注冊(cè)電氣工程師考試輔導(dǎo).1

1、注冊(cè)電氣工程師考試輔導(dǎo)注冊(cè)電氣工程師考試輔導(dǎo)電路基礎(chǔ)部分電路基礎(chǔ)部分一、電路的基本概念一、電路的基本概念和基本定律和基本定律考試點(diǎn)考試點(diǎn) 1、掌握掌握電阻、獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源、電阻、獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源、受控源、電容、電感、耦合電感、理想受控源、電容、電感、耦合電感、理想變壓器諸元件的定義、性質(zhì)變壓器諸元件的定義、性質(zhì) 2、掌握掌握電流、電壓參考方向的概念電流、電壓參考方向的概念 3、熟練掌握基爾霍夫定律熟練掌握基爾霍夫定律1.1 1.1 掌握諸元件的掌握諸元件的定義、性質(zhì)定義、性質(zhì)電阻元件電阻元件一、歐姆定律一、歐姆定律流過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。流過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電

2、壓成正比。根據(jù)歐姆定律，電阻兩端的電壓和電流之間的關(guān)系可寫(xiě)成：根據(jù)歐姆定律，電阻兩端的電壓和電流之間的關(guān)系可寫(xiě)成：u=iR在電壓和電流的在電壓和電流的關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)方向下方向下u=iR在電壓和電流在電壓和電流非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)方向下方向下u= - iRRi+_uRi+_u1、定義、定義G=1/R2、單位、單位S（西門(mén)子）（西門(mén)子）電阻的單位為電阻的單位為(歐姆歐姆)，計(jì)量高電阻時(shí)，則以計(jì)量高電阻時(shí)，則以k 和和M 為單位。為單位。二、電導(dǎo)二、電導(dǎo)三、電阻元件的伏安特性三、電阻元件的伏安特性以電壓和電流為坐標(biāo)，以電壓和電流為坐標(biāo)，畫(huà)出電壓和電流的關(guān)系曲線。畫(huà)出電壓和電流的關(guān)系曲線。Oui電容元件電容元件一、

3、電容的定義一、電容的定義 uqC + u -+q -qCi二、電容的特性方程二、電容的特性方程dtdqi dtduCi 三、電容元件的特性方程的積分式三、電容元件的特性方程的積分式diCutut)(1)0()(0ti(t)O t1 t2 t3 tOu(t)tu(t)Ott1 t2 t3i(t)O四、電容元件儲(chǔ)存的能量四、電容元件儲(chǔ)存的能量)(21)(2tCutWc電容元件在任何時(shí)刻電容元件在任何時(shí)刻t 所儲(chǔ)存的所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量電場(chǎng)能量 電感元件電感元件+-uiLL,一、線圈的磁通和磁通鏈一、線圈的磁通和磁通鏈dttdu)(如果如果u的參考方向與電流的參考方向與電流i 的參考方向一致的參考方向一

4、致線性電感元件的自感磁通鏈與元件中電流有以下關(guān)系線性電感元件的自感磁通鏈與元件中電流有以下關(guān)系LiL二、電感元件的特性方程二、電感元件的特性方程+-uiLdtdiLu 三、電感元件特性方程的積分形式三、電感元件特性方程的積分形式tduLiti0)(1)0()(四、電感元件儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量四、電感元件儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量)(212tLiWLdttdu)(LiL 電壓源和電流源電壓源和電流源一、電壓源一、電壓源1、特點(diǎn)、特點(diǎn)（1）電壓）電壓u(t)的函數(shù)是的函數(shù)是固定固定的，不會(huì)因它所聯(lián)接的，不會(huì)因它所聯(lián)接的外電路的不同而改變。的外電路的不同而改變。（2）電流電流則隨與它聯(lián)接的外電路的不同而則隨與它聯(lián)接的

5、外電路的不同而不同不同。2、圖形符號(hào)、圖形符號(hào)+-SuSU只用來(lái)表只用來(lái)表示直流示直流Ot)(tust)(tusO既可以表示直流既可以表示直流也可以表示交流也可以表示交流+-Su+-suu i = 0+-suu i+-Su外電路外電路3、電壓源的不同狀態(tài)、電壓源的不同狀態(tài)空載空載有載有載4、特殊情況、特殊情況0su電壓為零的電壓源相當(dāng)于短路。電壓為零的電壓源相當(dāng)于短路。伏安特性伏安特性電壓源模型電壓源模型oIREUIUEUIRO+-ERo越大越大斜率越大斜率越大理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源）: : RO= 0 時(shí)的電壓源時(shí)的電壓源.特點(diǎn)特點(diǎn)：( (1）輸出電）輸出電 壓不變，其值恒

