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文檔簡介
電路與電路模型《電工電子技術》電路及其作用電路模型
理想元件
目
錄電路與電路模型電路及其作用
1.什么是電路?負載電源開關連接導線由實際元器件構成的電流的通路2.電路的組成:電路及其作用
電源、負載、中間環節(1)電源:電路中的電能或者是電信號的發聲器如:電池、發電機等電路及其作用
2.電路的組成:(2)負載:電路中的用電器如:燈泡、揚聲器、電動機等電路及其作用
2.電路的組成:(a)燈泡(b)揚聲器(c)電動機(3)中間環節:將電源和負載連接起來,形成一個閉合回路,并且實現對整個電路的控制保護和測量。如:連接導線、控制裝置、保護裝置等導線控制與保護裝置電路及其作用
2.電路的組成:(b)繼電器(a)開關(c)熔斷器3.電路的作用:電路及其作用
(1)在電力系統中,電路主要用來實現電能的傳輸、分配和轉換(2)在電子系統中,電路用以實現電信號的傳遞、控制與處理電路及其作用
3.電路的作用:話筒放大器揚聲器電路模型
電路模型是用抽象的理想電路元件及其組合,近似地代替實際器件,從而構成了與實際電路相對應的電路模型。負載電源開關連接導線電路模型電源負載中間環節思考:為什么要用抽象的理想電路元件及其組合,近似地代替實際的器件呢?根據實際應用,抓主要矛盾,抓主要問題的主要方面,忽略次要方面,體現了電路分析中的近似思維。電路模型
理想元件
常見的理想元件:電阻元件、電感元件、電容元件、理想電壓源、理想電流源例:白熾燈在照明電路中用理想化模型電阻表示。白熾燈:消耗電能(電阻性)、電流通過會產生磁場(電生磁)、燈絲由導線繞制成,具有電感性。電路等效時,忽略電感性。常見的理想元件:電阻元件、電感元件、電容元件、理想電壓源、理想電流源鎮流器:用于交流電路中,消耗電能(電阻),存儲磁場能(電感)直徑大且較粗銅導線繞制線圈:50Hz交流電路中,可以忽略耗能,等效為理想化電感元件,存儲磁場能(電感)理想元件
電感線圈理想元件
常見的理想元件:電阻元件、電感元件、電容元件、理想電壓源、理想電流源小結
電路的概念電路的組成電路的作用電路模型理想電路元件1.電路有哪些部分組成?2.電路都有哪些功能?什么是電路模型?3.什么是理想電路元件?為什么要用理想元件代替實際元件?思考題電路的基本物理量《電工電子技術》電流及其參考方向電流及其參考方向電功率目
錄電路的基本物理量電路的基本物理量電流、電壓、功率電流、電壓、功率電流及其參考方向什么是電流?1電荷的定向移動形成電流。在導體兩端接上電源,受到電場力的作用,帶負電荷的自由電子就要逆電場方向運動,于是在這段導體中便形成了電流。電流的大小是用電流強度來衡量的。電流強度(簡稱電流)I是指單位時間內通過某一導體橫截面的電荷量q,即I
=qt電流及其參考方向電流的參考方向2正電荷運動的方向規定為電流的實際方向,但在電路分析中,有時某段電流的實際方向難以判斷,有時電流的實際方向還在不斷改變。為了解決這一問題,可任意選定一個方向作參考,稱為參考方向。電流及其參考方向電流的參考方向2當電流的參考方向與實際方向一致時,電流取正值,I>0,如圖(a)所示;當電流的參考方向與實際方向不一致時,電流取負值I<0,如圖(b)所示。(b)I<0(a)I>0電壓、電位、電動勢電壓1電壓是描寫電場力做功本領大小的物理量。電場力F把正電荷從A端移到B端所做的功WAB與被移動的電荷Q的比值稱為A、B兩端間的電壓,用UAB表示。電壓、電位、電動勢電壓1一般規定電壓的實際方向就是由高電位指向低電位的方向。正方向的表示方法:u_+ab正負號箭頭uab雙下標Uab(高電位在前,低電位在后)電壓、電位、電動勢電壓1在復雜的電路里,電壓的實際方向是不容易判斷的,所以需要對電路兩點間的電壓假設一個方向,一旦選定了電壓的參考方向,如果計算得到U>0,那么就表示電壓的真實方向與選定的參考方向一致,反之則相反。電壓參考方向與實際方向的關系(a)U>0UU-+(b)U<0UU-+電壓、電位、電動勢電位2在電路中任選一個參考點,電路中某一點到參考點的電壓就稱為該點的電位。在電路中任選一點,比如0點作為參考點,參考點的電位為零,則某點,如A點到參考點的電壓就稱為該點的電位,用符號UA表示,即UA=UA0。如果A、B兩點間的電位分別是UA、UB,則UAB=UA-UB。電壓、電位、電動勢電動勢3在電源內部,電源力將單位正電荷從電源負極移到正極所做的功稱為電源的電動勢,用符號E表示,電動勢的單位是V,方向由電源負極指向正極。E
