电路的组成、分类、作用、理想电器元件、电路模型

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《电路和电路模型》课件

4. 能量
P = u i = Li
>0
di
则 P > 0 吸收能量电能磁场能
dt
则 P < 0 放出能量
<0
磁场能
电能
* 它是一种储能元件不消耗能量。
∫t
WL=
P dt
0
∫t
=
Li
0
di dt
dt
返回
1
WL=
Li2
2
能量是逐渐积累，不能突变。
∴电感中的电流不能突变。
* WL 与 i 2 成正比，与 u 无关，
中间环节电源
负载
US R0
S R
电路模型只反映实际电路的作用及其相互的连接方式，不反映实际电路的内部结构、几何形状及相互位置。
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一、电流及其参考方向
1. 定义：
在电场的作用下，电荷有规则的定向移动形成电流，我们把单位时间内通过导体横截面积的电荷量定义为电流强度。
i = dq/dt
大小和方向都随时间改变的叫交流
a
I
b
U
* 若求出的P > 0，说明元件在吸收功率，一定是负载；
求出的P < 0，说明元件在发出功率，一定是电源。
返回
例：在图示电路中已知:U=-10V I=1A 问:(1) 电压与电流的实际方向如何?a b 两点
哪点电位高? (2)该元件的功率是多少?它是电源还是负载?
I实
a
U
U实
解:
I (1)U=-10V 则实际方向与参考方向相反 I=1A 实际方向与参考方向相同由电压的实际方向知b点电位高于a点电位 (2) P=-UI=-(-10)×1=10W P>0 吸收功率是负载

新教科版三年级科学上册第三单元知识点：电路的组成

新教科版三年级科学上册第三单元知识点：
电路的组成
1.电路的定义和基本组成
电路是指由电源、导线和电器组成的闭合回路，用于传导电流。

一个电路通常包括以下部分：
电源：提供电流的能量源，如电池或插座。

导线：用来传输电流的材料，通常是金属导线。

电器：使用电能来完成特定功能的装置，如电灯、电扇等。

2.电路的分类
根据电流的流动方向和电器的连接方式，电路可以分为以下几类：
串联电路：电流只有一条路径流动，电器依次连接在一起。

并联电路：电流有多条路径流动，电器同时连接在各个路径上。

混联电路：是串联电路和并联电路的结合，其中某些电器是串
联连接，某些电器是并联连接。

3.电路图的表示方法
为了能够更清楚地描述和设计电路，我们使用电路图来表示电路的连接方式。

电路图中常用的符号包括：
电池符号：表示电源。

直线符号：表示导线。

电灯符号：表示电灯等电器。

开关符号：表示控制电流开关的装置。

4.常见的电路实验
为了深入理解电路的组成和原理，我们可以进行一些简单的电路实验，如：
组装简单的串联电路，观察电灯的亮度。

组装简单的并联电路，观察电灯的亮度和电流的变化。

使用开关控制电灯的开关状态，观察电流的断开和闭合。

以上是关于新教科版三年级科学上册第三单元知识点“电路的组成”的简要介绍。

通过学习电路的基本组成、分类、表示方法以及进行简单的电路实验，能够帮助学生更好地理解电路的原理和应用。

电路的作用及基本组成-一什么是电路.ppt

C uC 2
（i C du） dt
电路基础
3、电感元件及其伏安特性
电感元件：把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感线
圈，当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种抵抗电流
2)电功率的符号与单位
电路中用 P 或 p 表示电功率，按照定义: p(或 P )=dW/d t
dW dW dq 在关联参考方向时 p u i
dt dq dt
3）电功率正负的意义
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， U与I正方向关联，则这部分电路消耗的功率为:
aI
I
＋
A UB
－
解：A元件的电压、电流参考方向非关联； B元件的电压、电流参考方向关联。
例
a
IR
b
假设: I R 与 U R 的正
方向一致（关联）
UR
UR IR R
假设: I R 与 U R 的正
a
IR
方向相反（非关联） b
UR
UR IR R
【例 1.1】已知电路如图所示, E 6V, R=3。试求电源电压US和电流I的数值。
（1）在电路中设定参考点
一般选则电压源的一端、连接支路最多的结点为参考点。
（2）计算各点到参考节点的电压
因为某点的电位就是它到参考点的电压，因此，电位的计算可转化为电压的计算。
方法：从该点出发，逐点推算。
即 Vi =∑U
例已知：Va=12 V, Vb = -10 V , 求：Vc
aR
cR b
o
如：
电流方向 AB？
A IR B
电流方向 BA？
R
E1
E2
2）解决的方法

