电工学第一章电路分析基础
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电工基础(第五版)第一章电路基础知识
解:热量
电能
四、负载的额定值
电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值称为额定值。常见的额定值有额 定电流、额定电压、额定功率等。
电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态,也称满载；低于额定功率的工 作状态称为轻载；高于额定功率的工作状态称为过载或超载。
电动机的额定值通常标在其外壳的铭牌上，故其额定值也称铭牌数据。
用符号W 表示，其计算式为
上式还可以写为
（1）只有在U 和I 为关联参考方向的情况下，才能应用P =UI 来计算电功率，否 则应添加一个负号,即P = -UI。
（2）公式选定后，U 和I 的代入值应包括其正、负号。 （3）无论应用哪个公式计算的结果，只要P 为正值，就表明元件吸收功率，处于 负载状态；若P 为负值，则表明元件发出功率，处于电源状态。
箭头表示
极性符号
双下标表示
参考方向由正指向负 参考方向由a指向b表示
通常规定交流36V 以下及直流48V 以下为安全电压，在潮湿、高温、有导电尘 埃的环境中应使用12V 电压。
2.电位 在电路中任意选定一点作为参考点(即零电位点)，则电路中某一点与参考点之 间的电压即为该点的电位。电位的单位是伏特(V)。通常用V 或φ 表示。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
手电筒电路
电风扇电路
电路的组成
电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概 况的电路图。
电能
四、负载的额定值
电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值称为额定值。常见的额定值有额 定电流、额定电压、额定功率等。
电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态,也称满载；低于额定功率的工 作状态称为轻载；高于额定功率的工作状态称为过载或超载。
电动机的额定值通常标在其外壳的铭牌上，故其额定值也称铭牌数据。
用符号W 表示，其计算式为
上式还可以写为
（1）只有在U 和I 为关联参考方向的情况下，才能应用P =UI 来计算电功率，否 则应添加一个负号,即P = -UI。
（2）公式选定后，U 和I 的代入值应包括其正、负号。 （3）无论应用哪个公式计算的结果，只要P 为正值，就表明元件吸收功率，处于 负载状态；若P 为负值，则表明元件发出功率，处于电源状态。
箭头表示
极性符号
双下标表示
参考方向由正指向负 参考方向由a指向b表示
通常规定交流36V 以下及直流48V 以下为安全电压，在潮湿、高温、有导电尘 埃的环境中应使用12V 电压。
2.电位 在电路中任意选定一点作为参考点(即零电位点)，则电路中某一点与参考点之 间的电压即为该点的电位。电位的单位是伏特(V)。通常用V 或φ 表示。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
手电筒电路
电风扇电路
电路的组成
电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概 况的电路图。
第一章 电工分析基础(稳态电路)
上海海事大学物流工程学院
第一章 电路分析基础 基尔霍夫定律（例1）
支路：共3条 I1 + U1 a R3 #2 #3 b
School of Logistics Engineering
I2 R2 + _ U2 回路：共3个 节点：a、 b (共2个）
R1
#1
I3
上海海事大学物流工程学院
第一章 电路分析基础 基尔霍夫定律（例2）
间，一个节点上电流的代数和为 0。
例
I1 I 3 = I 2 I 4
I2
I1
I4
I3
I1 I 3 I 2 I 4 = 0
即： I =0
流入为正 流出为负
上海海事大学物流工程学院
School of Logistics Engineering
第一章 电路分析基础 基尔霍夫电流定律
第一章 电路分析基础
正方向（4）
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？ 电流方向 BA？
A