=WbaQ電功率電路中單位時間內消耗的電能稱為電功率,它是衡量電流消耗電能快慢的物理量,用字母P表示。電功率的大小等于電流與電壓的乘積,即P=UI。U表示導體兩端的電壓(V);I表示導體上的電流(A)。在國際單位制中功率的單位是瓦(W),也常用千瓦(kW)、毫瓦(mW)來表示。以上就是電功率的內容。小結
電流電壓電位電動勢電功率電路中的基本物理量:已知E=2V,R=1Ω,求當U分別為3V和1V時,IR的大小和方向?思考題謝謝大家電路的基本元件《電工電子技術》電路元件的概念及分類電路中的無源元件電路中的有源元件目
錄電路的基本元件電路元件的概念及分類無源元件有源元件電路元件是組成電路的基本單元。基本類型:電路中的無源元件電阻元件電感元件電容元件無源元件:不需要電源就能工作電路中的無源元件耗能元件:電能→熱能表示:R單位:歐姆(Ω)電阻元件電路中的無源元件線性電阻的伏安特性曲線R為常數非線性電阻的伏安特性曲線R不為常數電阻元件電路中的無源元件儲存磁場能量表示:L單位:亨利(H)電感元件電路中的無源元件
電感元件兩端的電壓與通過它的電流的變化率成正比,與電流的大小無關電流的變化率越大,電壓值越大電感元件電路中的無源元件儲存磁場能量表示:C單位:法拉(F)電容元件電路中的無源元件如何儲存磁場能量?第一步:用絕緣材料將電容器的兩個極板隔開第二步:為兩個極板分別儲存正、負電荷電容元件電路中的無源元件定義:儲存的電荷q和兩極之間電壓u的比值
C為常數→線性電容C不為常數→非線性電容線性電容的伏安特性曲線電容元件電路中的無源元件
伏安關系:通過電容元件的電流和其兩端電壓的變化率成正比,與電壓的大小無關在直流電路中,電容元件相當于開路電容元件電路中的有源元件理想電壓源理想電流源有源元件:需要加電源才能工作電路中的有源元件也叫作恒壓源表示:E理想電壓源電路中的有源元件干電池蓄電池交流發電機直流發電機實際電壓源在輸出電壓基本不隨外電路變化時,可以抽象為理想電壓源。理想電壓源電路中的有源元件伏安特性曲線端電壓與電流的大小和方向無關理想電壓源電路中的有源元件從實際電路中抽象出來的一種理想電路元件以電流方式對外電路供電光電池、電子穩流器等表示:I理想電壓源電路中的有源元件伏安特性曲線輸出電流與其兩端電壓的大小和方向無關理想電壓源思考題電路的有源元件有哪些?請畫出各自的伏安特性曲線。電路的無源元件有哪些?請畫出各自的伏安特性曲線。如何將實際電壓源和電流源抽象成理想電路元件組成的電路模型?謝謝大家電路的工作狀態《電工電子技術》斷路狀態短路狀態
通路狀態
目
錄電路與電路模型功率平衡關系導入
短路引發火災事故在斷路狀態下,由于電源與負載斷開,沒法構成閉合的回路,所以電路中沒有電流,電源不能輸出電能,電路的功率也等于零。斷路狀態
I=0U=U0=EP=0斷路狀態也稱開路狀態,是指電路中沒有電流流過。造成斷路狀態的有兩種情況:1.正常斷路,比如檢修電源或者負載不用電的時候;2.故障導致的斷路,比如電路中的熔斷器等保護設備斷開的情況。斷路狀態
短路就是電源未經負載而直接由導體構成閉合回路。如圖所示的電路中,當a、b兩點接通,電源被短路,此時電源的兩個極性端直接相連。短路狀態
U=0P=0(輸出功率)
PE=I2R0(電源消耗的功率)ab電源被短路時會產生很大的電流,可能造成嚴重后果。安全生產、規范操作意義重大!短路狀態
通路狀態
