電工電子技術(shù) 課件 01.電路與電路模型 -10.正弦交流電的三要素

電路與電路模型《電工電子技術(shù)》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(fù)載電源開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路2.電路的組成：電路及其作用

電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)（1）電源：電路中的電能或者是電信號(hào)的發(fā)聲器如：電池、發(fā)電機(jī)等電路及其作用

2.電路的組成：（2）負(fù)載：電路中的用電器如：燈泡、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)等電路及其作用

2.電路的組成：（a）燈泡（b）揚(yáng)聲器（c）電動(dòng)機(jī)（3）中間環(huán)節(jié)：將電源和負(fù)載連接起來(lái)，形成一個(gè)閉合回路，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電路的控制保護(hù)和測(cè)量。如：連接導(dǎo)線、控制裝置、保護(hù)裝置等導(dǎo)線控制與保護(hù)裝置電路及其作用

2.電路的組成：（b）繼電器（a）開(kāi)關(guān)（c）熔斷器3.電路的作用：電路及其作用

（1）在電力系統(tǒng)中，電路主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換（2）在電子系統(tǒng)中，電路用以實(shí)現(xiàn)電信號(hào)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(yáng)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(shí)際器件，從而構(gòu)成了與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。負(fù)載電源開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線電路模型電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)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(shí)際的器件呢？根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，抓主要矛盾，抓主要問(wèn)題的主要方面，忽略次要方面，體現(xiàn)了電路分析中的近似思維。電路模型

理想元件

常見(jiàn)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(guò)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)（電生磁）、燈絲由導(dǎo)線繞制成，具有電感性。電路等效時(shí)，忽略電感性。常見(jiàn)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(zhèn)流器：用于交流電路中，消耗電能（電阻），存儲(chǔ)磁場(chǎng)能（電感）直徑大且較粗銅導(dǎo)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(chǔ)磁場(chǎng)能（電感）理想元件

電感線圈理想元件

常見(jiàn)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(jié)

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(shí)際元件？思考題電路的基本物理量《電工電子技術(shù)》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(dòng)形成電流。在導(dǎo)體兩端接上電源，受到電場(chǎng)力的作用，帶負(fù)電荷的自由電子就要逆電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，于是在這段導(dǎo)體中便形成了電流。電流的大小是用電流強(qiáng)度來(lái)衡量的。電流強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱電流）I是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一導(dǎo)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(yùn)動(dòng)的方向規(guī)定為電流的實(shí)際方向，但在電路分析中，有時(shí)某段電流的實(shí)際方向難以判斷，有時(shí)電流的實(shí)際方向還在不斷改變。為了解決這一問(wèn)題，可任意選定一個(gè)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(dāng)電流的參考方向與實(shí)際方向一致時(shí)，電流取正值，I＞0，如圖（a）所示；當(dāng)電流的參考方向與實(shí)際方向不一致時(shí)，電流取負(fù)值I＜0，如圖（b）所示。（b）I<0（a）I>0電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)電壓1電壓是描寫(xiě)電場(chǎng)力做功本領(lǐng)大小的物理量。電場(chǎng)力F把正電荷從A端移到B端所做的功WAB與被移動(dòng)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(dòng)勢(shì)電壓1一般規(guī)定電壓的實(shí)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(fù)號(hào)箭頭uab雙下標(biāo)Uab（高電位在前，低電位在后）電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)電壓1在復(fù)雜的電路里，電壓的實(shí)際方向是不容易判斷的，所以需要對(duì)電路兩點(diǎn)間的電壓假設(shè)一個(gè)方向，一旦選定了電壓的參考方向，如果計(jì)算得到U＞0，那么就表示電壓的真實(shí)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(shí)際方向的關(guān)系（a）U>0UU-+（b）U<0UU-+電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)電位2在電路中任選一個(gè)參考點(diǎn)，電路中某一點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓就稱為該點(diǎn)的電位。在電路中任選一點(diǎn)，比如0點(diǎn)作為參考點(diǎn)，參考點(diǎn)的電位為零，則某點(diǎn)，如A點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓就稱為該點(diǎn)的電位，用符號(hào)UA表示，即UA=UA0。如果A、B兩點(diǎn)間的電位分別是UA、UB，則UAB=UA-UB。電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)3在電源內(nèi)部，電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功稱為電源的電動(dòng)勢(shì)，用符號(hào)E表示，電動(dòng)勢(shì)的單位是V，方向由電源負(fù)極指向正極。E

