電工電子技術(shù)基礎(chǔ)(鄭航電工電子類課程組)第1章電路基本概念及基本定律

教學(xué)目標(biāo)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念及基本定律1.理解電路作用與組成部分，掌握電路模型。2.掌握電壓和電流參考方向及相關(guān)性，理解元件物理性質(zhì)和外特性。3.掌握歐姆定律，理解電路的工作狀態(tài)。4.理解基爾霍夫定律并能熟練運(yùn)用。5.理解電位概念，掌握電源與負(fù)載判斷，功率平衡。第一節(jié)電路模型第二節(jié)電路基本物理量第三節(jié)基爾霍夫定律

第四節(jié)電路元件

第五節(jié)電路的工作狀態(tài)

本章目錄第1章電路基本概念與定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

思政引例第1章電路基本概念與定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁章目錄千里之行，始于足下?！献?/p>

思政引例第1章電路基本概念與定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁章目錄日常生活人們所接觸實(shí)際電路很多，如家用電器：電視、洗衣機(jī)、電飯煲、微波爐、電磁爐、電冰箱、空調(diào)等，不管內(nèi)部是交流電路還是直流電路，比如手電筒，若要弄清工作原理，必須從電路原理上進(jìn)行分析，就需要具備一定的電路基礎(chǔ)知識。

思政引例第1章電路基本概念與定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁章目錄

以中國戰(zhàn)斗機(jī)FC-1“梟龍”為例，該戰(zhàn)斗機(jī)包括雷達(dá)、通信導(dǎo)航與識別、大氣數(shù)據(jù)等系統(tǒng)。

飛機(jī)系統(tǒng)從簡單飛機(jī)照明電路，到復(fù)雜飛機(jī)供電系統(tǒng)，都是由電路元器件構(gòu)成，如電源電阻、電容、電感、集成電路等。電路分析是分析由理想電路元件組成電路模型。介紹電路基本物理量、理想電路元件、電路狀態(tài)，從工程案例出發(fā)，引出參考方向、額定值、功率平衡、參考電位，討論基爾霍夫定律。

由實(shí)際電氣元件按一定方式連接而成的一個整體，以形成電流通路，從而實(shí)現(xiàn)某種特定的功能。

一、實(shí)際電路的組成和作用1.1電路模型①實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換組成作用第1章電路基本概念與定律——電路模型②實(shí)現(xiàn)信號的傳遞和處理電路電源（或信號源）負(fù)載中間環(huán)節(jié)（強(qiáng)電）（弱電）電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁章目錄

最簡單的手電筒電路示意圖第1章電路基本概念與定律——電路模型電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄干電池作電源，燈泡作負(fù)載，導(dǎo)線和開關(guān)作為中間環(huán)節(jié)將燈泡和干電池連接起來，實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿墓δ堋?/p>

半導(dǎo)體擴(kuò)音機(jī)的工作原理方框圖第1章電路基本概念與定律——電路模型信號源負(fù)載中間環(huán)節(jié)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄

話筒（麥克風(fēng)）是電源（信號源），中間環(huán)節(jié)是放大電路，負(fù)載是揚(yáng)聲器。二、電路模型由理想化的電路元件組成的電路圖。第1章電路基本概念與定律——電路模型理想電路元件理想無源元件理想有源元件理想電阻元件R理想電感元件L理想電容元件C理想電壓源US理想電流源IS電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路模型電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路模型電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路模型電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路模型電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路模型是由實(shí)際電路抽象而成，近似地反映實(shí)際電路的電氣特性。電路模型是由理想化的電路元件組成電路圖。雖然利用電路模型分析計算的結(jié)果僅是實(shí)際電路的近似值，但它是我們判斷實(shí)際電路電氣性能和指導(dǎo)電路設(shè)計的重要理論依據(jù)。

圖中，US為汽車上的直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，R1為發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻，E為蓄電池，R2為蓄電池內(nèi)阻，RL是汽車上的等效負(fù)載電阻，它包括各種車用電氣設(shè)備的等效電阻。第1章電路基本概念與定律——電路模型汽車供電電路模型電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄響應(yīng)由激勵產(chǎn)生的結(jié)果（如某個元件上的電流或電壓等）

已知激勵、電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)的情況下，根據(jù)電路的基本定律對電路模型進(jìn)行分析，求出各元件上的電壓、電流及功率等物理量，預(yù)測實(shí)際電路的特性，以便設(shè)計更優(yōu)化的電路。激勵對一個電路而言，電源（或信號源）的作用激勵和響應(yīng)的關(guān)系就是作用和結(jié)果的關(guān)系。第1章電路基本概念與定律——電路模型電路分析電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路模型電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄【練習(xí)與思考】(1)電路由哪3個基本部分組成?(2)電路的主要作用大致分為哪兩個方面?(3)什么是電路模型?為什么要用電路模型來表示電路?1.2電路基本物理量