通路狀態又叫稱閉路,也稱工作狀態,是指電路構成閉合回路,電路中有電流流過。如圖所示的電路中,當開關S閉合后,電源與負載接通,產生了電流,并向負載輸出電功率,也就是電路中開始了正常的功率轉換。此時,電源處于有載工作狀態。通路狀態功率平衡關系
電路電流電源端電壓功率平衡關系
IUE0電源的外特性曲線由于電源內阻的存在,當負載電流增大時,電源端電壓下降,因為此時內阻上的壓降增加。這就是為什么在用電高峰期,經常會電壓不足的原因。但通常電源內阻很小,所以正常工作時,電流變動引起的電壓下降很小。功率平衡關系
電路產生的總功率等于電路消耗的總功率,即:功率平衡功率平衡關系
圖中所示的電路中,方框代表電源或負載,電流和電壓的參考方向如圖所示。通過測量得知:U1=20V,U2=20V,U3=-100V,U4=120V,I1=-10A,I2=20A,I3=-10A
,驗證其功率是平衡的。驗證功率平衡關系功率平衡關系
圖中,所有元件上的U、I都為關聯參考方向。所以電源發出的功率為:P1=U1I1=20×(-10)=-200WP4=U4I3=120×(-10)=-1200W負載消耗的功率為:P2=U2I2=20×20=400WP3=U3I3=-100×(-10)=1000W解題功率平衡關系
由上面的計算可得:P1+P4=-200+(-1200)=-1400WP2+P3=400+1000=1400W可見,電路中電源發出的功率等于負載消耗的功率,功率是平衡的。小結
斷路狀態短路狀態通路狀態功率平衡關系
思考題謝謝大家歐姆定律《電工電子技術》導入
兩根長度相同、粗細不同的銅絲,兩邊分別連接相同的電壓和小燈泡,結果兩個小燈泡的亮度卻不同,你知道這是什么原因造成的嗎?導入
1827年,德國物理學家格奧爾格·西蒙·歐姆解釋了電壓和電流之間的約束關系,提出著名的歐姆定律。歐姆定律部分電路歐姆定律全電路歐姆定律歐姆定律的偉大意義目
錄部分電路歐姆定律部分電路1定義:是指只含有負載而不包含電源的一段電路IUR部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律2定義:流過電阻的電流I與電阻兩端的電壓成正比,與電阻成反比
部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律的應用3根據歐姆定律:
R=U/I=220/2.5=88(Ω)
所以電水壺的電阻是88Ω。如果我們有一個標有“220V、550W”的電水壺,在額定電壓下工作,電水壺正常工作時通過的電流是2.5A,那么這個電水壺的電阻是多少?01部分電路歐姆定律根據歐姆定律可知:U=IR=50×10﹣3×800=40(V)所以人體在40V以下的電壓是安全的。部分電路歐姆定律的應用3如果人體電阻的最小值是800Ω,通過人體的電流達到50mA時會引起呼吸器官的麻痹,不能自主擺脫電源,那么人體在多少電壓下工作是安全的呢?02全電路歐姆定律R0全電路1定義:是指含有電源的閉合回路全電路歐姆定律
全電路歐姆定律2定義:在一個閉合回路中,電路的電流與電源E成正比,與電路的外電阻R和內電阻R0之和成反比全電路歐姆定律根據全電路歐姆定律可知:I=E/(R+R0)=6/(9.5+0.5)=0.6(A)U=IR=0.6×9.5=5.7(V)U0=IR0=0.6×0.5=0.3(V)或U0=E-U=6-5.7=0.3(V)全電路歐姆定律的應用3已知電源電動勢E=6V,內阻R0=0.5Ω,外接負載電阻R=9.5Ω,求端電壓U和內壓降U0。01全電路歐姆定律由于電源電動勢開路電壓即電源電動勢的電壓E,所以內壓降U0=E-U=6-5.7=0.3(V)電路電流I=U/R=5.7/9.5=0.6(A)內電阻R0=U0/I=0.3/0.6=0.5(Ω)或(R+R0)=E/I=6/0.6=10(Ω)內電阻R0=10-R=10-9.5=0.5(Ω)全電路歐姆定律的應用3電源電動勢開路電壓為6V,外接負載電阻R為9.5Ω,其端電壓U為5.7V,求電源的內電阻R0。02歐姆定律的偉大意義超導現象電廠發電運輸電力儲存電力制造電子元件小結
