电工电子第一章

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电工电子技术 第一章直流电路 第七节戴维宁定理

电工电子技术 第一章直流电路 第七节戴维宁定理

5
E
B
1A
U U 9V
S
ABO
R 57 0
R0 57 +
US _ 9V
33

三、戴维宁定理中等效电阻的求解方法
求简单二端网络的等效内阻时,用串、并联 的方法即可求出。如前例:
A
R1 C
R2 D R0
R3
R4
B
R R // R R // R
0
1
2
3
4
求某些二端网络的等效内阻时,用串、并联的方 法则不行。如下图:
二、戴维南定理应用举例
例1 R1
R2
I5
R5
等效电路
R3
R4
E
+_
R1 +
R2 _
I5
E
R5
已知:R1=20 、 R2=30 R3
R4
R3=30 、 R4=20
E=10V
求:当 R5=10 时,I5=?
有源二端 网络
第一步:求开端电压US
A
R1
R2
C +_ D
US
E
R3
R4
B
U U U
S
AD
R1 C
R3
A R2
R0 D
R4 B
串/并联方法?
R0
不能用简单 串/并联 方法 求解, 怎么办?
方法(1): 开路、短路法
有源 网络
有源
Uabo
网络
IS
求 开端电压 Uabo 与 短路电流 IS
等效 内阻
R 0
U abo
I
S
R + -E
R Uabo=E + E

徐淑华电工电子技术 第一章

徐淑华电工电子技术 第一章
5
1.1.2 电流和电压的参考方向
电流和电压的正方向: 实际正方向:
物理量 电流I 电动势E 电压U
实际正方向 假设正方向
物理中对电量规定的方向。
正方向 正电荷移动的方向 单位 A, kA, mA, A V, kV, mV, V V, kV, mV, V
6
电源驱动正电荷的方向
低电位 高电位 电位降落的方向
di dt
0
u 0
29
所以,在直流电路中电感相当于短路.
电感的储能
u L
di
dt 电感是一种储能元件, 储存的磁场能量为:
WL
t 0
uidt WL
i 0
Lidi
2
1 2
Li
2
1 2
Li

电感中的电流是直流时, 储 存的磁场能量是否为0?
否!W L
1 2
LI
2
30
5.电容 C
C
q = Cu
du dt
直流电 路中, 电容两 端的电 压是否 为0?
i
dq dt
C
i C
du
dt 1 u idt C
当u
U (直流) 时,
du dt
0
i0
33
所以,在直流电路中电容相当于开路。
电容的储能
i C
du dt
电容是一种储能元件, 储存的电场能量为:
WC
t 0
11
例2 假设: I R 与 UR 的方向一致
a
IR UR
(关联参考方向)
b
U R = I R· R
假设: I R 与 UR 的方向相反 a IR UR b