電路分析中，基本物理量有電流、電壓、電動勢和電功率。一、電流及其參考方向電流就是電荷的定向移動，電流的大小用電流強(qiáng)度表示。交流電流用小寫字母i表示，直流電流用大寫字母I表示。電流強(qiáng)度（電流）第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量即單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。（安[培]，A)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量在分析較為復(fù)雜的電路時，往往難于事先判斷某支路中電流的實(shí)際方向。

通常引入?yún)⒖挤较颍ㄕ较颍┑母拍?。參考方向可以任意選定，用“→”表示。若選定的參考方向與電流實(shí)際方向一致，則電流為正值；若選定的參考方向與電流實(shí)際方向相反，則電流為負(fù)值。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組二、電壓、電位和電動勢及其參考方向電場力把單位正電荷從電場中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所作的功。直流電壓用大寫字母U表示，交流電壓用小寫字母u表示。電壓第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量（伏[特],V）電壓的實(shí)際方向規(guī)定為從高電位端指向低電位端。（3）雙下標(biāo)表示

（1）箭頭“→”表示（2）極性表示參考方向的表示方法+-下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組1.參考方向可以任意選取。3.

在未標(biāo)明參考方向時，電壓值的正負(fù)沒有意義。2.當(dāng)參考方向與實(shí)際方向相同時，電壓值為正值當(dāng)參考方向與實(shí)際方向相反時，電壓值為負(fù)值注意第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄描述了電源中外力做功的能力，大小等于外力在電源內(nèi)部克服電場力把單位正電荷從負(fù)極移到正極所做的功。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組電動勢電動勢的實(shí)際方向在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。電動勢的實(shí)際方向是電位升的方向，與電壓的實(shí)際方向相反。第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組關(guān)聯(lián)參考方向

一個元件或者一段電路上的電流和電壓的參考方向可以任意假定。第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量非關(guān)聯(lián)參考方向下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄

特別提示參考方向，是為了電路分析計算的方便而任意假定的方向。參考方向也稱為正方向。在分析電路時，需要預(yù)先假設(shè)電壓和電流的參考方向，并且做標(biāo)識，一旦參考方向確定，在分析過程中不要做任何變動，直至分析過程結(jié)束。在參考方向選定后，電流或電壓值才有正負(fù)之分。當(dāng)采用關(guān)聯(lián)參考方向時，可以簡化參考方向的標(biāo)注，電路中只要標(biāo)出電流或電壓的一個參考方向即可，另一個電量的參考方向由關(guān)聯(lián)一致來確定。P（p）<0P（p）>0電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組三、電功率單位時間內(nèi)電路元件所吸收或發(fā)出的電能，其值等于該元件上的電壓與電流的乘積。p=ui第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量（功率）電功率(瓦[特]，W)直流電功率P=UI交流電功率關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向p=-uiP=-UI電功率正負(fù)的物理含義吸收功率（負(fù)載作用）發(fā)出功率（電源作用）下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量拓展分析下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄如圖所示，驗(yàn)證功率平衡，說明元件是電源還是負(fù)載？電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄【練習(xí)與思考】（1）某元件電壓和電流采用關(guān)聯(lián)參考方向，當(dāng)元件

時，該元件是發(fā)出功率還是吸收功率？該元件在電路中起電源還是負(fù)載作用?（2）某元件電壓與電流的參考方向一致時，說明該元件是負(fù)載，這句話對嗎?（3）

是否表示a

端的電位高于b

端的電位?第1章電路基本概念與定律——電路基本物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組1.3基爾霍夫定律

對于簡單電路，可以用歐姆定律進(jìn)行分析。對于除簡單電路以外的電路，就得運(yùn)用基爾霍夫定律。基爾霍夫定律揭示了回路中各部分電壓之間和結(jié)點(diǎn)上各個電流之間的規(guī)律。

電路中通過同一電流的分支電路第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律（1）支路

有源支路無源支路下一頁上一頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組電路中不再含有分支電路的回路

包含回路較多的電路

實(shí)際上電路和網(wǎng)絡(luò)兩個名詞經(jīng)常通用第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)(2)結(jié)點(diǎn)(3)回路(4)網(wǎng)孔(5)網(wǎng)絡(luò)電路中由支路構(gòu)成的任何閉合路徑下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

基爾霍夫電流定律(Kirchoff’sCurrentLaw)，它描述了一個結(jié)點(diǎn)上各個電流的約束關(guān)系。一、基爾霍夫電流定律

任一瞬時，對電路中的任一結(jié)點(diǎn)，流入結(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流之和。基爾霍夫電流定律體現(xiàn)了電流的連續(xù)性。

