电工学-第1章直流电路

电工学(目录及教学基本要求)

第13章时序逻辑电路
1.掌握基本R-S触发器的逻辑功能。 2.掌握钟控R-S触发器、J-K触发器和D触发器的逻辑功能及触发方式。 3.理解数码寄存器和移位寄存器的工作原理。 4.理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理。 5.理解555集成定时器的工作原理，了解用555集成定时器组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。
第2章交流电路
1.理解正弦交流电中频率、角频率与周期之间，瞬时值、有效值与最大值之间，相位、初相位与相位差之间的关系。 2.理解电路基本定律的相量形式和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。 3.理解R、L、C在交流电路中的作用。 4.掌握串联交流电路中的阻抗、阻抗模和阻抗角的计算；理解串联交流电路中电压与电流的相量关系、有效关系和相位关系。 5.掌握串联、并联和简单混联电路的计算方法。 6.了解正弦交流电路瞬时功率的概念，理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算。 7.了解无功功率和视在功率的概念，了解提高功率因数的方法及其经济意义。 8.了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件及特征。 9.了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。
பைடு நூலகம்
第1章直流电路
1.了解电路的作用和组成。 2.理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和电流源)的电压-电流关系。 3.理解电压、电流参考方向的意义。 4.了解电路中的参考点的意义，掌握电位的计算。 5.了解电源的两种模型及其等效变换。 6.理解基尔霍夫定律，了解支路电流法、理解叠加定理和戴维南定理。 7. 了解额定值和电功率的意义。 8.了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻和动态电阻的概念。了解简单非线性电阻电路的图解分析法。
第9章基本放大电路
1.了解模拟电路和数字电路的区别。 2.了解共射极、共集电极单管放大电路的组成和主要特点；掌握静态分析和动态分析的计算方法。 3.了解多级放大的概念，掌握其静态和动态的计算方法。 4.了解差分放大电路的电路组成，工作原理和输入输出方式；掌握其静态和动态的计算方法。 5.了解基本互补对称放大电路的工作原理。

《电工电子学》第一章电路的基本概念与基本定律(课时).总结

1 1 1 1 R R1 R2 Rn
分流公式
+
i i1
R1
i2
R2
R2 i1 i R1 R2
R1 i2 i R1 R2
理想电流源的串联与并联：
IS1 IS2 IS3 IS
并联
IS= ISk
注意参考方向
IS= IS1+ IS2 － IS3
串联
电流相同的理想电流源才能串联，且每个恒流源的端电压均由它本身及外电路共同决定。
想想
US
练练
在电路等效的过程中，与理想电流源相串联的电压源不起作用；与理想电压源并联的电流源不起作用。 is=is2-is1
KVL通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一不闭合的电路上。例：列出下图的KVL方程
a + uab b － + us3 －
i1
+ us1 －
R1
i4
+ us2 －
i2
R2
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1 0
导线理想化电源
I
电池
灯泡
+
_ 电源 E
R
U
理想化元件
负载
今后我们分析的都是电路模型，简称电路。
1-１电路中的物理量及其正方向
电路分析的主要任务在于分析求解电路物理量，其中最基本的电路物理量就是电流、电压和功率。
一、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。
电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。

电工学电路基础简明教程第1章

第一章电路的基本概念与定律
功率的计算 1) u、i取关联参考方向
2) u、i取非关联参考方向 p吸 =－ u i 例 U = 5V， I = - 1A i + u –
+
u
i
p吸 = u i
例 U = 5V， I = - 1A
–
P吸= UI = 5× (-1) = -5 W p吸< 0 ，说明元件实际发出功率 5W
第一章电路的基本概念与定律
单位时间内电流做的功称为电功率，用“P ”表示： UIt W P = t = t = UI 国际单位制 U ：V，I：A，电功率P用瓦特W。用电器铭牌数据上的电压、电流值称额定值，所谓额定值是指用电器长期、安全工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。其中额定电功率反映了用电器在额定条件下能量转换的本领。
第一章电路的基本概念与定律
例、右下图电路，若已知元件吸收功率为－20W， U I + 电压U=5V，求电流I。
元件
解：由图可知UI为关联参考方向，因此: P －20 I= －4A U = 5 = 例、右下图电路，若已知元件中电流为I=－100A，电压U=10V，求电功率P，并说明元件是电源还是负载。解：由图可知UI为非关联参考方向，因此: P = UI = 10×(-100) = 1000W 元件吸收正功率，说明元件是负载
+
U E
RL
_
b
–
电位V是相对于参考点的电压。参考点的电位:Vb=0；a点电位： Va=E-IR0=IR
第一章电路的基本概念与定律
为描述和表征电荷与元件间能量交换的规模及大小，引入电路物理量电压、电位和电动势。 Wa－Wb 电压的定义式为： Uab = q 电位的定义式为： Va = 电动势的定义式为：单位换算： Wa－W0 q 三者定义式的形式相同因此它们的单位相同

