电工与电子学课件--第一章 电路的基本概念与基本定律
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1电路的基本概念与基本定律-电工电子学
(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。
2.功率与功率平衡
功率 设电路任意两点间的电压为 U ,流入此部分电
路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为:
P UI
W为瓦[特] KW为千瓦
功率平衡：由U＝E－R0I得 UI＝EI－R0I2
返回
物理量参考方向的表示方法
I
a
电 池
灯 泡
+ EU
_
+
R
Uab
_
b
电压
正负号 箭头 双下标
a + U_ ab b
电流：从高电位 指向低电位。
a
Uabb
I
Uab（高电位在前， + R -
低电位在后）
1.4 欧 姆 定 律
欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
U R I
＋ I
U －
U＝RI （a）
I1 R1
c
+ U3
E1 U1
R2 I2
a
d
- - U4 +
U1＋U4＝U2＋U3
U2 E2 U1－U2－U3＋U4＝0
即 U＝0
电位降取正
b
电位升取负
上式可改写为
I1 R1
c
+ U3
R2 a
- - U4
I2
d
+
E1－E2－R1I1＋R2I2＝0 E1
U1
或 E1－E2＝R1I1－R2I2
U2 E2
U＝E1－U1＝E1－IR01
E1＝U＋R01I＝220
电工与电子技术课件——电路的基本概念与基本定律
例如：如果求得的功率为正值，则功率的实 际方向与参考方向一致，此时元件吸收功率； 反之，则元件释放功率。
例1.1已知，uab 3V i ，求2A出图1-5中各变量
（电流、电压、功率）的实际方向。
解：uab 3V i 2A
根据各变量参考方向 与实际方向的规定。电 压为正值，表明电压的 实际方向与图1.1中标 出的电压参考方向一致； 电流为负值，表明电流 的实际方向与图1.1中 标出的电流参考方向相
我们规定：如果电流的参考方向与实际方向一致， 则电流为正值；反之，则电流为负值；因此，当电 流的参考方向规定后，我们可以通过求得的电流符 号知道电流的实际方向。
例如：如果求得的电流为正值，则电流的实际方向 与我们假定的参考方向一致；电流为负值，则电流 的实际方向与我们假定的参考方向相反。
（2）电压参考方向与实际方向的关系
b aua,b
dw
电
u(t) dq
（1-2）
压
也
在国际单位制中，电压的单位是伏特（叫中文
代号为伏，国际代号为V）
电
电压
直流电压：大小和方向不随时间变位差化 ，
交流电压：大小和方向都随时间变用化
符
号
（2）电位定义
由电动势和电阻元件构成的闭合回路中，必定存在 电流的流动，电流是正电荷在电势作用下沿电路移 动的集合表现，并且习惯上我们规定正电荷是由高 电位点向低电位点移动的。
例2：在一个复杂的电路中，我们无法 通过简单的观察来判断电流和电压的真 实方向。为此，我们引入参考方向的概 念。
2、参考方向定义 在电路中人为规定电压和电流的假想正 方向，这个方向是可以任意规定的，在 电路中我们用箭头来表示电流或电压的 参考方向。
图1-1为电流参考方向的表示，图1-2为电 压参考方向的表示。
例1.1已知，uab 3V i ，求2A出图1-5中各变量
（电流、电压、功率）的实际方向。
解：uab 3V i 2A
根据各变量参考方向 与实际方向的规定。电 压为正值，表明电压的 实际方向与图1.1中标 出的电压参考方向一致； 电流为负值，表明电流 的实际方向与图1.1中 标出的电流参考方向相
我们规定：如果电流的参考方向与实际方向一致， 则电流为正值；反之，则电流为负值；因此，当电 流的参考方向规定后，我们可以通过求得的电流符 号知道电流的实际方向。
例如：如果求得的电流为正值，则电流的实际方向 与我们假定的参考方向一致；电流为负值，则电流 的实际方向与我们假定的参考方向相反。
（2）电压参考方向与实际方向的关系
b aua,b
dw
电
u(t) dq
（1-2）
压
也
在国际单位制中，电压的单位是伏特（叫中文
代号为伏，国际代号为V）
电
电压
直流电压：大小和方向不随时间变位差化 ，
交流电压：大小和方向都随时间变用化
符
号
（2）电位定义
由电动势和电阻元件构成的闭合回路中，必定存在 电流的流动，电流是正电荷在电势作用下沿电路移 动的集合表现，并且习惯上我们规定正电荷是由高 电位点向低电位点移动的。
例2：在一个复杂的电路中，我们无法 通过简单的观察来判断电流和电压的真 实方向。为此，我们引入参考方向的概 念。
2、参考方向定义 在电路中人为规定电压和电流的假想正 方向，这个方向是可以任意规定的，在 电路中我们用箭头来表示电流或电压的 参考方向。