如果規(guī)定流入結(jié)點(diǎn)的電流為正，流出結(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，那么，對電路中的任一結(jié)點(diǎn)而言，電流的代數(shù)和恒等于零第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律(KCL)，即下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組1.運(yùn)用KCL時，首先應(yīng)標(biāo)定每一支路電流的參考方向。根據(jù)各支路電流的參考方向，確定各電流變量前面的正、負(fù)號。按上述規(guī)定，流入結(jié)點(diǎn)的電流取正號，流出結(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)號。2.基爾霍夫電流定律不僅適用于電路中任一結(jié)點(diǎn)，也適用于電路中任一假想的封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）。注意下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組右圖電路中，根據(jù)KCL有

上式表明，通過封閉面的電流代數(shù)和確實(shí)等于零，即KCL適用于廣義結(jié)點(diǎn)。

將上述3個結(jié)點(diǎn)電流方程相加，即得廣義結(jié)點(diǎn)(圓圈圍攏的封閉面)的電流方程第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律

結(jié)點(diǎn)A

結(jié)點(diǎn)B

結(jié)點(diǎn)C下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組電路如圖所示，試求電流表A的讀數(shù)。第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律設(shè)想用一個假想封閉面來包圍電路的左邊部分（廣義結(jié)點(diǎn)）電流表A讀數(shù):0下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄[解][例題]電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組二、基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫電壓定律（Kirchoff’sVoltageLaw），它描述了一個回路中各支路電壓之間的約束關(guān)系。

在任一時刻，對于電路中的任一回路，按一定方向沿著回路繞行一周，回路中所有支路電壓或元件電壓的代數(shù)和為0。第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律(KVL)其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

運(yùn)用KVL列回路方程時，應(yīng)首先設(shè)定回路的繞行方向，并標(biāo)出各支路或元件上電流、電壓的參考方向。當(dāng)回路內(nèi)某個電壓的參考方向與回路的繞行方向一致時取正號，相反時取負(fù)號。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

下圖中，abcd回路以順時針方向?yàn)槔@行方向，運(yùn)用KVL有(1)Uab+Ubc+Ucd+Uda=0(2)Uab=I3R3第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律(3)Ubc=﹣I2R2+US2(5)Uda=－US1+I1R1(4)Ucd=I4R4將式(2)~(5)代入式(1)得I3R3

+(-

I2R2+Us2)+I4R4-

Us1

+

R1I1=0US1=E1US2=E2經(jīng)化簡整理，得E1-E2=I1R1-I2R2+I3R3+I4R4∑E=∑(IR)

下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄

下圖中，abcd回路以順時針方向?yàn)槔@行方向，運(yùn)用KVL有(1)Uab+Ubc+Ucd+Uda=0(2)Uab=I3R3(3)Ubc=﹣I2R2+US2(5)Uda=－US1+I1R1(4)Ucd=I4R4將式(2)~(5)代入式(1)得US1=E1US2=E2經(jīng)化簡整理，得電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

規(guī)定：電流參考方向與回路繞行方向一致時，該電流在電阻上所產(chǎn)生的電壓取正號；兩者方向不一致時，取負(fù)號。凡電動勢參考方向與繞行方向一致者取正號；不一致者取負(fù)號。

該式表明：在任一回路內(nèi)，電阻上電壓降的代數(shù)和等于電動勢的代數(shù)和。第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄∑E=∑(IR)

電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組KVL可應(yīng)用于任一閉合回路，但也可以推廣應(yīng)用于不閉合回路或某一條支路。

對圖示電路，由KVL有電源的端電壓可求得：

Uab=US－IRS用這種方法可求得一段電路的電壓Uab。US=IRS+Uab

第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律廣義回路下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄【練習(xí)與思考】（1）什么叫結(jié)點(diǎn)、支路和回路?什么叫網(wǎng)孔?（2）基爾霍夫電流定律的內(nèi)容是什么?它的適用范圍如何?（3）基爾霍夫電壓定律的內(nèi)容是什么?它的適用范圍如何?（4）基爾霍夫定律能適用于非線性電路嗎?第1章電路基本概念與定律——基爾霍夫定律

(歐[姆]，)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組1.4電路元件

電阻、電感和電容是三種常用的無源元件，它們具有不同的物理性質(zhì)。一、電阻元件電阻是反映消耗電能的電路參數(shù)。第1章電路基本概念與定律——電路元件1.伏安關(guān)系非線性電阻

線性電阻u=Ri下一頁上一頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組2.功率關(guān)系電阻在任一段時間內(nèi)吸收的電能也總是大于或等于0。第1章電路基本概念與定律——電路元件

電阻的特性也可以用電導(dǎo)G來表示，電阻與電導(dǎo)的關(guān)系為(西[門子]，S)≥0耗能元件≥下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