电工电子技术实训教程 第1章 安全用电

电工电子技术实训教程 第1章 安全用电

2.判断触电程度轻重
触电者一经脱离电源,应立即进行检查。如果 触电者神志清醒,应让其充分休息,尽量少予移 动;若已经失去知觉,就应马上用看、听、试的 方法判定伤员呼吸心跳情况。 (1)看:看伤员的胸部、腹部有无起伏动作; (2)听:用耳贴近伤员的口鼻处,听有无呼气声音; (3)试:试测口鼻有无呼气的气流,再用两手指轻 试喉结旁处的颈动脉有无波动。若触电者为昏迷不 醒,但还有呼吸和脉搏,最好马上送往就近医院; 若呼吸脉搏均已停止,应立刻采用心肺复苏法。
3.心肺复苏法
(1)人工呼吸方法 一手捏住患者鼻翼两侧,另一手食指与中指抬起 患者下颌,深吸一口气,用口对准患者的口吹入, 吹气停止后放松鼻孔,让病人从鼻孔呼气。依此反 复进行。成人患者每分钟14 —16 次,儿童每分钟 20次。最初六七次吹气可快一些,以后转为正常速 度。同时要注意观察患者的胸部,操作正确应能看 到胸部有起伏,并感到有气流逸出。
1.1 电流对人体的伤害及触电方式 1.2 触电的原因和预防措施 1.3 触电急救常识
1.1 电流对人体的伤害及触电方式
1.1.1 电流对人体的伤害
当人体触及带电体时,就会有电流通过人体,对人体 造成伤害。电流对人体的伤害分为电击和电伤两种。 电击: 电流通过人体,影响呼吸系统、心脏和神经 系统,造成人体内部组织的破坏乃至死亡。 电伤:由电流的热效应、化学效应或机械效应对 人体造成的伤害。
1.3 触电急救
1.3.1 触电急救的原则
“迅速、就地、准确和坚持”
准确”就是抢救的方法和施行的动作姿势要合 “迅速”就是要争分夺秒,千方百计使触电者 ““ 坚持”就是抢救必须坚持到底。有时 “就地”是指在安全地方就地抢救触电者,早争取 适得当。 脱离电源,并将受害者放到安全地方。 抢救需长达几小时,直到医务人员判定 一分钟就有可能救活触电者。实验研究和统计表明, 1.3.2 触电急救的操作 触电者已经死亡,无法抢救时,才能停 如果从触电后 1分钟开始救治,则90%可以救活;如 1.迅速切断电源 止抢救。 6分钟开始抢救,则仅有10%的救活机会; 果从触电后 而从触电后12分钟开始抢救,则救活的可能性极小。 (1)救护人不可直接用手或其他潮湿的 物件作为救护工具,必须使用适当的绝缘 注 工具。 意: (2)要防止触电者脱离电源后可能的摔 伤。

电工电子学课件_______第一章

电工电子学课件_______第一章

uab
b
13
关联参考方向与非关联参考方向 对一个元件,电流参考方向和电压参考方向 可以相互独立地任意确定,但为了方便起见,常 常将其取为一致,称关联参考方向;如不一致, 称非关联参考方向。 i
a
i u
b a
+

u
+
b
(a)关联参考方向
(b)非关联参考方向
如果采用关联参考方向,在标注时标出一种即可。 如果采用非关联参考方向,则必须全部标注。
b (b)
三、电路中的功率
定义: 单位时间内元件吸收(消耗)或发出(释 放)的电能。 dw 数学表达式: p dt 单位:瓦特 W 方向:在电压、电流取关联参考方向下,p=ui 表 示的是该元件吸收(消耗)功率的大小。即为:
i i
w
+ u
w
+ u
p>0
18
p<0
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
34
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
实际电压源 I + − Rs Us
U Us
RL
0 理想电压源 实际电压源
U
I
电源内阻,表 示内部损耗 U = Us – IRs
Rs越小 特性曲线越平坦
当Rs = 0 时,实际电压源模型就变成电压源模型
35
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
2.电流源
Uab
15
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
Uab是否表示a端的电位高 于b端的电位?
a
Uab 元件
b
Uab只表示a、b两端电位的参考 方向为由a指向b。实际两点电 位哪点高,要看是Uab>0,还是 Uab<0。若Uab>0,则a端电位高 于b端电位。反之, b 端电位高 于a端电位。

电工电子学第一章

电工电子学第一章
17
3. 电源与负载的判别 (1) 根据 U、I 的实际方向判别 电源: (发出功率) U、I 实际方向相反,即电流从“+”端流出; 负载: (吸收功率) 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 U、I 参考方向相同,P = U I 0,负载; P = U I 0,电源。 U、I 参考方向不同,P = -U I 0,电源; P = -U I 0,负载。
11
实际方向与参考方向相反,
电流(或电压)值为负值。
I = – 0.28A E 3V
+
U´ – 2.8V
电压U´的参考方 向与实际方向相反, U´= –2.8V;
即: U = – U´
+
R0
电流 I 的参考方 向与实际方向相反, I = -0.28A, 由 流向。
12
1.2 电阻元件
1.2.1 欧姆定律
U、I 参考方向相同时
+ U I
U、I 参考方向相反时 + U
R U=IR
I
R U = – IR
– – 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。 通常取 U、I 参考方向相同。
13
例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子,
解: 电流
P 60 I A 0.273A U 220
U 220 806 电阻 R I 0.273
20
一个月用电 W = P t = 60W(3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h 电气设备的三种运行状态
额定工作状态: I = IN ,P = PN (经济合理安全可靠)

