电工学第七版第一章电路的基本概念

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最新电工学(第七版上册)电工技术

最新电工学(第七版上册)电工技术

电流强度定义说明图
单位:A(安培) kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
电流的参考方向与实际方向的关系:
规定:正电荷的运动方向为电流的实际方向
i 参考方向
i
A
实际方向 B A
i>0
参考方向 实际方向 B
i <0
1. 用箭头表示: 箭头的指向为电流的参考方向。
电工学(第七版上册)电工技 术
1.1 电路和电路模型 一、电路:
由电路器件和电路部件相互连接而成,它为 电流的流通提供路径,具有传输电能、处理信 号、测量、控制、计算等功能。
主要由电源、负载、连接导线及开关等构成 电源:电池、发电机、信号源等
负载:用电设备
1.电流(current):
带电质点的有规则的定向运动。
i
-
U
+
非关联参考方向
例: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关联否?
i

AU B

答: A 电压、电流参考方向非关联; B 电压、电流参考方向关联。
注意: (1)参考方向必须在图中相应位置标注, (2) 在计算过程中不得改变。
(2)参考方向不同时,其表达式相差一负 号,但实际方向不变。
电流:虽然人们看不见摸不着它,但可通过电流的各 种效应(譬如磁效应、热效应)来感觉它的客观存在,这 是人们所熟悉的常识。所以,毫无疑问,电流是客观存 在的物理现象。为了从量的方面量度电流的大小,引入 电流强度的概念。 单位时间内通过导体横截面的电荷 量定义为电流强度。电流强度用i(t)表示, 即:
i(t)limΔqdq Δt0 Δt dt

《电工学》电路的基本概念与基本定律

《电工学》电路的基本概念与基本定律

(2) 说明功率的平衡关系。
I
解:(1) 对于电源
+++
U= E1 U1= E1 IR01
E1

即 E1= U + IR01 = 220 +50.6 = 223V R01
U = E2 + U2 = E2 + IR02
U

–E2
R02
即 E2= UIR02 = 220 50.6 = 217V
(2) 功率的平衡关系 E1 = E2 + IR01 + IR02
+ (d)
解: (a) 电流从“+”流出,故为电源;
(b) 电流从“+”流入,故为负载;
(c) 电流从“+”流入,故为负载 ;
(d) 电流从“+”流出,故为电源。
例2:已知:U1 = 9V,I = -1A,R = 3Ω
求:元件1、2分别是电源还是负载,并验证
电路功率是否平衡? I R
解:因为U2 = -RI + U1 = 12V
I1 a I2
对回路1:E1 = I1 R1 +I3 R3
R1
R2
或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0
E1 1 I3 R3 2 E2 对回路2:E2= I2 R2+I3 R3
b
或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0
基尔霍夫电压定律(KVL) 反映了电路中任一
回路中各段电压间相互制约的关系。
所以电流从元件1的“+” 流入,从元件2的“+”流
1 U1
U2 2
出,
故元件1为负载,元件2为电源。 电源产生功率: P2 =︱U2I︱= 12W

电工学第七版总复习.ppt

电工学第七版总复习.ppt
灯组,若R1=R2= R3 = 5 ,求线电流及中性线电流
IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流.
L1
i1
+
u1
N–
iN

L3
u2 L2 + u+– 3
i2 i3
R3
R1
N R2
L1
i1
+
u1
N–
iN

L3
u2 L2 + u+– 3
i2 i3
R3
R1 N
R2
解:已知:U12
课后习题: 1.7.5 2.7.4 4.4.14 4.5.4(e)
7.4.11 7.5.4
0.88, Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9,Tmax/TN=2.2,求:
(1) 额定电流IN? (2) 额定转差率sN? (3) 额定转矩 TN 、最大转矩Tmax 、和起动转矩TN 。
解: (1) IN
P2 N
3U N cosN N
45 103
84.2 A
3 380 0.88 0.923
(a)
解:由图( b)
(b) E单独作用 将 IS 断开
(c) IS单独作用 将 E 短接
由图(c)
I2
I2
E 10
A
R2 RR3 3
R2 R3
55
IS 5
5
5
1A
1
0.5A
所以 I2 I2 I2 1A 0.5A 0.5A
对例4,已知 E =10V、IS=1A ,R1=10 , R2= R3= 5 ,试用戴维宁定理求流过 R2的电流 I2。
(1) 线电流 三相对称

