電工學復(fù)習資料課件

1.4歐姆定律U、I參考方向相同時U、I參考方向相反時RU+–IRU+–I

表達式中有兩套正負號：(1)式前的正負號由U、I參考方向的關(guān)系確定；(2)U、I值本身的正負那么說明實際方向與參考方向之間的關(guān)系。通常取U、I參考方向相同。U=IR

U=–IR解:對圖(a)有,U=IR例:應(yīng)用歐姆定律對以下圖電路列出式子，并求電阻R。對圖(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A電流的參考方向與實際方向相反電壓與電流參考方向相反P10P12練習與思考：3.電源與負載的判別U、I參考方向不同，P=UI

0，P=UI

0，負載。U、I參考方向相同，P=UI0，

P=UI

0，(1)根據(jù)U、I的實際方向判別(2)根據(jù)U、I的參考方向判別電源：U、I實際方向相反，即電流從“+〞端流出，〔發(fā)出功率〕負載：U、I實際方向相同，即電流從“-〞端流出。〔吸收功率〕負載；電源。電源；思考P17作業(yè)P261.6基爾霍夫定律支路：電路中的每一個分支。一條支路流過一個電流，稱為支路電流。結(jié)點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點。回路：由支路組成的閉合路徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。I1I2I3123ba+-E2R2+-R3R1E1基爾霍夫電流定律(KCL定律)1．定律即:

Ｉ入=

Ｉ出

在任一瞬間，流向某一結(jié)點的電流之和等于流出該結(jié)點的電流之和。實質(zhì):電流連續(xù)性的表達?；?Ｉ=0對結(jié)點a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0基爾霍夫電流定律〔KCL〕用來確定連接在同一結(jié)點上的各支路電流間的關(guān)系。ba+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍局部電路的任一假設(shè)的閉合面。2．推廣I=?例:I=0IA+IB+IC=02

+_+_I5

1

1

5

6V12VIAIBICAIBCIABACBIC廣義結(jié)點在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。基爾霍夫電壓定律〔KVL定律)1．定律即：

U=0在任一瞬間，從回路中任一點出發(fā)，以順時針或逆時針沿回路循行一周，那么在這個方向上電位升之和等于電位降之和。對回路1：對回路2：

E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0或I2R2+I3R3–E2=012基爾霍夫電壓定律〔KVL〕反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11．列方程前標注回路循行方向；

電位升=電位降E2=UBE+I2R2

U=0

I2R2–E2+

UBE

=02．應(yīng)用U=0列方程時，項前符號確實定：如果規(guī)定電位降取正號，那么電位升就取負號。3.開口電壓可按回路處理

注意：1對回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_KVL推廣應(yīng)用于假想的閉合回路E

RI

U=0U=E

RI或根據(jù)KVL可列出EIUR+_+_ABCUA+_UAB+_UB+_根據(jù)

U=0UAB=UA

UB

UA

UB

UAB=01.7電路中電位的概念及計算電位：電路中某點至參考點的電壓，記為“VX〞。通常設(shè)參考點的電位為零。1.電位的概念電位的計算步驟:

(1)任選電路中某一點為參考點，設(shè)其電位為零；

(2)標出各電流參考方向并計算；

(3)計算各點至參考點間的電壓即為各點的電位。某點電位為正，說明該點電位比參考點高；某點電位為負，說明該點電位比參考點低。2.1電阻串并聯(lián)連接的等效變換電阻的串聯(lián)特點:(1)各電阻一個接一個地順序相聯(lián)；兩電阻串聯(lián)時的分壓公式：R=R1+R2(3)等效電阻等于各電阻之和；(4)串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–(2)各電阻中通過同一電流；應(yīng)用：降壓、限流、調(diào)節(jié)電壓等。等效電阻2.1.2電阻的并聯(lián)兩電阻并聯(lián)時的分流公式：(3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和；(4)并聯(lián)電阻上電流的分配與電阻成反比。特點:(1)各電阻聯(lián)接在兩個公共的結(jié)點之間；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各電阻兩端的電壓相同；應(yīng)用：分流、調(diào)節(jié)電流等。2.3電源的兩種模型及其等效變換2.3.1電壓源模型

