第一章 霍爾霍夫

第一章霍爾霍夫第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月4

動態(tài)電路的分析電工電子技術(shù)2

正弦交流電路1

直流電路3

三相電路5

磁路和變壓器6

異步電動機7

繼電-接觸器控制8

工廠供電與安全用電9

電工測量第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月13

直流穩(wěn)壓電源11

基本放大電路10

電子電路中常用的器件12

集成運算放大器14

邏輯門電路15

組合邏輯電路16

觸發(fā)器及其應(yīng)用17

555電路及應(yīng)用18

D/A和A/D轉(zhuǎn)換器電工電子技術(shù)第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章直流電路本章的基本要求：1、掌握基爾霍夫定律，運用支路電流法分析計算兩個網(wǎng)孔的電路；2、掌握疊加定理和戴維寧定理；3、應(yīng)用基爾霍夫定律、疊加定理和戴維寧定理對直流電路進行分析計算。第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)基爾霍夫定律內(nèi)容與要求：1、掌握支路、節(jié)點和回路的概念；2、掌握基爾霍夫電流定理、電壓定理；本節(jié)的重點：掌握基爾霍夫電流定理、電壓定理本節(jié)的難點：基爾霍夫電壓定理第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月*基爾霍夫定律說明電路作為一個整體所服從的基本規(guī)律，即電路各部分電壓或各部分電流相互之間的內(nèi)在聯(lián)系?；鶢柣舴螂娏鞫?KCL)(Kirchhoff’sCurrentLaw)基爾霍夫電壓定律(KVL)(Kirchhoff’sVoltageLaw)1.基爾霍夫定律第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月支路：通常情況下，電路中的每一分支稱為支路；回路：電路中由一條或多條支路組成的閉合電路稱為回路，不含交叉支路的回路稱為網(wǎng)孔?；芈罚簣D中回路有三個，網(wǎng)孔只有兩個。節(jié)點：電路中三個或三個以上支路的聯(lián)結(jié)點。名詞注釋：ai1i2R3bus1_+_+R2R1us2i3支路：圖中有3條支路，其中兩條含電源的支路稱為有源支路。不含電源的支路稱為無源支路。節(jié)點：圖中有兩個結(jié)點a,b。第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月KCL表明了電路中節(jié)點處各支路電流間的相互關(guān)系。KCL依據(jù)：電流的連續(xù)性。I1I2I3I4內(nèi)容：任一瞬間，流入任一節(jié)點的電流之和等于由該節(jié)點流出的電流之和?；颍我凰查g流入任一節(jié)點電流的代數(shù)和等于零。基爾霍夫電流定律(KCL)即：I入=I出；或I入+I出=0第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月對節(jié)點a：-i1+i2+i3=0對節(jié)點b：-i3-i2+i1=0-i1+i2+i3=0兩邊乘以（-1）

故在圖中只對其中一個節(jié)點列電流方程。此節(jié)點稱為獨立節(jié)點，當(dāng)有n個節(jié)點時，n-1個節(jié)點是獨立的ai1i2R3bus1_+_+R2R1us2i3第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月廣義節(jié)點（包圍部分電路的任意封閉面）I1I6I3E1dbc_+R1_+_+R6R5R4R3R2E6E5a

基爾霍夫電流定律的擴展應(yīng)用--用于包圍部分電路的任意封閉面。結(jié)論:在電路中對任一閉合面，電流的代數(shù)和為零。即流進閉合面的電流等于流出閉合面的電流。--電流連續(xù)性的體現(xiàn)第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月例I=0I=?KCL的擴展應(yīng)用E2+_R2R4IsE1+_R3R1第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月回路：a-b-d-a電位升電位降I2I1I3E1dbc_+R1_+_+R6R5R4R3R2E6E5a基爾霍夫電壓定律(KVL)∑RI=∑E；KVL說明了電路中各部分電壓間的相互關(guān)系。