6、等于電動(dòng)勢(shì)。壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。 即即 Uab E； （2）電源中的電流由外電路決定。）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性伏安特性IUabE恒壓源中的電流由外電路決定恒壓源中的電流由外電路決定設(shè)設(shè): E=10VIE+_abUab2 R1當(dāng)當(dāng)R1 R2 同時(shí)接入時(shí)：同時(shí)接入時(shí)： I=10AR22 例例 當(dāng)當(dāng)R1接入時(shí)接入時(shí) ： I=5A則：則：REI 恒壓源特性中不變的是：恒壓源特性中不變的是：_E恒壓源特性中變化的是：恒壓源特性中變化的是：_I_ 會(huì)引起會(huì)引起 I 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變I 的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是_

7、 的變化。的變化。大小大小方向方向+_I恒壓源特性小結(jié)恒壓源特性小結(jié)EUababR1、特點(diǎn)、特點(diǎn)（1）電流）電流i(t)的函數(shù)是的函數(shù)是固定固定的，不會(huì)因它所聯(lián)接的外的，不會(huì)因它所聯(lián)接的外電路的不同而改變。電路的不同而改變。（2）電壓則隨與它所聯(lián)接的外電路的不同而不同電壓則隨與它所聯(lián)接的外電路的不同而不同。2、圖形符號(hào)、圖形符號(hào)si二、電流源二、電流源si+-u=0i外電路外電路sii短路短路有載有載4、特殊情況、特殊情況0si電流為零的電流源相當(dāng)于開(kāi)路。電流為零的電流源相當(dāng)于開(kāi)路。+-u3、電流源的不同狀態(tài)、電流源的不同狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)電流源標(biāo)準(zhǔn)電流源ISROabUabIoabSRUIIIsUabI

8、外特性外特性 電流源模型電流源模型RORO越大越大特性越陡特性越陡理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源):): RO= 時(shí)的電流源時(shí)的電流源. 特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流流源電流 IS； abIUabIsIUabIS伏伏安安特特性性（2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè)設(shè): IS=1 A R=10 時(shí)，時(shí)， U =10 V R=1 時(shí)，時(shí)， U =1 V則則:例例恒流源特性小結(jié)恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：恒流源特性中不變的是：_Is恒流源特性中變化的是：

9、恒流源特性中變化的是：_Uab_ 會(huì)引起會(huì)引起 Uab 的變化。的變化。外電路的改變外電路的改變Uab的變化可能是的變化可能是 _ 的變化，的變化， 或者是或者是 _的變化。的變化。大小大小方向方向RIUsababIUabIsR恒流源舉例恒流源舉例IcIbUcebcII 當(dāng)當(dāng) I b 確定后，確定后，I c 就基本確定了。在就基本確定了。在 IC 基本恒定基本恒定的范圍內(nèi)的范圍內(nèi) ，I c 可視為恒流源可視為恒流源 (電路元件的抽象電路元件的抽象) 。cebIb+-E+-晶體三極管晶體三極管UceIc電壓源中的電流電壓源中的電流如何決定如何決定？電流電流源兩端的電壓等源兩端的電壓等于多少于多少

10、？例例IE R_+abUab=?Is原則原則：I Is s不能變，不能變，E E 不能變。不能變。EIRUab電壓源中的電流電壓源中的電流 I= IS恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒壓源恒流源恒流源不不 變變 量量變變 化化 量量E+_abIUabUab = E （常數(shù)）（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)外電路負(fù)載對(duì) Uab 無(wú)影響。無(wú)影響。IabUabIsI = Is （常數(shù)）（常數(shù)）I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)外電路負(fù)載對(duì) I 無(wú)影響。無(wú)影響。輸出電流輸出電流 I 可變可

