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电工技术基础课件.ppt

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电工技术基础课件.ppt

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文档介绍

文档介绍:电工技术基础课件22917
(1)电流
电流的国际单位制是安培【A】,较小的单位还有毫安【mA】和微安【μA】等,它们之间的换算关系为:
i
dq
dt
=
……
(1-1)
1A=103mA=106μA=109nA
应的电磁过程都集中在电路元件内部进行。这种电路称为集中参数元件的电路。
集中参数元件的特征
1. 电磁过程都集中在元件内部进行,其次要因素可以忽略。如R,L、C这些只具有单一电磁特性的理想电路元件。
2. 任何时刻从集中参数元件一端流入的电流恒等于从它另一端流出的电流,并且元件两端的电压值完全确定。
工程应用中,实际电路的几何尺寸远小于工作电磁波的波
长,因此都符合模型化处理条件,均可按集中假设为前提,
有效地描述实际电路,从而获得有意义的电路分析效果。
(1) 电阻元件
R
线性电阻元件伏安特性
0
U
I
由电阻的伏安特性曲线可得,电阻元件上的电压、电流关系为即时对应关系,即:
因此,电阻元件称为即时元件。即时
电阻产品实物图
电阻元件图符号
电阻元件上的电压、电流关系遵循欧姆定律。即元件通过电流就会发热,消耗的能量为:
或 U=RI
单位:欧姆(Ω) 还有千欧( kΩ )、兆欧( MΩ )
电阻消耗能量
L
线性电感元件的韦安特性
0
Ψ
i
对线性电感元件而言,任一瞬时,其电压和电流的关系为微分(或积分)的动态关系,即:
显然,只有电感元件上的电流
电感产品实物图
电感元件图符号
发生变化时,电感两端才有电压。因此,我们把电感元件称为动态元件。动态元件可以储能,储存的磁能为:

(2)电感元件
根据电磁感应定律,当电感线圈中的i变化时,磁场也随之变化,并在线圈中产生自感电动势eL,当电压、电流、电动势的参考方向一致时,有:
直流电路中相当于短路,u=0
磁场能量:
电感L的单位:亨利(H) ,还有毫亨: mH, 微亨: uH
电感储存电磁能
(3) 电容元件
线性电容元件的库伏特性
0
q
u
对线性电容元件而言,任一瞬时,其电压、电流的关系也是微分(`或积分)的动态关系,即:
电容元件的工作方式就是充放电。
C
电容产品实物图
电容元件图符号
因此,只有电容元件的极间电压发生变化时,电容支路才有电流通过。电容元件也是动态元件,其储存的电场能量为:
电容上的电量:
电容上的电流与电压的参考方向一致时
电容上的电场能量:
直流电路中相当于开路,i=0
电容C的单位:法拉(F),还有微法(uF),皮法(pF)。
电容储存电场能
(4) 电源元件
任何电源都可以用两种电源模型来表示,输出电压比较稳定的,如发电机、干电池、蓄电池等通常用电压源模型(理想电压源和一个电阻元件相串联的形式)表示;
柴油机组
汽油机组
蓄电池
各种形式的电源设备图
输出电流较稳定的:如光电池或晶体管的输出端等通常用电流源模型(理想电流源和一个内阻相并联的形式)表示。
US
+
_
R0
IS
R0
(1)电压源
(2)电流源
理想的电压源、电流源是不存在的。
理想电压源的外特性
0
U
I
电压源模型的外特性
0
U
I
理想电压源和实际电压源模型的区别
电压源模型
输出端电压
I
理想电压源内阻为零,因此输出电压
恒定;
实际电源总是存在内阻的,因此实际
电压源模型电路中的负载电流增大时,
内阻上必定增加消耗,从而造成输出电
压随负载电流的增大而减小。因此,实
际电压源的外特性稍微向下倾斜。

U

S

US

R0U
RL
理想电流源的内阻 R0I∞(相当于开路),因此内部不能分流,输出的电流值恒定。
理想电流源的外特性
0
I
U
电流源模型的外特性
0
I
U
U
+
_
RL
R0I
IS
I
电流源模型
实际电流源的内阻总是有限值,因此当负载增大时,内阻上分配的电流必定增加,从而造成输出电流随负载的增大而减小。即实际电流源的外特性也是一条稍微向下倾斜的直线。
理想电流源和实际电流源模型的区别
两种电源之间的等效互换
Us = Is R0
内阻改并联
Is =
Us
R0
两种电源模型之间等效变换时,电压源的数和电流源的数值遵循欧姆定律的数值关系,但变换过程中内阻不变。
b
I
R0
Uab
+
_
US
+
_
a
IS
R0
US
b
I
R0
Uab
+
_
a
等效互换的原则:当外接负载相同时,两种电源模型对外部电路的电压、电流相等。
内阻改串联
10V
+

2A

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