电路的组成及各部分作用

形成持续电流的条件：
• 1.有电源 • 2.形成闭合电路
画电路图的要求：
1.必须用铅笔和直尺 2.整体上呈长方形或正方形 3.横平竖直有棱角且元件不能放在拐角处，
元件分配要合理 4.接通、不能使元件短路
明确三种状态
1.通路：用电器正常工作 2.断路：用电器不能正常工作电路中没有电
流 3.短路：不允许的一种状态，电路中有电流。
若电源被短路会损坏电源，若用电器短路则电流走导线不走用电器（相当于用电器没接入） • 电流的特点：走捷径（走导线不走用电器）；不走回头路。
电路的组成及各部分作用某家庭电路的部分组成电路由哪几部分组成家庭电路的组成电路的组成电路是由什么组成的电路组成电路由什么组成家庭电路组成电路的基本组成
电路的组成及各部分作用
1.电源：提供电Байду номын сангаас的装置（将其它形式的能转化为电能）
2.用电器：消耗电能的装置（将电能转化为其它形式的能）
3.开关：控制电流的通断 4.导线：电流流通的路径

1电路组成、功能与电路模型

实际电源可以用电源模型与电阻元件的串联组合表示。
LR
电感线圈的电路模型
-- E + RO
实际电源的电路模型 16
理想化电路元件组成电路模型
开关电器电池
灯泡
手电筒电路
S
RO
+
R
E --
理想化连接导线
电路模型具有普遍的适用意义
本课结束谢谢大家！
18
电缆
放大器
测量仪
压电式
器Байду номын сангаас
传感器
三.电路模型
（一）实际使用的电工设备和电子元器件表现出多种电磁性质(能量转换过程)。
首先介绍负载所表现的电磁性质，建立负载模型。
负载中所表现出的电磁性质有以下三种基本形式
电阻性消耗电能的电磁性质，将电能转换为热能，不可逆地损耗掉了。
电感性建立磁场，储存磁场能的电磁性质。可逆。
• 电感器
电容性带电体建立电场，储存电场能的电磁性质。可逆。
• 电容器的结构
（二）模型——理想化电路元件
实际电工设备和电子元器件所表现出的电磁性质是十分复杂的。
但在电路分析时，常常忽略实际电工设备和电子元器件
的次要性质,只保留它的主要性质,并用一个足以反映该
主要性质的模型—理想化电路元件来表示。
电工电子技术应用
——电路基本概念
主讲 : 谢飞
本课知识点 1、电路的组成 2、电路功能 3、电路模型
2
一.电路的组成电路:电流流通的闭合路径。
举例手电筒电路
开关电器电池
灯泡
组成电路的基本部件
电源:电池、发电机等,电路中电能的来源。将其他形式的能量转换为电能。

电路的作用与组成部分

P = PE – P (3) 电源输出旳功率由负载决定。
负载电源内阻负载大小旳概念:
取用产生消耗
负载增长指负载取用旳
功率功率功率电流和功率增长(电压一定)。
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3. 电源与负载旳鉴别
(1) 根据 U、I 旳实际方向鉴别
电源：
U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
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1.5 电源有载工作、开路与短路
I
1.5.1 电源有载工作
+
开关闭合, 接通电源与负载 E
–
1. 电压电流关系
E
R0
R
I
R0 R (1) 电流旳大小由负载决定。
U = IR 负载端电压或 U = E – IR0
U
电源旳外特征
(2) 在电源有内阻时，I U 。
+
U=IR
+
U = – IR
U IR
U IR
–
–
体现式中有两套正负号：
(1) 式前旳正负号由U、I 参照方向旳关系拟定；
(2) U、I 值本身旳正负则阐明实际方向与参照方向之间旳关系。
一般取 U、I 参照方向相同。
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线性电阻旳概念：
R U 常数 I
电路端电压与电流旳关系称为伏安特征。
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
段电压旳代数和恒等于零。即： U = 0
I1 a I2
对回路1：E1 = I1 R1 +I3 R3
R1
R2