有人說電路斷路時I=0A,由于U=IR,所以電源電壓U=0V,這種說法正確嗎?為什么?部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律有什么區別?思考題謝謝大家基爾霍夫定律《電工電子技術》導入
19世紀40年代,由于電氣技術發展迅速,電路變的越來越復雜,某些電路呈現出網絡形狀,并且網絡中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點。這種復雜電路不是歐姆定律所能解決的。Us1Us2U1U2Us2Us1Uab導入
年僅21歲的基爾霍夫在歐姆的工作成果上加以推廣,在他的第1篇論文中提出了適用于這種網絡狀電路計算的兩個定律,即著名的基爾霍夫定律。常用電路名詞基爾霍夫電流定律基爾霍夫電壓定律目
錄基爾霍夫定律常用電路名詞1.支路AaB、AbB、AdcB都是支路,但Ad不是2.節點例如A點和B點3.回路例如AaBbA、AdcBaA、AdcBbA4.網孔AaBbA、AdcBbA都是網孔,但AdcBaA不是基爾霍夫電流定律由于電流的連續性,電路中任何一點均不能使電荷堆積或消失,因此在任一瞬時,流入結點的電流之和必定等于流出該結點的電流之和。簡稱KCL,又稱為節點電流定律。例如圖中所示的電路中,對結點a可以寫出:I1+I2=I3,或I1+I2-I3=0定義aE1+-I3U3+-bcU1+-I1U2+-I2dE2+-基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律也可以推廣應用于任意幾何封閉面,如圖所示,虛線內包含的任意復雜電路可以微縮為一個廣義結點,它全部的引出線的電流的代數和等于零。即:I1+I2-I3+I4=0I1I2I3I4基爾霍夫電流定律已知I1=2A,I3=﹣3A,用KCL求I2。根據KCL可以列出:I1+I2+I3=0I2=﹣I1﹣I3I2=[﹣2﹣(﹣3)]A=1AI1I2I3基爾霍夫電壓定律由于能量守恒,如果從回路中任意一點出發,沿回路繞行一周,則在此方向上的電壓降之和等于電壓升之和。簡稱KVL,又稱回路電壓定律。
定義aE1+-R3bcE2+-R1R2I基爾霍夫電壓定律在圖中所示的電路中,從a點出發,沿a-b-c-a繞行一周,回路中電壓降為R1I+R2I+R3I,沿繞行方向上的電壓升(電動勢)為﹣E2+E1,因此可以列出:R1I+R2I+R3I=-E2+E1即∑(RI)=∑E上式可以寫成R1I+R2I+R3I+E2-E1=0即∑U=0aE1+-R3bcE2+-R1R2I基爾霍夫電壓定律列出下圖電路中的三個回路的KVL方程。根據KVL,可以知道:回路Ⅰ中,U1+U3-E1=0回路Ⅱ中,U2+U3-E2=0回路Ⅲ中,U1-U2+E2-E1=0
aE1+-I3U3+-bcU1+-I1U2+-I2dE2+-ⅢⅠⅡ基爾霍夫電壓定律我們來驗算一下圖中的回路電壓是否符合KVL。已知US1=10V,US2=5V,R1=3Ω,R2=2Ω,試計算回路的電流I。由圖可知,U1+US2+U2-US1=3+5+2-10=0V即符合KVL。由基爾霍夫電壓定律∑RI=∑US,得R1I+R2I=US1-US2I=(US1-US2)/(R1+R2)
=(10-5)V/(3+2)Ω=1A
aUs1+-bcUs1+-dU1+-R1U2+-R2小結
常用電路名詞
支路、節點、回路、網孔基爾霍夫電流定律
I1+I2=I3基爾霍夫電壓定律R1I+R2I+R3I=-E2+E11.對于圖中所示電路,列出節點的電流方程。思考題2.下圖為某電路中的一個回路,試列出其回路電壓方程。思考題謝謝大家支路電流法《電工電子技術》什么是支路電流法支路電流法的解題步驟歸納例題分析目
