第二章 电路与负载

第二章电路与负载2.1电路的基本概念2.1.1电路的组成电路：电流流过的路径。电池灯泡EIRU+_中间环节负载电源电路的组成：由电源、负载、中间环节三部分组成。2.1.2电路的作用电路的作用：产生、分配、传输和使用电能。电源－－供电设备实现非电能量转变为电能负载－－用电设备实现电能量转变为非电能中间环节－－输电、控制设备实现电能的传输与控制注意：上一级可视为下一级的电源，下一级可视为上一级的负载。电池灯泡2.1.3电路模型为了便于对实际电路进行分析而将实际电路元件模型化。通常将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中，成为电路原理图，简称电路图。电池灯泡ER0+_R2.1.4电路的分类1、直流电路电路中流动的是直流电流，主要以电阻负载为主。IURUI电路的欧姆定理电流、电压和电阻是电路中的三个基本物理量，欧姆定律就是说明电阻元件两端的电压与通过该元件的电流、电阻三者之间的关系定律。SLR2.1.4电路的分类2、交流电路电路中流动的是交流电流，主要以电阻和电感负载为主。ReSiuitRuiiRu注意：是瞬时值交流欧姆定律2.2电路的工作状态与特征2.2.1通路定义：电源经中间环节与负载构成闭合回路特点:电路中有工作电流流过。U=E－IR0＝E－URER0+_RP=I2R0RREI全电路欧姆定律I2.2电路的工作状态与特征2.2.2开路定义：电源与负载未构成闭合回路特点:电路中没有电流流过。U=EI=0P=0ER0+_R2.2电路的工作状态与特征2.2.3短路定义：电源未经负载而构成闭合回路特点:U=0SIREI0短路电流ISER0+_RP=I2R0过大烧毁电源，在实际中要避免产生。2.3负载的基本概念2.3.1负载的概念及作用把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。电动机能把电能转换成机械能，电阻能把电能转换成热能，电灯泡能把电能转换成热能和光能，扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。2.3负载的基本概念2.3.2常见负载的类型直流电路：主要是电阻交流电路：负载通常分为如下几种:1、感性负载:以线圈元件作为主要工作部件的设备。如：电动机、变压器，这些设备工作时主要是根据电磁感应原理把电能转换为磁场能再转换成其他形式的能量进行工作。感性负载是交流电路中的主要负载。2.3负载的基本概念2.3.2常见负载的类型2、容性负载:电容器一般并不作为工作负载来使用，在交流电路中主要是与感性负载进行配合工作，如电力电容器主要是用于提高系统的功率因数，多数情况下是与其他元器件构成混合电路负载。3、电阻性负载:以消耗电能产生热量为主的设备。如：白帜灯，电炉等2.3负载的基本概念2.3.3电流的热效应电流流过负载，只要负载有电阻存在就会消耗电能产生热量，这也是为什么很多设备要采取散热措施的主要原因。电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热效应。RtIQ2I—电流（安）R—电阻（欧）t—时间（秒）Q—电阻上产生的热量（焦耳）2.3负载的基本概念RtIQ2例：一个电热器接在电压为220伏的电源上，通过的电流为5安，求通电1小时产生的热量。解：焦耳）(3960000606052202smAVQUItRtIQ2.3.4电功率与电能的关系电功率只表示负载工作能力的大小，而它们所完成的工作量不仅取决于其功率的大小，还与它们工作的时间长短有关系。电能就是用来表示负载在一段时间内所消耗电能的大小。UItPtWP—功率（千瓦）t—时间（小时）W—电能（千瓦时、度）1度电=1千瓦时2.3.4电功率与电能的关系例：一个700W的电饭煲，每天工作2小时，1个月30天用电多少度？解：度瓦时天小时4242000302700WPtWUItPtW电能的大小用电度表来测量，负载的功率用瓦特表来测量。