电路的基本组成及各部分的作用

电路的基本组成及各部分的作用电路是由各种电子元件（如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等）和电源组成的系统，用于传递、处理和控制电子信号。

下面是电路的基本组成及各部分的作用：1. 电源（电池、电源模块等）：提供电路所需的电能，为电子元件提供驱动电压或电流。

2. 电线/导线：将电源和电子元件之间连接起来，用于传递电流和电压。

3. 电子元件（电阻、电容、电感等）：电路的基本构建单元，用于控制电流和电压的流动。

-电阻：阻碍电流流动，控制电路中的电阻值可以调节电流大小。

-电容：存储电荷并对电压变化做出响应，可以用于滤波、耦合等。

-电感：产生磁场，并阻碍电流的变化，可以用于滤波、扼流圈等。

-二极管：具有单向导电性，可以用于整流、电压限制等。

-晶体管：用于放大、开关和控制电路信号。

4. 开关：控制电路的通断状态，用于打开或关闭电路。

5. 连接器：用于连接电子元件、电线或连接不同的电路。

6. 传感器：用于感测和检测环境参数，并将其转化为电信号。

电路的作用可以多种多样，例如：-放大/增强信号：通过使用放大器电路，可以增加信号的大小，提高信号的幅度和强度。

-滤波：使用电容、电感和电阻组合形成滤波器电路，可以去除或降低电路中的特定频率成分。

-比较和判断：使用比较器电路可以对电压或电流进行比较，判断是否满足某个条件，并输出相应的信号。

-时序和计时：通过使用时钟电路和计时器电路，可以产生准确的时间信号，用于同步操作和定时控制。

-存储和记忆：使用存储器电路（如RAM、ROM）可以存储和读取信息。

这些只是电路的一些基本组成和作用，实际应用中可以根据需求选择不同的电子元件和电路结构，以实现特定功能和控制。

电路及基本元器件

的输入电阻。
04 电路应用
模拟电路
模拟电路
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，主要用于信号的放大、滤波、转换等功能。
应用领域
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
特点
模拟电路通常具有连续的输入和输出信号，其性能受到元件参数和环境因素的影响较大。
发展趋势
随着数字化技术的发展，模拟电路正朝着集成化、小型化、高性能化的方向发展。
漏电保护
漏电保护器
漏电保护器是一种电流型漏电保护装置，当设备或线路发生漏电故障时，能够立即切断电源，保护人身和设备安全。
漏电检测
通过检测线路中的漏电流大小，判断是否发生漏电故障，及时采取措施进行保护。
过载保护
过载保护器
过载保护器是一种防止电流过载的装置，当线路中的电流超过设定的安全值时，能够自动切断电源，防止设备损坏和火灾事故的发生。
电感器
总结词
电感器是一种储能元件，由导线绕成线圈而成，能够产生自感电动势。
详细描述
电感器在电路中起到储存磁场能量的作用，主要用于滤波、选频和扼流等。电感器的电感量与线圈的匝数、长度和直径有关，同时与周围介质的磁导率也有关。常见的电感器有空心线圈、结组成的半导体器件，具有单向导电性。
热继电器
热继电器是一种利用双金属片发热弯曲原理工作的保护电器，当线路中的电流过大时，双金属片会弯曲推动触点断开，切断电源进行过载保护。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在电路中，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定律指出，在任意闭合回路中，各段电压的代数和等于零。

