流表就能测出电流的数值。若在电路中接入电流表,电流表就能测出电流的数值。那么什么是电流呢?那么什么是电流呢?物理学中定义,电流是正物理学中定义,电流是正电荷有规则的定向运动。电荷有规则的定向运动。电流的大小为单位时间内电流的大小为单位时间内通过导体横截面的电量。通过导体横截面的电量。ddqit电流电流电量电量 物理学中定义,电流是正物理学中定义,电流是正电荷有规则的定向运动。电荷有规则的定向运动。电流
5、的大小为单位时间内电流的大小为单位时间内通过导体横截面的电量。通过导体横截面的电量。ddqit电流电流电量电量电电流的流的单单位位:安培(安培(A)361mA10 A ,1A10 A直流电流交流电流Ii1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量2电压电压和和电电位位1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量 当开关当开关S闭合后,手电筒的闭合后,手电筒的小灯泡发光,若将电压表接在小小灯泡发光,若将电压表接在小灯泡两端,电压表就有读数,我灯泡两端,电压表就有读数,我们称其读数为们称其读数为电压电压。手电筒的电路模型手电筒的电路模型 物理学中定义,电场力将物理学中定义,电场力将单位正电荷单位正电荷q由
6、电场中的由电场中的a点通过电源以外的某条路点通过电源以外的某条路径移动到径移动到b点所做的功,就点所做的功,就称之为这两点之间的称之为这两点之间的电压电压。ddwuq电压电压电功电功 电压的单位电压的单位: :伏特(伏特(V)V)3361kV10 V , 1mV10 V , 1V10 V直流电压交流电压Uu物理学中定义,电场力将物理学中定义,电场力将单位正电荷单位正电荷q由电场中的由电场中的a点通过电源以外的某条路点通过电源以外的某条路径移动到径移动到b点所做的功,就点所做的功,就称之为这两点之间的称之为这两点之间的电压电压。ddwuq电压电压电功电功1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量1
7、.2 1.2 电路的物理量电路的物理量 为了方便比较电场中为了方便比较电场中a点和点和b点位能的差别,我们引出点位能的差别,我们引出电位电位的概念。那么什么叫电位呢?的概念。那么什么叫电位呢?电量电量q 在此规定下,参在此规定下,参考点本身的电位为零考点本身的电位为零,即,即设电场中的某点设电场中的某点o为参考点,为参考点,电场力将单位正电荷电场力将单位正电荷q由电由电场中的场中的a点移动到参考点所点移动到参考点所做的功,就称为做的功,就称为a点的电位,点的电位,用用 表示;同理,表示;同理, b点的电点的电位用位用 表示。表示。aoVboV0oV则则aoabobVVVV 根据电压的定义:根据
8、电压的定义: a和和b两点之间的电位差就是两点之间的电位差就是a和和b两点两点之间的电压,即之间的电压,即Uab = Va -Vb 设电场中的某点设电场中的某点o为参考点,为参考点,电场力将单位正电荷电场力将单位正电荷q由电由电场中的场中的a点移动到参考点所点移动到参考点所做的功,就称为做的功,就称为a点的电位,点的电位,用用 表示;同理,表示;同理, b点的点的电电位用位用 表示。表示。aoV在此规定下,参在此规定下,参考点本身的电位考点本身的电位为零,即为零,即boV0oV则则aoabobVVVV1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电压也称之为电位差电压也称之为电位差 1.2 1.2
9、电路的物理量电路的物理量1.2.2 1.2.2 电流和电压的实际方向电流和电压的实际方向实际方向:实际方向:物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。 电流电流I: :正电荷运动的方向。正电荷运动的方向。电电源源负负载载IIUSR+_+_II电流流过电源时,是从电源的负极到正极;电流流过电源时,是从电源的负极到正极; 电流流过负载时,是从负载的高电位到低电位电流流过负载时,是从负载的高电位到低电位R+_+_USU电电源源负负载载UU1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电压的实际方向是从器件的高电位到低电位。电压的实际方向是从器件的高电位到低电位。电流电流U的实际方向:的实际方向:1.
10、2 1.2 电路的物理量电路的物理量1.2.3 1.2.3 电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向1. 1.参考方向:在分析电路时,对电量人为规定的方向。参考方向:在分析电路时,对电量人为规定的方向。2.2.设参考方向的意义设参考方向的意义例如例如: : 在如下复杂电路中很难判断出在如下复杂电路中很难判断出 中流过电流的实际方中流过电流的实际方向,电流如何求解?向,电流如何求解?3R?II1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量3.3.解决的方法解决的方法(1) (1) 在解题前先假设一个电流方在解题前先假设一个电流方向,作为参考方向。向,作为参考方向。(2) (2) 根据电路的基本定律,列
11、根据电路的基本定律,列出电压、电流方程。出电压、电流方程。 (3) (3) 根据计算结果确定电流的实际方向:根据计算结果确定电流的实际方向: 若计算结果若计算结果 I3为正为正 , ,则实际方向与参考方向一致;则实际方向与参考方向一致; 若计算结果若计算结果 I3为负为负, ,则实际方向与参考方向相反。则实际方向与参考方向相反。I31.2 1.2 电路的物理量电路的物理量电流:电流:电压:电压:电压参考方向的三种表示电压参考方向的三种表示1.2 1.2 电路的物理量电路的物理量正负号正负号,下标下标a、b和箭头都是表示电位降低的方向。和箭头都是表示电位降低的方向。1.2 1.2 电路的物理量电