錄支路電流法什么是支路電流法支路電流法是以支路電流為直接求解對象(未知量),根據KCL和KVL列出電路中節點電流方程及回路電壓方程,然后聯立求解,計算出各支路電流。這是一種直接應用基爾霍夫定律求解電路各支路電流的方法。凡是不能用電阻串并聯等效變換化簡的電流,都稱為復雜電路。在分析計算復雜電路的各種方法中,支路電流法是最直接、最直觀的方法。什么是支路電流法電路中有a、b兩個節點,三條支路,兩個網孔;假設各支路的電流分別為I1、I2及I3,即:未知量有3個:I1、I2及I3;需要有3個方程與之相對應來解決,把3個未知量解出來。支路電流法:什么是支路電流法根據KCL和KVL列寫方程:支路電流法:求解方程,得出支路電流。I1+I2=I3-R3I3+E1-R1I1-=0-R3I3+E2-R2I2=0什么是支路電流法對于一個有m條支路,有n個節點的復雜電路,用支路電流法求解電路,就有m個(支路電流)未知數。首先可以列出n-1個獨立節點的KCL方程。由于每條支路都與兩個節點相連接,每條支路電流對一個節點是流入,對另一個節點則是流出,所以,當n個節點列出n-1個節點的KCL方程之后,將上述n-1個KCL方程相加,就能得到第n個節點的KCL方程,所以,最后一個方程必然是不獨立的。支路電流法:支路電流法的解題步驟設定各支路電流的參考方向和網孔的繞行方向;當電路有n個節點時,那么就要根據基爾霍夫電流定律列出(n-1)個節點的KCL電流方程;根據基爾霍夫電壓定律來列KVL方程,當電路中有m個網孔時,則列出m個網孔的KVL電壓方程;聯立求解方程組,得到各個支路的電流,如果求出的電流是負數,表明電流的方向跟設定的電流方向相反。解題步驟例題解析
該電路有兩個節點,3個支路;標出各個支路電流的參考方向和網孔的繞行方向,假設I1和I2流入1號節點,I3流出1號節點,網孔的繞行方向我們取順時針方向;對n-1個節點列KCL方程,選取1號節點列寫KCL方程。流入為正,流出為負所以就有I1+I2-I3=0;R1=7Ωus1=70VR3=7ΩR2=11Ωus2=6V①②+-I1I2I3+-求如圖所示電路中各支路電流。例題解析
選取兩個網孔列寫KVL方程回路1:
7I1+7I3=70,回路2:11I2+7I3=6列出方程組:I1+I2-I3=07I1+7I3=70,11I2+7I3=6R1=7Ωus1=70VR3=7ΩR2=11Ωus2=6V①②+-I1I2I3+-求如圖所示電路中各支路電流。例題解析
5、求解方程組:
I1+I2-I3=0
7I1+7I3=70,
11I2+7I3=6得出:I3=4A,I1=6A,I2=-2AI2值為負,說明I2的實際方向與參考方向相反。R1=7Ωus1=70VR3=7ΩR2=11Ωus2=6V①②+-I1I2I3+-求如圖所示電路中各支路電流。支路電流法就是以支路電流作為未知量,按照KCL(基爾霍夫電流定律)、KVL(基爾霍夫電壓定律)、VCR(歐姆定律)三定律建立電路方程,然后求解,從而得到各支路電流。一旦支路電流解得,則相應的支路電壓和功率也不難求得,以此可以全面地分析求解電路。支路電流法的解題思路簡單,容易理解,但是計算量比較大,只適用于支路數較少的電路。小結
小結
什么是支路電流法支路電流法的解題步驟例題解析電路如圖所示,用支路電流法求解時,需要列出多少個KCL和KVL方程?思考題Us1Us2Us3謝謝大家戴維南定理《電工電子技術》戴維南定理的內容戴維南定理的內容解題步驟例題分析目
錄戴維南定理戴維南定理的內容在電路分析中,計算復雜電路時,會同時求出各條支路的電流,這些值有些對電路的分析是有用的,而有一些對電路分析意義不大。特別是當某支路負載取值變化時,計算方法依舊,計算過程重復、煩瑣。1883年由法國人L.C.戴維南(圖1?38)提出使用戴維南定理可避免這類情況。圖1?38戴維南定理的內容
二端網絡,任何一個具有兩個出線端子,與外電路相連接的網絡(即電路),不管其內部結構如何,都稱為二端網絡。
