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文档简介

1、,2.1基尔霍夫定律,2.1.1基尔霍夫定律,2.1.2支路电流法,回路,2.1.1基尔霍夫定律,基尔霍夫定律是电路作为一个整体所遵循的基本定律,它阐述了电路各部分的电压或电流之间的内在关系。翻页,返回,名词注释:分支:连接两个节点的电路。同一支路中的电流是相同的。环路:电路中的任何闭合路径都称为环路。分支:ab,ad,(b=6),环路:abda,bcdb (L=7),节点:a,b,(n=4),节点:三个或更多电路元件的连接点。网格:单孔环。翻页,a,返回,1。基尔霍夫电流定律,根据:电流的连续性。在任何电路中,任何节点上所有支路电流的代数和在任何时刻都等于零。数学表达式是,翻页,I=0,返回

2、,应用步骤(以节点a为例):如果I1=1A,I5=4A已知,翻页,返回,广义节点包围某些电路的任意封闭表面,基尔霍夫电流定律的推广应用用于包围某些电路的任意封闭表面,翻页,返回,I=?在任何电路中,沿同一循环方向形成任何回路的电压的代数和在任何时刻都等于零。应用步骤:翻页,返回,2。基尔霍夫电压定律(kvl),kvl的扩展应用-用于开路。KVL的含义:它表示电路中各部分电压之间的关系。翻页、返回、解决方案:设置流经R1的电流参考方向,如图所示。由KCL提供,IR1=I2-I1=1A,吸收功率,发射功率,翻页,b,返回,2.1.2支路电流法,1。串联电路分压公式,翻页,返回,2。并联电路分流公式

3、,翻页,返回,支路电流法,1。思路:翻页,返回,2。问题解决步骤:节点a:节点c:节点b:节点d:节点号n=4,分支号b=6,可以列出“n-1”个独立的电流方程。翻页和返回,并设置每个循环的方向,如图所示。可以列出m个独立回路的电压力方程。us4=i4r 4 R1-i6r 6,bcd:adc:us3-us4=i3r3-i4r4-i5r5,abd3360,0=i2r2i5r5 i6r6,翻页,返回:如果一个分支包含理想电流,是否可以省略一个公式?节点电流方程,翻页,思考问题,返回,回路电压方程,翻页,返回,1。应用支路电流法解决问题:设置支路电流的参考方向。根据KCL,可以列出“n-1”个独立的

4、电流方程。设置每个回路的循环方向。使用KVL可以列出m个独立的回路电压方程。解联立方程。支路电流法是电路分析的基本方法,适用于任何电路。缺点是当有许多分支时,有许多方程要列出来,并且解是乏味的。在本节末尾,返回,2.2叠加原理和等效源定理,2.2.1叠加原理,2.2.2等效源定理,返回,2.2.1叠加原理,对于线性电路,由几个独立电源联合作用产生的某一分支的电压或电流等于当每个电源单独作用时该分支产生的电压或电流的代数和。当其中一个电源单独工作时,其他独立电源应拆除(电压源应短路,电流源应开路)。内容:翻页、返回、翻页、i1、b、I2、R1、us1、R2、a、i3、R3、_、返回、应用描述、翻

5、页、返回、叠加原理仅适用于线性电路。叠加时只单独考虑电源,电路的结构和参数(包括电源的内阻)不变。暂时不考虑的恒压源应该短路,即us=0;应打开暂时未考虑的恒流源,即Is=0。解决问题时,应标出各支路电流和电压的参考方向。最终结果是每个部分的电压或电流的代数和。翻页、返回和叠加的原理只能用来计算电压或电流,而不能计算功率。双端,翻页,返回,2.2.2等效源定理,翻页,返回,翻页,返回,内容:对于外部电路,任何线性有源双端网络都可以等效地由电压源模型代替。翻页,返回,戴维宁定理,等效电压源模型的电动势等于有源二端网络的开路电压;US=0,应该短路,Is=0,应该开路,翻页,a,b,US,R0,_

6、,R,返回,R3,翻页,A,B,R1,R2,美国,-,E,I,R,5,10,10v,R2,R1,R3,R4,UAB,10v,10,10,15翻页。返回,在示例2.2.2中,找到图中所示的电路I,u0=vavb,并将c点设置为零电位。Vb=IS R5=3v,翻页,步骤1:断开待计算支路,计算开路电压U0。返回,使用叠加原理查找UR1,查找点A处的电位:当US单独作用时为:翻页,Va=E UR1,返回,当IS单独作用时为:翻页,UR1,C,R2,A,B,R5步骤2:查找等效电源的内阻,翻页,U0=Va Vb=7-3=4v,查找开路电压U0,返回;第三步:找到支路电流,翻页,返回,翻页,测量开路电压

7、和短路电流(适用于短路情况),返回,用实验方法找到戴维宁等效电路,翻页,测量开路电压和外部连接。R,U,有源二端网络,b,诺顿定理,IsC,R0,a,b,翻页,返回,_,诺顿定理,翻页,返回,电流源模型的ISC是有源二端网络输出端的短路电流。电流源模型的等效内阻R0仍然是相应无源二端网络的等效电阻(与戴维宁定理相同)。b、a、无源二端网络、回路、本节末尾、摘要、2.3.1正弦量的三个元素、2.3.2正弦量的相量表示、2.3.4简单正弦交流电路的计算、2.3.5交流电路的功率、2.3.6 RLC电路正弦交流电动势、电压和电流统称为正弦量。电路中的电源(激励)和电路各部分产生的电压和电流(响应)都

