《電工技術(shù)基礎(chǔ)》雙語(yǔ)課件- 項(xiàng)目1直流電路的測(cè)試分析任務(wù)1

雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析電工技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目1任務(wù)1任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)鏈接練習(xí)思考工作任務(wù)直流電路的測(cè)試分析1TestingandAnalysisofDCCircuitsMeasurementandanalysisofbasicphysicalquantitiesofdualpowersupplycircuitsTaskintroductionLearningobjectivesWorktasksKnowledgelinksPracticethinking學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解電流、電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)、功率、電能的概念。234了解和掌握電流的測(cè)量分析方法。了解和掌握電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量分析方法。知道并掌握功率的計(jì)算方法。任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回1.Understandtheconceptsofcurrent,voltage,potential,electromotiveforce,power,andelectricalenergy.2.Understandandmastercurrentmeasurementandanalysismethods.3.Understandandmasterthemeasurementandanalysismethodsofvoltage,potential,andelectromotiveforce4.Knowandmasterthecalculationmethodofpower知識(shí)鏈接---1.1電路及其基本物理量（1）電路的定義：電流流通的路徑叫作電路。1.1.1電路和電路模型任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回（2）電路的組成：電源（又稱為激勵(lì)）、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)（導(dǎo)線、開關(guān)等）。電路工作前提是三個(gè)基本環(huán)節(jié)必須能構(gòu)成閉合回路，構(gòu)不成閉合回路就無(wú)法產(chǎn)生持續(xù)電流。CircuitsandtheirbasicphysicalquantitiesCircuitsandCircuitModels(1)Definitionofcircuit:Thepaththroughwhichcurrentflowsiscalledacircuit.(2)Thecompositionofthecircuit:powersupply(alsocalledexcitation),loadandintermediatelinks(wires,switches,etc.).Thepremiseforthecircuittoworkisthatthethreebasiclinksmustbeabletoformaclosedloop.Ifaclosedloopisnotformed,continuouscurrentcannotbegenerated..1.1.1電路和電路模型任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回?cái)U(kuò)音機(jī)電路電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換（3）電路的作用：一是完成能量的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換的電路；二是實(shí)現(xiàn)對(duì)電信號(hào)的傳遞、變換、儲(chǔ)存和處理的電路。CircuitsandcircuitmodelsTransmission,distributionandconversionofelectricalenergyThefunctionofcircuit1.1.1電路和電路模型任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回（4）電路模型：由理想電路元件相互連接組成的電路稱為電路模型。電路模型不等于實(shí)際電路。實(shí)際電路電路模型電路模型是為了方便實(shí)際電路的分析和計(jì)算，在所研究問(wèn)題允許范圍內(nèi)用足以反映實(shí)際電路真實(shí)情況的理想元件相互連接組成的電路。Circuitsandcircuitmodelsactualcircuitcircuitmodels1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回1．電流1）電流的定義：帶電粒子（電子、離子等）的有序運(yùn)動(dòng)形成電流。電流的大小用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量表示。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大寫字母表示直流，小寫字母表示交流或瞬時(shí)電流，即I表示直流電流，i表示交流電流或瞬時(shí)電流。BasicphysicalquantitiesofcircuitscurrentDefinitionofelectriccurrent:Theorderlymovementofchargedparticles(electrons,ions,etc.)formselectriccurrent.Themagnitudeofthecurrentisexpressedbytheamountofchargepassingthroughthecrosssectionoftheconductorperunittime.Accordingtointernationalstandards,capitallettersrepresentdirectcurrent,andlowercaselettersrepresentalternatingcurrentorinstantaneouscurrent,thatis,Irepresentsdirectcurrent,andirepresentsalternatingcurrentorinstantaneouscurrent.1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回1．電流2）電流的參考方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的電路，在不知道具體的電流方向時(shí)，一般先任意假設(shè)一個(gè)參考方向。BasicphysicalquantitiesofcircuitsReferencedirectionofcurrentItiscustomarytostipulatethatthedirectionofmovementofpositivechargesistheactualdirectionofcurrent.Foracomplexcircuit,whenthespecificcurrentdirectionisnotknown,areferencedirectionisgenerallyassumedarbitrarily.1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回1．電流3）電流參考方向的表示方法（1）用箭頭表示。箭頭的指向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。?）用雙下標(biāo)表示。如iAB，電流的參考方向由A指向B。BasicphysicalquantitiesofcircuitsRepresentationmethodofcurrentreferencedirection(1)Indicatedbyarrows.Thearrowpointstothereferencedirectionofthecurrent.(2)Indicatedbydoublesubscripts.Forexample,iAB,thereferencedirectionofthecurrentisfromAtoB1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回2．電壓1）電壓的定義電路中a，b兩點(diǎn)間的電壓定義為單位正電荷在電場(chǎng)力的作用下從a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)時(shí)所失去的電能，用符號(hào)uab表示，即：電壓在國(guó)際單位制中的主單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，用符號(hào)V表示。1伏等于對(duì)1庫(kù)的電荷做了1焦的功，即1V=1J/C。強(qiáng)電壓時(shí)常用千伏（kV）為單位，弱電壓時(shí)可以用毫伏（mV）、微伏（