图1-1为电流参考方向的表示，图1-2为电 压参考方向的表示。
电工基础第1章 电路的基本概念和基本定理ppt课件
＋
I
件经理想导体连接起来 模拟, 这便构成了电路模
E －
R
型。
精选PPT课件
6
1.2 电路的主要物理量
一、 电流 1. 电流的定义
带电粒子（电子、离子等）的定向运动, 称为电流。
单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流强度，
简称电流，用符号i或 i（t）表示，即
i limqdq t0 t dt
国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)，时间的单 位是秒(s)，电流的单位是安培， 简称安(A)， 实用中
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。 线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关系 称为欧姆定律。
U
I
R
O
I
＋
－
U
精选PPT课件
26
(a)
(b)
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情 况是电阻值R为无限大, 电压为任何有限值时, 其电流 总是零, 这时把它称为“开路”; 另一种情况是电阻 为零, 电流为任何有限值时, 其电压总是零, 这时把它 称为“短路”。
精选PPT课件
12
2. 电压的种类 大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用
大写字母U表示。 交流电压, 用小写字母u表示。
3. 电压的方向
电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际方向。 电压参考方向，就是假设电位降低之方向。
精选PPT课件
13
A
BA
B
＋u －
u
(a)
(b)
两点间电压数值的正与负，在设定参考方向的条 件下才是有意义的。
ai
u
I
件经理想导体连接起来 模拟, 这便构成了电路模
E －
R
型。
精选PPT课件
6
1.2 电路的主要物理量
一、 电流 1. 电流的定义
带电粒子（电子、离子等）的定向运动, 称为电流。
单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流强度，
简称电流，用符号i或 i（t）表示，即
i limqdq t0 t dt
国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)，时间的单 位是秒(s)，电流的单位是安培， 简称安(A)， 实用中
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。 线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关系 称为欧姆定律。
U
I
R
O
I
＋
－
U
精选PPT课件
26
(a)
(b)
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情 况是电阻值R为无限大, 电压为任何有限值时, 其电流 总是零, 这时把它称为“开路”; 另一种情况是电阻 为零, 电流为任何有限值时, 其电压总是零, 这时把它 称为“短路”。
精选PPT课件
12
2. 电压的种类 大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用
大写字母U表示。 交流电压, 用小写字母u表示。
3. 电压的方向
电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际方向。 电压参考方向，就是假设电位降低之方向。
精选PPT课件
13
A
BA
B
＋u －
u
(a)
(b)
两点间电压数值的正与负，在设定参考方向的条 件下才是有意义的。
ai
u
电工电子技术教学课件PPT电路的基本概念和基本定律
转换或消耗能量
2.电路的作用
⑴ 传输、分配、转换电能；--能量领域
⑵ 传送、处理、储存信号。--信息领域
1(2)
电池
电容器
第1章
电路的基本概念和基本定律
晶体管
运算放大器
电阻器
线圈
1(3)
低频信号发生器的内部结构
第1章
电路的基本概念和基本定律
1(4)
第1章
电路的基本概念和基本定律
1.1.2 电路模型 从实际电路中抽象出来的、由理想元件组成的电路。
PIS ISU IS 210 20W 发出
1(32)
第1章
电路的基本概念和基本定律
【例1.3.3】 求RL 分别为2Ω、5 Ω、10Ω情况下，I、U、
1.3 电路元件
讨论理想电路元件
1. 电阻元件
⑴ 伏安关系 (VCR)