电工学_1

电工学_1

u iR
i
R
默认是取关联参考方向 四、非线性电阻 电阻R不是常量
+
u

o
o
i
i
i
u
u
o
16
u f (i) 或, f (u, i) 0
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律
1.5 电源有载工作、开路与短路
一、电源有载工作 开关闭合,接通电源与负载
+
I + U
U E
E 1.特征: I R + R0
3.元件上一般选关联参考方向,而电源则一般选非关联参考方向。
13
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律 1.4 欧姆定律 一、参考方向下的欧姆定律 U、I 参考方向一致时, U、I 为关联参考方向时,
+
U – I R U=RI
+
U – I R
U = – RI
表达式中有两套正负号: (1) 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定; (2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。 习惯上通常取 U、I 关联参考方向。
关联参考方向 a + 公式为: u
i
u
a
i
电源 元件

p ui
n

b 若由n个二端元件组成一个闭合电路,在任一时刻,所有元件
b
的吸收功率的总和必为零。 即功率平衡式为:
j 1
pj 0
18
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律 (3) 电源与负载的判别 电源: (由电功率的正负判别) I
3
第七章气体动理论 第一章 电路的基本概念与基本定律

电工学上册第七版PPT高等教育出版社秦曾煌主编

电工学上册第七版PPT高等教育出版社秦曾煌主编

例: I aR
假设 I = 5A,那么电流从 a 流向 b;
b 假设 I = –5A,那么电流从 b 流向 a 。
参考 方向
假设 U = 5V,那么电压的实际方向
+ U – 从 a 指向 b;
a R b 假设 U= –5V,那么电压的实际方向
注意:
从 b 指向 a 。
在参考方向选定后,电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。
本质: 节点不能存储电荷。
注意:上面的流入和流出都是指电路的参考方向。
2.推广:从节点到闭合面
电流定律可以推广应用于包围局部电路的任一假设的
闭合面。在任何一个时刻,流过任何一个闭合面的电流 的代数和为0。
例:
广义结点
IA
A
IB
IC B
C
IA + IB + IC = 0 〔1〕
左图式〔1〕可以用基尔霍夫节 点电流定理来证明。
欧姆定律〔关联〕
电压与电流关联:电压降方向和电流方向一致;反之 不关联。上述的方向是指参考方向。
+
+
U I R U = I R U I R U = – IR


关联
不关联
结论:对欧姆定律而言,在电压与电流处于关联 时,取正号,不关联时取负号。
例:应用欧姆定律对以以下图电路列出式子,并求电阻
R。
+
电阻: RN = 100 ,PN =1 W 电气设备的三种运行状态
额定工作状态: I = IN ,P = PN (经济合理平安可靠)
过载(超载): I > IN ,P > PN (设备易损坏)
欠载(轻载): I < IN ,P < PN (不经济)

电工学第七版总结

电工学第七版总结

《电工学》上册总结第1章电路的基本概念与基本定律(1)电路模型及理想电路元件的特点(2)电压、电流参考方向的意义:.电流与电压参考方向的关联参考方向,“–”的意义,正负功率的含义。

参考方向:在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。

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。

电压电流方向一致;关联参考方向.方向相反流与电压参考方向的关联参考方向,“–”的意义,正负功率的含义。

参考方向;在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。

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。

电压电流方向一致;关联参考方向.方向相反。

(3)基尔霍夫定律:在任一瞬间,流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。

I= 0。

在任一瞬间,从回路中任一点出发,沿回路循行一周,则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。

U = 0(4)了解电功率和功率平衡的概念.(5)额定值的意义:电器在正常条件下正常工作的允许值。

(6)参考电位与各点电压的关系:各点至参考点间的电压即为各点的电位。

电路中两点间的电压值是固定的,不会因参考点的不同而变,即与零电位参考点的选取无关。

重点与难点:参考方向;基尔霍夫定律;电路中电位,功率的计算第2章电路的分析方法(1)实际电源的两种模型及其等效变换(2)支路电流法:网孔=支路-(节点-1)=b-(n-1)=方程数(3)结点电压法:U=[(E1/R1)+(E2/R2)+(E3/R3)]/[(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)+(1/R4)](4).叠加定理的内容及适用范围:对于线性电路,任何一条支路的电流,都可以看成是由电路中各个电源(电压源或电流源)分别作用时,在此支路中所产生的电流的代数和。

叠加原理只适用于线性电路。

线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算,但功率P不能用叠加原理计算。

(5)戴维宁定理和诺顿定理的文字表述及应用:任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0 串联的电源来等效代替。

