[工学]《电路应用与实践一——复习小结.ppt

电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 类 型： 考试（闭卷） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 *第三章正弦电流电路 *第四章 耦合电感和谐振电路 *第五章 三相电路 *第六章 二端口网络 *第十一章 磁路和铁心线圈电路 电路应用与实践（一） *第一章电路的基本概念和基本定律 *第二章 电阻电路 *第九章 线性电路过渡过程的时域分析 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 1. 掌握基本概念、基本电路和基本分析方法 基本概念：概念是不变的，应用是灵活的， “万 变不离其宗”。 基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种 多样的。 基本分析方法：不同类型的电路有不同的分析方法 。 2. 学会辩证、全面地分析电路中的问题 根据需求，最适用的电路才是最好的电路。 要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊”。 3. 注意电路中常用定理在电路中的应用 如何复习这门课程 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 1.基本知识：电流、电压的参考方向的概 念、元件的功率、电位的概念 2 .基尔霍夫定律 3 . .基本计算：功率的计算、电位的计算 、 根据基尔霍夫定律的计算 第一章电路的基本概念和基本定律（*） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 l 重点：作业 返 回 第1章 电路的基本概念和基本定律 P8 例1-1 、例1-2、 P11 例1-3、P16 例1-6 P21 ：例题： 1-8、例题： 1-9、例题： 1-10 P4 ： 1.1.1、 1.1.3、1.1.4 P9 ： 1.2.6、1.2.7 P12 ：1.3.2 （1）（2） 、 1.3.3 （a）、（b） P18 ： 1.5.1 、 1.5.2 、1.5.4 P22： 1.7.3 、 P25 ： 1-1 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第二章 电阻电路（*） 2.2 电阻串并联联接的等效变换 2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.4 支路电流法 2.6 结点电压法 2.7 叠加原理 2.8 戴维宁定理 2.5 网孔分析法 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第二章 电阻电路 1.基本概念：电阻串并联联接的等效变换的概念 、 电压源、电流源的的概念、两种模型 等效变换的概念 2 .电路的基本分析方法： 支路电流法 、 结点电压法、 叠加原理、 戴维宁定理的内容、特点、 应用条件、 解题方法步骤、注意事项 3 .基本的计算：支路电流法 、 结点电压法、 叠加原理、 戴维宁定理的计算及其 典型例题 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 从星形连接变换为三角形连接 将Y 形联结时：若 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第二章 电阻电路 等效变换 3、从三角形连接变换为星形连接 将 Y形联结时：若 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第二章 电阻电路 特殊情况 将Y形联接等效变换为形联结时： 若 时，则有 ； 将形联接等效变换为Y形联结时： 若 时，则有 。 结论 P37 2.2.1 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 两种电源模型的等效互换 等效互换的条件：当接有同样的负载时， 对外的电压电流相等。 I = I Uab = Uab 即： I RS + - U b a Uab IS a b Uab I RS 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 恒压源和恒流源不能等效互换 a b I Uab Is a US + - b I 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 例：电压源与电流源的等效互换举例 I 2 + - 10V b a Uab 5A a b I 10V / 2 = 5A 2 5A 2 = 10V U = ISRSRS = RS IS = U / RS 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 等效变换的注意事项 “等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏-安 特性一致） (1) Is a RS b Uab I RL a US + - b I Uab RS RL IS = US / RS RS = RS 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 注意转换前后 US 与 Is 的方向(2) a US + - b I RS US + - b I RS a Is a RS b I a Is RS b I 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第二章 电阻电路 例: :求下列各电路的等效电压源模型。求下列各电路的等效电压源模型。 解: : 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 戴维宁定理是等效法分析电路最常用的定理。解题 过程可分为三个步骤： 求开路电压； 求等效 内阻； 画出等效电源接上待求支路，由最简等 效电路求得待求量。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 戴维宁定理戴维宁定理 戴维宁定理：戴维宁定理：任何一个复杂含源电路都可以用一个最简单的 实际电压源来等效替换，等效电压源的电动势等于原电路开 路时的开路电压，等效电阻等于原电路化为无源电路后入端 的电阻。 