11、變 - I 的大小、方向均的大小、方向均由外電路決定由外電路決定端電壓端電壓Uab 可變可變 -Uab 的大小、方向的大小、方向均由外電路決定均由外電路決定受控電源受控電源一、電源的分類一、電源的分類電源電源獨(dú)立電源獨(dú)立電源受控源受控源電壓源的電壓和電流源的電壓源的電壓和電流源的電流電流,不受外電路的影響。不受外電路的影響。作為電源或輸入信號(hào)時(shí)，作為電源或輸入信號(hào)時(shí)，在電路中起在電路中起“激勵(lì)激勵(lì)”作用。作用。受控電壓源的電壓和受控電壓源的電壓和受控電流源的電流不是受控電流源的電流不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某部分的電流受電路中某部分的電流或電壓控制的或電壓控制的。又稱

12、為非獨(dú)立電源。又稱為非獨(dú)立電源。二、以晶體管為例二、以晶體管為例BECBiCiBCii三、受控三、受控 源源 的類型的類型、電壓控制電壓源、電壓控制電壓源(VCVS)1u1u2、電壓控制電流源、電壓控制電流源(VCCS)1gu1u3、電流控制電壓源、電流控制電壓源(CCVS)1i1i1ri4、電流控制電流源（、電流控制電流源（CCCS）1iBECBiCiBiCiR1R2BCii11RUiB22RiUC等效電路模型受控源分類受控源分類U11 UE壓控電壓源壓控電壓源+-1 UE+-E壓控電流源壓控電流源U112 UgI I212 UgI 流控電流源流控電流源12 III2I112 III1+-1

13、 IrE流控電壓源流控電壓源1 IrE +-E含有耦合電感電路的計(jì)算含有耦合電感電路的計(jì)算-預(yù)備知識(shí)預(yù)備知識(shí)一、互感一、互感11211L1N2L2N1i1i+_ _21u112211211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i1、自感磁通鏈、自感磁通鏈 線圈線圈1中的電流產(chǎn)生的磁通在穿越自身的線圈時(shí)，中的電流產(chǎn)生的磁通在穿越自身的線圈時(shí)，所產(chǎn)生的磁通鏈。所產(chǎn)生的磁通鏈。中的一部分或全部交鏈線圈中的一部分或全部交鏈線圈2時(shí)產(chǎn)生的磁通鏈。時(shí)產(chǎn)生的磁通鏈。2、互感磁通鏈、互感磁通鏈11設(shè)為1121設(shè)為磁通（鏈）符號(hào)中磁通（鏈）符號(hào)中雙下標(biāo)雙下標(biāo)的含義：的含義：第第1個(gè)下標(biāo)表示該磁通（鏈）所

14、在線圈的編號(hào)，個(gè)下標(biāo)表示該磁通（鏈）所在線圈的編號(hào)，第第2個(gè)下標(biāo)表示產(chǎn)生該磁通（鏈）的施感電流所在個(gè)下標(biāo)表示產(chǎn)生該磁通（鏈）的施感電流所在線圈的編號(hào)。線圈的編號(hào)。同樣線圈同樣線圈2中的電流中的電流i2也產(chǎn)生自感磁通鏈也產(chǎn)生自感磁通鏈22和互感磁通鏈和互感磁通鏈12 （圖中未標(biāo)出）（圖中未標(biāo)出）11211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i這就是彼此這就是彼此耦合耦合的情況。的情況。耦合線圈中的磁通鏈等于自感磁通鏈和互感耦合線圈中的磁通鏈等于自感磁通鏈和互感磁通鏈兩部分的代數(shù)和，磁通鏈兩部分的代數(shù)和，如線圈如線圈1 和和2 中的磁通鏈分別為中的磁通鏈分別為21和則有則有1211122

15、21211211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i二、互感系數(shù)二、互感系數(shù)當(dāng)周圍空間是當(dāng)周圍空間是各向同性各向同性的線性磁介質(zhì)時(shí)，每一的線性磁介質(zhì)時(shí)，每一種磁通鏈都與產(chǎn)生它的施感電流成正比，種磁通鏈都與產(chǎn)生它的施感電流成正比，1111iL2222iL互感磁通鏈互感磁通鏈21212iM12121iM即有自感磁通鏈：即有自感磁通鏈：上式中上式中M12和和M21稱為互感系數(shù)，簡(jiǎn)稱稱為互感系數(shù)，簡(jiǎn)稱互感互感。互感用符號(hào)互感用符號(hào)M表示，單位為表示，單位為H。可以證明，可以證明，M12=M21，所以當(dāng)只有兩個(gè)線圈有耦合時(shí)，可以略去所以當(dāng)只有兩個(gè)線圈有耦合時(shí)，可以略去M的下標(biāo)，的下標(biāo)，即可令