內(nèi)容：在任意時刻，一個閉合電路中，各段電阻上的電壓降的代數(shù)和等于各電源電動勢的代數(shù)和?；颉?.第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月或：從一點出發(fā)繞回路一周回到該點時，各段電壓的代數(shù)和等于零。R5E5E1dbc_+R1_+_+R6R4R3R2E6aI2I5I1I6I3I4注意：一般對獨立回路列電壓方程，網(wǎng)孔一般是獨立回路。在電路中，設(shè)有b條支路，n個節(jié)點，獨立回路數(shù)為b-(n-1)。第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月電位升電位降例E+_RabUabIKVL的擴展應(yīng)用--用于“開口”電路。第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月KVL的擴展應(yīng)用6v3Ω3Ω2Ω2v12v+-++--ab求開路電壓Uab解：先把電路改成如圖所示，求電流I。在回路1中，有6I=12-6I=1A根據(jù)KVL，在回路2中，得Uac+Ucb-Uab=0-2+12-3×1-Uab=0

Uab=7V由此看出，KVL不但適用閉合回路，對不閉合回路同樣適用,但需在開路處假設(shè)電壓（例中Uab)。在列電壓方程時，要注意開路電壓方向！+a6V2Ω2V-+-+-12V3Ω3Ωb+-I12c第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月電阻串聯(lián)：假定有n個電阻R1,R2……Rn，順序相接，其中沒有分支，稱為n個電阻串聯(lián)。特點：通過每個電阻的電流相同。1).串聯(lián)電路的分壓公式復(fù)習(xí)2.電阻的串聯(lián)與并聯(lián)iUR1R2RnR=R1+R2+…..+Rn=ΣRkk=1n分壓公式:uk=RkU/R第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2).并聯(lián)電路的分流公式并聯(lián)電路:假定有n個電阻R1,R2……Rn，并排連接，承受相同電壓，稱為n個電阻并聯(lián)。特點：加在每個電阻兩端的電壓相同R2i2uR1i1iin1/R=1/R1+1/R2+…..+1/Rn

=Σ1/Rknk=1分流公式:ik=u/Rk第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月兩個電阻并聯(lián)的分流公式R2I2UR1I1I第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電路的分析方法二、疊加原理三、戴維寧定理一、支路電流法第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月一、支路電流法內(nèi)容與要求：1、了解支路電流法的概念。2、掌握支路電流法分析解題方法。本節(jié)的重點：支路電流法解題方法本節(jié)的難點：支路電流法解題方法第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用基爾霍夫電流定律（KCL）、電壓定律（KVL）分別對節(jié)點和回路列方程，聯(lián)立求解。--以支路電流作為未知量的求解方法。支路電流法思路第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2、根據(jù)KCL對n個節(jié)點列“n-1”個獨立的電流方程。1、假定各支路電流的參考方向，網(wǎng)孔繞行方向。節(jié)點a：節(jié)點c：節(jié)點b：節(jié)點d：節(jié)點數(shù)n=4支路數(shù)b=66條支路6個未知電流，應(yīng)列6個方程。cR1R2bad+_E4R4R5E3R3+_R6I1I6I3I2I4I5解題步驟第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月abcd+_E4R4R5R1E3R3R2+_R6I1I6I3I2I4I54、解聯(lián)立方程組3、應(yīng)用KVL列b-(n-1)個獨立的回路電壓方程。常選網(wǎng)孔！得：設(shè)各回路的巡行如圖示。第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月二、疊加定理內(nèi)容與要求：掌握疊加定理及其應(yīng)用重點：疊加定理難點：疊加定理應(yīng)用第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月思路：將一個多電源共同作用的電路，轉(zhuǎn)化為多個單電源分別作用的電路。內(nèi)容：在多個電源共同作用的線性電路中，任一支路上的電壓或電流，都是各個電源單獨作用時，在該支路上產(chǎn)生的電壓或電流的疊加（代數(shù)和）。疊加定理第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月I2R1I1E1R2ABE2I3R3+_+_=R1E1R2ABR3+_I2’I1’I3’+R1R2ABE2R3+_I2”I1”I3”第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月1、疊加原理只適用于線性電路。2、疊加時只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)（包括電源的內(nèi)阻）不變。暫時不考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令E=0；暫時不考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令I(lǐng)s=0。=+EIsIsE疊加原理的應(yīng)用