大学经典教材--电工学第一章第一部分

本学期准备继续开展电路设计及仿真软件的学习活动，主要是以自学为主。可以自己到实验中心EDA实验室，登记上机。对于使用该软件较好，可独立设计出较复杂的系统，并给出报告的可在期末给与加分奖励。
通知我系对非电专业学生开展SRT训练，可在老师指导下进行电工电子技术科技活动，培养动手能力和科研能力。该训练可贯穿至毕业设计。愿参加者可到我处报名，报名时间不限，在我任课的三个学期内均可。报名人数每班不超过2人，总共可接纳10人左右。活动地点在西主楼一区215。
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如： • 当受外界热和光的作用时，它的导电能
力明显变化。
• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使
它的导电能力明显改变。
2.1.3 半导体二极管
一、基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝 PN结
引线
外壳
小功率高频
到50年代末，人们越来越强烈地感到，一个个互相独立的元件、器件的小型化之路，将走到尽头。这是因为，一个复杂的电路，里面有大量的元器件，这些“零件”之间要用导线连接起来。大量的导线也限制了电路体积的缩小。在科学技术发展的关键时刻，往往需要富有想象力的科学家创造全新的观念。 1958年，就出现了两位这样的人物：基尔比和诺伊斯。
以上均是二极管的直流参数，二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。下面介绍两个交流参数。
二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 利用二极管的单向导电特性可作为电子开关。如下面的两个例子就是其典型应用。
§1.1 半导体的基本知识

电工学-总复习 (1)

1.已知：
u 220 sin(ω t 45)V
220 U 45 V？ 2

(1)确定初始值 uC (0 ) 3 3 u ( 0 ) 9 10 6 10 V 54 V 由t=0电路可求得 C 由换路定则 uC (0 ) uC (0 ) 54 V
23
9mA 6 3 3 uC ( ) 9 10 10 V 6 3 18 V
2 2 2 P1 I R1 ( I1 I1 ) R1 I1 R1 I1 R1 2 1
③ 不作用电源的处理： E = 0，即将E 短路； IS= 0，即将 IS 开路。 ④ 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向相反时，叠加时相应项前要带负号。 ⑤ 应用叠加定理时可把电源分组求解，即每个分电路中的电源个数可以多于一个。 10
例 1：电路如图所示，t = 0时合上开关S，合S前电路已处于稳态。试求电容电压uC和电流i2、iC 。 t =0 S
9mA R 6k
uC+ C
iC
i2
3k
9mA
R 6k
-
2F
uC (0 )
+
-
解：用三要素法求解
t=0等效电路

t
uC uC ( ) uC (0 ) uC ( ) e
I1 + R1 I3 (a) I2 R2 R3 + = + E2 E1 – –
I1 R1 I3
(b)
I2 R2 R3
I 1
I 2 R2 I 3 (c)
E1 –
+
R1 R3
+ –
E2

电工学C期末总复习

9.分析非正弦交流电路的方法：谐波分析法
例： R1支路有功功率P1=2.5KW，电流
i1 5 2 sin 1000 tA
且i1与u同相
i
i1
R1
R2=40Ω，C2=25μF。
i2
R2
求：
(1) R 1 , u , i 2 , i (2) P , Q , S
u
L1
C1
（3）画出相量图
C2
在图示电路中，R = 4 ，XL = 3 ，正弦电压有效值 U = U2 。求：(1) 容抗 XC ；(2) 若电流 i 10 sin( t 16 . 2 ) A 求电压 u ，电路的有功功率 P 及功率因数。
提高功率因数的原则：
必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压U和负载的有功功率P不变。
i
提高功率因数的措施:
并电容
R
uR
uL
u
C
L
C
P
U
2
( tg L tg )
8.电路的谐振
XL XC 1 谐振角频率： n LC
谐振条件：
串联谐振电流最大
并联谐振电流最小
10 6 10 e
t / 2 10
3

10 4 e
500 t
V
R1=2k
+
R2=3k
u R1
iC
_ U=10VC=1F
uC
t=0 K
u C 10 4 e
500 t
V
V
10V
u R1 U u C 4 e
iC u R1 R1 4e

电工学(第一章)

b
5A
(b)
b
10V / 2 = 5A
图1-19 例1-6用图
29
总结
1.“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。
I a
R0 + US
(a)
I'
a
R Uab Is R0
'
Uab' R b
b
(b) 图1-20 电压源与电流源互换
R0 R0
U S I S R0 或 I S U S R0
图1-4 电路图
10
物理量的实际正方向
物理量电流 I 电动势E 实际正方向
正电荷移动的方向
电源驱动正电荷移动的方向 (低电位高电位) 电位降落的方向 (高电位低电位)
电压U
注：这些物理量的实际方向是唯一的。
11
在分析计算电路时，对电流、电压人为地假定一正
方向作为它们的参考方向。因此对参考方向来说它是因人而异，且不唯一。解决方法
A6A20 6 Nhomakorabea10A5
E2 90V
D 【解】 (1) VB 0 ,U AB 6 10 60V ,
+ -
V A 60V U CB 140 ,VC 140 V V U DB 90V ,VD 90V
-
(2) V A 0 ,U BA 6 10 60V ,
【解】如图(a)，有 P UI 220 1 220 0 ，起电源的作用。 W
W 如图(b)，有P UI 220 1 220 0，起负载的作用。 W 如图(c)，有 P UI 220 1 220 0，起负载的作用。 W 如图(d)，有P UI 220 1 220 0 ，起电源的作用。