16、即可令M=M12=M21兩個(gè)耦合線圈的磁通鏈可表示為：兩個(gè)耦合線圈的磁通鏈可表示為：1211122212= L1i1 M i2= M i1 +L2i2上式表明，耦合線圈中的磁通鏈與施感電流上式表明，耦合線圈中的磁通鏈與施感電流成成線性線性關(guān)系，是各施感電流獨(dú)立產(chǎn)生的磁通鏈疊加關(guān)系，是各施感電流獨(dú)立產(chǎn)生的磁通鏈疊加的結(jié)果。的結(jié)果。M前的號(hào)是說(shuō)明磁耦合中，互感作用的兩種可能性。前的號(hào)是說(shuō)明磁耦合中，互感作用的兩種可能性?！?”號(hào)表示互感磁通鏈與自感磁通鏈方向一致，稱號(hào)表示互感磁通鏈與自感磁通鏈方向一致，稱為互感的為互感的“增助增助”作用；作用；“- -”號(hào)則相反，表示互感的號(hào)則相反，表示互感的“削

17、弱削弱”作用。作用。為了便于反映為了便于反映“增助增助”或或“削弱削弱”作用和簡(jiǎn)化圖形作用和簡(jiǎn)化圖形表示，采用同名端標(biāo)記方法。表示，采用同名端標(biāo)記方法。三、同名端三、同名端1、同名端的引入、同名端的引入1 = L1i1 M i22 = M i1 +L2i22、同名端、同名端對(duì)兩個(gè)有耦合的線圈各取一個(gè)端子，并用相同對(duì)兩個(gè)有耦合的線圈各取一個(gè)端子，并用相同的符號(hào)標(biāo)記，這一對(duì)端子稱為的符號(hào)標(biāo)記，這一對(duì)端子稱為“同名端同名端”。當(dāng)一對(duì)施。當(dāng)一對(duì)施感電流從同名端流進(jìn)（或流出）各自的線圈時(shí)，互感感電流從同名端流進(jìn)（或流出）各自的線圈時(shí)，互感起增助作用。起增助作用。*11211L1N2L2N1i1i+_ _

18、21u11222ii1i2L1L2u1u21122M1= L1 i1 + M i22= M i1 + L2 i2*11211L1N2L2N1i1i+_ _21u11222i四、互感電壓四、互感電壓如果兩個(gè)耦合的電感如果兩個(gè)耦合的電感L1和和L2中有變動(dòng)的電流，中有變動(dòng)的電流，各電感中的磁通鏈將隨電流變動(dòng)而變動(dòng)。各電感中的磁通鏈將隨電流變動(dòng)而變動(dòng)。設(shè)設(shè)L1和和L2的電壓和電流分別為的電壓和電流分別為u1、i1和和u2、i2，且都取關(guān)聯(lián)參考方向，互感為且都取關(guān)聯(lián)參考方向，互感為M，則有：，則有：dtdiMdtdiLdtdu21111dtdiLdtdiMdtdu22122令自感電壓令自感電壓dtdi

19、Lu1111dtdiLu2222互感電壓互感電壓dtdiMu121dtdiMu212u12是變動(dòng)電流是變動(dòng)電流i2在在L1中產(chǎn)生的互感電壓，中產(chǎn)生的互感電壓，u21是變動(dòng)電流是變動(dòng)電流i1在在L2中產(chǎn)生的互感電壓。中產(chǎn)生的互感電壓。所以耦合電感的電壓是自感電壓和互感電壓疊所以耦合電感的電壓是自感電壓和互感電壓疊加的結(jié)果。加的結(jié)果?；ジ须妷呵暗幕ジ须妷呵暗摹?”或或“- -”號(hào)的正確選取是寫(xiě)出號(hào)的正確選取是寫(xiě)出耦合電感端電壓的關(guān)鍵，耦合電感端電壓的關(guān)鍵，說(shuō)明說(shuō)明自感電壓自感電壓dtdiLu1111dtdiLu2222互感電壓互感電壓dtdiMu121dtdiMu212如果互感電壓如果互感電壓 “