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城市热气
燃料备料室
电能的应用
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电路的作用之二：实现信号的传递与处理
话筒扬声器弱电电路
放大器
请欣赏例子
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早期的通讯
现代通信
返
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各种检测仪器
返
回
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3. 电路的组成
以输电线路为例：
电源: 提供电能的装置负载: 取用电能的装置电灯电动机电炉 ...
变电站商店
小型配电站
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电能的输送和分配
三相单相发电厂升压
主传输线 500 kV 降压电压分配 10 kV 降压变电站
单相
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架空输电线
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正常状态喷泉
紧急状况应急广播照明设备
灯
电力网交流输出
环境保护系统
灾难区
电视广播
燃烧室
饮用水热水水源淋浴加热器游泳池
发电机
升压变压器
输电线
降压变压器
中间环节：传递、分配和控制电能的作用
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照明用电
发电机热能,水能,核能转电能
升压变压器
降压变压器
电灯电能转换为光能
传输分配电能
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以扬声器为例：
信号源: 提供信息
信号处理：放大、调谐、检波等扬声器
话筒
放大器
直流电源: 提供能源
知识难点
1.电流源
2.叠加定理、戴维南定理
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1.1 认识电路
电路组成
知识分布网络
电路
电路分类
认识电路理想电器元件电路模型电路模型
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1
认识电路
1.1 电路的作用与组成部分
本节的要求：了解电路的作用及组成
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1、电路的概念：
各种电气元件按一定方式组合起来构成的总体。电流流通的路径。
线圈的几种电路模型 (a)线圈通过低频交流且忽略内阻的模型 (b)线圈通过低频交流的模型 (c)线圈通过高频交流的模型
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线圈内阻匝间电容效应
存贮磁场能
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请欣赏一些元器件实物！
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低频信号发生器的内部结构
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常用的干电池和可充电电池
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负载：
E
将电能转化为非电形态的能量的用电设备。
简单照明电路
连结导线：
沟通电路、输送电能。
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2、理想化电路元件：
在一定条件下，忽略实际电工设备和电子元器件的一些次要性质，只保留它的一个主要性质，并用一个足以反映该主要性质的模型—理想化电路元件来表示。如：
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负载，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
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扬声器话筒放大器
将语音转换为电信号
信号转换、放大、信号处理
接受转换信号的设备
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电路的组成是什么？
电源、负载和中间环节
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最简单电路的组成：
电源：将非电形态的能量转化为电能的供电设备。
电容
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电阻元件：描述消耗电能的特性，把电能转变为热能、光能、声能、机械能等符号：
R
电感元件：描述存贮磁场能的特性
符号：
L
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电容元件：描述存贮电场能量的特性符号：
理想电压源：描述提供一定的电压的特性。
+ Us -
符号：
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理想电流源：描述提供一定的电流的特性。
2.了解电路的建模思想；
3.理解电压与电流参考方向的意义及其与实际方向的关系；
5. 能熟练应用电阻串、并联的相关结论；
4. 掌握KCL、KVL的内容并能熟练列出其方程； 6. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法；
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知识重点
1.电流电压正方向；参考方向；电功率计算 2.电阻欧姆定律及各种特殊电阻 3.电压源、电流源伏安特性 4.基尔霍夫定律 5.电容伏安关系及工作特性
白炽灯干电池电阻
R
电炉丝
电烙铁
蓄电池
直流发电机
直流电源 E
或
+
-
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常见的理想电路元件
１）理想化电阻元件：表现为电阻性，电能转换为热能。是耗能元件。
电阻电感
２）理想化电感元件：表现为电感性，建立磁场储存磁场能，是储能元件
３）理想化电容元件：表现为电容性，建立电场储存电场能，是储能元件
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第1章直流电路（电路的基本概念和分析方法）
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 电路的作用与组成部分电压和电流的参考方向电阻的串并联连接理想电路元件基尔霍夫定律支路电流法叠加定理戴维宁定理
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本章教学要求
1.了解电路的作用与组成部分；
IS
符号：
还有许多其它的理想元件，以后慢慢学吧！
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3、
电路模型：
将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成的电路。
如：手电筒的电路模型
理想化电源理想化导线 r=0
S
中间环节
US R R0
理想化电阻
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电源
负载
根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型描述同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。记住啰，很有用啰！
电源＋ US －
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2.电路根据功能分类：
强电电路
作用之一：实现电能的传输、分配与转换
发电机升压变压器输电线降压变压器电灯电动机电炉 ...
请欣赏例子
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水力发电厂输电线
小型电能用户
电能的产生和输送
配电站
变电站学校大型工厂住宅乡村