根據二端網絡內部是否含有電源,可以分為無源二端網絡和有源二端網絡。圖1-39最簡單的二端網絡戴維南定理的內容無源二端網絡指的是不含任何電源的二端網絡,無源二端網絡內部沒有電源,如果在兩個端子處接一個電源,那么端電壓和端電流的比值是一個常數,所以可用一個等效電阻Req來代替該無源二端網絡圖1-31無源二端網絡無源二端網絡Req戴維南定理的內容有源二端網絡就是指內部具有電源,或者說,如果在無源二端網絡內部加上電源即成為有源二端網絡。任何含有電源的二端線性電阻網絡,對外等效時,都可以用一個理想電壓源與一個等效電阻相串聯的模式來等效代替,其中理想電壓源的電壓就是該有源二端網絡的開路電壓,等效電阻就是有源二端網絡除源之后的等效電阻Req。圖1-32戴維南等效電路有源二端網絡Uoc+-Req戴維南定理的解題步驟解題步驟01將所求支路斷開,使電路形成一個開路狀態,剩余部分就是一個有源二端網絡。02求開路電壓Uoc,也就是確定有源二端網絡的等效電壓;03求等效電阻R0,除源求等效電阻,除源指的是,將電流源開路處理,電壓源短路處理;04畫戴維南等效電路,并與待求支路相連,也就是把待求支路放回到戴維南等效電源電路中,以求解所需變量。例題分析已知US1=18V,US2=9V,R1=R2=1Ω,R3=4Ω,試用戴維南定理求R3上的電流I和電壓U。例題分析已知US1=18V,US2=9V,R1=R2=1Ω,R3=4Ω,試用戴維南定理求R3上的電流I和電壓U第一步求解R3支路上的電流,那么就將R3這條支路從原電路當中斷開,如圖b所示;Us1+-R1R2Us2+-AB圖(b)+-Uoc例題分析已知US1=18V,US2=9V,R1=R2=1Ω,R3=4Ω,試用戴維南定理求R3上的電流I和電壓U第二步Us1+-R1R2Us2+-AB圖(b)+-Uoc求有源二端網絡的開路電壓UOC,這里Uoc等于UAB,而UAB就等于Us2和R2這條支路上的電壓,首先求出I1,根據電路圖我們得出I1=
=4.5A,然后得出開路電壓Uoc=
等于13.5伏;例題分析已知US1=18V,US2=9V,R1=R2=1Ω,R3=4Ω,試用戴維南定理求R3上的電流I和電壓U第三步求有源二端網絡除源后的等效電阻R0,求等效電阻時,首先將電源去除,也就是將電壓源短路處理,如圖C所示。得出R0=R1//R2=1//1=0.5Ω,等效電路等于0.5Ω,通過計算,求出開路電壓和等效電阻,R1R2AB圖(c)R0例題分析已知US1=18V,US2=9V,R1=R2=1Ω,R3=4Ω,試用戴維南定理求R3上的電流I和電壓U第四步畫出戴維南等效電路,并與待求支路相連,也就是將R3這條支路放回到戴維南等效電路中進行求解,如圖d所示:這樣,得出電流
I等于:電壓
U=R3I=4×3=12VUoc+-R0R3U+-圖(d)I等效電壓源電壓與二端網絡開路時的端電壓極性要一致;等效電源只對外電路等效,對內電路不等效;戴維南定理只適用于線性電路。注意戴維南定理是線性電路普遍適用的重要定理,但是使用時要注意以下幾點:戴維南定理是通過等效把復雜的電路簡單化,以實現求解電路的目標,在學習時,我們要清楚地認識到簡單和復雜的辯證關系,不被習慣性思維所束縛,可以找到更好的解決辦法。啟示啟示:小結
戴維南定理的內容戴維南定理的解題步驟例題解析用戴維南定理求圖a所示電路中電阻RL上的電流
I。思考題圖(a)6V+-RL=2ΩabI2Ω3A2A4Ω謝謝大家電位的計算《電工電子技術》電位的計算水流→水位電流→電位什么是電位電位的計算方法利用電位簡化電路圖目
錄電位的計算什么是電位電路中某一點的電位VX,就是電路中任意一個點到參考點(即零電位點)的電壓。Va=5V
a點電位:ab1
5A參考點ab1
5AVb=-5V