20、+”極性端子與產(chǎn)生它的電流極性端子與產(chǎn)生它的電流流進(jìn)的端子為一對(duì)同名端，互感電壓前應(yīng)取流進(jìn)的端子為一對(duì)同名端，互感電壓前應(yīng)取 “+ ”號(hào)，號(hào)，反之取反之取 “- -”號(hào)。號(hào)。dtdiMu121Mi2u12dtdiMu212ML1L2u21i1選取原則選取原則可簡(jiǎn)明地表述如下：可簡(jiǎn)明地表述如下：五、互感電壓的等效受控源表示法五、互感電壓的等效受控源表示法當(dāng)施感電流為同頻正弦量時(shí)，在正弦穩(wěn)態(tài)情況下，當(dāng)施感電流為同頻正弦量時(shí)，在正弦穩(wěn)態(tài)情況下，電壓、電流方程可用電壓、電流方程可用相量形式相量形式表示表示:2111IMjILjU2212ILjIMjU1U1Lj2IMj1I2U2Lj2I1IMj六、耦合

21、系數(shù)六、耦合系數(shù)工程上為了定量地描述兩個(gè)耦合線圈的耦合工程上為了定量地描述兩個(gè)耦合線圈的耦合緊疏緊疏程度，把兩線圈的互感磁通鏈與自感磁通鏈的程度，把兩線圈的互感磁通鏈與自感磁通鏈的比值的幾何平均值定義為耦合因數(shù)，記為比值的幾何平均值定義為耦合因數(shù)，記為k22211112|defk121LLMkdefk的大小與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)、相互位置以及周的大小與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)、相互位置以及周圍磁介質(zhì)有關(guān)。改變或調(diào)整它們的相互位置有可能圍磁介質(zhì)有關(guān)。改變或調(diào)整它們的相互位置有可能改變耦合因數(shù)的大小。改變耦合因數(shù)的大小。含有耦合電感電路的計(jì)算含有耦合電感電路的計(jì)算一、兩個(gè)互感線圈的串聯(lián)一、兩個(gè)互感線圈的串聯(lián)1、反

22、向串聯(lián)（互感起、反向串聯(lián)（互感起“削弱削弱”作用）作用）dtdiMLiRdtdiMdtdiLiRu)( )(11111dtdiMLiRdtdiMdtdiLiRu)( )(22222R1L1R2L2Mu1u2udtdiMLLiRRuuu)2()(212121R1L1R2L2Mu1u2uu1u2R1R2L1-ML2-Mu無(wú)互感等效電路無(wú)互感等效電路dtdiMLLiRRuuu)2()(212121u1u2R1R2L1-ML2-Mu對(duì)正弦穩(wěn)態(tài)電路，可采用對(duì)正弦穩(wěn)態(tài)電路，可采用相量形式相量形式表示為表示為IMLLjRRU)2(2121IMLjRU)(222IMLjRU)(111IMLLjRRU)2(21

23、21為電流I)2(2121MLLjRRUIu1u2R1R2L1-ML2-Mu每一條耦合電感支路的阻抗和電路的輸入阻抗分別為：每一條耦合電感支路的阻抗和電路的輸入阻抗分別為：)2(212121MLLjRRZZZ)(222MLjRZ)(111MLjRZu1u2R1R2L1-ML2-Mu)2(212121MLLjRRZZZ反向串聯(lián)時(shí)，每一條耦合電感支路阻抗和輸入反向串聯(lián)時(shí)，每一條耦合電感支路阻抗和輸入阻抗都比無(wú)互感時(shí)的阻抗?。娍棺冃。@是由于阻抗都比無(wú)互感時(shí)的阻抗?。娍棺冃。?，這是由于互感的削弱作用，它類似于串聯(lián)電容的作用，常稱為互感的削弱作用，它類似于串聯(lián)電容的作用，常稱為互感的互感的“容性

24、容性”效應(yīng)。效應(yīng)。u1u2R1R2L1-ML2-Mu2、順向串聯(lián)、順向串聯(lián))2( 212121MLLjRRZZZ)(222MLjRZ)(111MLjRZ每一耦合電感支路的阻抗為：每一耦合電感支路的阻抗為：而而R1L1R2L2Mu1u2u二、并聯(lián)二、并聯(lián)UR11Lj2LjR23I2I1IMj01R1R23I11I2I1、同側(cè)并聯(lián)、同側(cè)并聯(lián)去耦等效電路去耦等效電路U01j(L1-M)jMj(L2-M)UR11Lj2LjR23I2I1IMj01R1R23I11I2I02、異側(cè)并聯(lián)、異側(cè)并聯(lián)去耦等效電路去耦等效電路U-jMj(L1+M)j(L2+M)5j7.53j6j12.5KI+- -U例：電壓例：