第1章
电路的基本概念和基本定律
iR
＋
u
－
u = Ri
非关联参考方向时
u = －Ri
⑵ 无记忆性
（1.3.1） （1.3.2）
在任一时刻，电阻上的电压只取决于这一时刻流过的电 流，与以前的电流大小无关。
1(17)
第1章
电路的基本概念和基本定律
WL
1 2
Li2 (t)
1(24)
第1章
电路的基本概念和基本定律
负值意味着提供能量。电感能将过去吸收的能量完全 释放出去。电感不耗能可以储能，但不产生能量。电感是 一个无源元件。
1.3.3 电容元件
对u、q选择相同极性的线性电容
其库伏特性为
i
q
u
C
q
q Cu
C称为电容量简称电容，电荷和电压的单位分别用 C和V时，电容的单位为 [法拉]，简称法，用F表示。
《电工电子技术》课件 01第1章 电路的基本概念与定律
电
路
的
根
本
概
念
电 路
元
件
1 无源元件
（1）电阻元件
非线性电阻在电路中的符号如左图所示，它不遵循欧姆定律，其两端 的电压与流过的电流不成正比关系。非线性电阻R不是一个常数，它随电 压和电流的变化而变化，其伏安特性曲线是一条曲线，如下图所示。
第1章 电路的基本概念与定律
第 28 页
1.1
电
路
的
根
本
概
念
第1章 电路的基本概念与定律
1 电流
第6页
1.1
电
路
的电 根路
本的
概根
念
本 物
理
量
在电场力的作用下，电荷有规则地定向移动就形成了电流。 习惯上规定电流的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向， 它是客观存在的，称为电流的实际方向。电流的大小为单位时间内通过导 体横截面的电量，称为电流强度，简称电流，用i表示，即
第 18 页
I E R0 R
U E IR0
第1章 电路的基本概念与定律
1 通路工作状态
1.1
电
路
的
根电
本路
概的
念
工 作
状
态
（2）功率与功率平衡
EI UI I 2R0
PE P P0
上式称为功率平衡式，它表明，整个电路的功率是 平衡的，即由电源发出的功率等于电路各部分所消耗的 功率之和。
第 19 页
第4页
1.1
电
路
的电 根路
本的
概组
念
成 和
作
用
电路是电流的通路，它是由电源、负载和中间环节三局部按一定方 式组合而成的。
第1章电路的基本概念与基本定律资料PPT课件
–
电池
S 开关
导线
R 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。
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 的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R；
筒体用来连接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。
开关用来控制电路的通 断。
I
解 (1)电源
E1
+ _
U1 R01
+
+
+ _
E 2 U＝E1－U1＝E1－R01I
U _
+
E1＝U＋R01I＝220＋
R02
U2
-
0.6×5=223V 负载
电源 产生
内阻 消耗
③ 电源输出的功率由负载决定。 负载大小的概念:
功率 功率 功率
负载增加指负载取用的
电流和功率增加(电压一定)。
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例题1.5.1 如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6 (1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2； (2)试说明功率的平衡。
1.5.1 电源有载工作
I
开关闭合,接通E电源与负载来自UR特征:
R0
I
E
I
R0 R ① 电流的大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IR0
U
电源的外特性
② 在电源有内阻时，I U 。
E
当 R0<<R 时，则U E ，表明
当负载变化时，电源的端电压变
化不大，即带负载能力强。
② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考
电池
S 开关
导线
R 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。
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 的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R；
筒体用来连接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。