IR R
B
U1
U2
School of Logistics Engineering
上海海事大学物流工程学院
第一章 电路分析基础
解决方法
正方向（5）
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
第一章 电路分析基础
电工学 上篇 电工技术
第一章 电路分析基础
知识点：
一、电路分析中的假设正方向与实际正方向 二、应用基尔霍夫定律和支路电流法进行电 路计算 三、理想电压源和理想电流源的特点及转换 四、应用叠加原理进行电路计算 五、应用戴维南定理进行电路计算
电工技术第一章电路分析基础
上篇: 电工技术第一章: 电路分析基础1.1: 电路的基本概念、定律、分析方法 1.1.1:基本要求(1) 正确理解电压、电流正方向的意义。
(2) 在正确理解电位意义的基础上，求解电路各点电位。
(3) 加强电压源的概念，建立电流源的概念。
(4) 了解电路有载工作、开路与短路的状态，强化额定值概念。
(5) 熟悉电路基本定律并能正确应用之。
(6) 学会分析、计算电路的基本方法 1.1.2: 基本内容 1.1.2.1基本概念1 电压、电流的正方向 在分析计算电路之前，首先在电路图上标注各元件的未知电流和电压的正方向（这些假设的方向，又名参考方向），如图1-1-1所示。
3R I图1-1-1根据这些正方向，应用电路的定理、定律列写方程（方程组），求解后若为正值．．，说明假设的方向与实际的方向相同；求解后若为负值．．，说明假设的方向与实际方向相反。
对于电路中的某个（些）已知的方向，有两种可能，其一是实际的方向，其二也是正方向，这要看题目本身的说明。
2电路中的电位计算求解电路某点的电位，必须首先确定参考点，令该点电位为零，记为“⊥”， 电路其余各点与之比较，高者为正（电位），低者为负（电位），如图1-1-2所示：U图 1-1-2设C 为参考点，则：c 点的电位： V C =0(V) a 点的电位： V a = +6 (V) b 点的电位： V b =-9 (V)ab 两点间的电压：U ab = V a - V b = (+6)-(-9) =15(V)注·电位具有单值性（参考点一旦设定，某点的电位是唯一的）。
·电位具有相对性（参考点选择不同，某点的电位也不同）。
·任意两点间的电位差叫电压，例如U ab = V a - V b ，显然电压具有单值性和绝对性（与参考点选择无关） 1.1.2.2基本定律 1 欧姆定律(1)一段无源支路（元件）的欧姆定律。
在图1-1-3中，U ab = R ·I （取关联正方向）。
电工学基础第一章1.电路分析基础
负载 直流电源
弱电领域） 电路的组成（弱电领域）
电源： 电源： 负载： 负载：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 电能的供电设备。 （电 源亦称为内电路） 源亦称为内电路） 将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。 能量的用电设备。
E
图 1.1.1 简单照明电路
中间环节： 中间环节：
沟通电路、输送、控制 沟通电路、输送、 电能。 电能。
由电气设备或电路元器件按一定方式组合后的总称。 由电气设备或电路元器件按一定方式组合后的总称。 或者： 或者：电路是由电气设备和元器件按一定方式联 接起来，为电流流通提供了路径的总体。 接起来，为电流流通提供了路径的总体。
电源 ＋ US －
电路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成电 电路的大小可以相差很大， 大到输电网。根据所处理信号的不同， 路，大到输电网。根据所处理信号的不同，电路 可以分为模拟电路和数字电路。 可以分为模拟电路和数字电路。
(a)关联正方向
例:标出下图中需要的正方向。 标出下图中需要的正方向。
+ US_ R1 IS R2
I2
I1
在关联正方向下，每条支路只需要标出电流正方向 电流正方向即 在关联正方向下，每条支路只需要标出电流正方向即 可，电压正方向就认为与之关联。例如：R1和R2上的 电压正方向就认为与之关联。例如： 就认为与之关联 电压U 就没有必要再标出正方向， 电压UR1和 UR2就没有必要再标出正方向，直接在推导 中使用即可，但要注意所使用的文字符号的易读性。 中使用即可，但要注意所使用的文字符号的易读性。
负载和中间环节亦合称外电路
。