b點電位:參考點電位的計算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點IIIX選定參考點,并設定參考點的電位為零,用符號“⊥”表示。標出電路中各通路的電流參考方向,并計算電流大小。第一步:第二步:電位的計算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點IIIX選擇求取點到零電位點的繞行路徑。路徑可以任意選擇,按照不同路徑求出的同一點電位是一樣的。第三步:電位的計算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點IIIX從求取點開始,按選定的路徑繞到參考點,確定路徑中各元件電壓的正負。元件中的電流方向與路徑繞行方向一致時取“+”號,反之取“-”。第四步:電源兩端壓降方向與路徑繞行方向一致時取“+”號,反之取“-”。電位的計算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點IIIX計算選定路徑中所有元件電壓的代數和,即為求取點的電位VX。第五步:電位的計算方法例題
VB=15V,
VC
=
-
30V,
VD
=
-24V電位的計算方法解題步驟【第一步】選定參考點。由于A點接地,因此選其作為參考點,即VA=0。電位的計算方法解題步驟【第二步】確定電流參考方向,計算電流大小。I
==E1
–E2R1
+R2+R3(45
–12)V(5
+
4
+
2)Ω=
3A電位的計算方法解題步驟【第三步】選擇繞行路徑。沿逆時針方向繞行;R2的電流方向和繞行方向相反,取“-”號;E2的壓降方向和繞行方向相反,取“-”號;則VD=
-R2×I
–E2
=
-4
×3
–12
=
-24V電位的計算方法解題步驟【第三步】選擇繞行路徑。沿逆時針方向繞行;R3的電流方向和繞行方向相反,取“-”號,則VC=
-R2×I
–E2
–R3
×I
=
-24
–2×3
=
-30VE1的壓降方向和繞行方向一致,取“+”號,則VB=
-R2×I
–E2
–R3
×I+E1
=
-30+45=
15V電位的計算方法解題步驟【第三步】選擇繞行路徑。沿順時針方向繞行;R1的電流方向和繞行方向一致,取“+”號,則VB=
R1×I
=
5×3=
15VE1的壓降方向和繞行方向相反,取“-”號,則VC
=R1×I
–E1
=15
–45
=
-30VR3的電流方向和繞行方向一致,取“+”號,則VD=
R1×I
–E1
+R3×I
=
15
–
45
+
2×
3
=
-24V電位的計算方法參考點選定之后,各點的電位是個定值,和選擇的繞行路徑無關。選定不同的參考點,各點的電位值也會不同,即電位值是一個相對值。注意事項利用電位簡化電路圖參考點簡化電路思考題選取不同的參考點,按照不同的繞行路徑計算下列電路圖中各點的電位值。謝謝大家正弦交流電的三要素《電工電子技術》正弦交流電的基本概念正弦量的三要素目
錄正弦交流電的三要素直流交流之爭我們平時生產生活所用的家用電器、電動機使用的都是交流電,然而一百多年前,交流電與直流電曾經有過一場轟轟烈烈的世紀之爭。盡管遭到了重重阻擾,但是交流電由于其技術的創新和獨特的優勢終于登上了歷史舞臺,時至今日,交流電已經成為家庭用電的標配。正弦交流電的基本概念大小和方向都隨時間做周期性變化的電流稱為交流電,其中按正弦規律變化的交流電稱為正弦交流電,通常我們所說的交流電就是指正弦交流電。正弦交流電由于其傳輸損耗小、變壓方便、交流電機運行穩定,價格便宜、波形不畸變等優點,在生產生活中有著廣泛的應用。正弦交流電的基本概念其表達式可以表示為:正弦交流電的波形圖這是一個標準的正弦曲線,正弦的大小取決于波形的大小、變化的快慢以及初始值這三個方面。它們可以由幅值、角頻率以及初相位來確定。因此,幅值、角頻率以及初相位就是正弦量的三要素。正弦量的三要素正弦量的三要素:幅值與有效值正弦交流電在不同的時刻其大小是不同的,我們將任一時刻的值稱為瞬時值,用小寫字母來表示,例如i、u、e分別表示電流、電壓和電動勢。瞬時值的最大值是幅值,也被稱為最大值,因此,瞬時值是隨時在變化的,而最大值是一個固定的數值,用帶下標的m的大寫字母表示,例如,Um、Im、Em分別表示正弦電壓、電流和電
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