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电工电子技术PPT课件.ppt

电工电子技术PPT课件

壹笑先生
2019-05-13 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电工电子技术PPT课件ppt》,可适用于高等教育领域

第一章电路的基本概念和基本定律第一节电路和电路模型第二节电路的基本物理量及其参考方向第三节理想电路元件第四节基尔霍夫定律第五节电路中的电位及其计算第一节电路和电路模型一、电路二、电路模型返回第二节电路的基本物理量及其参考方向一、电流及其参考方向二、电压及其参考方向三、关联参考方向四、电能和电功率返回第三节理想电路元件一、无源理想元件二、有源理想元件返回第四节基尔霍夫定律一、基尔霍夫电流定律(KCL)二、基尔霍夫电压定律(KVL)返回第五节电路中的电位及其计算一、电位二、电源的习惯画法返回返回一、电路电路是由某些电气元件按一定方式连接起来的总体它提供了电流流通的路径。电路主要由电源、负载和中间环节三部分组成。定义:组成:返回例如:手电筒电路电源中间环节负载*一般不希望中间环节产生能量或信号的转换返回返回常见的理想电路元件返回手电筒的电路模型电源中间环节负载电路模型只反映实际电路的作用及其相互的连接方式不反映实际电路的内部结构、几何形状及相互位置。返回S一、电流及其参考方向定义:在电场的作用下电荷有规则的定向移动形成电流我们把单位时间内通过导体横截面积的电荷量定义为电流强度。i=dqdt大小和方向都随时间改变的叫交流用i表示大小和方向都不随时间改变的叫直流用I表示返回单位:安培(A)=毫安(mA)毫安(mA)=微安(μA)参考方向:在分析和计算电路时往往任意选定某一方向作为电流的正方向也称参考方向。返回二、电压及其参考方向*参考方向与实际方向的关系在规定的参考方向下若计算结果I>参考方向与实际方向一致I<参考方向与实际方向相反单位:千伏特(kV)=伏(V)返回伏(V)=毫伏(mV)毫伏(mV)=微伏(μV)参考方向:任意选定某一方向作为电压的正方向也称参考方向。返回*参考方向与实际方向的关系在规定的参考方向下若计算结果U>参考方向与实际方向一致U<参考方向与实际方向相反返回四、电能和电功率电功率)定义:单位时间内电能所作的功称为电功率,简称功率p=ui电能返回当某元件的电压电流关联参考方向时有p=ui当某元件的电压电流非关联参考方向时有p=-ui返回*若求出的P>说明元件在吸收功率一定是负载求出的P<说明元件在发出功率一定是电源。例、在图示电路中,Uab=VI=A求:()各个元件的功率()这段电路上的总功率返回解:(吸收)(吸收)(吸收)(吸收)(发出)Uab=VI=A○○○○AΩΩ-VIRREEB-V返回例、图中五个元件代表电源或负载。参考方向如图所示。已知:I=-A、I=A、U=V、U=-V、U=V、U=-V、U=V。()试标出各电流和电压的实际方向()判断哪些元件是电源哪些是负载()计算各元件功率。UI电流、电压同相负载电流、电压反相电源元件、电源元件、、负载P=-V×A=-WP=-V×A=-WP=V×A=WP=V×A=WP=(--)W=W返回电阻元件iuR⑴ 电压与电流关系u=iR满足欧姆定律R=ui若R为常数称为线性电阻若R随ui的变化而变化称为非线性电阻只有线性电阻才满足欧姆定律⑵ 功率返回一、无源理想元件*P总是大于即P≥电阻是耗能元件。(一般电阻上电压与电流取关联参考方向。)返回Ψ=LiL=Ψ/iL单位是亨利(H)L为常数称为线性电感L不是常数称为非线性电感返回*若i=IuL=电感对直流相当于短路*它是一种储能元件不消耗能量返回WL=Li返回返回⑵电压与电流关系i=dqdt=CduCdt若uC=UC则i=*电容元件对直流相当于开路返回WC=∫tPdt=CuC电容是一种储能元件,不消耗电能电路中能量转换过程电阻耗能元件电电感源储能元件电容返回电压源⑴理想电压源(恒压源)USIU返回二、有源理想元件⑵实际电压源USURU=US-IRI当R<<R时R≈,U=US返回 电流源⑴ 理想电流源(恒流源)IISU返回⑵实际电流源ISIURI=IS-U/R返回例、电路如图求理想电压源和理想电流源的功率。USVRΩISA解:该电路为串联电路各元件的电流均为ISPUS=US·IS=WPR=IS·R=WPIS=-(PUSPR)=-W此时电压源吸收功率(负载)+-返回受控源在电路中起电源作用但其大小和方向受电路中其它支路的电流或电压控制这种电源称为受控源。+-+-VCVSCCVSVCCSCCCSμuriβigu常见的受控电流源和电压源如下图返回电流控制的电流源βIiriIiIr电压控制的电压源rir+-μuiuui返回第四节基尔霍夫定律几个概念支路:电路中的每一分支叫做支路。一个支路通过同一个电流。节点:由三条或三条以上的支路相连接的点叫做节点。回路:电路中的任一闭合路径叫做回路。返回图中有个节点纯属失误图中有个节点图中有条支路图中有条支路图中有个回路图中有个回路你犯了严重错误不好意思又错了聪明的脑瓜OK!恭喜你!一、基尔霍夫电流定律(KCL)对于电路中的任一节点在任一瞬间流入节点的电流之和一定等于流出该节点的电流之和。(第一定律)如图:I+I=I对电路中的任一节点在任一瞬间该节点上电流代数和等于零。∑I=0如图 I+I-I=0规定流入节点的电流取正,流出节点的电流取负。返回∑Ii=∑IO推广:适用于封闭面IBICIEIB+IC=IE满足三极管电流分配关系返回例:标出图中未知电流大小。A-AAΩΩ···AAA二、基尔霍夫电压定律(KVL)在任一瞬间沿任一闭合回路绕行一周各部分电压降的代数和等于零即∑U=0。与绕向一致的电压取正反之取负。返回+-+-RRUUIIUSUSaU-US+US-U=IR-US+US-IR=在电路中任意回路绕行方向上电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和∑US=∑IR规定与绕向一致的电压和电流取正反之取负。US-US=IR-IR返回推广:适用于开口电路U开=ΣU说明:上述两定律适用于任何变化的电压和电流。例已知E=VE=VE=VR=ΩR=ΩR=Ω。求:K打开时Uab=?K闭合时I=?、K打开I=∴UR=-EUabE-E=Uab=-=V、K闭合Uab=-EE-EIR=I=(E-EE)/R=/=A返回第五节电路中电位的计算一、电位电路中某点的电位等于该点到参考点之间的电压参考点就是零电位点。Ue=I=A=AUa=VUb=V-V=VUc=V-V=-VUd=-VUab=V返回+-+-eVVabcdΩΩΩ若参考点选在d点.则:  Ua=V  Ub=V  Uc=V  Ud=V  Ue=V  Uab=V *电路中某点的电位与参考点的选择有关而任意两点之间的电压与参考点的选择无关。返回二、电路中电源的习惯画法与参考点相联的一端不画另外一端标出极性写出电位值。如图返回+-+-eVVabcdΩΩΩ返回kΩVkΩSkΩBA例求S闭合和断开时AB点的电位S打开时UA=UB=VS闭合时UA=UB=()×V=V解:返回

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