电工学及其电气设备.ppt

参考书目第一章电路分析基础第一节电路的基础概念作用：

1.电能的转换、传输和分配；
发电厂的发电机组把水能或热能转换成电能，通过变压器、输电线路传送给各用户，用户又把电能转换成机械能、热能或光能。

2.信号的传递和处理。
电视机接受各发射台发出的不同信号并进行放大、处理，转换成声音和图像
二、电路的基本物理量

1、电流

大小：用电流强度来衡量，电流强度工程上简称电流
符号：I或i。I表示直流电，i表示交流电。
单位：安培(A)，简称安。用单位有mA(毫安)、uA
(微安)、kA(千安)。
2、电位及电压

电压：电路中两点之间的电位差。
符号：U或u。
单位：伏特(V)，简称V。
常用电位：千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(uV)
电位：
定义：相对于确定的参考点来说，参考点至关重要，电路中某点A的电位是指单位正电荷在电场力作用下，自该点沿任意路径移动到参考点所做的功。
符号：A点电位VA
参考点的选取：只能选取一个，通常选择接地点为参考点，用符号“〨”表示，在电子线路中常取若干导线交汇点或机壳作为参考点，用“〦”表示。

3、电动势

定义：指单位正电荷在电源力作用下，自低电位端电源内部移动到高电位端所做的功。
符号：e或E
单位：伏特(V)
4、功率

定义：单位时间内电场力所做的功。
符号：p或P表示
单位：瓦特(W)，常用单位：千瓦(KW)、毫瓦(mW)

三、电压、电流的关联参考方向

1、电流的参考方向
正电荷的运动的方向为电流的方向。在分析计算电路的问题时，必须先假定某一元件电流的方向作为参考方向（正方向）。
当电流的参考方向确定以后，如果计算出的电流为正值，说明实际方向与参考方向一致；若计算出的电流为负值，则说明电流的实际方向与参考方向相反。

2、电压的参考方向

电压的方向，是从高位端指向低位端的方向，即电位降的方向
在分析电路的问题时，要假定电压的参考方向。当电压的参考方
向确定后，分析或计算出的电压若为正值，说明电压的实际方向
与参考方向是一致的；若为负值，说明电压的实际方向和参考方
向相反。
图（电压的参考方向）

3、电动势的参考方向

电动势的方向指电位升高的方向，从低电位指向高电位的方向，与电压的方向相反。
电压与电势的关系：

4、电压、电流的关联参考方向

一般来说，电压、电流的参考方向可以任意假定，但为方便计算，负载元件选取电压的参考方向与电流的参考方向一致，即关联参考方向。

欧姆定律：
关联：U=IR
非关联：U=-IR
当P=UI>0时，表明该段电路吸收（消耗）功率，视为负载
当P=UI<0时，表明该段电路发出（释放）功率，视为电源
第二节电压源、电流源及等效变换2、实际电压源特性

实际电路中，理性电压源是不存在的，总存在着电源内阻，可用下图等效：

二、电流源及伏安特性

1、理想电流源
电源输出的电流端电压与无关，电流是给定的时间函数，I=Is(t)，称为理想电流源，
理想电流源的电压取决于外电器中负载的大小，如果是常数is(t)=IS，称为直流电流源（又名恒流源）。
2、实际电流源特性

实际电路中，理性电流源是不存在的，总存在着电源内阻，可用下图等效：

三、电压源与电流源的等效变换

等效条件：

四、电路的工作状态

短路与短接

电路中任一部分电路被电阻为零的导线直接接通，使两端电压降为零叫短接；电源在输出端被端接，称为短路。第三节基尔霍夫定律一、基尔霍夫电流定律（KCL）

内容：
任一时刻，对电路中任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，又名节点电流定律，简称KCL。
∑i(t)=0

广义节点二、基尔霍夫电压定律（KVL）

内容：
任一时刻，沿闭合回路绕行一周，各支路元件电压的
代数和恒等于零，又名回路电压定律，简称KVL。
∑u(t)=0

第四节电路的基本分析方法该电路有3条支路，两个节点，两个网孔，电路中电阻、电压均已知，计算各支路电流支路电流法举例支路电流法举例二、节点电压法

节点电压法先定义节点的电压为求解对象，根据基尔霍夫电流定律建立方程组，解出各节点电压，然后由支路电压电流关系最后求解出各支路电流。
第三十一页，编辑于星期日：二十一点十三分。注意事项：节点电压法举例节点电压法举例第五节电路的基本定理第三十六页，编辑于星期日：二十一点十三分。叠加定理法举例叠加定理法举例二、二端网络及戴维南定理

1、二端网络
有源二端网络和无源二端网络

任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，都可以
用一个等效电压源来代替。

难点：等效电压和等效内阻的求取
戴维南定理解题步骤戴维南定理解题举例求等效内阻除源：电压源所在位置短路，电流源所在位置开路。