=WbaQ電功率電路中單位時(shí)間內(nèi)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(dǎo)體兩端的電壓（V）；I表示導(dǎo)體上的電流（A）。在國(guó)際單位制中功率的單位是瓦（W），也常用千瓦（kW）、毫瓦（mW）來(lái)表示。以上就是電功率的內(nèi)容。小結(jié)

電流電壓電位電動(dòng)勢(shì)電功率電路中的基本物理量：已知E=2V，R=1Ω，求當(dāng)U分別為3V和1V時(shí)，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(shù)》電路元件的概念及分類電路中的無(wú)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(wú)源元件有源元件電路元件是組成電路的基本單元?；绢愋停弘娐分械臒o(wú)源元件電阻元件電感元件電容元件無(wú)源元件：不需要電源就能工作電路中的無(wú)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(wú)源元件線性電阻的伏安特性曲線R為常數(shù)非線性電阻的伏安特性曲線R不為常數(shù)電阻元件電路中的無(wú)源元件儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量表示：L單位：亨利（H）電感元件電路中的無(wú)源元件

電感元件兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化率成正比，與電流的大小無(wú)關(guān)電流的變化率越大，電壓值越大電感元件電路中的無(wú)源元件儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量表示：C單位：法拉（F）電容元件電路中的無(wú)源元件如何儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量？第一步：用絕緣材料將電容器的兩個(gè)極板隔開(kāi)第二步：為兩個(gè)極板分別儲(chǔ)存正、負(fù)電荷電容元件電路中的無(wú)源元件定義：儲(chǔ)存的電荷q和兩極之間電壓u的比值

C為常數(shù)→線性電容C不為常數(shù)→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(wú)源元件

伏安關(guān)系：通過(guò)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(wú)關(guān)在直流電路中，電容元件相當(dāng)于開(kāi)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(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓源在輸出電壓基本不隨外電路變化時(shí)，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(wú)關(guān)理想電壓源電路中的有源元件從實(shí)際電路中抽象出來(lái)的一種理想電路元件以電流方式對(duì)外電路供電光電池、電子穩(wěn)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(wú)關(guān)理想電壓源思考題電路的有源元件有哪些？請(qǐng)畫(huà)出各自的伏安特性曲線。電路的無(wú)源元件有哪些？請(qǐng)畫(huà)出各自的伏安特性曲線。如何將實(shí)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(tài)《電工電子技術(shù)》斷路狀態(tài)短路狀態(tài)

通路狀態(tài)

目

錄電路與電路模型功率平衡關(guān)系導(dǎo)入

短路引發(fā)火災(zāi)事故在斷路狀態(tài)下，由于電源與負(fù)載斷開(kāi)，沒(méi)法構(gòu)成閉合的回路，所以電路中沒(méi)有電流，電源不能輸出電能，電路的功率也等于零。斷路狀態(tài)

I=0U=U0=EP=0斷路狀態(tài)也稱開(kāi)路狀態(tài)，是指電路中沒(méi)有電流流過(guò)。造成斷路狀態(tài)的有兩種情況：1.正常斷路，比如檢修電源或者負(fù)載不用電的時(shí)候；2.故障導(dǎo)致的斷路，比如電路中的熔斷器等保護(hù)設(shè)備斷開(kāi)的情況。斷路狀態(tài)

短路就是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路。如圖所示的電路中，當(dāng)a、b兩點(diǎn)接通，電源被短路，此時(shí)電源的兩個(gè)極性端直接相連。短路狀態(tài)

U=0P=0（輸出功率）

PE=I2R0（電源消耗的功率）ab電源被短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電流，可能造成嚴(yán)重后果。安全生產(chǎn)、規(guī)范操作意義重大！短路狀態(tài)

通路狀態(tài)

通路狀態(tài)又叫稱閉路，也稱工作狀態(tài)，是指電路構(gòu)成閉合回路，電路中有電流流過(guò)。如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電源與負(fù)載接通，產(chǎn)生了電流，并向負(fù)載輸出電功率，也就是電路中開(kāi)始了正常的功率轉(zhuǎn)換。此時(shí)，電源處于有載工作狀態(tài)。通路狀態(tài)功率平衡關(guān)系

