电工学复习1ppt课件

第 1、2 章 电路的基本概念与分析方法,1.电源与负载的判别 2.基尔霍夫定律 3.电源等效 3.支路电流法 4.叠加原理 5.戴维楠定理与诺顿定理,U和I两者的参考方向选得一致,电源 PUI0 负载 PUI0,电源 PUI0 负载 PUI0,U和I两者的参考方向选得相反,返回,（1）如图所示电路中，U0（A），方框表示电源的是（ ）。,1.电源与负载的判别,2. 基尔霍夫电流定律,如图 I1I2I3 或 I1I2I30 即 I0,在任一瞬时，流向某一结点的电流之和应该等于流出 该结点的电流之和。即在任一瞬时，一个结点上电流 的代数和恒等于零。,基尔霍夫电压定律,从回路中任意一点出发，沿顺时针方向或逆时针方向 循行一周，则在这个方向上的电位升之和等于电位降 之和. 或电压的代数和为 0。,U1U4U2U3 U1U2U3U40 即 U0,注意转换前后 E 与 Is 的方向,(2),（不存在）,一般不限于内阻 ，只要一个电动势为E的理想电压源和某个电阻R串联的电路，都可以化为一个电流为 的理想电流源和这个电阻并联的电路。,4. 支路电流法,凡不能用电阻串并联化简的电路，一般 称为复杂电路。在计算复杂电路的各种方法 中，支路电流法是最基本的。它是应用基尔 霍夫电流定律和电压定律分别对节点和回路 列出方程，求出未知量。,解题步骤：,1. 对每一支路假设一未 知电流（I）,4. 解联立方程组,一般地说，若一个电路有b条支路，n个节点，可列n-1个独立的电流方程和b-(n-1)个电压方程。,五条支路 三个节点,5. 叠加原理,在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。,+,*所谓电路中各个电源单独作用， 就是将电路中其它电源置0， 即电压源短路，电流源开路。,应用叠加定理要注意的问题,1. 叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、 电流的变化而改变）。,从数学上看，叠加原理就是线性关系的可加性。所以功率的计算不能用叠加原理。,注意,返回,（1）. 应用叠加原理计算下图所示电路中的电流I。,电流源独立作用时,电压源独立作用时,共同作用时,5. 戴维宁定理与诺顿定理,计算复杂电路中的某一支路时，为使计算简便些，常常应用等效电源的方法。其中包括戴维宁定理和诺顿定理。,戴维南定理,任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势为 的理想电压源和一个电阻 的串联来等效。电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，即将负载断开后a、b两端之间的电压。所串电阻 等于该有源二端网络除源后所得到的无源网络a、b两端之间的等效电阻。,等效电压源,注意：“等效”是指对端口外等效,有源二端网络可以用电压源模型等效。,等效电压源的内阻等于有源 二端网络相应无源二端网络 的输入电阻。（有源网络变 无源网络的原则是：电压源 短路，电流源断路）,等效电压源的电动势 （Ed ）等于有源二端 网络的开端电压；,有源 二端网络,R,A,B,Ed,Rd,+,_,R,A,B,诺顿定理,任何一个有源二端线性网络都可以用一个电流为 的理想电流源和内阻为 并联的电源来代替。理想电流源的电流就是有源二端网络的短路电流，即将a、b 两端短接后其中的电流。等效电源的内阻 等于有源二端网络中所有电源均除去后所得无源网络a、 b之间的等效电阻。,第3章 电路的暂态分析,2.1 换路定则及初始值的确定 2.2 一阶线性电路的三要素法,换路定则:,在换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变。,则：,初始值的确定,求解要点：,初始值：电路中 u、i 在 t=0+时 的大小。,小结,3. 换路瞬间，,电感相当于恒流源，,其值等于,，电感相当于断路。,2. 换路瞬间，,电容相当于恒压,电容相当于短,源，其值等于,路；,一阶电路的三要素法,根据经典法推导的结果：,只适用于一阶线性电路的暂态分析,初始值,的计算:,步骤: (1) 求换路前的,三要素法分析要点：,或,例1 电路如图 所示，换路前已处于稳态，试求换路后（t0）的uc。