电路及分析方法一.pptVIP

电工学多媒体课件 徐彦凯89733294综合楼424 参考教材 内容简介 电路 模拟电路 数字电路 电机 考核方法 总成绩 作业30 期末80 第1章电路及分析方法 1 1电路的作用与组成部分 1 2电路模型 1 3电压和电流的参考方向 1 4电源有载工作 开路与短路 1 5基尔霍夫定律 1 6电阻串并联 1 9电压源与电流源及其等效变换 1 7支路电流法 1 8叠加原理 1 10戴维宁定理 1 11电路中电位计算 1 12电路的暂态分析 负载 电路是电流的通路 它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的 电源 1 1电路的作用与组成部分 1 电能的传输与转换 电路的作用 2 信号的传递与处理存储 发电机 升压变压器 输电线 降压变压器 电灯电动机 放大器 话筒 扬声器 电路的组成 信号源 负载 负载 电源 发电机 升压变压器 输电线 降压变压器 电灯电动机 放大器 话筒 扬声器 信号源 负载 电源和信号源的电压或电流称为激励 它推动电路的工作 由激励在电路中产生的电压和电流称为响应 激励 响应 电路分析是在已知电路结构和参数的条件下 讨论 与 的关系 电路实体 电路模型 1 2电路模型 用理想电路元件组成的电路 称为实际电路的电路模型 理想电源元件 理想无源元件 理想电压源 理想电流源 电阻R 电感L 电容C 各式各样的电阻 RJ13 14 15型金属膜电阻器RJ13 14 15MetalfilmResistor 厚膜片式电阻器 几种常见的电感元件 带有磁心的电感 陶瓷电感 铁氧体电感 半导体型陶瓷电容器 温度补偿型陶瓷电容器 各式各样的电容 1 3电流和电压的参考方向 电流 带电粒子 电子 离子 有规则的定向运动 电流大小 方向 正电荷运动的方向 单位 A mA uA 一 电流和电流的参考方向 任意规定一个电流参考方向 用箭头标在电路图上 电流参考方向的表示 1 用箭头表示 常用 2 用双下标表示 若电流实际方向与参考方向相同 电流取正值 若电流实际方向与参考方向相反 电流取负值 二 电压和电压的参考方向 电压 单位正电荷由电路中a点移动到b点所失去或获得的能量 称为ab两点的电压 电压大小 方向 从高电位指向低电位 单位 V mV 若该时刻a点的电位比b点电位高 电压u 0 若该时刻a点的电位比b点电位低 电压u 0 电压参考方向的表示 u 1 正负号 Uab 高电位在前 低电位在后 3 双下标 2 箭头 u Uab Ua Ub 规定电压的参考方向 如图为关联方向定义的电压和电流 当a b两点间所选择的电压参考方向由a指向b时 也选择电流的参考方向经电路由a指向b 这种参考方向的定义方式成为关联方向 关联方向 如图为非关联方向定义的电压和电流 a b I U a b I U 通过电阻的电流与电压成正比 表达式 U IR U I参考方向相同 U I参考方向相反 图C中若I 2A R 3 则U 2 3 6V 3 方程U I R只适用于R中U I参考方向一致的情况 即欧姆定律表达式含有正负号 当U I参考方向一致时为正 否则为负 2 在解题前 一定先假定电压电流的 参考方向 然后再列方程求解 习惯假设I与U的参考方向一致 关联方向 1 电压电流 实际方向 是客观存在的 参考方向 是人为假设的方向 U I为代数量 有正负之分 当参考方向与实际方向一致时为正 否则为负 功率 设电路任意两点间的电压为U 流入此部分电路的电流为I 则这部分电路消耗的功率为 电压电流参考方向一致 电压电流参考方向相反 P UI 例 已知 UAB 3V 解 P UI 2 3 6W I 2A 求 N的功率 并说明它是电源还是负载 电压电流参考方向相同 P为负值 N发出功率 是电源 例 所示电路中 供出功率的电源是 理想电压源 b 理想电流源 c 理想电压源与理想电流源 a 吸收功率或消耗功率 起负载作用 若P 0 输出功率 起电源作用 若P 0 电阻消耗功率肯定为正 电源的功率可能为正 吸收功率 也可能为负 输出功率 功率有正负 P UI P UI P 0 P 0 负载 电源 E I U 1 4电源有载工作 开路与短路 1 4 1电源有载工作 1 U I R0 R A B C D U RI U E R0I 电源的外特性曲线 说明电源带负载能力强 1 4 1电源有载工作 U E R0I 2 功率与功率平衡 UI EI R0I2 电源产生功率 内阻消耗功率 电源输出功率 功率的单位 瓦 特 W 或千瓦 KW 负载取用功率 E I U R0 R A B C E I U0 1 5 2电源开路 R0 R A B C D I 0 U U0 E P 0 E U I R1 1 5 3电源短路 R2 R0 U 0 I IS E R0 P 0 作业B基本题 1 4 5 分析图中的i1 i2 a b 1 电路中u i受两类约束 2 元件约束关系与联接方式约束关系是互为独立的 1 个体 元件约束 2 整体 联接方式约束 R3 a b E1 结点电路中三条或三条以上支路联接的点 支路电路中的每一分支 c d 回路由一条或多条支路组成的闭合路径 如acbabadb 如abcaadbaadbca 1 5基尔霍夫定律 E2 如a b R2 R1 基尔霍夫定律 用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系 其中包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律 1 5 1基尔霍夫电流定律KCL 1 内容 在电路中 任何时刻 对任一结点 所有与之相连支路电流的代数和恒等于零 2 公式 KCL是电荷守恒的体现 它是对连接到该结点的各支路电流约束关系 3 步骤规定电流的参考方向规定参考方向流入结点的电流前面取 号 流出结点的电流前面取 号 3 列KCL方程 例 若I1 9A I2 2A I4 8A 求 I3 KCL 电流的参考方向与实际方向相反 I1 I2 I3 I4 0 解 I1 I3 I4 I2 I1 I2 I3 I4 0 对结点B 对结点C 3 4 2 1A IA IB IAB IBC ICA KCL推广应用 IC IA IB IC 0 在任一瞬间通过任一封闭合面的电流的代数和也恒等于零 广义节点 包围部分电路的任意封闭面 思考题 I 1 内容 在电路中 任何时刻 从回路中任意一点出发 以顺时针或逆时针方向循行一周 回路中各段电压的代数和恒等于零 1 5 2基尔霍夫电压定律 KVL 2 公式 3 步骤 1任意指定回路的绕行方向2凡元件电压的参考方向与绕行方向一致者 该电压前面取 号 元件电压的参考方向与绕行方向相反者 该电压前面取 号 U1 U2 U3 U4 U5 0 对回路1 0 对回路2 0 i1R1 i3R3 例 列KVL方程 KVL推广应用于假想的闭合回路 E IR UAB 0 UAB E IR 根据KVL可列出 U2 U1 UAB UAB U1 U2 电路中任两结点间电压uab等于从a点到b点的任一路径上各段电压的代数和 作业A选择题 1 5 1 1 5 2B基本题 1 5 3 1 6电阻串并联 1 6 1电阻的串联 分压公式 等效电阻 R R1 R2 1 6 2电阻的并联 分流公式 等效电阻 支路电流法是以支路电流为求解对象 直接应用KCL和KVL列出所需方程组 而后解出各支路电流 再用欧姆定律求出各支路电压 1 7支路电流法 2应用KCL对结点列方程 3应用KVL列出余下的b