探測器應用環(huán)境

1、電工與電子技術(shù)電工與電子技術(shù)Electrical and Electronic TechnologyElectrical and Electronic Technology電子技術(shù)教研室副教授：駱建偉電子技術(shù)教研室副教授：駱建偉電話：電話：84238423電郵：電郵：USR1ISR2USR1ISR21-5 1-5 理想電源模型及等效電源定理理想電源模型及等效電源定理IeSUeSR0戴維南定理戴維南定理R0諾頓定理諾頓定理求求I=?5A3 4 7 2AIbacI=0.5A+_15v_+8v7 3 I4 abc利用實際電源兩種模型轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。利用實際電源兩種模型轉(zhuǎn)換可以簡化電路計算。注意

2、注意：化簡時不能改變待求支路。：化簡時不能改變待求支路。A1A22228 I疊加原理疊加原理+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_I2R1I1R2ABE2I3R3+_+_AE1BI2R1I1R2I3R31. 其他電壓源短路、其他電流源開路。 2. 疊加時要注意方向。 3. 疊加原理不能用來計算功率。 例 用疊加原理求圖示電路中的電流I1和 I2 。IS10 V2 5 AR2I2I1R1US+_3 解ISR2I2I1R1恒流源單獨作用:RIIRR21S123A RIIRR12S122A R2I2I1R1US+_恒壓源單獨作用:UIIRRS12122A IIIIII1112221A4A 例

3、 圖示電路中已知US10 V，IS2 A，R14 ， R21 ， R35 ， R43 ， 試用疊加原理求通過理想電壓源的電流 I5和理想電流源兩端的電壓U6。返回US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_解 理想電壓源單獨作用時：US+_R1R2R3R4I2I4I5U6+_UUIIIRRRRSS524123410103.254153 UR IR I622441010131.75V4153 US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_理想電流源單獨作用時：RRIIIIIRRRR31524SS123445221.6 1.250.35A4 153 UR IR I622441

4、1.631.255.35V ISR1R2R3R4I2I4I5U6+_ 例 圖示電路中已知US10 V，IS2 A，R14 ， R21 ， R35 ， R43 ， 試用疊加原理求通過理想電壓源的電流 I5和理想電流源兩端的電壓U6。解返回US+_ISR1R2R3R4I1I2I4I3I5U6+_二電源共同作用時：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 圖示電路中已知US10 V，IS2 A，R14 ，

5、R21 ， R35 ， R43 ， 試用疊加原理求通過理想電壓源的電流 I5 和理想電流源兩端的電壓U6。 例 圖示電路中，R2 R3。當 IS0 時，I12 A, I2I34 A。求 IS10 A 時的 I1、I2 和 I3 。ISR1US1+_US2+_R3R2I1I2I3解 恒流源 IS10 A 單獨作用時，IRIIRRRIIRR132S2323S230 A5 A5 A ISR1R3R2I1I2I3則三個電源共同作用時：III123(20)A2A(45)A1A(45)A9A 第二章第二章 正弦交流電路正弦交流電路正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念2.3正弦交流電路的分析計算正弦交流

6、電路的分析計算 2.4電路的功率因數(shù)電路的功率因數(shù)單一參數(shù)交流電路單一參數(shù)交流電路2.22.1交流電交流電: 大小和方向都周期性變化、在一個周期上大小和方向都周期性變化、在一個周期上 的函數(shù)平均值為零。的函數(shù)平均值為零。正弦交流電正弦交流電: 按正弦規(guī)律變化的交流電。按正弦規(guī)律變化的交流電。瞬時值瞬時值最大值最大值初相位初相位最大值最大值角頻率角頻率初相位初相位角頻率角頻率正弦交流電的正弦交流電的三要素三要素 i = Im sin(t + )ImOit 正弦交流電的波形正弦交流電的波形2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念i t頻率頻率 f ：1s 內(nèi)變化的周期數(shù)（內(nèi)變化的周

7、期數(shù)（Hz）。）。 T2角頻率角頻率： 正弦量正弦量 1s 內(nèi)變化的弧度數(shù)。內(nèi)變化的弧度數(shù)。T1f =（一）交流電的周期、頻率、角頻率一）交流電的周期、頻率、角頻率=2(rad/s)T = 2fO2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念* 電網(wǎng)頻率：電網(wǎng)頻率： 中國中國 50 Hz 美國美國 、日本、日本 60 Hz小常識小常識* 有線通訊頻率：有線通訊頻率：300 - 5000 Hz * 無線通訊頻率：無線通訊頻率： 30 kHz 3104 MHz2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念I(lǐng) =Im2U =Um2E =Em2正弦電量的有效值：正弦電量的有效值：e