25、電壓U=50V，求當(dāng)開(kāi)關(guān)，求當(dāng)開(kāi)關(guān)K打開(kāi)和閉合時(shí)的電流。打開(kāi)和閉合時(shí)的電流。解：當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)解：當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)兩個(gè)耦合電感是順向串聯(lián)兩個(gè)耦合電感是順向串聯(lián))2(2121MLLjRRUI=1.52 / -75.96A5j7.53j6j12.5KI+- -U當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)兩個(gè)耦合電感相當(dāng)于異側(cè)并聯(lián)兩個(gè)耦合電感相當(dāng)于異側(cè)并聯(lián)利用去耦法，原電路等效為利用去耦法，原電路等效為53I+- -Uj13.5- j6j18.5I7.79 / -51.50A53I+- -Uj13.5- j6j18.55j7.53j6j12.5KI+- -U計(jì)算計(jì)算AB兩點(diǎn)間的電壓兩點(diǎn)間的電壓ABABB理想變壓器理想變壓器

26、空心變壓器空心變壓器一、變壓器的結(jié)構(gòu)一、變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器是電工、電子技術(shù)中常用的電氣設(shè)備，變壓器是電工、電子技術(shù)中常用的電氣設(shè)備，它是由兩個(gè)耦合線圈繞在一個(gè)共同的心子上制成。它是由兩個(gè)耦合線圈繞在一個(gè)共同的心子上制成。1、原邊回路（或初級(jí)回路）、原邊回路（或初級(jí)回路）一個(gè)線圈作為輸入，接入電源后形成的一個(gè)回路。一個(gè)線圈作為輸入，接入電源后形成的一個(gè)回路。2、副邊回路（或次級(jí)回路）、副邊回路（或次級(jí)回路）另一線圈作為輸出，接入負(fù)載后形成另一個(gè)回路。另一線圈作為輸出，接入負(fù)載后形成另一個(gè)回路。3、心子、心子空心變壓器的心子是空心變壓器的心子是非鐵磁非鐵磁材料制成的。材料制成的。R1R21Lj2L

27、j1122二、空心變壓器的電路模型二、空心變壓器的電路模型負(fù)載設(shè)為電阻和電感串聯(lián)。負(fù)載設(shè)為電阻和電感串聯(lián)。RLjXL1U2U1I2I+_Mj1U111)(ILjR2IMj+0)(2221IXjRLjRIjMLL2、電路方程、電路方程1、電路模型、電路模型3、原邊等效電路、原邊等效電路令令Z11 = R1+jL1，稱為原邊回路阻抗，稱為原邊回路阻抗 Z22 = R2+jL2+RL+jXL，稱為副邊回路阻抗，稱為副邊回路阻抗 ZM = jM Y11= 1/Z11 Y22= 1/Z22 R1R21Lj2Lj1122RLjXL1U2U1I2I+_Mj Z11 = R1+jL1 Z22 = R2+jL2

28、+RL+jXL ZM = jMY11= 1/Z11 Y22= 1/Z22 2221111YZZUIM112221112YZZUYZIMM222111)(YMZU1U111)(ILjR2IMj+0)(2221IXjRLjRIjMLL2111IZIZM122IZZM1222IXjRLjRjMILL2221111YZZUIM112221112YZZUYZIMM第一個(gè)式子中的分母第一個(gè)式子中的分母是原邊的輸入阻抗是原邊的輸入阻抗其中其中222111)(YMZU22211)(YMZ222)(YM稱為稱為引入阻抗引入阻抗，它是副邊的回路阻抗通過(guò)互感反映到原邊的等效阻抗。它是副邊的回路阻抗通過(guò)互感反映到原邊