電路電流電源端電壓功率平衡關(guān)系

IUE0電源的外特性曲線由于電源內(nèi)阻的存在，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，電源端電壓下降，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)阻上的壓降增加。這就是為什么在用電高峰期，經(jīng)常會(huì)電壓不足的原因。但通常電源內(nèi)阻很小，所以正常工作時(shí)，電流變動(dòng)引起的電壓下降很小。功率平衡關(guān)系

電路產(chǎn)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(guān)系

圖中所示的電路中，方框代表電源或負(fù)載，電流和電壓的參考方向如圖所示。通過(guò)測(cè)量得知：U1=20V，U2=20V，U3=-100V，U4=120V，I1=-10A，I2=20A，I3=-10A

，驗(yàn)證其功率是平衡的。驗(yàn)證功率平衡關(guān)系功率平衡關(guān)系

圖中，所有元件上的U、I都為關(guān)聯(lián)參考方向。所以電源發(fā)出的功率為：P1=U1I1=20×（-10）=-200WP4=U4I3=120×（-10）=-1200W負(fù)載消耗的功率為：P2=U2I2=20×20=400WP3=U3I3=-100×（-10）=1000W解題功率平衡關(guān)系

由上面的計(jì)算可得：P1+P4=-200+（-1200）=-1400WP2+P3=400+1000=1400W可見(jiàn)，電路中電源發(fā)出的功率等于負(fù)載消耗的功率，功率是平衡的。小結(jié)

斷路狀態(tài)短路狀態(tài)通路狀態(tài)功率平衡關(guān)系

思考題謝謝大家歐姆定律《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入

兩根長(zhǎng)度相同、粗細(xì)不同的銅絲，兩邊分別連接相同的電壓和小燈泡，結(jié)果兩個(gè)小燈泡的亮度卻不同，你知道這是什么原因造成的嗎？導(dǎo)入

1827年，德國(guó)物理學(xué)家格奧爾格·西蒙·歐姆解釋了電壓和電流之間的約束關(guān)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(fù)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(guò)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(yīng)用3根據(jù)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(gè)標(biāo)有“220V、550W”的電水壺，在額定電壓下工作，電水壺正常工作時(shí)通過(guò)的電流是2.5A，那么這個(gè)電水壺的電阻是多少？01部分電路歐姆定律根據(jù)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(yīng)用3如果人體電阻的最小值是800Ω，通過(guò)人體的電流達(dá)到50mA時(shí)會(huì)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(gè)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(nèi)電阻R0之和成反比全電路歐姆定律根據(jù)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(yīng)用3已知電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻R0=0.5Ω，外接負(fù)載電阻R=9.5Ω，求端電壓U和內(nèi)壓降U0。01全電路歐姆定律由于電源電動(dòng)勢(shì)開(kāi)路電壓即電源電動(dòng)勢(shì)的電壓E，所以內(nèi)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(nèi)電阻R0=U0/I=0.3/0.6=0.5(Ω)或（R+R0）=E/I=6/0.6=10(Ω)內(nèi)電阻R0=10－R=10－9.5=0.5（Ω）全電路歐姆定律的應(yīng)用3電源電動(dòng)勢(shì)開(kāi)路電壓為6V，外接負(fù)載電阻R為9.5Ω，其端電壓U為5.7V，求電源的內(nèi)電阻R0。02歐姆定律的偉大意義超導(dǎo)現(xiàn)象電廠發(fā)電運(yùn)輸電力儲(chǔ)存電力制造電子元件小結(jié)

有人說(shuō)電路斷路時(shí)I=0A，由于U=IR，所以電源電壓U=0V，這種說(shuō)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(qū)別？思考題謝謝大家基爾霍夫定律《電工電子技術(shù)》導(dǎo)入