通过电路图1.2.32来说明： 图1.2.33 戴维宁定理戴维宁定理 对ab支路以外的 电路可等效为有 源两端网络 有源两端网络？ 含有电源的二端网络 有源两端网络？ 化简为戴维南等效电路 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 戴维宁定理戴维宁定理 结论： 利用戴维宁定戴维宁定 理求解理求解复杂含 源电路某一支 路的电流是较 方便的，关键 在于求解等效 电源的电动势 E和等效内阻 R0。 图1.2.33 戴维宁定理戴维宁定理 求解方法：（1 ） E为有源两端 网络的开路电压 U0。 （2）R0为有电源 的二端网络所有 电源除去得到的 无源二端网络中 a、b两端的等效 内阻。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 【例例 】利用戴维宁定理试求图1. 1. 3 3（a a）所示电路中所示电路中 I和和Uab, ,已知已知E1=10V, E2=90V, R1=4, R2=12 ， RL=7 。 图图 1.3 1.3 2.6 2.6 戴维宁定理戴维宁定理 【解解 】 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 【解解 】图1. 31. 3（a a）所示电路可等效为图（所示电路可等效为图（c c）电路电路 有源二端网络。有源二端网络。 其中其中, , E =30V 由电路可得由电路可得 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 例2.6.1： 有源二端 网络 等效电路 解：1.断开待求支路求等效电压源E0及R0 第一步：求开路电压 UAB + - + - E1E2 R1 R2 A B UAB + _ E0 R0 I3 R3 电路如图：已知E1=140V，E2=90V，R1=20 ，R2=5，R3=6 ，试用戴维南定理求电流I3。 E1 I1 E2 I2R2 I3 R3 + R1 + 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 2. 接入待求支路求 I3 + _ E0 R0 I3 R3 第二步：求等效内阻 R0 Ro = R1 / R2 = 4 R2 R1 R0 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 用戴维宁定理解题的步骤 将待求电流或电压的支路断开标上字母 a 、b,剩余部分是一个有源二端网络， 将其等效为一个电压源。 1. E=US=UabK (将待求支路断开后a ,b 两点间的开路电压） 2. 求电源电压Us 主目录 返回 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 3. 求电压源内阻Ro Ro=Rab(将待求支路断开后将恒压源短 路，恒流源开路后a ,b两点间的等效电 阻）。 4. 在图示的回路中求出待求电流或电压。 主目录 返回 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 用等效电源替代原来的二端网络后，二 端网络外各支路的电压、电流不变。 即： 注意 ： 1：“等效”是指对端口外等效 2： 有源二端网络变无源二端网络的原则是： 将有源二端网络恒压源短路、恒流源断路。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 P39-42 例2-6、例2-7、例2-8 P45-55 例2-11、例2-16、例2-17、 例2-18 P59 例2-20 P42： 2.3.1、2.3.3 P72 2-16、2-30 l 重点：作业 第二章 电阻电路 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 1.基本概念：正弦量的相量表示法（各种复数 形式 表示法及相互转换） 、 感抗、容抗、复阻抗 、 有功功率、 无功功率、功率因数的概念 2 .电路的基本分析方法： 基尔霍夫定律的相量形式 相量形式的欧姆定律 第三章第三章 正弦交流电路正弦交流电路 （*） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 设正弦量: 相量式: 表示正弦量的复数 相量表示相量表示: : 模 =正弦量的有效值 辐角 =正弦量的初相角 有效值相量 正弦量的相量表示 在频率已知的情况下，由正弦量的振幅和初相就能将它表达。 （用三个要素中的二个要素来描述） 正弦量可用旋转有向量 A A 的初始的初始有向线段来表示 相量图: 表示正弦量的有向线段 +j +1 b a Um 0 模 =正弦量的最大值 辐角 =正弦量的初相角 最大值相量 关系： 打点，表示为相量 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 应避免的错误概念和错误描述 错误类型1：已知三角函数,相量写错 已知：已知： 错误类型2：已知相量,三角函数写错 已知：已知： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 应避免的错误概念和错误描述 错误类型3： 有效值和相量划等号有效值和三角函数划等号 三角函数或瞬时值和相量划等号 下列描述是允许的： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？ 在电阻电路中： 在电感电路中：在电容电路中： 【练习练习】 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 容抗容抗： 所以电容C具有隔直通交的作用 XC 直流： XC ，电容C视为开路 交流：f 容抗XC是频率的函数 电感感抗 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 单一元件正弦交流电路中的关系总结 基本关系 有效值关系 相量式 相量图 相位关系 L C R 元件 有功功率 无功功率 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 阻抗的串联与并联 阻抗虽然是一个复数，但不是一个相量。