电工学第1章电路基本定理

电工电子学2
重庆大学电气学院
刘坤
第一章
电路的基本概念和基本分析方法
主讲：刘坤
电工电子学2
重庆大学电气学院
刘坤
本章主要内容
电路的基本概念电路的基本定律电路的工作状态基本分析方法本章小结练习与思考
电工电子学2
重庆大学电气学院
刘坤
基本概念
• 电路的组成及作用 • 电路模型与电路元件 • 电路中的基本物理量 • 电气设备的额定值 • 无源电路元件及特性 • 有源电路元件及特性
电流(7)
• 电流的测量 • 实验和工程中采用电流表测量电流，电流表必须串接在被测电路中。 • 电流的参考方向由电流表接线方式决定“+” 接线柱指向“-”接线柱。
电流表
+ _
被测支路
断开通路串接电流表
电工电子学2
重庆大学电气学院
刘坤
电压与电动势(1)
• 电位的概念 • 单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该点的电位，用小写的v表示。它表示外力将单位正电荷从参考点（O电位点）移动到的该点所作的功。单位为伏特(V)=1焦耳(J)/库仑(C)，用V表示。
2
重庆大学电气学院
刘坤
电阻元件(6)
• 电阻元件上的能量关系
电工电子学2
重庆大学电气学院
刘坤
电流(6)
• 电流的参考方向（续）电流的参考方向是一种任意的选定的方向
电流的实际方向电流的实际方向
a
电流的参考方向
b i>0
a
电流的参考方向
b i<0
参考方向的表示方法：1.带箭头的短线 2.加脚标如：iab 、iba
选定电流的参考方向后，电流就有了正负之分，变成了代数量。重庆大学电气学院刘坤电工电子学2

电工学第一章电工技术(第六版)

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
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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；
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例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 + + I I U U R 6V 2A R 6V –2A – – (a) (b) 解：对图(a)有, U = IR 对图(b)有, U = – IR
所以 : R
U I U
I

6 2
3Ω
6 2 3Ω
所以 : R
3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，
理解电功率和额定值的意义；
4. 会计算电路中各点的电位。
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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。 1. 电路的作用 (1) 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
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1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律)
1．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 a E 对回路1： 1 = I1 R1 +I3 R3 或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0 R2 R1 I3 R3 E2 对回路2：I R +I R =E E1 1 2 2 3 3 2 2 或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0 b 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。

电工技术--第一章电路的基本概念与基本定律

第一章电路的基本概念与基本定律知识要点一、内容提要直流电路的基本概念和基本定理是分析和计算电路的基础和基本方法。

这些基础和方法虽然在直流电路中提出，但原则上也适用于正弦交流电路及其它各种线性电路。

并且，这些方法也是以后分析电子线路的基础。

本章重点讲述电路中几个基本物理量、参考方向、电路的工作状态及基本定律。

二、基本要求1.了解电路模型及理想电路元件的意义；2.能正确应用电路的基本定侓；3.正确理解电压、电流正方向的意义；4.了解电路的有载工作、开路与短路状态，并能理解电功率和额定值的意义；5.熟练掌握分析与计算简单直流电路和电路中各点电位的方法。

三、学习指导本章重点讲述了三个问题：电压、电流和参考方向。

同时，对克希荷夫定律和电路中电位的概念及计算进行了详细的分析推导和计算。

虽然这些问题都比较简单，但由于它们贯穿电工学课程始终，所以读者应通过较多的例题和习题逐步建立并加深这些概念，使之达到概念清晰，运用自如灵活，能解决实际问题的目的。

1.1 电路的组成及作用在学习本课程中，首先应掌握电路的两大作用（即强电电路电的传输、分配和转换；弱电电路中是否准确地传递和处理信息），及其三大组成部分（即电源、中间环节、负载）。

要特别注意信号源与一般电源的概念与区别：信号源输出的电压与电流的变化规律取决于所加的信息；电源输出的功率和电流决定于负载的大小。

1.2 电路模型由理想电路元件组成的电路；其中理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。

电源的电压或电流称为激励；激励在各部分产生的电压和电流称为响应。

1.3 电路的几个基本物理量若要正确地分析电路，必须先弄清楚电路中的几个基本物理量。

因为电流、电压和电动势这些物理量已在物理课中讲过，但是本章主要讨论它们的参考方向（正方向）和参考极性。

在本章学习的过程中应注意两点：第一，在分析任何一个电路中列关系式时，必须首先在电路图上标明电压、电动势和电流的参考方向和参考极性；第二，考虑电压和电流本身给定的正负，即要注意两套正负符号。