开关用来控制电路的通 断。
I
解 (1)电源
E1
+ _
U1 R01
+
+
+ _
E 2 U＝E1－U1＝E1－R01I
U _
+
E1＝U＋R01I＝220＋
R02
U2
-
0.6×5=223V 负载
电源 产生
内阻 消耗
③ 电源输出的功率由负载决定。 负载大小的概念:
功率 功率 功率
负载增加指负载取用的
电流和功率增加(电压一定)。
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例题1.5.1 如图，U＝220V，I＝5A，内阻R01＝R02＝0.6 (1)求电源的电动势E1和负载的反电动势E2； (2)试说明功率的平衡。
1.5.1 电源有载工作
I
开关闭合,接通E电源与负载来自UR特征:
R0
I
E
I
R0 R ① 电流的大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IR0
U
电源的外特性
② 在电源有内阻时，I U 。
E
当 R0<<R 时，则U E ，表明
当负载变化时，电源的端电压变
化不大，即带负载能力强。
② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考
第1章电路的基本概念与基本定律PPT课件
A
IB
UAB
表示为 UAB
单位 伏特 V 方向为从A 至B
也叫电压降或电位差 1V=1000mV ,1mV是电压的
一种特例。
定义： A 点的电位是A 点与参考点间的电压，记做UA
电动势？ 电场力将电位正电荷从电源的低电位点 移到高电位点所做的功。
电动势用E 表示，实际方向为电位升的方向，与电压方向相反。
它们的相同点 它们的区别
电路与电子技术
电压、电压降、电位差、电位、电动势
单位相同 都是 伏特 （V） 仅电动势的方向与其它的相反
3). 电功率
功率用 p 来表示 p(t) =u(t) i(t)
定义
单位为 W 、mW 、 kW
电功率与电压和电流密切相关。当正电荷从 元件上电压的“+”极经元件移至“-”极时，电场 力要对电荷作功，这时，元件吸收能量；反之， 正电荷从“-”极到“+”极时，电场力作负功，元 件向外释放能量。
电压、电流均是直流量，所以应有 P=UI
电阻元件
始终消耗功率
电感和电容元件 不消耗功率
电路与电子技术
电压源和电流源 有时发出功率，也有时消耗功率，
需要看I 和U 的方向。
2. 参考方向
电路变量的参考方向原则上是可以任意假定的, 有了参考方 向, 电流的正负才意义。一般地，无源电路元件的电流参考方 向一旦确定, 则电压的参考方向也随之而定, 即取与电流相关 联的参考方向。如：
...
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
电路与电子技术
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
1 电路基本 概念与基本定律35页PPT文档
当 计算的 P > 0 时, 则说明 U、I 的实际
方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。
当计算的 P < 0 时, 则说明 U、I 的实际方
向相反，此部分电路发出电功率，为电源。
所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件的性质， 或是电源，或是负载。
（1-16）
1.1.2 电位的概念
在电路中任选一节点，设其电位为零（用
（1-21）
1.2.1 欧姆定律
I
I
I
U
R
U
RU
R
UIR UIR UIR
注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标 明正方向。
（1-22）
广义欧姆定律
(支路中含有电动势时的欧姆定律)
a
RI
+
Uab
E_
b
UabIRE I Uab E
R
当 Uab>E 时， I >0 表明方向与图中假设方向一致。 当 Uab<E 时， I <0 表明方向与图中假设方向相反。
（1-18）
电位在电路中的表示法
R1
+
_ R2
_ E1 +E2
R3
+E1
R1
-E2
R2
R3
（1-19）
参考电位在哪里？
+15V R1
+
R1
15V
-
R2 -15V
+ R2 - 15V
（1-20）
§1.2 电路的基本定律
1.2.1 欧姆定律 1.2.2 基尔霍夫定律
(一) 基尔霍夫电流定律 (二) 基尔霍夫电压定律
μV
电压 U V、 kV、 mV、 μV
方向一致，此部分电路消耗电功率，为负载。
当计算的 P < 0 时, 则说明 U、I 的实际方
向相反，此部分电路发出电功率，为电源。
所以，从 P 的 + 或 - 可以区分器件的性质， 或是电源，或是负载。
（1-16）
1.1.2 电位的概念