電阻（如電爐、白熾燈）吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能或其他形式的能量消耗掉了，這是一個不可逆的能量轉(zhuǎn)換過程。對各種電氣設(shè)備來說，為了安全運(yùn)行，這些設(shè)備都有一定的額定功率、額定電壓和額定電流。

實(shí)際使用電阻時，除了要知道其阻值外，還應(yīng)知道其額定功率(如1W、1／2W、1／4W、1／8W等)。第1章電路基本概念與定律——電路元件（利用電流熱效應(yīng)）下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄耗能元件電感線圈示意圖實(shí)際電感元件通常是由線圈構(gòu)成。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組二、電感元件N1.定義磁鏈自感系數(shù)（電感）(亨[利]，H)線性電感非線性電感下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組法拉第發(fā)現(xiàn)楞次發(fā)現(xiàn)第1章電路基本概念與定律——電路元件感應(yīng)電動勢e的大小正比于磁通的變化率。

感應(yīng)電動勢e的方向總是力圖阻礙原來磁通的變化。規(guī)定感應(yīng)電動勢e的參考方向與磁通的參考方向符合右手螺旋定則，在此規(guī)定下，便可得到自感電動勢的表達(dá)式為2.伏安關(guān)系下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件

在任一時刻，電感上的電壓與該時刻電流的變化率成正比。對于恒定電流，電感兩端的電壓為零。電感元件對直流電而言相當(dāng)于短路。第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

在t時刻電感的瞬時功率為3.功率關(guān)系下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

當(dāng)i(t)為正值，且有減小的趨勢時，p(t)<0，說明電感將儲存在其中的磁場能提供給電路。儲能元件

當(dāng)流過電感元件的電流為i時，它所儲存的磁場能為

實(shí)際電感除了有儲能作用外，還會消耗一部分電能，這主要是由于構(gòu)成電感的線圈導(dǎo)線總存在一些電阻的緣故。第1章電路基本概念與定律——電路元件

當(dāng)i(t)為正值，且有增大的趨勢時，p(t)>0，表明電感吸收能量，電能以磁場能儲存在電感中。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組三、電容元件

電容是一種能夠儲存電荷或以電場形式儲存能量的器件。電容符號第1章電路基本概念與定律——電路元件1.定義電容容量單位電壓所能存儲的電荷量，即(法[拉]，F(xiàn)）下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組電容對直流電而言相當(dāng)于開路。第1章電路基本概念與定律——電路元件2.伏安關(guān)系根據(jù)電流的定義，有3.功率關(guān)系

在t時刻電容的瞬時功率為下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組

當(dāng)u(t)為正值，且有增大的趨勢時，p(t)>0，表明電容吸收能量，電能以電場能儲存在電容中；

當(dāng)u(t)為正值，且有減小的趨勢時，p(t)<0，說明電容將儲存在其中的電場能提供給電路。第1章電路基本概念與定律——電路元件儲能元件電容兩端的電壓為u時，它所儲存的電場能為下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄【練習(xí)與思考】（1）一個額定功率0.5W、阻值1k?電阻能否接到輸出電壓為5V的電源上?為什么?它允許流過最大電流為多大?（2）一只110V、8W指示燈，現(xiàn)在按在380V電源上，問要串多大電阻?（3）如果一個電感元件兩端電壓為0，其儲能是否也一定為0?如果一個電容元件中的電流為0，其儲能是否也一定為0?（4）電感元件中通過直流電流時可視作短路，是否此時電感L為0?電容元件兩端加直流電壓時可視作開路，是否此時電容C為無窮大?第1章電路基本概念與定律——電路元件電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組1.5電路的工作狀態(tài)電路可能出現(xiàn)三種狀態(tài)：第1章電路基本概念與定律——電路的工作狀態(tài)有載狀態(tài)短路狀態(tài)開路狀態(tài)下面以圖示直流電路為例來介紹電路的三種工作狀態(tài)。下一頁上一頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組一、有載狀態(tài)開關(guān)S合上，電源與負(fù)載接通，電路所處的狀態(tài)。電源的端電壓為則第1章電路基本概念與定律——電路的工作狀態(tài)上式兩邊乘以電流I，得即下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)鄭航電工電子類課程組這種電源發(fā)出的功率之和等于電路中其它元件所消耗的功率之和稱為功率平衡。第1章電路基本概念與定律——電路的工作狀態(tài)

PS就是電源發(fā)出的功率，I2RL為負(fù)載消耗的功率，I2R0是電源內(nèi)阻R0消耗的功率。額定狀態(tài)電路（電氣設(shè)備）中的電流、電壓和功率的實(shí)際值等于額定值時的電路（電氣設(shè)備）的工作狀態(tài)。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄二、開路狀態(tài)

電源的端電壓叫做開路電壓（UOC，UOC=US

）。

開關(guān)S斷開時，電路所處的狀態(tài)。由于電路沒有