电工电子 第1章 电路基本概念和定律

电工电子 第1章  电路基本概念和定律
37
1-3
电阻元件
有源器件 :需能(电)源的器件 。
有源器件一般用来信号放大、变换等。 IC、模块等都是有源器件 。 无源器件 :无需能(电)源的器件 。 无源器件用来进行信号传输,或者通过方向性 进行“信号放大” 。 容、阻、感都是无源器件 。
38
例1.3-1 阻值为2Ω的电阻上的电压电流参考方向关联, 已知电阻上电压 u(t)=4costV,求其上电流 i(t)、消耗的 功率p(t)。 解:因电阻上电压、电流参考方向关联,所以其 上电流
11
1-2
电路变量
若dq(t)/dt为常数, 即是直流电流,常用大写字母I
表示。电流强度的单位是安培(A), 简称“安”。
1kA 10 A
3
1mA 10 A 1uA 10 A
规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。 12
6
3
1-2
1.2.2 电压
电路变量
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电
荷电场力所做的功为 1J。常用千伏(kV)、 毫伏(mV)、微伏(μV)作电压单位。 电路中,规定电位真正降低的方向为电 压的实际方向。(选定任意点为参考点,规定电位为0) 14
1-2
一、问题提出:
电路变量
在复杂的电路里,电流、电压的实际方向是
不易判别的,或在交流电路里,两点间电流、电
压的实际方向是经常改变的,这给实际电路问题 的分析计算带来困难。
c 点移动至 b 点,电场力做功应为-12J,所以计算 c 点电位
时算式中要用-12。应用电压等于电位之差关系,求得
U ab Va Vb 2 0 2V U bc Vb Vc 0 ( 3) 3V
23

电工电子技术与技能(中职)第一章

电工电子技术与技能(中职)第一章
钳形电流表简称钳表,主要用于在不断开 电路的情况下,直接测量低压交流电路的电流。 T301型钳形电流表用于测量交流电流;MG28型 钳形电流表除能测量交流电流外,还能测量交 流电压、直流电流、直流电压和电阻等。
电工电子技术与技能(中职)第一章
活动一 电工实训室 的配置
活动二了解常用电工电 子仪表的类型及功能
10)。
电工电子技术与技能(中职)第一章
活动一 电工实训室 的配置
活动二了解常用电工电 子仪表的类型及功能
(3) 测量前对表作短路检验(见图1-11)。 (4) 测量线路或设备的相间绝缘电阻。 (5) 测量线路或设备的对地绝缘电阻。 (6) 测量电缆线路。 (7) 测量完毕后,被测设备必须充分放电, 特别是电缆、高压电机、电容器、变压器等设 备,放电时间应尽可能长些,完全放电后才可 拆线。
(3)测量直流电压(见图1-18)。 测量直流电压时,表笔插入的插孔与测量
电阻时相同。把量程开关置于“DCV”范围的适 当挡位,红、黑表笔分别接被测电路的高、低 电位端。
电工电子技术与技能(中职)第一章
活动一 电工实训室 的配置
活动二了解常用电工电 子仪表的类型及功能
2.操作练习 (1)测量电阻(见图1-16)。
测量电阻时,将黑表笔插入“COM”插孔, 红表笔插入“V·Ω”插孔;把量程开关置于 “Ω”范围的适当挡位,接通电源即可测量。
电工电子技术与技能(中职)第一章
4.小电流的测量 若被测电流较小,可将载流导线在钳表的
钳口上绕几圈,然后用读数除以所绕圈数即可 得到实际电流大小,如图1-8所示。
电工电子技术与技能(中职)第一章
活动一 电工实训室 的配置
活动二了解常用电工电 子仪表的类型及功能

电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法

电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法

-
电流源模型
实际电源可用一个电流为IS的理想电流源与电阻并 联的电路作为实际电源的电路模型,称为电流源模型。
其中
IS

U0 R0
称为短路电流
实际电源内阻R0越大,越接近于理想电流源。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
3.实际电源模型的等效变换
R0 + US -
等效电压源模型
IS

US R0
US R0IS
2.理想电流源:理想电流源是从实际电流源抽象出来的 理想二端元件,流过它的电流总保持恒定,与其端电压 无关。理想电流源简称电流源。 电流源的两个基本性质
①电流是给定值或给定的时间函数,与电压无关;
②电压是与相连的外电路共同决定的。
IS或iS
+ U或i