在电路中任选一节点，设其电位为零（用
（1-21）
1.2.1 欧姆定律
I
I
I
U
R
U
RU
R
UIR UIR UIR
注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标 明正方向。
（1-22）
广义欧姆定律
(支路中含有电动势时的欧姆定律)
a
RI
+
Uab
E_
b
UabIRE I Uab E
R
当 Uab>E 时， I >0 表明方向与图中假设方向一致。 当 Uab<E 时， I <0 表明方向与图中假设方向相反。
（1-18）
电位在电路中的表示法
R1
+
_ R2
_ E1 +E2
R3
+E1
R1
-E2
R2
R3
（1-19）
参考电位在哪里？
+15V R1
+
R1
15V
-
R2 -15V
+ R2 - 15V
（1-20）
§1.2 电路的基本定律
1.2.1 欧姆定律 1.2.2 基尔霍夫定律
(一) 基尔霍夫电流定律 (二) 基尔霍夫电压定律
μV
电压 U V、 kV、 mV、 μV
电工学 第1章电路的基本概念与基本定律PPT课件
本节讨论问题的理论依据是欧姆定律
如图电路：
a
E 为电源的电动势 E U 为电源的端电压
U
R
R0 为电源的内阻 R 为电路负载电阻
R0 b
一、有载工作状态
当开关闭合，电源与负载接通， 即电路处于有载工作状态。
电路中的电流为 I=E/(R0+R) a 负载电阻两端的电压为 U=IR E
或写成 U=E-IR0
阻上损耗的功率。 可见电路具有功率平衡特性。
二. 开路工作状态
如图电路：当开关断开时，电
路则处于开路(空载)状态。
a
开路时，外电路的电阻为无穷 大，电路中的电流 I 为零。
E
电源的端电压(称为开路电压 R
或空载电压 U0 ) 等于电源的 电动势，电源不输出电能。
0
b
电路开路时的特征为
I=0 U = U0 = E P=0
I= 0
U=
R
U0
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
+
_ E3
R3
独立回路：？个 3个
有几个网孔就有几个独立回路
小结
设：电路中有N个结点，B个支路 则： 独立的结点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路（网孔）电压方程有 (B -N+1)个
如图电路：
a
E 为电源的电动势 E U 为电源的端电压
U
R
R0 为电源的内阻 R 为电路负载电阻
R0 b
一、有载工作状态
当开关闭合，电源与负载接通， 即电路处于有载工作状态。
电路中的电流为 I=E/(R0+R) a 负载电阻两端的电压为 U=IR E
或写成 U=E-IR0
阻上损耗的功率。 可见电路具有功率平衡特性。
二. 开路工作状态
如图电路：当开关断开时，电
路则处于开路(空载)状态。
a
开路时，外电路的电阻为无穷 大，电路中的电流 I 为零。
E
电源的端电压(称为开路电压 R
或空载电压 U0 ) 等于电源的 电动势，电源不输出电能。
0
b
电路开路时的特征为
I=0 U = U0 = E P=0
I= 0
U=
R
U0
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
+
_ E3
R3
独立回路：？个 3个
有几个网孔就有几个独立回路
小结
设：电路中有N个结点，B个支路 则： 独立的结点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路（网孔）电压方程有 (B -N+1)个
电工与电子学课件--一电路的基本概念与基本定律46页PPT
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
电工与电子学课件--一电路的基本概念与 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。 基本定律
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U -
+
R I
U R I
U = IR
U = – IR
本书如未作特殊声明均采用关联参考方向
2013-8-8 电工与电子学
回主页 总目录 章目录 上一页 下一页 退出
1.3 电压和电流的参考方向
1.3.1 如图，Uab=-5V，试问a，b两点哪点电位高？ 解：a点电位低，b点电位高。
1.3.2 如图，U1=-6V，U2=4V，试问Uab等于多少伏？
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了解电路模型及其理想电路元件的意义；理解电 压、电流参考方向的意义；理解电路基本定律并能正 确应用；了解电源的有载工作、开路与短路状态，并 能理解电功率和额定值的意义；掌握分析与计算简单 直流电路和电路中各点电位的方法。