19世紀(jì)40年代，由于電氣技術(shù)發(fā)展迅速，電路變的越來(lái)越復(fù)雜，某些電路呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)形狀，并且網(wǎng)絡(luò)中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點(diǎn)。這種復(fù)雜電路不是歐姆定律所能解決的。Us1Us2U1U2Us2Us1Uab導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)狀電路計(jì)算的兩個(gè)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(jié)點(diǎn)例如A點(diǎn)和B點(diǎn)3.回路例如AaBbA、AdcBaA、AdcBbA4.網(wǎng)孔AaBbA、AdcBbA都是網(wǎng)孔，但AdcBaA不是基爾霍夫電流定律由于電流的連續(xù)性，電路中任何一點(diǎn)均不能使電荷堆積或消失，因此在任一瞬時(shí)，流入結(jié)點(diǎn)的電流之和必定等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流之和。簡(jiǎn)稱KCL，又稱為節(jié)點(diǎn)電流定律。例如圖中所示的電路中，對(duì)結(jié)點(diǎn)a可以寫(xiě)出：I1＋I(xiàn)2=I3，或I1＋I(xiàn)2－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(yīng)用于任意幾何封閉面，如圖所示，虛線內(nèi)包含的任意復(fù)雜電路可以微縮為一個(gè)廣義結(jié)點(diǎn)，它全部的引出線的電流的代數(shù)和等于零。即：I1＋I(xiàn)2－I3＋I(xiàn)4＝0I1I2I3I4基爾霍夫電流定律已知I1＝2A，I3＝﹣3A，用KCL求I2。根據(jù)KCL可以列出：I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3＝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(diǎn)出發(fā)，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(jiǎn)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(diǎn)出發(fā)，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(dòng)勢(shì)）為﹣E2＋E1，因此可以列出：R1I＋R2I＋R3I＝-E2＋E1即∑（RI）＝∑E上式可以寫(xiě)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(gè)回路的KVL方程。根據(jù)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(lái)驗(yàn)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(jì)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(jié)

常用電路名詞

支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔基爾霍夫電流定律

I1＋I(xiàn)2=I3基爾霍夫電壓定律R1I＋R2I＋R3I＝-E2＋E11.對(duì)于圖中所示電路，列出節(jié)點(diǎn)的電流方程。思考題2.下圖為某電路中的一個(gè)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(shù)》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(duì)象(未知量)，根據(jù)KCL和KVL列出電路中節(jié)點(diǎn)電流方程及回路電壓方程，然后聯(lián)立求解，計(jì)算出各支路電流。這是一種直接應(yīng)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(lián)等效變換化簡(jiǎn)的電流，都稱為復(fù)雜電路。在分析計(jì)算復(fù)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(gè)節(jié)點(diǎn)，三條支路，兩個(gè)網(wǎng)孔;假設(shè)各支路的電流分別為I1、I2及I3，即：未知量有3個(gè)：I1、I2及I3；需要有3個(gè)方程與之相對(duì)應(yīng)來(lái)解決，把3個(gè)未知量解出來(lái)。支路電流法：什么是支路電流法根據(jù)KCL和KVL列寫(xiě)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(duì)于一個(gè)有m條支路，有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜電路，用支路電流法求解電路，就有m個(gè)(支路電流)未知數(shù)。首先可以列出n-1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的KCL方程。由于每條支路都與兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連接，每條支路電流對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)是流入，對(duì)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)則是流出，所以，當(dāng)n個(gè)節(jié)點(diǎn)列出n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL方程之后，將上述n-1個(gè)KCL方程相加，就能得到第n個(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL方程，所以，最后一個(gè)方程必然是不獨(dú)立的。支路電流法：支路電流法的解題步驟設(shè)定各支路電流的參考方向和網(wǎng)孔的繞行方向；當(dāng)電路有n個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，那么就要根據(jù)基爾霍夫電流定律列出（n-1）個(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL電流方程；根據(jù)基爾霍夫電壓定律來(lái)列KVL方程，當(dāng)電路中有m個(gè)網(wǎng)孔時(shí)，則列出m個(gè)網(wǎng)孔的KVL電壓方程；聯(lián)立求解方程組，得到各個(gè)支路的電流，如果求出的電流是負(fù)數(shù)，表明電流的方向跟設(shè)定的電流方向相反。解題步驟例題解析

該電路有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，3個(gè)支路；標(biāo)出各個(gè)支路電流的參考方向和網(wǎng)孔的繞行方向，假設(shè)I1和I2流入1號(hào)節(jié)點(diǎn)，I3流出1號(hào)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)孔的繞行方向我們?nèi)№槙r(shí)針?lè)较?；?duì)n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)列KCL方程，選取1號(hào)節(jié)點(diǎn)列寫(xiě)KCL方程。流入為正，流出為負(fù)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(gè)網(wǎng)孔列寫(xiě)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(fù)，說(shuō)明I2的實(shí)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(yīng)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(jiǎn)單，容易理解，但是計(jì)算量比較大，只適用于支路數(shù)較少的電路。小結(jié)