电源或信号源的电压或电流称为激励， 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。 工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电工学第一章
1、注意掌握“三基”： 基本原理、基本分析方法、基本应用 2、通过习题加深、培养分析能力和运算能力 3、通过实验验证和巩固所学理论 课堂、答疑、作业、自学、讨论、实验
成绩评定：
总学时：48+24=72 平时占30% (书面作业+到课率+实验） 期末考试占70%
教材及参考书
电工电子学（华中科技大学出版社）周永萱 电工学（第6版）（高等教育出版社）秦曾煌
b
AC
R
②
R6
E
上节知识复习回顾：
1、电路组成
2、电压电流参考方向 （重点、难点、 考点）
3、电压参考方向的表示、意义 u a
元件 + u
> 0实际方向与参考方向一致
-
b
uab
<0 实际方向与参考方向相反
+ U –
a R b
若 U = 3V，则电压的实际方向 从 a 指向 b； 若 U= –3V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
电 池 导线
电源：能提供电能或电信号的器件，如电池、发电机、信号发生器。 负载：能将电能转化为其他形式能量的装臵。如灯泡、电动机等 中间环节：开关、导线，起传输、分配、控制作用
1-1-2 理想电路元件,电路模型 电路理论研究的对象不是实际电路，而是电路模型 1、电路模型：把实际电路的本质特征抽象出来所形成 的理想化的电路，与实际电路具有相同的电磁性质。
2010 年11 月
第一章 电路的基本概念、基本定
律和基本分析方法
本章内容
1-1
1-2
电路组成
电路的基本物理量及其正方向
1-6
电阻串联和并联
电压源和电流源及其等 效变换
最新版电工技术基础精品课件第一章电路基础
2、实际电流源 实际电流源不可能把电流Is全部输送给外电路。以光电池为 例，即使外电路不接通，内部仍有电流流动。 实际电流源可以用理想电流源和内阻并联来模拟。
由于实际电流源内阻的分流作用，因此负载电流小于恒流源 电流Is。内阻越大，内阻消耗电流越小。当内阻无限大时， 电流源相当于恒流源。
三、电压源与电流源等效变换
P t t UI
1.1.3 电气设备额定值 一、电气设备额定值 电气设备的额定值是电气设备的正常工作的规定的电压和电 流值。 电气设备的额定值技术数据是设备生产厂家根据设备制造、 使用的技术条件及国家标准等而设定的。在使用设备时， 必须按照额定值的要求，才能保证安全可靠、充分发挥设 备的效能，保证正常的使用寿命。 电气设备额定值通常都标在设备的铭牌上，主要有额定电压 （UN）、额定电流（IN）或额定功率（PN）等。 电气设备在使用时，其实际的电压、电流功率等参数的数值 通常受到多种因素的影响。所以工作中的设备其实际值往 往发生变化，偏离额定值。一般来说，电器设备的实际值 可以在设备额定值允许的范围内变化。
把实际电路元件理想化后，可以把实际电路模型化表示。
图左边为手电筒电路，其中实际元件有电源（电池）、负载 （小灯泡）、开关和导线，图右边为该实际电路的电路模 型，其中小灯泡抽象为电路元件电阻R，电池抽象为理想 电压源Us及串联的内阻Rs，开关S和导线是电路的中间环 节。
三、电路状态 电路状态：通路、开路、短路
例题：在某车间里有一台电源，供电电压为220V，电源内阻为 2.2欧姆，电源允许最大电流为10A。当这台电源连接负载电 阻为217.8欧姆的负载时，电路中电流多大？如果电路发生 短路现象，电路中电流多大？这时电源会出现什么情况？ 解：连接217.8欧姆负载时，电路中电流为
第1章电路分析基础
三. 短路工作状态
当电源两端由于某种原因而 联在一起时，称电源被短路。
IS a
c
短路时，可将电源外电阻视 E
R
为零，电流有捷径流过而不 通过负载。
R0
由于R0很小，所以此时电流
b
d
很大，称之为短路电流 Is 。
U=0
电路短路时的特征为
I = Is = E / R0
P = P = I2 R0
P5 例1－1
Eba
W电源力 q
方向：电动势的实际方向是由电源低电位端指向电 源高电位端。在分析问题时可设参考方向。
单位：电动势与电压的单位相同。为伏特(V)
标量性：电动势与电压和电流都是标量。
电动势
例题
I=0.28A I =-0.28A
如图所示
电动势为E=3V
E=3V + U=2.8V
方向由负极指向正极 电压为U=2.8V 由指向 R0
例
I1 I2
I3
广义节点
例
I=?