電壓源模型由上圖電路可得:U=E–IR0

IRLR0+-EU+–電壓源是由電動勢E和內(nèi)阻R0串聯(lián)的電源的電路模型。理想電壓源〔恒壓源〕(2)輸出電壓是一定值，恒等于電動勢。對直流電壓，有U

E。(3)恒壓源中的電流由外電路決定。特點:(1)內(nèi)阻R0

=0IE+_U+_RL外特性曲線IUEO2.3.2電流源模型IRLU0=ISR0

電流源的外特性IU理想電流源OIS電流源是由電流IS和內(nèi)阻R0并聯(lián)的電源的電路模型。由上圖電路可得:假設(shè)R0=理想電流源:I

IS

假設(shè)R0>>RL，IIS，可近似認為是理想電流源。電流源電流源模型R0UR0UIS+－理想電流源〔恒流源)(2)輸出電流是一定值，恒等于電流IS；(3)恒流源兩端的電壓U由外電路決定。特點:(1)內(nèi)阻R0

=；RL外特性曲線

IUISOIISU+_2.3.3電源兩種模型之間的等效變換由圖a：

U=E－IR0由圖b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–電壓源等效變換條件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–電流源2.7戴維寧定理與諾頓定理

二端網(wǎng)絡(luò)的概念：二端網(wǎng)絡(luò)：具有兩個出線端的局部電路。無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源。有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源。無源二端網(wǎng)絡(luò)有源二端網(wǎng)絡(luò)baE+–R1R2ISR3R4baE+–R1R2ISR3abRab無源二端網(wǎng)絡(luò)+_ER0ab電壓源〔戴維寧定理〕電流源〔諾頓定理〕ab有源二端網(wǎng)絡(luò)abISR0無源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電阻有源二端網(wǎng)絡(luò)可化簡為一個電源戴維寧定理任何一個有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個電動勢為E的理想電壓源和內(nèi)阻R0串聯(lián)的電源來等效代替。有源二端網(wǎng)絡(luò)RLab+U–IER0+_RLab+U–I等效電源的內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去〔理想電壓源短路，理想電流源開路〕后所得到的無源二端網(wǎng)絡(luò)a、b兩端之間的等效電阻。

等效電源的電動勢E

就是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0，即將負載斷開后a、b兩端之間的電壓。等效電源例1：電路如圖，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，試用戴維寧定理求電流I3。注意：“等效〞是指對端口外等效即用等效電源替代原來的二端網(wǎng)絡(luò)后，待求支路的電壓、電流不變。ER0+_R3abI3等效電源有源二端網(wǎng)絡(luò)E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–ab解：(1)斷開待求支路求等效電源的電動勢E例1：電路如圖，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，試用戴維寧定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2E1IE2+–R1+–ab+U0–E也可用結(jié)點電壓法、疊加原理等其它方法求。E=

U0=E2+I

R2=20V+2.5

4

V=30V或：E=

U0=E1–I

R1=40V–2.5

4

V

=30V解：(2)求等效電源的內(nèi)阻R0

除去所有電源(理想電壓源短路，理想電流源開路)例1：電路如圖，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4,R3=13，試用戴維寧定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2R1abR0從a、b兩端看進去，

R1和R2并聯(lián)實驗法求等效電阻R0=U0/ISC解：(3)畫出等效電路求電流I3例1：電路如圖，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，試用戴維寧定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abER0+_R3abI3第三章結(jié)論4.換路前,假設(shè)uC(0-)0,換路瞬間(t=0+等效電路中),電容元件用一理想電壓源替代,其電壓為uc(0+);換路前,假設(shè)iL(0-)0,在t=0+等效電路中,電感元件用一理想電流源替代，其電流為iL(0+)。2.換路前,假設(shè)儲能元件沒有儲能,換路瞬間(t=0+的等效電路中)，可視電容元件短路，電感元件開路。3.換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)，儲能元件有儲能〔t=0-等效電路中〕：電容元件視為開路；電感元件視為短路。1.換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)，儲能元件沒有儲能〔t=0-等效電路中值為0〕：電容元件視為短路；電感元件視為開路。：代表一階電路中任一電壓、電流函數(shù)式中,初始值--（三要素）

