电工技能培训-1电路的基本概念与基本定律

下一页返回上一页同学们好！下一页返回上一页1、任课教师上课时应掌握学生的出勤情况，抽查点名，每学期抽查点名不应少于上课次数的1/3。2、学生修读的课程，均应按规定听课，完成作业、实验等全部教学环节。无故不参加者，作旷课处理。该门课程累计旷课总课时1/3及以上，取消考试资格。3、缺交作业（包括习题或实验报告）的次数超过该课程作业总次数1/3者，不得参加该课程的考核。任课教师可视其具体情况，待作业、实验报告补齐后作缓考处理。下一页返回上一页主要教学环节习题独立完成作业，按时交作业。紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解题方法和技巧，积极参与课堂讨论。课堂教学作业要求:1、画图。2、写出主要步骤：公式，代入数据，计算结果。3、整齐清洁。4、独立完成。下一页返回上一页成绩评定期末考试70%平时（作业与考勤）30%下一页返回上一页希望师生互动，营造一个轻松愉快的学习氛围。下一页返回上一页课程目的•掌握基本概念、基本电路、基本分析方法、基本实验技能•具有能够继续深入学习和接收新器件的能力，将所学知识用于本专业的能力。下一页返回上一页主要教学内容电工技术电路分析电机与控制直流电路交流电路暂态分析变压器、电机工业控制下一页返回上一页第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路与电路模型1.3电阻元件1.2电路的基本物理量1.5基尔霍夫定律1.4独立电源1.6电路中电位的概念及计算（第一讲）☻☻☻下一页返回上一页本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2.理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。第1章电路的基本概念与基本定律下一页返回上一页1.1电路与电路模型(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理放大器扬声器话筒1.电路的作用电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线下一页返回上一页2.电路的组成部分电源: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发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线下一页返回上一页直流电源直流电源:提供能源信号处理：放大、调谐、检波等负载信号源:提供信息2.电路的组成部分放大器扬声器话筒电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。下一页返回上一页3电路模型手电筒的电路模型理想电路模型为了便于用数学方法分析电路,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。例：手电筒R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关电池+灯泡+开关+筒体理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。下一页返回上一页电器件种类繁多，功能各异。电阻器电容器线圈电池晶体管电路发光二极管灯泡开关保险丝运放接线柱指示灯座从基本功能出发，电器件一般分成三类：（1）电源：能提供电能的器件。如发电机、电池等。（2）负载：使用电能的器件。象电动机、电灯等。（3）信息变换和处理器件，如电缆、变压器、开关、电表等。下一页返回上一页电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线联结而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式联结就构成不同特性的电路。干电池，作为电源为电路供电。灯泡是用电的器件，负载。开关，连接后可形成通路。下一页返回上一页(a)实际电路R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关手电筒的电路模型下一页返回上一页手电筒的电路模型R+RoE–S+U–I电池导线灯泡开关电池是电源元件，其参数为电动势E和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。开关用来控制电路的通断。今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。下一页返回上一页下一页返回上一页10kV330kV10kV400V电工技术应用领域1、电力工业（能源、电力、电工制造）电工学科是电力工业主要依靠的技术学科下一页返回上一页2、基础工业（运输、铁路、冶金、化工、机械）必不可少的支持技术电工学科是基础工业下一页返回上一页3、高新技术（生物、光学、半导体、卫星、空间站、核弹、导弹等）电工技术是高新技术必不可少的组成部分下一页返回上一页1.2电路的基本物理量物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E(电位升高的方向)电压U(电位降低的方向)高电位低电位单位（103）kA、A、mA、μA低电位高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV☻下一页返回上一页(2)参考方向的表示方法电流：Uab双下标电压：(1)参考方向IE+_在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab双下标2.电路基本物理量的参考方向aRb箭标abRI正负极性+–abUU+_下一页返回上一页实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。下一页返回上一页问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量实际方向电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？E1ABRE2IR解决方法:(1)在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。(2)列出物理量间相互关系的代数表达式IR1IR3IR2下一页返回上一页物理量正方向的表示方法从电源内部由负极（低电位）指向正极（高电位）。电动势：电压与电流：从电路的高电位端指向低电位端，即电压降方向EIRLU+_rO+_E+_rO正负号箭头ErO正负号+_U箭头UIab双下标UabIabUab与Iab（下标字母高电位在前，低电位在后）Uab＝－UbaIab＝－Iba电压与电流同向（关联方向)箭头：电压与电动势反向USUS+-下一页返回上一页例已知：E=2V,R=1Ω问：当Uab分别为3V和1V时，IR=?ERab解：(1)假定电路中物理量的参考方向如图所示；(2)列电路方程：EUURabREURUIabRREUUabR(3)数值计算A1121V1A112-33VRabRabIUIU时时（结果为正,实际方向与参考方向一致）（结果为负,实际方向与参考方向相反）IRUR下一页返回上一页(1)“实际方向”是物理中规定的，而“参考方向”则是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。(2)在以后的解题过程中，注意一定要先设定“参考方向”(即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程计算。提示例RIURRIRURab假设:与的方向一致RIRURIRU假设:与的方向相反RIURRIRURab（为关联方向）（为非关联方向）P=URIRP=－URIR(3)为了避免列方程时出错，习惯上把同一个元件上I与U的方向按相同的参考方向假设（即U与I为关联参考方向）。下一页返回上一页电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI0，电源；P=UI0，负载。U、I参考方向相同，P=UI0，负载；P=UI0，电源。1.根据U、I的实际方向判别2.根据U、I的参考方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+”端流出，（发出功率）；负载：U、I实际方向相同，即电流从“-”端流出。（吸收功率）。☻下一页返回上一页则元件吸收功率,起负载作用.如何判断电路元件是电源（起电源作用）产生功率，还是负载（起负载作用）消耗功率？则元件发出功率,起电源作用.求各图电路元件的功率，并说明该元件是吸收功率还是发出功率。例解：图a:U与I的实际方向相同WUIP30215该元件吸收功率，是负载，充电。图b，U与I的实际方向相反WUIP30)]2([15该元件发出功率，是电源，供电。图c，U与I的实际方向相反WUIP30215该元件发出功率，是电源，供电。若元件的U与I的实际方向相反，电流从＋端流出:若元件的U与I的实际方向相同，电流从＋端流入:I＝2AUab+-15V(a)I＝－2AUab+-15V(b)I＝2AUab+-15V(c)小结：若电流的实际方向从元件的正极流出，该元件发出功率，起电源作用。若电流的实际方向从元件的正极流入，该元件吸收功率，起负载作用。下一页返回上一页作业：P231-1,1-2第三周周三（单周）开始交作业（全部同学）要求抄题写明解题过程，请学习委员按学号排好交给老师，并写明未交作业同学姓名。