R
R
+
+R
+
_U1 _U2
R1
_ U3
I1+I2=I3
I=0
P7例1－3
a
I3
该图为直流电桥电路。已知
I6
R1 I1
+
U- S b
I5
R3
I1=10mA,I2=20mA,I3=15mA, 电流的参考方向如图中箭头
G d 所示。求其余支路的电流。
R2 I2
R4
I4
c
解：从结点a得I6=I1+I3=25mA 从结点b得I5=I1-I2=-10mA 从结点d得I4=I3+I5=5mA
《电工基础》 第一章 电路基础知识
2019至2020 学年第一学期教师授课教案类别：授课专业班级：课程：《电工基础》第一章电路基础知识开课时间：总课时：40学时使用教材：授课教师：教研室：主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解电工必须接受安全教育、掌握电工基本的安全知识，然后方可参加电工的实际操作。
凡没有参加过安全教育、不懂得电工安全知识的学员，是不允许参加电工实习操作的。
三、新课导入：电是一种自然现象，是一种能量，自然界的闪电就是电的一种现象。
电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。
它是自然界四种基本相互作用之一。
电或电荷有两种：我们把一种叫做正电、另一种叫做负电。
通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，其吸引力或排斥力遵从库仑定律。
电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。
这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。
第一章电路基础知识§1-1 电流和电压一、电路1.电路及其组成电路：电流流通的路径。
电路的组成：电源、开关、负载和导线。
2.电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理导入新课讲授举例2分3分5分25分图，简称电路图。
3.电路的功能：1）进行能量的转换、传输和分配。
电能的传输示意图2）实现信息的传递和处理。
扩音机电路示意图课堂讨论：电路与电路图的结构及作用二、电流1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。
2．电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方画图示范讲授10分15分发电机升压变压器降压变压器用电设备输电线放大器1放大器2放大器3话筒主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解三、授课内容：第一章电路基础知识§1-3 欧姆定律讲述电动势、电压、电流与电阻关系。
一、部分电路欧姆定律只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。
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电工技术（上篇）
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
电路分析基础 单相正弦交流电路 三相交流系统 变压器 电动机
电子技术（中篇）
第七章 半导体器件 第八章 交流放大电路 第九章 电源电路 第十章 集成运算放大电路 第十一章 数字电路
第一章 电路分析基础
§1-1 电路的基本概念 §1-2 基尔霍夫定律 §1-3 支路电流法 §1-4 叠加原理 §1-5 理想电压源和理想电流源 §1-6 戴维宁定理
p =－ui
p＞0时元件吸收能量，为负载； p＜0时元 件释放能量，为电源。
判断电源和 负载的方法
例题：求图中各元件的功率并判断元件性质。
I =2A
I= - 2A
I= - 2A
+
U =5V － +
U =5V
－+
U =5V －
(a)
(b)
(c)
例题的电路
解：
（a）关联方向，
P=UI=5×2=10W，
电路模型：由理想元件组成的电路。 理想元件：对实际元件的抽象和概况。
电路模型
电源 Sourse
开关 Switch
干电池 Battery
负载 Load
灯泡 Lamp
开关 电池 灯泡
实际电路元件
US R
R0
电路模型
电路中的物理量及参考方向
1、电流
电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表
示，简称电流。
的功称为a、b两点之间的电压，用uab(Uab)表示，即 :
uab ddwqva vb
电压的方向
实际正方向 假设正方向（参考方向）
实际正方向：高电位指向低电位的方向
假定正方向：任意选取的方向
实际方向和参考方向的关系为：
当电压实际方向与参考方向一致时，电压为正， 反之，电压为负。如图所示。