8、按照正弦规律随时间变化,简称为交流电路。1.就强电而言,正弦交流电几乎用于电能的生产、传输和分配。正弦信号经常被用作微弱电流的信号源。正弦交流电的优点:、用波形表示:I、r、翻页、I、返回、正弦量的参考方向、翻页、返回、o。在工程应用中,有效值通常用来表示正弦量的大小、翻页,例如:返回、1。瞬时值、最大值和有效值、有效值它通常由电流的热效应来定义。=,翻页,返回,有效值是交流电流在一个或多个周期内的平均效果,作为衡量大小的指标。它通常由电流的热效应来定义。=,翻页,返回,可用,有效值:翻页,返回,翻页,频率(f):每秒钟的更改次数单位:赫兹,千赫,周期(t):一周内需要更改的时间单位:秒,毫秒

9、.2.周期、频率和角频率之间的关系,t,f:翻页,返回,描述:反映正弦变化的起始位置,相位:反映正弦变化的过程,翻页,t=0时的相位称为初始相位或初始相位角,返回,3。相位,初始相位和相位差,相位差:返回,同相,反相,翻页,o,返回,知道:频率,初始相位,问: i的振幅,频率和初始相位是多少?翻页,回答:返回,课堂练习1,知道:寻找:课堂练习2,翻页,频率不变,振幅变化,相位变化,返回,启发:当讨论具有相同频率的正弦量时,您只需要知道振幅和初始相位。总而言之:翻页,返回,2.3.2正弦量的相量表示:翻页,知道:返回,相量表示是一种基于复数表示正弦量的方法,翻页,相量表示,返回,翻页,表示方法:

10、嗯,返回,翻页。翻页,知道:返回,2。用复数表示正弦量-相量公式,翻页,复习:返回,翻页,通过欧拉公式,设置一个复数为、返回、翻页、以上公式中的Im符号表示取复数的虚部。等于正弦量的有效值,振幅等于正弦量的初始相位,其模数仅用两个元素表示为正弦量。返回、翻页、返回,说明电路,并尝试用相量法找到电流I。翻页,例2.3.2,复算术,已知:返回,翻页,返回,当,翻页,结论:任何正弦相量乘以J后,它将在原始相量的基础上逆时针旋转90;乘以-j,它顺时针旋转90,所以j被称为旋转因子。返回、正弦量的三种表示、三角函数公式、反映正弦量的整个画面包括三个元素。相量公式,反映正弦量的两个元素。翻页,相量符号,

11、返回,翻页,相量符号的几种解释,正弦量是时间的函数,而相量只是表示正弦量的复数,所以它们不能相等!只有正弦量可以用相量表示,非正弦量不能用相量表示;返回,翻页,只有当所有的正弦量都处于相同的频率时,将每个正弦量转换成一个矢量进行运算才有意义;相量图法常用于简单正弦电流电路的计算;复杂正弦电流电路通常用复数计算,用相量图进行定性分析。返回、真实瞬时值、复数、翻页、2.3.3交流电路的电阻、电感和电容元件,1。电阻电路,根据欧姆定律,翻页,返回,u-i关系,翻页,从上面可以看出,电阻元件是相通的,电路中电压和电流的关系如下:相同相位,相同大小关系,相同频率,返回,设置,2。你和我有不同的阶段。问:

12、返回,翻页,相量关系,返回,基本关系,设置,3。电容电路、翻页、返回、翻页、同频、u-i关系汇总、大小关系:容抗、返回、翻页、相量关系、返回基本关系、有功功率、无功功率、翻页、P=、Q=0、u、I、R、电压和电流关系、返回、电感电路、翻页、基本关系、返回、电容电路、翻页、基本关系、返回、2.3后退、1)相量、翻页、翻页、翻页、翻页、2)复阻抗、翻页、翻页、电压三角形、翻页阻抗三角形,翻页,翻页当N个阻抗串联时,串联电路的总电压通过使用KVL获得,其中:翻页,1)阻抗串联,返回,2)阻抗并联,Z1,Z2,Zn-1,Zn,当N个阻抗相2,I,1,I,N,I,返回,瞬时功率:翻页,=UI(1co 2

13、t),返回,2.3.5交流电路功率,瞬时功率:电感元件的瞬时功率随时间变化无功功率q,单位:弗吉尼亚州,KVA,4。视在功率s,最大功率(额定电压和额定电流)(容量)。、电源(发电机、变压器等。)可以提供,翻页和返回,指示电感或电容交换能量的瞬时最大功率,S,Q,P,功率三角形,-功率三角形,5。有功功率、无功功率和视在功率的关系,翻页和返回,工厂中的电气设备大多是感性负载(相当于R-L,翻页,6。功率因数提高,返回,40W,220V荧光灯,对发电和供电设备的容量有很大的要求,供电局一般要求用户翻页,问题,返回,减少,电源产生的有功功率减少,无功功率相应增加。供电设备有很大一部分能量用于与负载交换。翻页,低电路功率因数引起的问题,返回,提高功率因数的方法,串联或并联电容?串联电容器不行!影响负载的工作电压。采取什么方法?翻页、返回、并联电容、减小、仍然电感、电容。同相、翻页、加载、C、返回、并联补偿电容后的效果、和。如果调整电源的频率或电路参数,使U和I同相,电路完全补偿无功功率,

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