探测器应用环境

1、电工与电子技术电工与电子技术Electrical and Electronic TechnologyElectrical and Electronic Technology电子技术教研室副教授：骆建伟电子技术教研室副教授：骆建伟电话：电话：84238423电邮：电邮：USR1ISR2USR1ISR21-5 1-5 理想电源模型及等效电源定理理想电源模型及等效电源定理IeSUeSR0戴维南定理戴维南定理R0诺顿定理诺顿定理求求I=?5A3 4 7 2AIbacI=0.5A+_15v_+8v7 3 I4 abc利用实际电源两种模型转换可以简化电路计算。利用实际电源两种模型转换可以简化电路计算。注意

2、注意：化简时不能改变待求支路。：化简时不能改变待求支路。A1A22228 I叠加原理叠加原理+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_I2R1I1R2ABE2I3R3+_+_AE1BI2R1I1R2I3R31. 其他电压源短路、其他电流源开路。 2. 叠加时要注意方向。 3. 叠加原理不能用来计算功率。 例 用叠加原理求图示电路中的电流I1和 I2 。IS10 V2 5 AR2I2I1R1US+_3 解ISR2I2I1R1恒流源单独作用:RIIRR21S123A RIIRR12S122A R2I2I1R1US+_恒压源单独作用:UIIRRS12122A IIIIII1112221A4A 例

3、 图示电路中已知US10 V，IS2 A，R14 ， R21 ， R35 ， R43 ， 试用叠加原理求通过理想电压源的电流 I5和理想电流源两端的电压U6。返回US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_解 理想电压源单独作用时：US+_R1R2R3R4I2I4I5U6+_UUIIIRRRRSS524123410103.254153 UR IR I622441010131.75V4153 US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_理想电流源单独作用时：RRIIIIIRRRR31524SS123445221.6 1.250.35A4 153 UR IR I622441

4、1.631.255.35V ISR1R2R3R4I2I4I5U6+_ 例 图示电路中已知US10 V，IS2 A，R14 ， R21 ， R35 ， R43 ， 试用叠加原理求通过理想电压源的电流 I5和理想电流源两端的电压U6。解返回US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_二电源共同作用时：III5553.250.353.6A UUU6661.755.353.6V US+_R1R2R3R4I2I4I5U6+_I5=3.25 AU6=1.75 VISR1R2R3R4I2I4I5U6+_I5=0.35 AU6=5.35 V 例 图示电路中已知US10 V，IS2 A，R14 ，

5、R21 ， R35 ， R43 ， 试用叠加原理求通过理想电压源的电流 I5 和理想电流源两端的电压U6。 例 图示电路中，R2 R3。当 IS0 时，I12 A, I2I34 A。求 IS10 A 时的 I1、I2 和 I3 。ISR1US1+_US2+_R3R2I1I2I3解 恒流源 IS10 A 单独作用时，IRIIRRRIIRR132S2323S230 A5 A5 A ISR1R3R2I1I2I3则三个电源共同作用时：III123(20)A2A(45)A1A(45)A9A 第二章第二章 正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念2.3正弦交流电路的分析计算正弦交流

6、电路的分析计算 2.4电路的功率因数电路的功率因数单一参数交流电路单一参数交流电路2.22.1交流电交流电: 大小和方向都周期性变化、在一个周期上大小和方向都周期性变化、在一个周期上 的函数平均值为零。的函数平均值为零。正弦交流电正弦交流电: 按正弦规律变化的交流电。按正弦规律变化的交流电。瞬时值瞬时值最大值最大值初相位初相位最大值最大值角频率角频率初相位初相位角频率角频率正弦交流电的正弦交流电的三要素三要素 i = Im sin(t + )ImOit 正弦交流电的波形正弦交流电的波形2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念i t频率频率 f ：1s 内变化的周期数（内变化的周

7、期数（Hz）。）。 T2角频率角频率： 正弦量正弦量 1s 内变化的弧度数。内变化的弧度数。T1f =（一）交流电的周期、频率、角频率一）交流电的周期、频率、角频率=2(rad/s)T = 2fO2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念* 电网频率：电网频率： 中国中国 50 Hz 美国美国 、日本、日本 60 Hz小常识小常识* 有线通讯频率：有线通讯频率：300 - 5000 Hz * 无线通讯频率：无线通讯频率： 30 kHz 3104 MHz2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念I =Im2U =Um2E =Em2正弦电量的有效值：正弦电量的有效值：e