穩(wěn)態(tài)值--時間常數(shù)

--在直流電源鼓勵的情況下，一階線性電路微分方程解的通用表達式：

利用求三要素的方法求解暫態(tài)過程，稱為三要素法。一階電路都可以應(yīng)用三要素法求解，在求得、和

的基礎(chǔ)上,可直接寫出電路的響應(yīng)(電壓或電流)。3.6.3RL電路的全響應(yīng)1.變化規(guī)律

(三要素法)+-R2R14

6

U12Vt=0-時等效電路t=012V+-R1LS1HU6

R23

4

R3+-12V+-R1LSU6

R23

4

R3t=

時等效電路+-R1L6

R23

4

R31H用三要素法求2.變化規(guī)律+-R11.2AU6

R23

4

R3t=0+等效電路+-21.2O變化曲線變化曲線42.40+-R1iLU6

R23

4

R3t=時等效電路+-用三要素法求解解:已知：S在t=0時閉合，換路前電路處于穩(wěn)態(tài)。求:電感電流例:t=0ˉ等效電路2

1

3AR12

由t=0ˉ等效電路可求得(1)求uL(0+),iL(0+)t=03AR3IS2

1

1H_+LSR2R12

由t=0+等效電路可求得(2)求穩(wěn)態(tài)值t=0+等效電路2

1

2AR12

+_R3R2t=

等效電路2

1

2

R1R3R2由t=

等效電路可求得t=03AR3IS2

1

1H_+LSR2R12

(3)求時間常數(shù)起始值-4V穩(wěn)態(tài)值2A0tiL,uL變化曲線t=03AR3IS2

1

1H_+LSR2R12

2

1

R12

R3R2L第四章4.1

正弦電壓與電流設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小幅值、角頻率、初相位成為正弦量的三要素。初相位：決定正弦量起始位置

Im

2TiO4.2正弦量的相量表示法瞬時值表達式波形圖

１.正弦量的表示方法重點必須小寫相量uO？正誤判斷1.：？有效值？3.已知：復(fù)數(shù)瞬時值j45

?？最大值？？

負號2.已知：4.已知：指出以下各式中哪些是對的，哪些是錯的？在電阻電路中：在電感電路中：在電容電路中：【練習】單一參數(shù)電路中的根本關(guān)系小結(jié)參數(shù)LCR基本關(guān)系阻抗相量式相量圖令則Z的模表示u、i的大小關(guān)系，輻角〔阻抗角〕為u、i的相位差。Z

是一個復(fù)數(shù)，不是相量，上面不能加點。阻抗復(fù)數(shù)形式的歐姆定律注意根據(jù)電路參數(shù)與電路性質(zhì)的關(guān)系：阻抗模：阻抗角：當XL>XC時，

>0，u超前i呈感性當XL<XC時，

<0，u滯后i呈容性當XL=XC時，

=0，u.

i同相呈電阻性

由電路參數(shù)決定。2)相量圖(

>0感性)XL

>

XC參考相量由電壓三角形可得:電壓三角形(

<0容性)XL

<

XCRjXL-jXC+_+_+_+_2)相量圖由阻抗三角形：電壓三角形阻抗三角形2.功率關(guān)系(1)瞬時功率RLC+_+_+_+_(2)平均功率P〔有功功率〕單位:W總電壓總電流u與i的夾角cos

稱為功率因數(shù)，用來衡量對電源的利用程度。(3)無功功率Q單位：var總電壓總電流u與i的夾角根據(jù)電壓三角形可得：電阻消耗的電能根據(jù)電壓三角形可得：電感和電容與電源之間的能量互換阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形SQP將電壓三角形的有效值同除I得到阻抗三角形將電壓三角形的有效值同乘I得到功率三角形R正誤判斷？？？？在RLC串聯(lián)電路中，

？？？？

？？？？？

？設(shè)例1：一般用相量式計算::求:+-V讀數(shù)為141V

求：A、V的讀數(shù)：I1=10A