小結(jié)

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(shí)，需要列出多少個(gè)KCL和KVL方程？思考題Us1Us2Us3謝謝大家戴維南定理《電工電子技術(shù)》戴維南定理的內(nèi)容戴維南定理的內(nèi)容解題步驟例題分析目

錄戴維南定理戴維南定理的內(nèi)容在電路分析中，計(jì)算復(fù)雜電路時(shí)，會(huì)同時(shí)求出各條支路的電流，這些值有些對(duì)電路的分析是有用的，而有一些對(duì)電路分析意義不大。特別是當(dāng)某支路負(fù)載取值變化時(shí)，計(jì)算方法依舊，計(jì)算過(guò)程重復(fù)、煩瑣。1883年由法國(guó)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(nèi)容

二端網(wǎng)絡(luò)，任何一個(gè)具有兩個(gè)出線端子，與外電路相連接的網(wǎng)絡(luò)（即電路），不管其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何，都稱為二端網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是否含有電源，可以分為無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)和有源二端網(wǎng)絡(luò)。圖1-39最簡(jiǎn)單的二端網(wǎng)絡(luò)戴維南定理的內(nèi)容無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)指的是不含任何電源的二端網(wǎng)絡(luò)，無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部沒(méi)有電源，如果在兩個(gè)端子處接一個(gè)電源，那么端電壓和端電流的比值是一個(gè)常數(shù)，所以可用一個(gè)等效電阻Req來(lái)代替該無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)圖1-31無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)Req戴維南定理的內(nèi)容有源二端網(wǎng)絡(luò)就是指內(nèi)部具有電源，或者說(shuō)，如果在無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部加上電源即成為有源二端網(wǎng)絡(luò)。任何含有電源的二端線性電阻網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外等效時(shí)，都可以用一個(gè)理想電壓源與一個(gè)等效電阻相串聯(lián)的模式來(lái)等效代替，其中理想電壓源的電壓就是該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，等效電阻就是有源二端網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)Uoc+-Req戴維南定理的解題步驟解題步驟01將所求支路斷開(kāi)，使電路形成一個(gè)開(kāi)路狀態(tài)，剩余部分就是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)。02求開(kāi)路電壓Uoc，也就是確定有源二端網(wǎng)絡(luò)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(kāi)路處理，電壓源短路處理；04畫(huà)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(dāng)中斷開(kāi)，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(wǎng)絡(luò)的開(kāi)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(jù)電路圖我們得出I1=

=4.5A，然后得出開(kāi)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(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻R0，求等效電阻時(shí)，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(guò)計(jì)算，求出開(kāi)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(huà)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(jìn)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(wǎng)絡(luò)開(kāi)路時(shí)的端電壓極性要一致；等效電源只對(duì)外電路等效，對(duì)內(nèi)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(shí)要注意以下幾點(diǎn)：戴維南定理是通過(guò)等效把復(fù)雜的電路簡(jiǎn)單化，以實(shí)現(xiàn)求解電路的目標(biāo)，在學(xué)習(xí)時(shí)，我們要清楚地認(rèn)識(shí)到簡(jiǎn)單和復(fù)雜的辯證關(guān)系，不被習(xí)慣性思維所束縛，可以找到更好的解決辦法。啟示啟示：小結(jié)

戴維南定理的內(nèi)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(jì)算《電工電子技術(shù)》電位的計(jì)算水流→水位電流→電位什么是電位電位的計(jì)算方法利用電位簡(jiǎn)化電路圖目

錄電位的計(jì)算什么是電位電路中某一點(diǎn)的電位VX，就是電路中任意一個(gè)點(diǎn)到參考點(diǎn)（即零電位點(diǎn)）的電壓。Va=5V

a點(diǎn)電位：ab1

5A參考點(diǎn)ab1

5AVb=-5V

b點(diǎn)電位：參考點(diǎn)電位的計(jì)算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點(diǎn)IIIX選定參考點(diǎn)，并設(shè)定參考點(diǎn)的電位為零，用符號(hào)“⊥”表示。標(biāo)出電路中各通路的電流參考方向，并計(jì)算電流大小。第一步：第二步：電位的計(jì)算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點(diǎn)IIIX選擇求取點(diǎn)到零電位點(diǎn)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(diǎn)電位是一樣的。第三步：電位的計(jì)算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點(diǎn)IIIX從求取點(diǎn)開(kāi)始，按選定的路徑繞到參考點(diǎn)，確定路徑中各元件電壓的正負(fù)。元件中的電流方向與路徑繞行方向一致時(shí)取“+”號(hào)，反之取“-”。第四步：電源兩端壓降方向與路徑繞行方向一致時(shí)取“+”號(hào)，反之取“-”。電位的計(jì)算方法E1+_E2+_R1R2R3參考點(diǎn)IIIX計(jì)算選定路徑中所有元件電壓的代數(shù)和，即為求取點(diǎn)的電位VX。第五步：電位的計(jì)算方法例題

