電工電子技術(shù)第四講2005用于航空動(dòng)力學(xué)院教學(xué)課件.ppt

電工電子技術(shù)第四講 20053.8用于航空動(dòng)力學(xué)院,主要內(nèi)容： 1.等效電源定理：戴維南定理與諾頓定理 2.正弦交流電路概述,今天是三月八日，祝女同學(xué)節(jié)日快樂！,復(fù)習(xí)疊加原理： 一個(gè)線性系統(tǒng)（電網(wǎng)絡(luò)）-多個(gè)因素共同起作用的復(fù)雜系統(tǒng)，可以分解為單一因素獨(dú)立作用(非考慮因素的作用為零)的系統(tǒng)，依次考慮諸多因素，對(duì)諸多結(jié)果求取代數(shù)和。 功能：將復(fù)雜系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為簡單系統(tǒng)進(jìn)行分析（求電壓電流）。,翻頁,返回,2.2.2 等效電源定理,內(nèi)容：對(duì)外電路來說，任意一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)電壓源模型來等效代替。,戴維寧定理,翻頁,返回,等效電壓源模型的電動(dòng)勢，等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓；,US =0，應(yīng)予以短路 Is= 0，應(yīng)予以開路,翻頁,b,返回,求開路電壓：斷開此支路后的電壓UO,求等效內(nèi)阻：開路兩端看進(jìn)去的等效電路，簡單電路直接看。 復(fù)雜電路，兩種方法： 1.網(wǎng)絡(luò)除源，外加電壓求電流RO=U /I,a,US,_,R,a,UO,R0,+,_,R,2.在求完開路電壓的基礎(chǔ)上，將此支路短路，求短路電流 RO=UO/IS,IS,U,+,I,R0,R3,翻頁,a,b,R1,R2,US1,+,_,US2,+,_,IS,返回,翻頁,例2.2.1 求R支路的電流。,解,Uab,= 2.5V,翻頁,求圖示電路 I 。,例2.2.2,返回,U0 =Va Vb,設(shè)： C點(diǎn)為零電位。,Vb =IS R5=3v,翻頁,步驟1：斷開被求支路， 求開路電壓U0。,返回,采用疊加原理求UR1,求a 點(diǎn)電位：,US單獨(dú)作用時(shí):,翻頁,Va =US+ UR1,返回,U0 =Va Vb,翻頁,UR1 = UR1+ UR1= -9V,步驟2：求等效電源的內(nèi)阻,翻頁,U0 = Va Vb= 7-3 = 4v,求開路電壓U0,返回,Vb=ISR53V,步驟3：求支路電流I,翻頁,返回,翻頁,B,+,_,40V,4I1,A,I1,IL,RL,返回,由KVL得,2、求RO ，,將AB端短路求出ISC,A,思考：如何用外加電壓求電流？如何除源？,翻頁,B,諾頓定理,內(nèi)容：任意一個(gè)有源線性二端網(wǎng)絡(luò)，就其對(duì)外的效果來看，可以用一個(gè)電流源模型來等效代替。,R,U,有源二端網(wǎng)絡(luò),b,諾頓定理,IsC,R0,a,b,翻頁,返回,+,_,翻頁,返回,電流源模型的ISC，為有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端的短路電流。,電流源模型的等效內(nèi)阻R0 ，仍為相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻（同戴維寧定理）。,b,a,無源 二端 網(wǎng)絡(luò),小結(jié),1. 非線性電阻的概念,線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流成正比。 線性電阻值為一常數(shù)。,補(bǔ)充： 非線性電阻電路的分析,非線性電阻：電阻兩端的電壓與通過的電流不成正比。 非線性電阻值不是常數(shù)。,線性電阻的 伏安特性,半導(dǎo)體二極管的 伏安特性,非線性電阻元件的電阻表示方法,靜態(tài)電阻（直流電阻）：,動(dòng)態(tài)電阻（交流電阻）,電路符號(hào),靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻的圖解,等于工作點(diǎn) Q 的電壓 U 與電流 I 之比,等于工作點(diǎn) Q 附近電壓、電流微變量之比的極限,2. 非線性電阻電路的圖解法,條件：具備非線性電阻的伏安特性曲線,解題步驟:,(1) 寫出作用于非線性電阻 R 的有源二端網(wǎng)絡(luò) （虛線框內(nèi)的電路）的負(fù)載線方程。,U = E U1 = E I R1,(2) 根據(jù)負(fù)載線方程在非線性電阻 R 的伏安特性曲線 上畫出有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載線。,(3) 讀出非線性電阻R的伏安特性曲線與有源二端網(wǎng)絡(luò) 負(fù)載線交點(diǎn) Q 的坐標(biāo)（U，I）。