电工学(电工技术)第七版上册第一章电子教案

电工学(电工技术)第七版上册第一章电子教案
电工学(电工技术)第 七版上册第一章电 子教案
目录
• 电工学(电工技术)第七版上册第一章 内容概述
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电工学(电工技术)第七版上册第一章内容 概述
电工学(电工技术)第七版上册第一章的背景与重要性
背景
电工学(电工技术)是电气工程学科的重要基础课程,旨在培养学生掌握电工技术和电子技术的基本理论和应用能 力。随着科技的发展,电工学(电工技术)的内容不断更新和完善,第七版教材的上册第一章作为整个教材的开篇 ,具有非常重要的地位和作用。
THANKS
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重要性
电工学(电工技术)第七版上册第一章是整个教材的基础,它介绍了电工技术和电子技术的基本概念、原理和应用 ,为后续章节的学习奠定了基础。通过这一章的学习,学生可以建立起对电工学(电工技术)的整体认识,掌握基 本概念和原理,为后续的学习和实践打下坚实的基础。
电工学(电工技术)第七版上第一章的主要内容与结构
主要内容
电工学(电工技术)第七版上册第一章主要介绍了电路的基本概念、电路元件、电路的基本定律和分析 方法等。具体内容包括电路模型与基本概念、电路元件及其伏安特性、电路基本定律(基尔霍夫定律 )、电路分析方法和电路中的功率与能量等。
结构
这一章的结构紧凑,逻辑清晰,从电路的基本概念入手,逐步深入到电路元件、基本定律和分析方法 的学习,有助于学生逐步建立起对电路的认识和理解。
电工学(电工技术)第七版上册第一章的教学目标与要求
教学目标
通过这一章的学习,学生应掌握电路的基本概念、电路元件、电路的基本定律和 分析方法等,建立起对电路的整体认识,为后续章节的学习打下坚实的基础。同 时,培养学生的实践能力和创新思维,提高其解决实际问题的能力。

电工学(第七版上)电工技术课后答案(秦曾煌)编(最全)

电工学(第七版上)电工技术课后答案(秦曾煌)编(最全)

目录第1章电路的基本概念与定律3第1.5节电源有载工作、开路与短路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.1题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.3题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5第1.5.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5第1.5.6题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6第1.5.8题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6第1.5.11题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7第1.5.12题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8第1.6节基尔霍夫定律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9第1.6.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9第1.7节电路中电位的概念及计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10第1.7.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101List of Figures1 习题1.5.1图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 习题1.5.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 习题1.5.8图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 习题1.5.11图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 习题1.5.12图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 习题1.6.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 习题1.7.4图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1021 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。

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例1: I1
d
I3 I
a I2
I6
R6
c
R4 b I4
应用 U = 0列方程 对网孔abda: I6 R6 – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba: I2 R2 – I4 R4 – I6 R6 = 0 对网孔bcdb:
3.回路:由支路构成的、电路中的任意闭合路径。(l)
4.网孔:指内部不包含任何分支的单一回路。网孔是回路,回 路不一定是网孔。平面电路的每个网眼都是一个网孔。
+ US1_
1
R1
a
+ US2 3 1 _ 22
R2
b
m=3
3
n=2
R3
l=3
网孔=2
例1:
a
I1
I2
I6
d
c
R4
I3 I
b I4
+E –
支路:ab、bc、ca、… (共6条)
物理量 电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位 低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)
kV 、V、mV、 μV
2. 电路基本物理量的参考方向
(1) 参考方向
在分析与计算电路时,对 +
电量任意假定的方向。
E _
Ia +
RU _
(2) 参考方向的表示方法
b
电流: I
箭标 aR b
电压: 正负极性 a + U – b
双下标 Iab
双下标 Uab
(3) 实际方向与参考方向的关系
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。
例: I
若 I = 5A,则电流从 a 流向 b;
–载
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
电池 开关 灯泡 导线
今后分析的都是指电路模
性质,是电阻元件,其参数 型,简称电路。在电路图中,
为电阻R;
各种电路元件都用规定的图
开关用来控制电路的通断。 形符号表示。
1.3 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向
学习电工学的目的:使学生学到电工和电子技术的基 本理论、基本知识和基本技能,培养学生自学能力, 动手能力,使用电子设备的能力。为学习后续课程 以及将来从事技术工作和科学研究打下基础。
电工学的基本内容: 电路
电机与控制
电子技术
电路:是电工学课程的基础,通过这一部分 的学习,使学生掌握电路的基本概念、基本 定律、基本的分析方法。
电机与控制:使学生了解电动机的结构、工 作原理和工作性能、熟悉控制电器及由控制 电器构成的控制线路。
电子技术:使学生掌握二、三极管的特性以 及由它们构成的整流电路和放大电路的工作 原理和特性,数字电路的工作原理和特性。
学习方法:三大环节
课堂教学
习题
实验
通过课堂教学:掌握基本概念、基本定律、 工作原理、分析方法。公式与电路与特性曲 线对应,看电路列公式,学会分析电路。
1. 开路处的电流等于零: I = 0 ;