V）。它們之間的換算關(guān)系為：1kV=103V=106mV=109

V。BasicphysicalquantitiesofcircuitsDefinitionofvoltageThevoltagebetweenpointsaandbinthecircuitisdefinedastheelectricalenergylostwhenaunitpositivechargeistransferredfrompointatopointbundertheactionoftheelectricfieldforce.1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回2．電壓2）電壓的參考方向電壓的實(shí)際方法規(guī)定為由電位高處指向電位低處，即電位降低的方向。BasicphysicalquantitiesofcircuitsReferencedirectionofvoltageTheactualmethodofvoltageisdefinedaspointingfromahighpotentialpointtoalowpotentialpoint,thatis,thedirectioninwhichthepotentialdecreases.1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回2．電壓3）電壓參考方向的表示方法（1）用箭頭表示（2）用正負(fù)極性表示（3）用雙下標(biāo)表示【例題】如上圖所示，在假設(shè)參考方向下經(jīng)測(cè)量得uAB=-6V，則實(shí)際電壓方向是由A到B還是由B到A？答：由B到A。BasicphysicalquantitiesofcircuitsRepresentationmethodofvoltagereferencedirectionIndicatedbyarrowIndicatedbypositiveandnegativeUsedoublesubscripts1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回3．電位1）電位的定義電位即電路中某點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓。因此，要求某點(diǎn)的電位，必須在電路中選擇一點(diǎn)作為參考點(diǎn)，這個(gè)參考點(diǎn)叫作零電位點(diǎn)，即該點(diǎn)的電位為零。零電位點(diǎn)可以任意選擇，通常直流電選擇電源負(fù)極作為參考點(diǎn)，交流電選擇大地作為參考點(diǎn)，零電位點(diǎn)用“⊥”或“〨”表示。BasicphysicalquantitiesofcircuitsDefinitionofpotentialPotentialisthevoltagebetweenacertainpointinthecircuitandareferencepointThezeropotentialpointcanbeselectedarbitrarily1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回3．電位【例題】小鳥可以落在10kV的高壓線上而不會(huì)被電死？小鳥兩腳間的電阻太小，兩腳近似為等電位點(diǎn)，所以兩腳間電壓為零，沒有電流流過(guò)小鳥，所以小鳥不會(huì)被電死?！纠}】如圖下圖所示電路，以D為參考點(diǎn)，求A點(diǎn)電位VA。解：以D為零電位點(diǎn)時(shí)，因?yàn)镈點(diǎn)和B點(diǎn)間導(dǎo)線為理想導(dǎo)線，電阻為0，所以D點(diǎn)和B點(diǎn)為等電位，所以VD