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电阻、电感、电容串联电路的复阻抗 因为 所以 复阻抗 + _ + _ + _ + _ 欧姆定律相量形式 （电压电流相量关系） 即 称 为复阻抗（） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 用相量和阻抗表示的电路图 2、相量表示 令： 称为“复阻抗 ” 则:为该支路的相量形式欧姆定律 电阻 电抗 (1) 相量关系式 可画出: 由： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 当 XL = XC 时 ， = 0 ， u. i 同相 呈电阻性 当 XL XC 时， 0 ， u 超前 i 呈感性 阻抗角：由电路参数决定。由电路参数决定。 复阻抗： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第三章 正弦电流电路 基尔霍夫定律的相量形式 一 基尔霍夫电流定律（KCL） 瞬时值形式： 相量形式（同频率的正弦量） ： 二 基尔霍夫电压定律（KVL） 瞬时值形式： 相量形式（同频率的正弦量） ： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 P80-87 例3-2、例3-7、 P107 例3-11、 P108 例3-12 P108 3. 7.2、 P124 3.10.1 P131 3-1 下一页上一页退 出返 回 l 重点：作业 第三章 正弦电流电路 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第四章 耦合电感和谐振电路 1、耦合电感与元件 2、串联谐振和并联谐振 （*） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第四章 耦合电感和谐振电路 同名端： 当电流 i1 和 i2 在耦合线圈中产生的磁场 方向相同时，电流 i1 和 i2 流入（或流出） 的两个端钮称为同名端，用一对符号“” ，“”，“”表示。 如果两个线圈的电流都由同名端流入 ，则每个线圈的总磁链为自感磁链与互感 磁链相加；如果两个线圈的电流由异名端 流入，则每个线圈的总磁链为自感磁链与 互感磁链相减。 结论 （*） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 串联谐振 谐振：交流电路中电压 与电流同相位。 谐振条件：阻抗虚部为零。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 串联谐振特点： 阻抗模值最小，电流最大。 电路呈阻性。 图1.3.34 串联谐振电路 串联谐振 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 图1.3.36 相量图 电压谐振。电感（电容） 电压超过电源电压许多倍 。 Q称为品质因数。 串联谐振 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第四章 耦合电感和谐振电路 品质因数 Q 工程上也称 Q 值。是一个由电路参数 R、L、C决定的一个量纲为一的量。 串联谐振电路对于不同频率的信号具有选择能力。 电路的Q 值越大，其选择性就越好。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 三相电路中相、线电压，相、线电流的三相电路中相、线电压，相、线电流的 关系关系 第五章 三相电路（*） 重点内容： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 1、Y形或星形联接 N 中点 或零点 N 火线 中线或零线 火线 火线 线电 压 相电 压 目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。 三相四线制 一、 三相电压的产生 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 相电压:每相负载两端的电压用UP 表示。 线电压:各端线之间的电压用UL表示. 相电流:每相负载流过的电流用IP 表示. 线电流:电源端线流过的电流用IL表示. 返回 一、 三相四线制（有中性线） 三相四线制电路，电源的相、线电 压就是负载上的相、线电压。电源对称 ，则：线电压超前相电压30,且 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第五章 三相电路 结论： （1）在星形连接中，当相电压对称时， 线电压也是对称的； （2）线电压有效值是相电压有效值的 倍， 即 ； （3）线电压超前于对应的（先行相的）相电压 。 结论： （1）在三角形连接中，若相电流是对称的， 则线电流也是对称的； （2）线电流的有效值是相电流有效值的 倍， 即 ； （3）线电流滞后于对应的（后续相的）相电流 。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 负载对称电路： 负载对称：指各相阻抗相等。 即阻抗模和相位角相等 特征： 负载星形联结的三相电路的分析负载星形联结的三相电路的分析 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路 中性线电流IN为零的三相电路。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 如果三相负载对称, 中线中无电流, 故可将中线除 去, 而成为三相三线制系统。 但是如果三相负载不对称, 中线上就会有电流IN 通过, 此时中线是不能被除去的, 否则会造成负载上三 相电压严重不对称, 使用电设备不能正常工作。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 中线在三相电路中的作用是既能为用户提 供两种不同的电压, 同时又为星形联接的不 对称负载提供对称的 220 V相电压。 因此, 为了保证负载的相电压对称, 在中 线的干线上是不准接入熔断器和开关不准接入熔断器和开关的, 而 且要用具有足够机械强度的导线作中线。 中线的作用: 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 三相三相功率功率 不论三相电路电源或负载是何种联结形式（星形联结 或三角形联结），电路总的有功功率必定等于各相有功 功率的和。 