电流源的图形符号
电流源的伏安关系
i IS
o
u
直流电流源伏安特性
uR( i 关联u ) R( 或 i 非关联)
电阻参数R:表示电阻元件特性的参数。 线性非时变电阻:R为常数;简称为线性电阻。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
应当注意,非线性电阻不满足欧姆定律。
单位:SI单位是欧[姆](Ω)。计量大电阻时,以千欧 (KΩ)、兆欧(MΩ)为单位。
电阻的参数也可以用电导表示,其SI单位是西[门 子](S)。线性电阻用电导表示时,伏安关系为
②箭头,如图(a) i。
参考方向的意义:若电流的参考方向和实际方向一致, 则电流取正值,反之则取负值。如图(a)、(b)所示。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1. 电压、电位、电动势
⑴电压
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1.3 电路的基本定律
欧姆定律:
U、I 参考方向相同时, + U I R
U、I 参考方向相反时, +
U=IR
U –
I
R U = – IR

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。 通常取 U、I 参考方向相同。

I1
1 U1
3 U3 I3 4 I2 U2 2
解: 元件1功率 P1 U1 I1 20 2 40W 元件2功率 P2 U 2 I 2 10 (1) 10W 元件3功率 P3 U3 I1 (10) 2 20W
元件4功率 P4 U2 I 3 10 (3) 30W 元件1、2发出功率是电源,元件3、4 吸收功率是负载。上述计算满足ΣP = 0 。
E
Is
恒流源
电流
电压与电位
电功率 电动势
电流的分类:
恒定电流,大小和方向均不随时间变化的电流,简称直流(简写 DC),用大写字母I表示。 变化电流,大小和方向都随时间变化的电流,用小写字母i或i(t) 表示。其中一个周期内电流的平均值为零的变化电流称为交变电
流,简称交流(简写AC),也用i表示。
小结
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 物理量 实 际 方 向 正电荷运动的方向 单 位
电流 I
kA 、A、mA、μA kV 、V、mV、μV
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)
kV 、V、mV、μV
2. 电路基本物理量的参考方向
E2
I3
b
R3

对结点 a: I1+I2 = I3 或 I1+I2–I3= 0
实质: 电流连续性的体现。
基尔霍夫电流定律(KCL)反映了电路中任一结点处各支路电流间 相互制约的关系。
推广:
电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。
例:
IA A IB
广义结点
I =?
I
C IC B
+ 6V 电流在闭合 路径中流通 –
I1
S
I2
(a)
2K
A
2k
I1
I2
A
(b)
电源内部的电源力将正电荷从b点移动到a点做的功.
电动势E的方向: 规定从电源负极指向电源正极
电场力与电源力 1、电场力:使正电荷从高电位经外电路移向低电位处。 2、电源力:使正电荷从低电位经电源内部移向高电位处。 3、电场力是由电磁作用产生,而电源力是由化学作用产生。
第1章 直流电路
1.1 电路与电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电路的基本定律 1.4 电压源、电流源及其等效变换
1.5 直流电路的基本分析法
第1章 电路的基本概念与基本定律
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, 理解电功率的意义; 4. 掌握直流电路的基本分析方法
3.短路状态
(1)电路中的电流为短路电流
I =I S I =0 U =0 + US _ U1 =0 RL
I = IS = US /Ri
很大
Ri
(2)电源的端电压和负载电压
U =US-IS Ri = 0
UБайду номын сангаас = 0
(3)电源向负载输出的功率P和负载吸
收的功率P1均为零,即P = P1 = 0。此时电 源所产生的能量全部被内阻消耗,超过额 定电流若干倍的短路电流可以使供电系统 中的设备烧毁或引起火灾。电源短路通常 是一种严重的事故,应尽量避免。
Ro