=VB=0V，VA=

12V。BasicphysicalquantitiesofcircuitsPotentialexampleexample1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回3．電位2）電壓與電位的關(guān)系電路中a、b兩點(diǎn)間的電壓等于a、b兩點(diǎn)的電位差，用公式表達(dá)為：解：由圖可知U1參考方向?yàn)閺淖蟮接?，可得?/p>

；同理【例題】如下圖所示，當(dāng)Va=3V，Vb=2V時(shí)，求U1和U2的值。BasicphysicalquantitiesofcircuitsTherelationshipbetweenvoltageandpotentialThevoltagebetweenpointsaandbinthecircuitisequaltothepotentialdifferencebetweenpointsaandb1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回4．電動(dòng)勢(shì)1）電動(dòng)勢(shì)的定義單位正電荷在電源力的作用下在電源內(nèi)部轉(zhuǎn)移時(shí)所增加的電能，用符號(hào)e或E表示。電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向與其電壓實(shí)際方向相反，規(guī)定為由負(fù)極指向正極，也即為電位升高的方向；電動(dòng)勢(shì)電壓實(shí)際方向規(guī)定為由正極指向負(fù)極，也即為電位降低的方向。2）電動(dòng)勢(shì)的參考方向電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向和電動(dòng)勢(shì)電壓實(shí)際方向規(guī)定方向剛好相反。BasicphysicalquantitiesofcircuitsDefinitionofelectromotiveforceReferencedirectionofelectromotiveforce1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回5．電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)參考方向的關(guān)聯(lián)性對(duì)于任意一個(gè)復(fù)雜的電路，電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的參考方向都可以相互獨(dú)立的任意假設(shè)，但為了后續(xù)電路測(cè)量、分析和計(jì)算的方便，在不引起沖突的情況下，負(fù)載電壓和電流參考方向常常取為關(guān)聯(lián)方向。BasicphysicalquantitiesofcircuitsCorrelationbetweencurrent,voltage,andelectromotiveforcereferencedirectionsTheloadvoltageandcurrentreferencedirectionsareoftentakentobeassociateddirections1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回5．電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)參考方向的關(guān)聯(lián)性【例題】電壓電流參考方向如下圖所示，對(duì)A、B兩部分電路，電壓、電流參考方向是否關(guān)聯(lián)？。答：對(duì)A部分電路而言，電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)；對(duì)B部分電路而言，電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)。IIUUBasicphysicalquantitiesofcircuitsCorrelationbetweencurrent,voltage,andelectromotiveforcereferencedirections

example1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回6．電功率把單位時(shí)間內(nèi)電路吸收或釋放的電能定義為該電路的功率，用p表示。關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：

p=ui國(guó)際單位制中，功率的單位為瓦特，簡(jiǎn)稱瓦（W）。此外還常用千瓦（kW）及毫瓦（mW）。非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：p=-ui

BasicphysicalquantitiesofcircuitsElectricpowerThepowerabsorbedorreleasedbyacircuitperunittimeisdefinedasthepowerofthecircuitIntheInternationalSystemofUnits,theunitofpoweriswatt,referredtoaswatt(W).1.1.2電路的基本物理量任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回6．電功率【例題】求下圖所示各元件的功率情況。解：a元件電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向，P=UI=5×2W=10W，P>0，吸收10W功率；b元件電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向，P=UI=5×(

2)W=

10W，P<0，發(fā)出10W功率；c元件電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，P=

UI=

5×(

2)W=10W，P>0，吸收10W功率。ElectricpowerBasicphysicalquantitiesofcircuitsexample1.1.3電路的工作狀態(tài)任務(wù)1雙電源供電電路基本物理量測(cè)量分析返回1．通路（有載工作狀態(tài)）開關(guān)閉合，電路處于正常工作條件下。3．短