,非線性電阻電路的圖解法,2.3.1 正弦量的三要素,2.3.2 正弦量的相量表示法,2.3.4 簡單正弦交流電路的計(jì)算,2.3.5 交流電路的功率,2.3.6 RLC電路的諧振,概述,返回,2.3 正弦交流電路,正弦交流電路在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中應(yīng)用得最為廣泛。,正弦交流電動(dòng)勢、電壓、電流統(tǒng)稱為 正弦量。,電路中的電源（激勵(lì)）及其在電路各部分產(chǎn)生的電壓、電流（響應(yīng)）均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，簡稱交流電路。,翻頁,返回,討論正弦交流電路的重要性,1.應(yīng)用廣泛: 在強(qiáng)電方面，電能的生產(chǎn)、輸送和分配幾乎采用的都是正弦交流電。 在弱電方面也常用正弦信號(hào)作為信號(hào)源。,2.正弦交流電的優(yōu)點(diǎn)：,翻頁,返回,翻頁,返回,正弦量的參考方向 正弦量的參考方向，是指正半周時(shí)的方向。,用波形表示：,i,R,翻頁,i,返回,翻頁,2.3.1 正弦量的三要素,返回,O,在工程應(yīng)用中常用有效值表示正弦量的大小，,1. 瞬時(shí)值、最大值和有效值,翻頁,例如：,返回,有效值是以交流電在一個(gè)或多個(gè)周期的平均效果，作為衡量大小的一個(gè)指標(biāo)。常利用電流的熱效應(yīng)來定義。,=,翻頁,返回,有效值是以交流電在一個(gè)或多個(gè)周期的平均效果，作為衡量大小的一個(gè)指標(biāo)。常利用電流的熱效應(yīng)來定義。,=,翻頁,返回,可得,有效值：,翻頁,返回,2.周期、頻率和角頻率、,翻頁,頻率（ f ）：每秒變化的次數(shù) 單位：赫( HZ )，千赫( kHZ ) .,周期（T）：變化一周所需的時(shí)間 單位：秒( s )，毫秒( ms ).,角頻率（ ）：每秒變化的弧度 單位：弧度/秒( rad/s ),返回,T、f、 之間的關(guān)系：,翻頁,返回,說明： 反映了正弦量變化的起始位置,3. 相位、初相位和相位差,相位 ：反映正弦量變化的進(jìn)程,翻頁,：t=0時(shí)的相位，稱為初相位或初相角,返回,相位差：,兩個(gè)同頻率正弦量之間的相位差 = 初相位之差,翻頁,O,返回,同相,反相,翻頁,O,返回,已知：,頻率,初相位,課堂練習(xí)1,問: i 的幅值、頻率、初相位為多少？,翻頁,答：,返回,作業(yè)：,2.2. 6，7, 8,作業(yè)：,1.2.2，1.2.3，1.2.4,1.3.1，1.3.3，1.3.4,2.1.1，2.1.4，2.1.6，2.2.3,1.2.2電氣的額定電流值：0.01A 串聯(lián)電阻上的電壓：100V 電阻值R10K P1W，選電阻4 1.2.3：WL(1ms)=10-3J, WL(2ms)=410-3J WL(2.5ms)=10-3J， WL(3ms)=0J,1.2.4 1.波形見圖 i=20.mA (0t1ms) i=0 (1t2ms) i= -20.mA (2t3ms) 3.電流和功率波形見圖 4. Wc(0.5ms)=510-6J Wc(1ms)=2010-6J Wc(2ms)=2010-6J Wc(3ms)=0 J,1.3.1 解：有電源輸出特性，電流為零，端電壓為10V，輸出電流為2A，輸出電壓為9V。 根據(jù)電壓源模型，US10V RO=0.5 根據(jù)電流源模型，IS20 A RO=0.5,I,U,I,1.3.2解：Va=6V, Vb=9V, Vc=-1V, U=10V,1.3.3解：將兩個(gè)電流源變換為電壓源，計(jì)算串聯(lián)電路。 I0.2A,1.3.4解：電路看似復(fù)雜，先將兩個(gè)電壓源變換為電流源，分別合并電流源的電阻，再將電流源變換為電壓源，計(jì)算串聯(lián)電路。I526.2mA,2.1.1：，I1=1A，I2=4A，I31=0，U1=17V, U2=21V 2.1.4:這是一個(gè)受控源題目，流過2 電阻的電流為I=U/2，6電阻的電壓為U/6,(設(shè)電壓和電流的參考方向一致)，IS=4U(已知)，帶入節(jié)電電流方程，U=1.5V，I=0.75A 2.1.5：取d為參考點(diǎn)，列3個(gè)節(jié)電電流方程，兩個(gè)回路電壓方程（不能選恒流源支路列電壓方程），5條支路，5個(gè)方程，可解。最后計(jì)算恒流源上的電壓。I1=1A， I2=2A， I3=0.8A， I4=2.2A， I=0.2A， U=6.4V， 2.2.3：該題要求使用疊加原理解題，求直流電源中的電流，電壓源單獨(dú)作用，I0.8A，,R1,R2,R3,R4,3A,I1,I1,I,關(guān)鍵是電流源單獨(dú)作用，R1R2并聯(lián)，R3R4并聯(lián)，并聯(lián)支路電流的綜合都是3