8、、i、uEm、Im、UmE、I、U瞬时值瞬时值最大值最大值有效值有效值（二）交流电瞬时值、最大值、有效值二）交流电瞬时值、最大值、有效值如果热效应相当如果热效应相当 Wd = Wa 则则 I 是是 i 的有效值。的有效值。RIRiWd = RI 2TWa = R i 2 dtT0问题与讨论问题与讨论 电器电器 220V最高耐压最高耐压 =300V 若购得一台耐压为若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用的电器，是否可用于于 220V 的交流线路上的交流线路上? ? 该电器最高耐压低于电源电压最大值该电器最高耐压低于电源电压最大值，所以，所以不能用不能用! !2有效值有效值 U = 220V

9、 最大值最大值 Um = 220V = 311V 电源电压电源电压 i = 10 sin（314 t + 30）Au = 311sin（314 t60）V相位差相位差: 同频率同频率的正弦电量的初相位之差。的正弦电量的初相位之差。相位相位初相位初相位（三）交流电的相位、初相位、相位差（三）交流电的相位、初相位、相位差 = 0 ： u 与与 i 同相位同相位; 0 180： u 超前于超前于 i ; 180 0 ： u 滞后于滞后于 i ; = 180： u 与与 i 反相（相位相反）。反相（相位相反）。假设：假设： = u i【解解】A)30314sin(22 tiV)45314sin(236

10、 tu（1）（2）波形图如图所示。）波形图如图所示。 例例 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是是2A 、- - ; 36V、 , , 频率均为频率均为 50 Hz。(1)(1)写出它们的写出它们的 瞬时值表达式；瞬时值表达式；(2)(2)画出它们的波形图；画出它们的波形图；(3) (3) 指出它们的幅指出它们的幅 值、角频率以及二者之间的相位差。值、角频率以及二者之间的相位差。3045（3） 幅值幅值 角频率角频率 相位差相位差电流电流 314 rad/s A2275电压电压 314 rad/s （u 超前于超前于i）V236 =2-1 2

11、-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念可以证明同频率正弦波运算后，频率不变。 222111 sin2 sin2 tUutUu如：如：结论结论: :因角频率（因角频率（ ）不变，所以以下）不变，所以以下讨论讨论同频率同频率正弦正弦波时，波时， 可不考虑，可不考虑，主要研究主要研究幅度与初相位幅度与初相位的变化的变化。 tUtUtUuuu sin2 sin2 sin2221121幅度、相位变化幅度、相位变化频率不变频率不变2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念同频率的正弦交流电可以用一个复平面中处于同频率的正弦交流电可以用一个复平面中处于起始位置的起始位置的固定矢量固定矢

12、量表示表示+ j+1 O Im I该固定矢量的长度等于最大值，则为该固定矢量的长度等于最大值，则为最大值相量最大值相量 Im该固定矢量的长度等于有效值，则为该固定矢量的长度等于有效值，则为有效值相量有效值相量 I2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念1U12U22U 滞后于滞后于1U1U2U超前超前 滞后滞后？正弦波的相量表示法举例正弦波的相量表示法举例例例1：将将 u1、u2 用相量表示。用相量表示。222111 sin2 sin2tUutUu 相位：相位：幅度：幅度：相量大小相量大小12UU 12设：设：2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念21UUUU

13、222111 sin2 sin2tUutUu例例2：同频率同频率正弦波相加正弦波相加 - -平行四边形法则平行四边形法则22U1U12-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念注意注意 ：同频率同频率的的正弦量正弦量才能画在一个图中才能画在一个图中 新问题新问题提出：提出： 平行四边形法则可以用于相量运算，但不方便。平行四边形法则可以用于相量运算，但不方便。故引入故引入相量的复数运算法。相量的复数运算法。 相量相量 复数表示法复数表示法复数运算复数运算 2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念O+1+ j相量的复数表示法：相量的复数表示法：baU代数式代数式指数式指

14、数式极坐标式极坐标式三角式三角式U= a +j b= c (cos +j sin )= c e j= c加、减法：加、减法：A1A2 = (a1 a2) + j (b1 b2) 乘法乘法: A1A2 = c1 c21 + 2=A1A2c1c21 2除法：除法：2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念复数计算举例复数计算举例解解：A50j6.86301003024.141IV5 .190j110602206021 .311U例例1：已知瞬时值，求相量。已知瞬时值，求相量。已知已知: V3314sin1 .311A6314sin4 .141tuti求：求： i 、u 的相量的相量 2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念A50j6 .86301003024 .141 IV5 .190j110602206021 .311 U2203/UI1006/2-1 2-1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念求：求：21ii 、例例2：已知相量，求瞬时值。已知相量，求瞬时值。 已知两个频率都为已知两个频率都为 1000 Hz 的正弦电流其相量的正弦电流其相量形式为：形式为：A10A6010030