,解：确定初始值,确定稳定值,确定时间常数,正弦交流电,第4章 交流电路,如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。,正弦量的数值表示:三要素法,有效值概念,正弦量的相量表示方法,正弦量的表示方法：,相量的复数表示,结论,KCL的 相量形式为：,若对正弦电压 和运算 进行考察，则有：,KVL的 相量形式为：,1. 单一参数电路中的基本关系,小 结,在正弦交流电路中，若正弦量用相量 表示， 电路参数用复数阻抗（ ) 表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。,2. 单一参数电路中复数形式的欧姆定律,令,则,R-L-C串联交流电路中的 复数形式欧姆定律,（） Z 和电路性质的关系,单位：伏安、千伏安,注： SU I 可用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压额定电流）,视在功率,5. 功率三角形：,无功功率,有功功率,正误判断,因为交流物理量除有效值外还有相位。,？,在R-L-C串联电路中,1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变）,2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图,（二）一般正弦交流电路的解题步骤,3、用复数符号法或相量图求解,4、将结果变换成要求的形式,串联谐振特征：,(1)电路的阻抗模最小，电流最大。,并联谐振：,(1)电路的阻抗模最大，电流最小。,(2)电压与电流同相，电路对外呈电阻性。,2. 在图中已知R1=3，X1=4，R2=8，X2=6，u=2202sin314tV，试求i1，i2和i。,解：Z1= R1+jx1 = 3+j4 = 553.10,Z2= R2+jx2 =8+j6=1036.90,第5章 三相电路,5.1 三相电压 5.2 负载星形联接的三相电路 5.3 负载三角形联接的三相电路 5.4 三相功率,5. 1 三相电压,三相电压是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、 相位互差 120 的三相对称正弦电压，若以 uA 为参考正弦 量则，,也可用相量表示,5. 1 三相电压,三相电源的星形联结,N,线、相电压之间的关系,线、相电压间相量关系式,相量图,5. 2负载星形联接的三相电路,1. 星形联接,N,uC,+,N,设 为参考正弦量,则有,每相负载中的电流,5. 2负载星形联接的三相电路,1. 星形联接,N,N,设 为参考正弦量,则有,每相负载中的电流 的有效值为,各相负载的电压与电流的相位差为,中性线中的电流为,1. 星形联接,uC,+,N,负载不对称电压、电流相量图,图中，若负载对称，即,A,B,C,N,或,因为电压对称，负载电流也对称，即,因此。中线电流为零，即,5. 3负载三角形联接的三相电路,三角形联接,iC,A,B,C,iB,iA,iAB,iBC,iCA,+,uAB,+,uBC,+,uCA,(2) 负载线、相电流之间的关系,线、相电压对应相等,(1) 负载线、相电压之间的关系,负载三角形联接电路如图示，各 电压电流参考方向已在图中标出。,各相负载相电流有效值分别为,各相负载的电压与电流相位差分别为,三相功率,不论负载是何种联接方式，总的有功功率必定等于各相 功率之和。当负载对称时，三相总功率为,注意是相电压与相电流的相位差角,当对称负载是星形联接时，,当对称负载是三角形联接时，,由上述关系可得对称负载的三相功率为,注意仍是相电压与相电流的相位差角,同理，可得,2. 在图中，电源线电压UL=380V。（1）如果图中各相负载的阻抗都等于10，是否可以说负载是对称的？（2）试求各相电流，并用电压与电流的相量图计算中性线电流。（3）试求三相平均功率P。,解（1）不是对称负载,（2）,第6章 磁路变压器,5.2 铁心线圈电路,5.3 变压器,铁心线圈:,式中：Bm是铁心中磁感应强度的最大值，单位T； S 是铁心截面积，单位m2。,2. 变压器,(1) 电压变换,（2）. 电流变换,二次侧不能短路， 以防产生过流； 2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二次侧出现高压。,使用注意事项：,被测电压=电压表读数 N1/N2