负载不对称时，有功功率为 负载对称时，有功功率为 一种情况，负载星形联结： 则 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 三相三相功率功率 另一种情况，负载三角形联结： 则 结论：对于对称负载三相电路 或 角为相电压与相 电流之间的相位差 同理： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第九章 线性电路过渡过程的时域分析 9.1 换路定律和初始条件的计算 一 换路定律 换路：电路中支路的接通、切断、短路或电路参数的 突然改变及电路连接方式改变的统称。并认为换路是即 时完成的。 记： 表示换路时刻 (计时起点)； 表示换路前的终末瞬间； 表示换路后的初始瞬间。 能量只能连续变化而不能跃变 （*） 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第十章 线性电路过渡过程的时域分析 换路定律 内容 在换路瞬间，当电容元件的电流为有限 值时，电容电压一般不能跃变；当电感元件 的电压为有限值时，电感电流一般不能跃变 。 换路定律的数学表达为： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第十章 线性电路过渡过程的时域分析 二 初始条件的计算 初始值：电路中的响应在换路后的最开始一瞬间 （即 t=0+ 时）的值。初始值组成解电路微分方程 的初始条件。 相关初始值：用独立初始值及KCL，KVL和欧 姆定律来确定的其它初始值。 独立初始值： 和 。由换路前决定。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 换路定律的应用 依据换路定则来确定t=0+时电路中的电压和电流的值 ，即暂态的初始值。 确定初始值的步骤： 1、由t =0-时的电路求uC（0-）， iL（0-）； 3、根据t =0+瞬时的电路，求其他物理量的初始值。 2、根据换路定律求得 iL（0+）=iL（0-） u C（0+）=uC（0-）； 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 【例】分别求图1. 6.5所示电路在t=0-时、 t=0+时及t=时 的i、uR、uC。 【解】 t=0-时： i=0、uR=0、uC=0； 图1.6.5 例6.1.2电路图 t=0+时： i=6A、uR=12V、 uC=0； t=时： i=0、uR=0、 uC=12V。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 【例2】分别求图1.6.6所示电路t=0-时、 t=0+时及t=时的i 、uR、uL。 【解】 t=0-时： i=0、uR=0、uL=0； 图1.6.5 例6.1.2电路图 t=0+时： i=0、uR=0、 uL=12V； t=时： i=6A、uL=0V、 uR=12V。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 例题： P228 9-1 P229 9.1.1、9.1.2 、9.1.3 l 重点：作业 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 磁性材料的磁性能 第十一章 磁路和铁心线圈电路 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 磁性材料的磁性能 物质按其磁化效应分为 非铁磁性物质 0 铁磁性物质 很大，不是常数 物质的磁性可用导磁系数来表示，或者用式 ，以通 过物质中磁感应强度与磁场强度的关系来描述。真空或空气的导 磁能力很低，其导磁系数为 ，是一个不随磁场强度的大小而 变化的常数（ ）。所以，真空或空气中的磁感 应强度是随磁场强度成比例地变化的，如图中的直线所示。 铁、镍及其合金等铁磁性材料，其导磁能力很高，相对导磁 系数很大，可达数百甚至数万而且还具有磁饱和及磁滞的特点。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 铁磁性物质的磁化性质一般由磁化曲线即B-H曲 线表示 铁磁性物质的磁化曲线 B-H 可由实验测出 铁磁性物质的B 和H 的关系是非线性的。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第十一章 磁路和铁心线圈电路 磁滞性：磁滞性：磁性材料中磁性材料中磁感应强度磁感应强度B B的变化总是滞后于的变化总是滞后于 外磁场变化的性质。外磁场变化的性质。 在交流励磁电流作用下，在交流励磁电流作用下，B B的变化滞后于的变化滞后于HH的变化的变化 ，故名磁滞特性，故名磁滞特性 。 如交流电机或电器中的铁心常受到交变磁化。 磁滞性 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 磁滞性磁滞性 磁性材料在交变磁场中反复磁化，其磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B B- -HH关系曲线关系曲线 是一条回形闭合曲线，称为是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线磁滞回线。 磁滞回线磁滞回线 O O HH B B B B r r HH c c 剩磁感应强度剩磁感应强度B B r r ( (剩磁剩磁) ) ： 当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零( (HH=0)=0) 时，时，( (铁心中外磁铁心中外磁 场为零时，仍场为零时，仍 保留部分磁性保留部分磁性) )铁心中的磁感应铁心中的磁感应 强度。强度。 矫顽磁力矫顽磁力HH c c ： 使使 B B = 0 = 0 所需的所需的 H H 值。值。 磁性物质不同，其磁滞回线磁性物质不同，其磁滞回线 和磁化曲线也不同。和磁化曲线也不同。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 按磁性物质的磁性能，磁性材料分为三种类型：按磁性物质的磁性能，磁性材料分为三种类型： (3)(3)矩磁材料矩磁材料 具有具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接 近矩形，近矩形，稳定性良好。