电压和电流的参考方向，基尔霍夫定律，电路中 电位的概念及计算。
1.5 电源有载工作、开路与短路
⒋ 额定值与实际值 额定值：电气设备的额定电压、额定电流和额定功 率及其他标准使用规定值称为电气设备的额定值。 分别用UN、IN、PN表示。 制造厂在制定产品的额定值时，要全面考虑使 用的经济性、可靠性及寿命等因素，特别要保证设 备的工作温度不超过规定的容许值。 使用时，电压、电流和功率的实际值不一定等 于它们的额定值。
P2 I 2U AB 10 50 500W
∵I3 = -5A B
-
∴I3实际方向与参考方向相反，电流从“+”端入， “3”元件为负载，吸收功率为：
P3 I 3U AB (5) 50 250W
可见负载吸收的功率与电源输出的功率平衡
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-
P I1U AB 15 50 750W 1
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1.5 电源有载工作、开路与短路
∵I2 = 10A ∴I2实际方向与参考方向相 同，电流从“+”端入，“2” 元件为负载，吸收功率为： I1 1
A I2 2 + I3 3 UAB
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3.学时 多学时：60+20 少学时：40+16
4.成绩评定
平时（考勤、作业、实验）：30% 考试：70% 5.参考书 秦曾煌主编《电工学》(第六版上下册)，高教 唐介主编《电工学》，高教
《电工学》相关习题解答
2013-8-8 电工与电子学
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①U 和 I 取关联参考方向，若P = UI 0，负载； 若P = UI 0，电源。
②U 和 I 取非关联参考方向，若P = UI 0，电源； 2013-8-8 电工与电子学 若P = UI 0，负载。
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1.5 电源有载工作、开路与短路
例：下图所示方框为电路元件，已知：UAB= 50V， I1=15A，I2=10A，I3=-5A，试求电路各元件的功率， 并校验功率是否平衡。 A + 解： AB = 50V I1 I2 I3 ∵U 1 2 3 UAB ∴A点为“+”，B点为“-” B ∴I1实际方向与参考方向相同，电流从“+”端出， “1”元件为电源，输出功率为： ∵I1 = 15A
信号源 提供信号
负载 接受和转换信号
话筒 扬声器
放大器
中间环节 信号处理 激励：电源或信号源的电压或电流，它推动电路工作； 响应：由激励在电路各部分产生的电压和电流。
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1.2 电路模型
为了便于对实际电路进行分析和用数学描述，将 实际元件理想化（或称模型化），即在一定条件下突 出其主要的电磁性质，忽略其次要因素。 由一些理想电路元件或其组合所组成的电路，就 是实际电路的电路模型，它是对实际电路电磁性质的 科学抽象和概括。
U E Ro I
-
1.5 电源有载工作、开路与短路
⒉ 功率与功率平衡
U E Ro I
UI EI Ro I 2
P PE P
电源输出的功率 电源产生的功率 内阻损耗的功率
在一个电路中，电源产生的功率和负载取用的 功率以及内阻上所损耗的功率是平衡的。
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I
a
R
b 电工与电子学
双下标：Iab
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1.3 电压和电流的参考方向
1.3.2 电压的方向
实际方向：高电位端指向低电位端。 参考方向（正方向）：任意选定的方向。 表示方法： 正负极性：
a+
-b Us
双下标： ab U
1.3.3 电动势的方向
实际方向：电源内部由低电位端指向高电位端。
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1.5 电源有载工作、开路与短路
⒊ 电源与负载的判别
⑴方法一：根据 U 和 I 的实际方向判别
电源：U和I 的实际方向相反，电流从“+”端流出，
发出功率； 负载：U和I 的实际方向相同，电流从“+”端流入， 取用功率。 ⑵方法二：根据 U 和 I 的参考方向判别
U 即：R 常数 I
伏安特性曲线：电阻端电 压与电流的关系。 线性电阻的伏安特性 是一条过原点的直线。
I/A
o
U/V
线性电阻的伏安特性曲线