8、、i、uEm、Im、UmE、I、U瞬時值瞬時值最大值最大值有效值有效值（二）交流電瞬時值、最大值、有效值二）交流電瞬時值、最大值、有效值如果熱效應相當如果熱效應相當 Wd = Wa 則則 I 是是 i 的有效值。的有效值。RIRiWd = RI 2TWa = R i 2 dtT0問題與討論問題與討論 電器電器 220V最高耐壓最高耐壓 =300V 若購得一臺耐壓為若購得一臺耐壓為 300V 的電器，是否可用的電器，是否可用于于 220V 的交流線路上的交流線路上? ? 該電器最高耐壓低于電源電壓最大值該電器最高耐壓低于電源電壓最大值，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 電源電壓電源電壓 i = 10 sin（314 t + 30）Au = 311sin（314 t60）V相位差相位差: 同頻率同頻率的正弦電量的初相位之差。的正弦電量的初相位之差。相位相位初相位初相位（三）交流電的相位、初相位、相位差（三）交流電的相位、初相位、相位差 = 0 ： u 與與 i 同相位同相位; 0 180： u 超前于超前于 i ; 180 0 ： u 滯后于滯后于 i ; = 180： u 與與 i 反相（相位相反）。反相（相位相反）。假設：假設： = u i【解解】A)30314sin(22 tiV)45314sin(236

10、 tu（1）（2）波形圖如圖所示。）波形圖如圖所示。 例例 已知某負載的電流和電壓的有效值和初相位分別已知某負載的電流和電壓的有效值和初相位分別 是是2A 、- - ; 36V、 , , 頻率均為頻率均為 50 Hz。(1)(1)寫出它們的寫出它們的 瞬時值表達式；瞬時值表達式；(2)(2)畫出它們的波形圖；畫出它們的波形圖；(3) (3) 指出它們的幅指出它們的幅 值、角頻率以及二者之間的相位差。值、角頻率以及二者之間的相位差。3045（3） 幅值幅值 角頻率角頻率 相位差相位差電流電流 314 rad/s A2275電壓電壓 314 rad/s （u 超前于超前于i）V236 =2-1 2

11、-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念可以證明同頻率正弦波運算后，頻率不變。 222111 sin2 sin2 tUutUu如：如：結(jié)論結(jié)論: :因角頻率（因角頻率（ ）不變，所以以下）不變，所以以下討論討論同頻率同頻率正弦正弦波時，波時， 可不考慮，可不考慮，主要研究主要研究幅度與初相位幅度與初相位的變化的變化。 tUtUtUuuu sin2 sin2 sin2221121幅度、相位變化幅度、相位變化頻率不變頻率不變2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念同頻率的正弦交流電可以用一個復平面中處于同頻率的正弦交流電可以用一個復平面中處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該固定矢量的長度等于最大值，則為該固定矢量的長度等于最大值，則為最大值相量最大值相量 Im該固定矢量的長度等于有效值，則為該固定矢量的長度等于有效值，則為有效值相量有效值相量 I2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念1U12U22U 滯后于滯后于1U1U2U超前超前 滯后滯后？正弦波的相量表示法舉例正弦波的相量表示法舉例例例1：將將 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設：設：2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念21UUUU

13、222111 sin2 sin2tUutUu例例2：同頻率同頻率正弦波相加正弦波相加 - -平行四邊形法則平行四邊形法則22U1U12-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念注意注意 ：同頻率同頻率的的正弦量正弦量才能畫在一個圖中才能畫在一個圖中 新問題新問題提出：提出： 平行四邊形法則可以用于相量運算，但不方便。平行四邊形法則可以用于相量運算，但不方便。故引入故引入相量的復數(shù)運算法。相量的復數(shù)運算法。 相量相量 復數(shù)表示法復數(shù)表示法復數(shù)運算復數(shù)運算 2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念O+1+ j相量的復數(shù)表示法：相量的復數(shù)表示法：baU代數(shù)式代數(shù)式指數(shù)式指

14、數(shù)式極坐標式極坐標式三角式三角式U= a +j b= c (cos +j sin )= c e j= c加、減法：加、減法：A1A2 = (a1 a2) + j (b1 b2) 乘法乘法: A1A2 = c1 c21 + 2=A1A2c1c21 2除法：除法：2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念復數(shù)計算舉例復數(shù)計算舉例解解：A50j6.86301003024.141IV5 .190j110602206021 .311U例例1：已知瞬時值，求相量。已知瞬時值，求相量。已知已知: V3314sin1 .311A6314sin4 .141tuti求：求： i 、u 的相量的相量 2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念A50j6 .86301003024 .141 IV5 .190j110602206021 .311 U2203/UI1006/2-1 2-1 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念求：求：21ii 、例例2：已知相量，求瞬時值。已知相量，求瞬時值。 已知兩個頻率都為已知兩個頻率都為 1000 Hz 的正弦電流其相量的正弦電流其相量形式為：形式為：A10A6010030