VB=15V,

VC

=

-

30V,

VD

=

-24V電位的計(jì)算方法解題步驟【第一步】選定參考點(diǎn)。由于A點(diǎn)接地，因此選其作為參考點(diǎn)，即VA=0。電位的計(jì)算方法解題步驟【第二步】確定電流參考方向，計(jì)算電流大小。I

==E1

–E2R1

+R2+R3(45

–12)V(5

+

4

+

2)Ω=

3A電位的計(jì)算方法解題步驟【第三步】選擇繞行路徑。沿逆時(shí)針?lè)较蚶@行；R2的電流方向和繞行方向相反，取“-”號(hào)；E2的壓降方向和繞行方向相反，取“-”號(hào)；則VD=

-R2×I

–E2

=

-4

×3

–12

=

-24V電位的計(jì)算方法解題步驟【第三步】選擇繞行路徑。沿逆時(shí)針?lè)较蚶@行；R3的電流方向和繞行方向相反，取“-”號(hào)，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(hào)，則VB=

-R2×I

–E2

–R3

×I+E1

=

-30+45=

15V電位的計(jì)算方法解題步驟【第三步】選擇繞行路徑。沿順時(shí)針?lè)较蚶@行；R1的電流方向和繞行方向一致，取“+”號(hào)，則VB=

R1×I

=

5×3=

15VE1的壓降方向和繞行方向相反，取“-”號(hào)，則VC

=R1×I

–E1

=15

–45

=

-30VR3的電流方向和繞行方向一致，取“+”號(hào)，則VD=

R1×I

–E1

+R3×I

=

15

–

45

+

2×

3

=

-24V電位的計(jì)算方法參考點(diǎn)選定之后，各點(diǎn)的電位是個(gè)定值，和選擇的繞行路徑無(wú)關(guān)。選定不同的參考點(diǎn)，各點(diǎn)的電位值也會(huì)不同，即電位值是一個(gè)相對(duì)值。注意事項(xiàng)利用電位簡(jiǎn)化電路圖參考點(diǎn)簡(jiǎn)化電路思考題選取不同的參考點(diǎn)，按照不同的繞行路徑計(jì)算下列電路圖中各點(diǎn)的電位值。謝謝大家正弦交流電的三要素《電工電子技術(shù)》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(zhēng)我們平時(shí)生產(chǎn)生活所用的家用電器、電動(dòng)機(jī)使用的都是交流電，然而一百多年前，交流電與直流電曾經(jīng)有過(guò)一場(chǎng)轟轟烈烈的世紀(jì)之爭(zhēng)。盡管遭到了重重阻擾，但是交流電由于其技術(shù)的創(chuàng)新和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)終于登上了歷史舞臺(tái)，時(shí)至今日，交流電已經(jīng)成為家庭用電的標(biāo)配。正弦交流電的基本概念大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流稱為交流電，其中按正弦規(guī)律變化的交流電稱為正弦交流電，通常我們所說(shuō)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(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，價(jià)格便宜、波形不畸變等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。正弦交流電的基本概念其表達(dá)式可以表示為：正弦交流電的波形圖這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)方面。它們可以由幅值、角頻率以及初相位來(lái)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(shí)刻其大小是不同的，我們將任一時(shí)刻的值稱為瞬時(shí)值，用小寫(xiě)字母來(lái)表示，例如i、u、e分別表示電流、電壓和電動(dòng)勢(shì)。瞬時(shí)值的最大值是幅值，也被稱為最大值，因此，瞬時(shí)值是隨時(shí)在變化的，而最大值是一個(gè)固定的數(shù)值，用帶下標(biāo)的m的大寫(xiě)字母表示，例如，Um、Im、Em分別表示正弦電壓、電流和電