优质实用课件推选新版大学电路基础课件.ppt
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1、1,XX学院电子信息与机电工程学院,主讲教师:XXX,电 路,2,电路理论,电路理论是研究电路的基本规律及其计算方法的工程学科它包括电路分析:任务是根据已知的电路结构和元件参数,求解电路的特性。电路综合与设计:根据所提出的对电路性能的要求,确定合适的电路结构和元件参数实现所需要的电路性能。电路故障诊断:指预报故障的发生及确定故障 的位置,识别故障元件等技术,电路分析的过程,就是从实际物理问题抽象为数学模型,经数学解析后再回到物理实际的过程。,3,前后续课程及联系,模拟电子技术,高频电子技术,自动控制原理,信号与系统,传感器及电子测量,线性代数,积分变换,大学物理,复变函数,电路,数字电子技术,
2、生物医学电子学与医学仪器,EDA技术,高等数学,4,课程结构,电阻电路 的分析,动态电路 的分析,正弦稳态电路 的分析,电路分析,课时:理论课(32学时)实验课(16学时),第一章 电路模型和电路定律,本章重点,1.电压、电流的参考方向,3.基尔霍夫定律,重点:,2.电阻元件和电源元件的特性,返 回,1-1 电路和电路模型,1.实际电路,功能,(a)能量的传输、分配与转换;(b)信息的传递、控制与处理。,建立在同一电路理论基础上。,由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。,下 页,上 页,共性,返 回,反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。,2.电路模型,电路图,
3、理想电路元件,有某种确定的电磁性能的理想元件。,电路模型,下 页,上 页,返 回,5种基本的理想电路元件:,电阻元件:表示消耗电能的元件。,电感元件:表示产生磁场,储存磁场能量的元件。,电容元件:表示产生电场,储存电场能量的元件。,电压源和电流源:表示将其他形式的能量转变成 电能的元件。,5种基本理想电路元件有三个特征:(a)只有两个端子;(b)可以用电压或电流的数学方式描述;(c)不能被分解为其他元件。,下 页,上 页,注意,返 回,具有相同的主要电磁性能的实际电路部件,在一定条件下可用同一电路模型表示。同一实际电路部件在不同的应用条件下,其电路模型可以有不同的形式。,下 页,上 页,例,电
4、感线圈的电路模型,注意,返 回,1-2 电流和电压的参考方向,电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。,1.电流的参考方向,电流,电流强度,带电粒子有规则的定向运动,单位时间内通过导体横截面的电荷,下 页,上 页,返 回,方向,规定正电荷的 运动方向为电流的实际 方向,单位,1kA=103A1mA=10-3A1 A=10-6A,A(安培)、kA、mA、A,元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:,对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时,电流的实际方向往往很难事先判断。,下 页,上 页,问题,返 回,参考方向,任意
5、假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。,i 0,i 0,实际方向,实际方向,电流的参考方向与实际方向的关系:,下 页,上 页,表明,返 回,电流参考方向的两种表示:,用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。,用双下标表示:如iAB,电流的参考方向由A指向B。,下 页,上 页,返 回,电压u,单位,2.电压的参考方向,单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力作功(W)的大小。,电位,单位正电荷q 从电路中一点移至参考点(0)时电场力作功的大小。,实际电压方向,电位真正降低的方向。,下 页,上 页,V(伏特)、kV、mV、V,返 回,例2-1,已知:4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力作
6、功8J,由b点移动到c点电场力作功为12J,若以b点为参考点,求a、b、c点的电位和电压uab、u bc;若以c点为参考点,再求以上各值。,解,(1),下 页,上 页,返 回,解,(2),下 页,上 页,结论,电路中电位参考点可任意选择;参考点一经选定,电路中各点的电位值就唯一确定;当选择不同的电位参考点时,电路中各点电位值将改变,但任意两点间电压保持不变。,返 回,在复杂电路或交变电路中,两点间电压的实际方向往往不易判别,给实际电路问题的分析、计算带来困难。,电压(降)的参考方向,假设高电位指向低电位的方向。,下 页,上 页,问题,返 回,电压参考方向的三种表示方式:,(1)用箭头表示:,(
7、2)用正、负极性表示:,(3)用双下标表示:,u,u,+,uAB,下 页,上 页,返 回,元件或支路的u,i 采用相同的参考方向称为关联参考方向。反之,称为非关联参考方向。,关联参考方向,非关联参考方向,3.关联参考方向,i,+,-,+,-,i,u,u,下 页,上 页,返 回,分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。,参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注(包括方向和符号),在计算中不得任意改变。,例2-2,电压、电流参考方向如图中所标,问:对A、B两部分电路电压、电流参考方向是否关联?,A电压、电流参考方向非关联;B电压、电流参考方向关联。,下 页,上 页,注意,返 回,解,参考方向不同时
8、,其表达式相差一负号,但电压、电流的实际方向不变。,1-3 电功率和能量,1.电功率,功率的单位:W(瓦特),能量的单位:J(焦耳),单位时间内电场力所作的功。,下 页,上 页,返 回,2.电路吸收或发出功率的判断,u,i 取关联参考方向,=ui 表示元件吸收的功率,0 吸收正功率(实际吸收),0 吸收负功率(实际发出),=ui 表示元件发出的功率,0 发出正功率(实际发出),0 发出负功率(实际吸收),u,i 取非关联参考方向,下 页,上 页,返 回,例3-1,求图示电路中各方框所代表的元件吸收或发出的功率。,下 页,上 页,已知:U1=1V,U2=-3V,U3=8V,U4=-4V,U5=7
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