电路基础知识1

电路基础知识1内容摘要：

电路基础知识1 电路基础维修分析组电路基础第一章 阻元件电路基础 重点：1. 电压、电流的参考方向2. 电路元件特性3. 基尔霍夫定律电路基础 电路和电路模型（ 、概念：电路 为了某种需要由某些电工设备或元件（电气器件）按一定的方式组合起来的。 电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。 电源 (提供能量或信号 将电能转化为其它形式的能量，或对信号进行处理 开关 （ ：将电源与负载接成通路 用：1. 实现电能的传输、构：电池 灯泡电源 : 提供电能的装置负载 : 取用电能的装置中间环节： 传递、分配和控制电能的作用电路基础放大器扬声器话筒直流电源直流电源 :提供能源信号处理：放大、检波等负载信号源 :提供信息负载大小的概念 : 负载增加指负载取用的电流和功率增加。 电路基础4、电路模型：R+手电筒的电路模型灯泡开关电池导线一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。 电流和电压的参考方向物理中对电量规定的方向。 物理量 单 位 实 际 方 向电流 I A、 A 正电荷运动的方向电动势 E V、 电位 高电位 )电压 U 、V、 电位降低的方向( 高电位 低电位 )1、实际方向：电路基础（ 2）、表示方法a 正负号 a 1）、 概念：+_ U+电量任意假定的方向。 箭标考方向 (正方向 )箭标电路基础实际方向与参考方向一致，电流 (或电压 )值为正；实际方向与参考方向相反，电流 (或电压 )值为负。 3、实际方向与参考方向的关系4、注意：在参考方向选定后，电流（或电压） 值才有正负之分。 对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。 a I = 5A ，则实际方向与参考方向一致，若 I = 5A ，则实际方向与参考方向相反。 电路基础 当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考方向的“ +”极性端流入，并从标“ ”端流出， 即电流的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压为关联参考方向。 反之为非关联参考方向。 5、关联参考方向： i+ 1) 分析电路前必须 选定 电压和电流的 参考方向。 (2) 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 ），在计算过程中不得任意改变。 u = ) 参考 方向不同时 ，其 表达式符号也不同 ，但实际方向不变。 电功率和能量1、概念：电功率在电压电流关联参考方向下，电功率 p 可写成p(t)=u(t)i(t)p >0 表明元件吸收电能， p 0 表明元件释放电能， p <0 表明元件吸收电能电能量 )(0 单位在国际单位制中，电流（ A），电荷（ C） 库仑，电压（ V），电能量（ J） 焦耳，功率（ W） 瓦特。 电阻元件 电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量（如热能、机械能、光能等）的元件。 1. 符号欧姆定律 (s 1) 电压与电流的参考方向设定为一致的方向u R i R 称为电阻， 电阻的单位： (欧 ) (姆 )电路基础伏安特性曲线 :R 线性电阻 G 1/R 姆定律表示为 i G u S (西 ) (西门子 ) 电阻的电压和电流的参考方向相反则欧姆定律写为u 或 i 公式必须和参考方向配套使用。 3. 功率和能量 i (Ri)i u(u/ R) u+任何时刻 ,电阻元件绝不可能发出电能，它只能消耗电能。 因此电阻又称为“ 无源元件”和“耗能元件 ”。 电路基础3. 开路与短路 对于一电阻 =0，视其为短路。 u=0。 当 R=，视其为开路。 i=0。 * 理想导线的电阻值为零。 能量：可用功表示。 从 t 到 电容元件 (性定常电容元件 ：任何时刻 ， 电容元件极板上的电荷 u 成正比。 2、电路符号1、电容器C+ + + + +qq+ + C, 有： q =元件特性 称为电容器的电容电容 C 的单位： F (法 ) (拉 )F= C/V = As/V = s/ 常用 F， +电路基础4、伏安特性：线性电容的 qu 特性 是过原点的直线C= q/u 、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向+或 1)( )( )( 容元件的功率和能量在电压、电流关联参考方向下，电容元件吸收的功率为到 t从 t - 时间内，电容元件吸收的电能为0)(21)(21)(21)(21)(21222路基础由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。 从 t 电容储能的变化量：)(21)(21)(21)(21022022 7 、 小结 ：(1) u 的 变化率成正比 ，与 u 的大小无关；(3) 电容元件是一种记忆元件；(2) 电容在直流电路中相当于开路 ， 有 隔直作用 ；(4) 当 u， i= dt；u， 关联方向时 ， i= 电感元件 电流 i , 磁链 1 、 线性定常电感元件 称为自感系数L 的单位：亨（利） 符号： H ( 、 韦安 （ i ）特性3 、 电压、电流关系： 由电磁感应定律与楞次定律i , 右螺旋e , 右螺旋u , e 一致u , i 关联 i+u+i+ u t d)0( t t (电路基础4 、 电感的储能吸0)(21)(21 220)( 也是 无损元件t 吸电路基础(1) i 的 变化率 成正比，与 i 的大小无关；(3) 电感元件是一种记忆元件；(2)电感在直流电路中相当于短路；(4) 当 u， i 为关联方向时 ， u=L dt；u， i 为 非 关联方向时 ， u= L 5 、 小结： 电压源和电流源1、 理想电压源：电源两端电压为 其值与流过它的电流 i 无关。 (2) 特点：(a) 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；(b) 通过它的电流是任意的，由外电路决定。 直流： t(1)电路符号_). 伏安特性US(a) 若 即直流电源 ， 则其伏安特性为平行于电流轴的直线 ， 反映电压与 电源中的电流无关。 (b) 若 则某一时刻的伏安关系也是这样。 电压为零的电压源 ， 伏安曲线与 i 轴重合 ,相当于短路元件。 ). 理想电压源的开路与短路R(a) 开路： R， i=0， u=b) 短路： R=0， i ， 理想电源出现病态 ， 因此理想电压源不允许短路。 * 实际电压源也不允许短路。 因其内阻小 ， 若短路 ， 电流很大 ， 可能烧毁电源。 S). 功率：或 i, 电场力做功 ， 吸收功率。 电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动外力克服电场力作功发出功率 uS i(i , 物理意义：电路基础2、 理想电流源 ：电源输出电流为 其值与此电源的端电压 u 无关。 (2). 特点：(a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关；(b) 电源两端电压 是任意的，由外电路决定。 直流： t(1)_). 伏安特性IS(a) 若 即直流电源 ， 则其伏安特性为平行于电压轴的直线 ， 反映电流与 端电压无关。 (b) 若 则某一时刻的伏安关系也是这样 电流为零的电流源 ， 伏安曲线与 u 轴重合 ,相当于开路元件 电路基础(4). 理想电流源的短路与开路R (b) 开路： R， i= u。 若强迫断开电流源回路 ， 电路模型为病态 ， 理想电流源不允许开路。 (a) 短路： R=0， i= u=0 ， 电流源被短路。 (5). 实际电流源的产生：可由稳流电子设备产生 ， 有些电子器件输出具备电流源特性 ， 如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。 电路基础一个高电压 、 高内阻的电压源 ， 在外部负载电阻较小 ， 且负载变化范围不大时 ， 可将其等效为电流源。 1000 ， 1000 V， R =12 时当 R =1 时， u=当 R =2 时， u=将其等效为 1。