电路专升本资料

1、第一章 电路的基本概念和定律1电路的的组成及其模型（1）电路及其组成电路：电流的通路称为电路。连续电流的通路必须是闭合的。电路组成：电路由电源、负载及中间环节三部分组成。电路的作用：实现电能的传输和转换（或信号的传递及转换）。（2）电路的模型（由理想元件组成的电路）。电源元件：电压源、电流源、受控电源。负载元件：电阻元件，电感元件，电容元件。中间环节：导线、开关等；电压表，电流表等。2、电流，电压，电动势的参考方向及表示方法电 流电 压电动势实际方向正电荷流动的方向由高电位(正极)指向低电位(负极)由低电位(负极)指向高电位(正极)参考方向任意选定任意选定任意选定标记符号箭头箭头下标双下标极性

2、实际与参考方向的关系I0：实际方向与参考方向相同；I0：实际方向与参考方向相同；U0：实际方向与参考方向相同；E0吸 收p0吸 收pu超前于iu滞后于i3.正弦量的表示方法（见表3-2所示）表3-2 正弦量的表示方法正弦量的表示方法三角函数正弦波形相量式或复数式定义用复数的模表示正弦量的幅值（或有效值），复数的辐角表示正弦量的初相位直角坐标形式极坐标形式指数形式相量图定义相量的长度等于正弦量的幅值（或有效值），相量的起始位置与横轴之间的夹角等于正弦量的初相位。当相量以正弦量角频率绕原点逆时针旋转时，任一瞬间在纵轴上的投影等于该时刻正弦量的瞬时值表示形式（） 注意相量是正弦量的一种表示方法，相量

3、不等于正弦量！4单一元件交流电路特性本章所讲的电路元件是指理想元件。电阻元件是耗能元件，电感元件和电容元件是储能元件。重要特性：电感中电流不能跃变，电容中电压不能跃变。直流电路中，电感视作短路，电容视作开路。（1）元件特征（如表3-3所示）表3-3 元件特征元件特征R元件L元件C元件电压电流关系式参数意义参数与几何尺寸关系元件单位能量（2）单一元件交流电路特性基本关系（如表3-4所示）设。表3-4 单一元件交流电路特性基本关系电路参数RLC电压电流关系瞬时值有效值相量式相量图相位差和同相超前角滞后角有功功率00无功功率05. RLC串联交流电路（如表3-5所示）表3-5 RLC串联交流电路RL

4、C串联交流电路（电压与电流关系令）电路图瞬时值关系式相量关系复阻抗阻抗模幅角有效值关系相量图阻抗三角形 电压三角形选电流为参考相量，和同相，超前90，滞后90功率关系瞬时功率功率三角形平均功率（有功功率）单位：w,kw无功功率单位：var,kvar视在功率单位：VA,kVA相位角的讨论功率因数的提高定义危害负载功率因数低，电源输出功率将减小方法在感性负载的两端并联适当大小的电容器（无极性）并联电容的计算公式设有一感性负载的端电压为，功率为，功率因数，为了使功率因数提高到， 所需电容值；负载额定功率；电源角频率；负载额定电压；提高前的功率因数角提高后的功率因数角例3-1 已知正弦电压V试求：（1

5、）角频率、频率、周期、最大值 和初相位；（2）在和=0.001秒时，电压的瞬时值；（3）用交流电压表去测量电压时，电压表的读数应为多少？解：（1） ，V，（2）时，V时，V（3）用交流电压表去测量电压时，电压表的读数应为有效值，即V。例32 已知某电路电压和电流的相量图如图3-1-2 所示，V，A，A，设电压的初相位为零，角频率为，试写出它们的三角函数式、说明它们之间的相位关系。 图3-1-2例3-2题图解： VA，A 超前，滞后。例3-3 有一个220V，100W的灯泡接于V的交流电源上，试求通过该灯泡的电流、灯泡的电阻和在内消耗的电能。解： A， A灯泡的电阻 灯泡在内消耗的电能 度（kW

6、h）例3-4 某电感元件电感mH，若将它分别接至50、V和、V的电源上，其初相角，即V，试分别求出电路中的电流及无功功率。解：时，AVar时， AVar 例3-5 将一电感线圈接至50的交流电源上，测得其端电压为120V，电流为20A,有功功率为2kW，试求线圈的电感、视在功率、无功功率及功率因数。解： VAVar， ， H例3-6 某车间拟使用一台220V、200W的电阻炉，但其电源为380V，为了使电炉不烧坏，想采用串联电感线圈的方法。若电感线圈的电阻忽略不计，试求线圈的感抗、端电压、无功功率及电路的功率因数。采用串联电阻的办法，试求该电阻的数值、端电压及额定功率。等效电路如图3-1-3所

7、示。根据计算的结果比较上述两种方法的优缺点。图3-1-3例3-6题图解：（1） VAVar（2） 若用R替换L，则W比较：串，串， 可见：串电阻使用时，高，但效率低，为了节约能源，串较好。例3-7 如图3-1-4（a）所示电路中,已知：, , , V，。试求：（1）电压、电流、电压；（2）整个电路的、及；（3）作出电路的电压、电流（包括、及）的相量图。 （a） （b）图3-1-4例3-7题图解：（1）求、 ， AVV（2） WVarVA（3），以为参考相量，相量图如图3-1-4（b）所示。例3-8 有一电感线圈，其阻抗，与一电阻及一电容串联后，接于频率的交流电源上，如图3-1-5（a）所示。现测得电路的电流为1A，电阻上的电压V，电容上的电压V，电感线圈两端的电压V，电源电压V，试求线圈的参数及。 （a） （b）图3-1-5例3-8题图解1