2. 开路处的电压 U 视电路情况而定。
I
1.5.3 电源短路
E

电源外部端子被短接

U
R
特征:
R0

I U=
IS 0

E R0
短路电流(很大) 电源端电压
P= 0
负载功率
PE = P = I²R0 电源产生的能量全被内阻消耗掉
电路中某处短路时的特征:
负载:
(发出功率);
U、I 实际方向相同,即电流从“-”端流出。
2. 根据 U、I 的参考方向判别
(吸收功率)。
U、I 参考方向相同,P =UI 0,负载; P = UI 0,电源。
U、I 参考方向不同,P = -UI 0,负载; P = -UI 0,电源。
电源与负载的判别
[例]
A I
基尔霍夫电压定律(KVL) 反映了电路中任 一回路中各段电压间相互制约的关系。
注意:
1.列方程前标注回路循行方向;
2.应用 U = 0列方程时,项前符号的确定:
如果规定电位降取正号,则电位升就取负号。
3. 电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径
经过的各元件电压的代数和。
4. 开口电压可按回路处理
电阻元件
只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件
只具有储 存电能的
电特性
理想电压源
输出电压恒 定,输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源
输出电流恒 定,两端电 压由它和负 载共同决定
小灯泡电路: 实体电路
开关 负 载
电 源
导线
电路模型
中间环节 SI
R0
+
电源
_E
+
RL U 负
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
电灯 电动机 电炉
...
话筒 放 扬声器 大 器
2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
中间环节:传递、分 配和控制电能的作用
P = PE – P
负载取用功率
内阻消耗功率 电源产生功率
负载大小的概念: 负载增加指负载取用的电流和功率增加
(电压一定)。 I
+ 电源 U S1 S2 S3

P 电源输出的电流和功 率由负载的大小决定
电源与负载的判别
1. 根据 U、I 的实际方向判别
电源:
U、I 实际方向相反,即电流从“+”端流出,
N
已知:图中UAB= 3 V, I = – 2 A 求:N 的功率,并说明它是电 源还是负载
B [解] P = UI = (–2) 3= – 6 W
因为此例中电压、电流的参考方向相同
而 P 为负值,所以 N 发出功率,是电源。
想一想,若根据电压电流 的实际方向应如分析?
电气设备的 额定值与实际值
对图(b)有, U = – IR 所:以 RU63Ω I 2
注意表达式中有两套正负号:
① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定;
② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。
线性电阻的概念:
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段
电路电压与电流的比值为常数。
即: RU常数
I/A
I
电路端电压与电流的关系 称为伏安特性。
o
U/V
线性电阻的伏安特性 是一条过原点的直线。 线性电阻的伏安特性
电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其 端电压、电流关系即伏安关系(VAR)来决定的。
1.5 电源有载工作、开路与短路
I
1.5.3 电源有载工作
开关闭合,接通电源
E
与负载(即通路)。
过载(超载): I > IN ,P > PN (设备易损坏)
轻载(欠载): I < IN ,P < PN (不经济)
1.5.2 电源开路
I
开关 断开(空载)
E

特征: I=0
Ro
U0
R
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 )
P= 0
负载功率
有I
电路中某处断开时的特征:

+

U
(关联参考方向)时, (非关联参考方向)时,
+
U I R U=IR
+
U I R U = – IR


通常取 U、I 参考方向相同(即关联参考方向)。
例:应用欧姆定律对下图电路列出式子,并求电阻R。
+
+
UI 6V 2A
R

U 6V
I R
– –2A
(a)
(b)
解:对图(a)有, U = IR 所以 : RU63Ω I2
电工学
------电工技术
绪论
电工学是高等学校非电专业的一门实践性较强的技 术基础课程。随着现代化建设的进行,各行各业都 朝着电气化、自动化的方向发展。所以,非电专业 的工程技术人员和科研人员都必须掌握一定的电感 与电子技术方面的知识,以便逐步掌握这些先进技 术,使本专业能适应科学技术的发展。

1. 短路处的电压等于零: U = 0 ;
源 电
2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。 路
I + U –
1. 6 基尔霍夫定律
几个常用的电路名词
1.支路:电路中流过同一电流的几个元件串联的分支。(m) (一条支路流过一个电流,称为支路电流。)
2.结点:三条或三条以上支路的汇集点(连接点)。(n)
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算
1.1 电路的作用与组成部分
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。
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