实际方向
实际方向
第一章 电路分析基础
重点： 1. 电路工作状态的特点 2. 基尔霍夫定律 3. 支路电流法及叠加定理 4. 电压源与电流源 5. 戴维宁定理
第一节 电路的基本概念
一、电路的组成
电路 是为了某种需要而将电器装置按一定方式 组合起来的电流通路。分类：按电流性质分为直流 电路和交流电路。
电路的功能 1.进行能量的转换、传输和分配。 2.实现信号的传递、存储和处理。
流为i，在时间t内电场力所做的功为： w=uit
负载单位时间内消耗的电能称为电功率，即： p=w/t=ui 单位：瓦（W）
电源产生的能量为： we=eit 电源发出的电功率为：pe=ei
电能：A=Pt 1度电=1kWh
功率与电流、电压的关系
（1）关联方向（ u、i 参考方向一致）时：
p =ui
（2）非关联方向（ u、i 参考方向不一致）时：
P>0，吸收10W功率，元件为负载。
（b）关联方向，
P=UI=5×(－2)=－10W，
+
P<0，产生10W功率，元件为电源。
（c）非关联方向，
I =-2A
U=5V －
( b)
I =-2A
P=－UI=－5×(－2)=10W，
+
ห้องสมุดไป่ตู้
P>0，吸收10W功率，元件为负载。
U=5V －
i dq dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
实际正方向 电流的方向
假设正方向（参考方向）
实际正方向：正电荷移动的方向。
假设正方向：参考方向，是任意选取的。
实际方向和参考方向的关系为：
电流实际方向和参考方向相同，电流为正值，反
之取负值。如图所示。
实际方向
实际方向
I 参考方向
(a) I>0
+
-+
U
参考方向
U
参考方向
(A) U>0
(B) U<0
电压的实际方向与参考方向
电压的表示方法
正负号
a
+
电压的表示方法 箭 头 a
双下标 Uab
u b
u
b
电动势
电源的电动势--在电源内部，非静电力把单位正电 荷从负极经电源内部移到正极时所作的功。用字母e
（E）表示。
电动势的正方向：低电位端 高电位端，是电 位升的方向，与实际电压方向相反。
电工学
主讲教师：李沁雪
课程学习平台:学校主页—教
学平台—输入你的户名和密码
授课学时:48学时
对所学专业的意义：使学生获得电工电子 技术必要的基本理论、基本知识和基本技 能，了解电工电子技术的应用及发展概况， 为后续课程打基础！为以后涉及到电的工 作打基础！为自学，深造，拓宽和创新打 基础！
期末考试：70%；平时：30%（作业和考勤）
基本物理量的实际方向小结
物理量
实际方向
电流 I 正电荷运动的方向
电压 U 电动势E
高电位 低电位 (电位降低的方向)
低电位 高电位 (电位升高的方向)
单位 kA 、A、mA、
μA kV 、V、mV、
μV
kV 、V、mV、 μV
电位：电路中某点至参考点的电压
电能和电功率
设电路任意两点间的电压为u ,流入该部分电路的电
电路的组成 基本组成部分：电源、负载和中间环节。电源提供 电能，负载取用电能，中间环节传递、分配和控制 电能。 电源：将其他形式的能量转换成电能的设备。
分类：直流电源和交流电源。
电源符号：
+ _
原电池或 蓄电池
直流发 电机
交流发 电机
理想电 压源
理想电 流源
二、电路元件和电路模型
电路元件：电路中的器件。如：电源、负载等。 电源器件：能提供电能。 无源器件：不能提供电能。分为：耗能元件和 储能元件。
路径为： Ａ
E1
D
则：VA=E1
B点的电位，选取路径
B R3 D 则： VB=R3I3
C点的电位，选取路径
C
E2
D
则：VC=Ｅ２
I1
A
I2
B
C
+ -
R1 E1
I3
R2 + R3 E2 _
D
图 例题的电路
注意：参考点选定后，各点的电位是 确定值，与选择的路径无关。
2、电压和电动势 电压
电场力把单位正电荷从电场中的a 点移动到b 点所作
2.标出电源和负载的极性；
3.求某点的电位值，就选取一条从该点到 零电位的路径，然后求所经过器件的电位 降（电位降取正值，电位升取负值）的代 数和即为该点的电位。
例题: 如图所示，求Ａ、B、C 三点的电位。
I1
A
I2
B
C
+ R1 - E1
I3
R2
+
R3
E2 _
D
图 例题的电路
解：选取Ｄ点为参考点，Ａ点的电位，可选取
I 参考方向
(b) I<0
电流的实际方向与参考方向
电位：电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参
考点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
电位是一个相对值,不是一个绝对值
单位：V(伏)
a
b
设c点为电位参考点，则 Vc=0
d
c
Va=Uac，Vb=Ubc，Vd=Udc
电路中电位的计算
电位的计算方法： 1.选取电位的参考零点；