在计算机和控制系统中用作稳定性良好。在计算机和控制系统中用作 记忆元件、开关元件和逻辑元件记忆元件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁。常用的有镁锰铁 氧体等。氧体等。 (2)(2)硬磁材料硬磁材料 具有具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。一般用来一般用来 制造制造永久磁铁永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。 (1)(1)软磁材料软磁材料 具有具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来一般用来 制造电机、电器及变压器等的制造电机、电器及变压器等的铁心铁心。常用的有铸铁。常用的有铸铁 、硅钢、坡莫合金即铁氧体等。、硅钢、坡莫合金即铁氧体等。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第十一章 磁路和铁心线圈电路 磁滞损耗：铁磁性物质在反复磁化过程中，消耗并转 变为热能而耗散的能量。 反复磁化一次的磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。 材料按磁滞回线形状分 软磁材料：回线狭长，剩磁、矫顽力均 较小，磁滞不明显，没有外 磁场时磁性基本消失，磁滞 损耗小，磁导率高。（铁心） 硬磁材料：回线较宽。剩磁不易消失， 适宜制作永磁体。（磁铁） H B H B 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电磁铁电磁铁 电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保 持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。 工作原理是利用通电线圈在铁心中产生磁场，铁工作原理是利用通电线圈在铁心中产生磁场，铁 心被磁化，吸引衔铁动作并使其它机械联动；当心被磁化，吸引衔铁动作并使其它机械联动；当 断电后，铁心磁性消失，衔铁等部件被释放。断电后，铁心磁性消失，衔铁等部件被释放。 电磁铁由线圈、铁心及衔铁三部分组成。电磁铁由线圈、铁心及衔铁三部分组成。 根据使用电源类型分为：根据使用电源类型分为： 直流电磁铁：直流电磁铁：用直流电源励磁；用直流电源励磁； 交流电磁铁：交流电磁铁：用交流电源励磁。用交流电源励磁。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 重点：作业 P98 5.0.1、 5.0.2、5.0.8、5.0.9 l 重点：作业 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 6.1 换路定则 换路定则 6.2 RC电路的暂态过程电路的暂态过程 第第6 6章章 电路的暂态过程电路的暂态过程 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第第6 6章章 电路的暂态过程电路的暂态过程 稳态与暂态的概念、换路定则、初始值的确定稳态与暂态的概念、换路定则、初始值的确定 重点内容： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 一、稳态与暂态 第第6 6章章 电路的暂态过程电路的暂态过程 稳态：在给定条件下，电路中的电流、电压处 于稳定值。此时的电路状态称为稳定状态，简 称稳态。 暂态是相对于稳态而言的电路状态。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第第6 6章章 电路的暂态过程电路的暂态过程 一、稳态与暂态 暂态实例1: RC串联电路。 暂态：电路从一种稳态状态到另一种稳定状态的过程称为 过渡过程。通常过渡过程持续的时间是较短的，因此又称 为暂态。 t 稳态， uC=0 另一稳态， uC=U0 暂态 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 暂态实例2： RL串联电路。 一、稳态与暂态 第第6 6章章 电路的暂态过程电路的暂态过程 稳态， iL=0 另一稳态， iL=I0 暂态 iLiL iL t 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 结论 产生暂态过程的必要条件： (1) 电路中含有储能元件 (内因) (2) 电路发生换路 (外因) 有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生 变化（换路）时（如：电路接入电源、从电源断 开、电路参数改变等）存在过渡过程； 没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡 过程。 电路中的 u、i 在过渡过程期间，从“旧稳态”进 入“新稳态”，此时u、i 都处于暂时的不稳定状态， 所以过渡过程又称为电路的暂态过程。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 第第6 6章章 电路的暂态过程电路的暂态过程 一、稳态与暂态 暂态的应用： 模拟线路中利用电容充电和放电的过程来实现一些 特定功能，如积分电路、微分电路等。 在电力系统中，暂态过程的出现常常引起过电压和 过电流，若不采取一定的保护措施，就可能损坏电 气设备。因此，我们要对电路的暂态过程进行研究 ，以便掌握其规律。 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 直流电路、交流电路都存在过渡过程。 我们讲课的重点是直流电路的过渡过程。 研究过渡过程的意义：过渡过程是一种自然现 象， 对它的研究很重要。过渡过程的存在有利有弊 。有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种波形 ；不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现 过压或过流，致使设备损坏，必须采取防范措施。 说明： 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社 电电 工工 电电 子子 技技 术术 陈陈 小小 虎虎 主主 编编