幾點說明第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3、解題時要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向?？傠妷?、總電流是各分電壓、分電流的代數(shù)和。4、疊加原理只能用于求電壓或電流，不能用于求功率。功率不能疊加。少I3R3U3第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月5、運用疊加原理時也可以把電源分組求解，每個分電路可包含不止一個電源。+_+_=_+++_第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月例1:用疊加原理求圖示電路中的I。解:電流源單獨作用時電壓源單獨作用時10A2Ω1Ω5Ω+-10V4ΩII′=〔1/(1+4)〕×10=2AI″=10/5=2AI=I′+I″=4A返回第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月三、戴維寧定理1.有源二端網(wǎng)絡(luò)2.戴維寧定理3.解題步驟4.例題返回重點：戴維寧定理難點：戴維寧定理應(yīng)用第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月主目錄返回1、二端網(wǎng)絡(luò)--具有兩個端的網(wǎng)絡(luò)稱為二端網(wǎng)絡(luò)。有源二端網(wǎng)絡(luò)abUIE1E2abR2R1--++R3UI含有電源的二端線性網(wǎng)絡(luò)叫做有源二端線性網(wǎng)絡(luò).不含電源的二端線性網(wǎng)絡(luò)叫做無源二端線性網(wǎng)絡(luò)第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：“等效”是指端口對外電路等效。有源二端網(wǎng)絡(luò)RERo+_R2.戴維寧定理內(nèi)容：任意一個有源線性二端網(wǎng)絡(luò)，就其對外的效果來看，可以用一個電壓源和電阻的串聯(lián)組合來等效代替第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月等效電壓源的內(nèi)阻R0，等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源為零時，所得到的相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。等效電壓源的電動勢，等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開口端電壓；有源二端網(wǎng)絡(luò)E=Uoc相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)inoRR=ü

第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月所以Ro=Uoc/Is*

等效內(nèi)阻可將待求支路斷開求其開路電壓。再將其短路，求出短路電流。兩者的比值即為等效內(nèi)阻。EabRo-+E=Uoc主目錄返回b將R短路有：Is=E/RoEaRo-+Is第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3、用戴維寧定理解題的步驟（1）將待求電流或電壓的支路斷開標(biāo)上字母a、b,剩余部分是一個有源二端網(wǎng)絡(luò)，將其等效為一個電壓源。E=Uoc(將待求支路斷開后a,b兩點間的開路電壓）（2）求電壓源電動勢E

(Uoc)主目錄返回第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）求電壓源內(nèi)阻RoRo=Rab(將待求支路斷開后將恒壓源短路，恒流源開路后a,b兩點間的等效電阻）。（4）在圖示的回路中求出待求電流或電壓。主目錄返回第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月求：I=?4、戴維南定理的應(yīng)用解：求等效電源電動勢Ed。步驟1：斷開被求支路，求開端電壓Ux。UxUx=UA-UB設(shè)C為零電位點。UB=IS

R5R1R2R3+_E20

8

4

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IS1AABR1R2R3R4+_EI20

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3

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IS1A例1C第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月例1求UR1:采用疊加定理。UR1求A點電位：E單獨作用時:R1R2R3R5ABCE+_IUxR1R2R3+_E20

8

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IS1AAB第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月R1R2R3R5ISABC例1求UR1:采用疊加原理。求A點電位：IS

單獨作用時:UxR1R2R3+_E20

8

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IS1AABUR1第40頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月例1A點電位：步驟2：求等效電源的內(nèi)阻。去掉有源二端網(wǎng)絡(luò)中的電源，求相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Rd。RdUxR1R2R3