29、的等效阻抗。引入阻抗的性質(zhì)與引入阻抗的性質(zhì)與Z22相反相反，即感性（容性）變?yōu)槿菪裕锤行裕ㄈ菪裕┳優(yōu)槿菪裕ǜ行裕?。（感性）?- -Z11222)(YM1U1I原邊等效電路原邊等效電路2221111)(YMZUI4、從副邊看進(jìn)去的含源一端口的一種等效電路、從副邊看進(jìn)去的含源一端口的一種等效電路02I得到此含源一端口在端子得到此含源一端口在端子2-2的開(kāi)路電壓的開(kāi)路電壓111UMYj戴維寧等效阻抗戴維寧等效阻抗 Zeq=R2 + jL2 + (M)2Y112IRLjXL+- -(M)2Y11111UMYj22112221112YZZUYZIMM 一、理想變壓器的電路模型一、理想變壓器的電路模型

30、u1u2n:1i1i2N1N21、電路模型、電路模型理想變壓器理想變壓器u1u2n:1i1i2N1N22211NuNu22211 nuuNNu或N1 i1 + N2 i2 = 0221211 iniNNi或2、原、副邊電壓和電流的關(guān)系、原、副邊電壓和電流的關(guān)系上式是根據(jù)圖中所示參考方向和同名端列出的上式是根據(jù)圖中所示參考方向和同名端列出的。n = N1 / N2，稱為理想變壓器的，稱為理想變壓器的變比變比。二、理想變壓器的功率二、理想變壓器的功率即輸入理想變壓器的即輸入理想變壓器的瞬時(shí)功率等于零瞬時(shí)功率等于零，所以它既不耗能也不儲(chǔ)能，所以它既不耗能也不儲(chǔ)能，它將能量由原邊全部傳輸?shù)捷敵?，它將?/p>

31、量由原邊全部傳輸?shù)捷敵?，在傳輸過(guò)程中，僅僅將電壓電流按變比作數(shù)值變換。在傳輸過(guò)程中，僅僅將電壓電流按變比作數(shù)值變換。2211NuNuN1 i1 + N2 i2 = 0將理想變壓器的兩個(gè)方程相乘將理想變壓器的兩個(gè)方程相乘得得u1 i1 + u2 i2 = 0空心變壓器如同時(shí)滿足下列空心變壓器如同時(shí)滿足下列3個(gè)條件，個(gè)條件，即經(jīng)即經(jīng)“理想化理想化”和和“極限化極限化”就演變?yōu)槔硐胱儔壕脱葑優(yōu)槔硐胱儔浩?。器。?）空心變壓器本身無(wú)損耗）空心變壓器本身無(wú)損耗（2）耦合因數(shù)）耦合因數(shù) k = 1（3）L1、L2和和M均為無(wú)限大，但保持均為無(wú)限大，但保持不變 21nLL三、空心變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)槔硐胱儔浩魅?、?/p>

32、心變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)槔硐胱儔浩魉?、阻抗變換四、阻抗變換理想變壓器對(duì)電壓、電流按變比變換的作用，理想變壓器對(duì)電壓、電流按變比變換的作用，還反映在阻抗的變換上。在正弦穩(wěn)態(tài)的情況下，當(dāng)還反映在阻抗的變換上。在正弦穩(wěn)態(tài)的情況下，當(dāng)理想變壓器副邊終端理想變壓器副邊終端2-2接入阻抗接入阻抗ZL時(shí)，則變壓器時(shí)，則變壓器原邊原邊1-1的輸入阻抗的輸入阻抗LZnIUnInUnIUZ22222211111n2ZL即為副邊折合至原邊的等效阻抗，即為副邊折合至原邊的等效阻抗，如副邊分別接入如副邊分別接入R、L、C時(shí)，折合至原邊將為時(shí)，折合至原邊將為n2R、n2L、2nC也就是變換了元件的參數(shù)。也就是變換了元件的參數(shù)。 最

33、大功率傳輸最大功率傳輸含源一端口向終端負(fù)載含源一端口向終端負(fù)載Z傳輸功率，當(dāng)傳輸傳輸功率，當(dāng)傳輸?shù)墓β瘦^?。ㄈ缤ㄓ嵪到y(tǒng)，電子電路中），而的功率較?。ㄈ缤ㄓ嵪到y(tǒng)，電子電路中），而不必計(jì)較傳輸效率時(shí)，常常要研究使負(fù)載獲得不必計(jì)較傳輸效率時(shí)，常常要研究使負(fù)載獲得最大功率（有功）的條件。最大功率（有功）的條件。Ns+_UZI11+_eqZZ+_UI11ocU戴維寧戴維寧定理定理獲得最大功率的條件為獲得最大功率的條件為eqXXeqRR 即有即有eqeqjXRZ*eqZ此時(shí)獲得的最大功率為此時(shí)獲得的最大功率為eqocRUP42max上述獲得最大功率的條件稱為上述獲得最大功率的條件稱為最佳匹配最佳匹配。設(shè)設(shè)