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1.4 欧姆定律
注意 理想状态下，电压表内阻无穷大，
电流表内阻无穷小。
1.4.4 为了测量某直流电机励磁线圈的电阻R，采用了 下图所示的“伏安法”。电压表读数为220V，电流表读 数为0.7V，试求线圈的电阻。如果在实验时有人误将 电流表当作电压表，并联在电源上，其后果如何？已 知电流表的量程为1A，内阻Ro为0.4Ω。 解：正确连接时，有
6V +U
6V -
R I 2A
图（a）
R I 2A
图（b）
U 6 U 6 解： 3Ω 图(a) R 3 图(b) R I 2 I 2 2013-8-8 电工与电子学
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1.4 欧姆定律
线性电阻：遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它是 一个表示该段电路特性而与电压和电流无关的常数。
解：U ab U1 U 2 6 4 10V a
+
U1 -
- U2
+
b
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电工与电子学
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1.4 欧姆定律
欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
U R I
+U
单位：欧姆（Ω）
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
U 220 R Ro R 0.4 R 313.9 U I 0.7 错误连接时，有 I A 220 550A 1A 0.4
+
A
V
R
电流表中游丝将立即被烧断，电流表损坏。 2013-8-8 电工与电子学
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1.5 电源有载工作、开路与短路
I
R
b
实际方向
若 I = 6A，则电流实际方向为从a流向b； 若 I = -6A，则电流实际方向为从b流向a。
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1.3 电压和电流的参考方向
参考方向
+
a
-
U R b
+
实际方向
若 U = 6V，则电压的实际方向为从a指向b，
实际方向与参考方向一致； 若 U= –6V，则电压的实际方向为从b指向a，
6.教学网站
南昌大学网络教学平台 校内 校外 http://218.64.56.27
7.本课件适用专业
计算机、机制、热能、材料、车辆工程、物理、 光信息、金属材料、生物、生化、工业工程、发酵、 给排水、土木、水电、食品、食质、环工、高分子、 无机材料等专业。
电动势与电压的关系：方向相反，数值相等。
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1.3 电压和电流的参考方向
1.3.4 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：
实际方向
参考方向
a
I
+ +
E
S
-
Ro
U
R
电工与电子学
-
电珠：是电阻 元件，其参数 为电阻R。
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1.3 电压和电流的参考方向
1.3.1 电流的方向
实际方向：正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方 向。 I
参考方向（正方向）：任意选定的方向。
表示方法：
箭头：
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实际方向与参考方向相反。 参考方向选定后电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分
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1.3 电压和电流的参考方向
1.3.5 关联参考方向与非关联参考方向
⒈ 若电压与电流参考方向相同，则为关联参考方向；
⒉ 反之，则为非关联参考方向。
+
前言
1.课程性质 是高等学校理工科非电类专业必修的一门技术基 础课程。 2.教学目标 通过本课程的学习，使学生获得电工和电子技术 必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工和 电子技术的应用及发展概况，为学习后续课程以及从 事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。