电路及其分析方法ppt课件VIP

.,1,祝同学们新学期愉快学习进步！,.,2,电工学简明教程（第二版）秦曾煌主编,第0章绪论课程介绍,主讲：信息学院薛亚茹,.,3,课程目的,目的是使学生通过本课程的学习，获得电工技术必要的基本理论，基本知识和基本技能，了解电工技术的应用和电工事业的发展概况。,.,4,电路分析,模拟电路,数字电路,电机拖动,.,5,电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、正弦交流电路、电路的暂态分析，三相电路、。,电路分析(1,2章）,.,6,磁路与铁心线圈电路、交流电动机。,电机拖动（3,4章）,.,7,半导体二极管和三极管、基本放大电路、集成运算放大器。,模拟电路（9,10,11章）,.,8,门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、模拟量和数字量的转换。,数字电路(13,14章）,.,9,三人表决电路,例：设计三人表决电路,1,0,A,+5V,B,C,R,Y,.,10,考核方法:,平时成绩：30期末考试：70,作业：每周二上课,答疑：每周二下午（暂定）,.,11,第一章电路及其分析方法,电路的基本概念电路的基本定律电路的分析方法电路的暂态分析,.,12,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,中间环节,.,13,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,.,14,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。,研究的目标是激励电压源与回路电流或负载电压之间的关系,.,15,1.3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,一、电流和电流的参考方向,.,16,问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？,电流方向AB？,电流方向BA？,.,17,(1)在解题前任选某一个方向为参考方向（或称正方向）；,(3)根据计算结果确定实际方向：若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。,(2)根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；,解决方法,.,18,任意规定一个电流参考方向,用箭头标在电路图上。,解决方法,电流参考方向的表示：,1.用箭头表示(常用),2.用双下标表示,若电流取正值，电流实际方向与参考方向相同；若电流取负值，电流实际方向与参考方向相反。,.,19,二、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,V,mV,注：电动势：电源力把单位正电荷从电源的低电位端经电源内部移到高电位端所作的功。e（交流）E（直流）单位：同电压,实际方向：电源驱动正电荷的方向,.,20,电压的参考方向,u,_,+,1.正负号,Uab（高电位在前，低电位在后）,3.双下标,2.箭头,u,若电压u0，表明该时刻a点的电位比b点电位高若电压u0吸收能量p1,t=5时，过渡过程基本结束，uC达到稳态值。,越大，过渡过程变化越慢，uC达到稳态所需要的时间越长。,具有时间的量纲,uC=uC(0+)et/RC,.,130,RC电路的零状态响应,uR+uC=U,uC=K,uC=Aept,=Aet/RC,K=U,uC=U,uC=U+Aet/RC,根据uC(0+)=0,A=U,uC=UUet/RC=U(1et/),.,131,t,u,U,暂态过程uC可视为由两个分量相加而得:,uC称为稳态分量,uC的变化曲线,uC=U(1et/RC)=UUet/RC,RC电路的零状态响应，实际上是电容的充电过程。,uC称为暂态分量按指数规律衰减到0。,0,上述暂态过程的分析方法称为经典法。当电路比较复杂时，可以用戴维宁定理将换路后的电路化简为一个单回路电路，（将电路中除储能元件以外的部分化简为戴维宁等效电源，再将储能元件接上），然后利用经典法所得出的公式。,.,132,RC电路的全响应,全响应:电源激励和电容元件的初始状态uC(0+)均不为零时电路的响应,R,t=0,b,a,S,+-,uC=U0+e-t/+U(1e-t/),全响应=零输入响应+零状态响应,f(t)=f(0+)f()e-t/+f(),:稳态值,:初始值,三要素法,.,133,例题：,.,134,1初始值举例,换路前的电路,解:,换路后的电路,.,135,2稳态值举例,电容元件可视为开路,电感元件可视为短路,换路后的电路,换路后的电路,.,136,由换路后的电路结构和参数计算。,(同一电路中各物理量的是一样的),3时间常数的计算,一阶RC电路,.,137,例：求:t0时的电压ucicu1,.,138,1.12.4RL电路的零输入响应,R,t=0,b,a,U,iL,S,uL,uR,iL(0-)=I0=U/R，则iL(0+)=I0,换路前电路已处于稳态,根据KVLuL+uR=0,+-,求iLuL(t0),特征方程是Lp+R=0,p=R/L,方程的通解为,A=I0,时间常数=L/R,.,139,RL电路零输入响应iL、和uL的波形,在零输入响应电路中，各部分电压和电流都是由初始值按同一指数规律衰减到零。,.,140,图示是一台300kW汽轮发电机的励磁回路。已知R=0.189，L=0.398H，U=35V，电压表量程为50V，内阻RV=5k。t=0时开关S打开（设S打开前电路已处于稳态）。,例,求：（1）（2）i(0+)（3）i和uv（t0）（4）uv(0+),.,141,.,142,iL,S,uL,uR,+-,1.12.4RL电路的零状态响应,.,143,Rl电路的全响应,全响应:电源激励和电感元件的初始状态iL(0+)均不为零时电路的响应,全响应=零输入