电池 导线 灯泡
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。
为了便于对电路进行分析和计算,我们常把实际元件加以近似化、理想化在一定 条件下忽略其次要性质,用足以表征其主要特征的“模型”来表示,即理想元件 R
常用的理想元件
R
电阻
L
电感 电容
+
+
C
_
恒压源
2.电阻的并联
两个或多个电阻并列连接在电路中两个公共端点之间,每个 电阻的端电压相同,这样的连接方式称为电阻的并联。并联电阻 电路具有以下特点。 (1)各并联电阻的端电压相等,即 U=U1=U2=…=Un (2)流过并联电路的总电流等于各支路电流之和,即 I=I1+I2+…+In (3)并联电路的总电阻(等效电阻)的倒数,等于各个并 联电阻倒数之和。
P1 = U1I = U I =P
2.空载运行状态(开路)
(1)电路中的电流为零,即I = 0。
(2)电源的端电压(开路电压)等于
I =0 S
电压 源的恒定电压,即 Uo=US-I Ri= US
(3)电源的输出功率P和负载所吸收
Ri + US _ U =U 0 U1 =0 RL
的功率P1均为零,即P = P1 = 0
I _
a
+
U
b
电位
• 电位是相对于确定的参考点来说的,一般将参考点的电位 设为零,并用接地符号“⊥”来表示。
参考点的选取原则上是任意的,但实际工程技术中常选择
大地作为零电位参考点,设备外壳接地的,与机壳相连的点都
是零电位点;电子线路中一般选取导线的公共点(往往是电源 的一个极)为参考点,用符号“⊥”表示。
回路:abda、abca、 adbca … (共6 个) 网孔:abd、 abc、 bcd (共3 个)
d
c
I3 I
+
b
E
I4

1.3.1 基尔霍夫电流定律(KCL定律) 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。
I1 a + E1 R1 R2 + I2
即: I入= I出
或: I= 0
1.有载工作状态
(1)电路中的电流为
I
S
I =US /(Ri+RL)
(2)电源的端电压为
Ri U + US U1 RL
负载两端的电压: U= US -I Ri
忽略Ri,则负载两端的电压U1= U
(3)电源的输出功率为
P = U I =( US -I Ri)I = USI-I 2Ri
负载所消耗(吸收)的功率为
2.电路如图4所示, u 10 V , i 2 A 则网络N的 功率为( )。 A.吸收 B.发出 C.发出 D.发出
3.电路如图5所示, uS 3 V , iS 1 A , R 1 Ω 电流源发出(产 生)的功率 ( )。 A.1w B.-1w C.4w D.-4w
图5
电路的工作状态
电源短路通常是 一种严重的事故, 应尽量避免。
补充:
1.电阻的串联
两个或多个电阻无分支地依次相连,各个电阻中通过同一电 流,称为电阻的串联,串联电阻电路有以下特点。 (1)通过各个电阻的电流相等,即 I=I1=I2=…=In (2)串联电路的总电压等于各电阻上电压的代数和,即 U=U1+U2+…+Un (3)串联电路的总电阻(等效电阻)等于各电阻之和,即 R=R1+R2+…+Rn
图中选取b点为参考点,则Vb=0,Va=Uab 或Va=UE=E。 电路中两点之间的电压等于两点电位之差, 即 Uab=Va-Vb
例1: 图示电路,计算开关S 断开和闭合时A点 的电位VA
+6V 2k 2k
解: (1)当开关S断开时
电流 I1 = I2 = 0, 电位 VA = 6V 。 (2) 当开关闭合时,电路 如图(b) 电流 I2 = 0, 电位 VA = 0V 。
5
+ 6V _
2
+ _12V
1
1
5
IA + IB + IC = 0
I=0
1.3.2 基尔霍夫电压定律(KVL定律)
定律:
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。 在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各段电压的代数和恒等 于零。 即: U = 0 I1 I2 E1 = I1 R1 +I3 R3 对回路1: a
I
(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
a
+
_ R b 电压: U
+ U _
(2) 参考方向的表示方法
电流:
I
箭 标
a
R
Iab
b
+ 正负极性
– b
a
Uab
双下标
双下标
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。
1.1 电路与电路模型
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。
1、电路的组成
电路一般由4部分组成:一是提 供电能的装置,称为电源;二是 消耗或转换电能的装置,称为负 载;三是在电路中起连接作用的 部分,称为导线;四是控制电路 的导通和断开的装置,称为开关
手电筒电路示意图
电流的方向
电流的正方向:正电荷运动的方向。
I a R b
用箭头在图上表示
电流的参考方向
当不确定电流的实际方向时,可以自已假定方向,也就
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