34、,eqeqeqjXRZjXRZ則負(fù)載吸收的有功功率為則負(fù)載吸收的有功功率為222)()(XXRRRUPeqeqoc1.2 1.2 電流和電壓電流和電壓的參考方向的參考方向 任意任意指定一個(gè)方向作為電流的方向。指定一個(gè)方向作為電流的方向。把電流看成代數(shù)量。把電流看成代數(shù)量。若電流的參考方向與它的實(shí)際方向若電流的參考方向與它的實(shí)際方向一致一致，則，則電流為電流為正值正值；若電流的參考方向與它的實(shí)際方向若電流的參考方向與它的實(shí)際方向相反相反，則，則電流為電流為負(fù)值負(fù)值。2、參考方向：、參考方向：1、實(shí)際方向：、實(shí)際方向：正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。一、電流一、電流3、電流參考方向的表示方法、

35、電流參考方向的表示方法ABiABi箭頭或雙下標(biāo)箭頭或雙下標(biāo)二、電壓二、電壓1、實(shí)際方向：、實(shí)際方向：高電位指向低電位的方向。高電位指向低電位的方向。2、參考方向：、參考方向：任意選定一個(gè)方向作為電壓的方向。任意選定一個(gè)方向作為電壓的方向。當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向一致一致時(shí)，時(shí)，電壓為電壓為正值正值；反之，當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向相反之，當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向相反時(shí)，電壓為負(fù)值。反時(shí)，電壓為負(fù)值。正負(fù)號(hào)正負(fù)號(hào)u_+ABUAB（高電位在前，低電位在后）（高電位在前，低電位在后） 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 頭頭uAB3、電壓參考方向的表示方法：、電壓參考方向

36、的表示方法：UAB= A- B電流的參考方向與電壓電流的參考方向與電壓 的參考方向的參考方向一致一致，則把，則把電流和電壓的這種參考方向稱為電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向;否則為否則為非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向。元件i+_u三、關(guān)聯(lián)參考方向三、關(guān)聯(lián)參考方向1、“實(shí)際方向?qū)嶋H方向”是物理中規(guī)定的，是物理中規(guī)定的，而而“參考方向參考方向”是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí)是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí)，任意假設(shè)的。，任意假設(shè)的。2、在以后的解題過(guò)程中，注意一定要、在以后的解題過(guò)程中，注意一定要先假定先假定“正方向正方向” (即在圖中表明物理量的參考即在圖中表明物理量的參考方向方向)，然

37、后再列方程計(jì)算然后再列方程計(jì)算。缺少缺少“參考方向參考方向”的物理量是無(wú)意義的。的物理量是無(wú)意義的。 注意注意1.3 1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 用來(lái)描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)用來(lái)描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系，其中包括基氏電流和基氏電壓兩個(gè)定律。系，其中包括基氏電流和基氏電壓兩個(gè)定律。名詞注釋名詞注釋結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)(node)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)支路支路(branch)：電路中每一個(gè)分支電路中每一個(gè)分支回路回路(loop)：電路中任一閉合路徑電路中任一閉合路徑支路數(shù)支路數(shù)b=5結(jié)點(diǎn)數(shù)結(jié)點(diǎn)數(shù)n=3回路數(shù)回路數(shù)l =6R1R2R3R4R5+_+_uS1uS21、內(nèi)容：、內(nèi)容：在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有與之相連在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有與之相連支路電流的代數(shù)和恒等于零。支路電流的代數(shù)和恒等于零。2、公式：、公式：0i3、說(shuō)明：、說(shuō)明：規(guī)定規(guī)定流入流入結(jié)點(diǎn)的電流前面取結(jié)點(diǎn)的電流前面取“+”號(hào)，號(hào)，流出流出結(jié)點(diǎn)的電流前面取結(jié)點(diǎn)的電流前面取“-”號(hào)。號(hào)。電流是流出結(jié)點(diǎn)還是流入結(jié)點(diǎn)按電流的電流是流出