电工与电子技术前两章复习课件.ppt

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。元件及其组合。电路模型电路模型基本的理想电路元件：基本的理想电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成 电能的元件。电能的元件。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回

2、返回上一页上一页注意：注意：在参考方向选定后，电流在参考方向选定后，电流(或电压或电压)是代数量是代数量.若若 I=5A，则电流从则电流从 a 流向流向 b；若若 I=5A，则电流从，则电流从 b 流向流向 a。abRIabRU+若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 a 指向指向 b；若若 U=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 b 指向指向 a。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 元件或支路的元件或支路的u，i 采用采用一致一致的参考方向称之为的参考方向称之为关联关联参考方向参考方向，反之，称为非关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。关联

3、参考方向关联参考方向非关联参考方向非关联参考方向i+-+-iuu电压电流的电压电流的关联参考方向关联参考方向习惯取法：负载取关联参考方向、电源取非关联参考方向习惯取法：负载取关联参考方向、电源取非关联参考方向问题问题：参考方向不同会不会使得结果不同呢？：参考方向不同会不会使得结果不同呢？下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页l u,i 取取关联参考方向关联参考方向P=ui 表表示元件吸收的功率示元件吸收的功率P0 吸收正功率吸收正功率 (实际吸收实际吸收)P0 发出正功率发出正功率 (实际发出实际发出)P0,电容吸收功率电容吸收功率，电容充电，电容充电。p 0，电感吸收功率

4、。电感吸收功率。p0，电感发出功率。电感发出功率。l 电感的储能电感的储能)(212tLiWL下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页l电路符号电路符号1.1.理想电压源理想电压源l定义定义i+_其两端电压总能保持定值或一定其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其值与流过它的电的时间函数，其值与流过它的电流流 i 无关的元件叫理想电压源。无关的元件叫理想电压源。Su电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。与流经它的电流方向、大小无关。通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。通过电压源的电流由电源及外电

5、路共同决定。电压源不能短路！电压源不能短路！下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页其输出电流总能保持定值或一定的其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。无关的元件叫理想电流源。l 电路符号电路符号2.2.理想电流源理想电流源l 定义定义u+_电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关。电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关。Si电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。电流源不能开路！电流源不能开路！下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一

6、页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页受控源与独立源的比较受控源与独立源的比较独立源电压独立源电压(或电流或电流)由电源本身决定，与电由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或或电流电流)由控制量决定。由控制量决定。独立源在电路中起独立源在电路中起“激励激励”作用，在电路中产作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流对另一处的电压或电流电压或电流的控制关系的控制关系，在电路中不能作为，在电路中不能作为“激励激励”。下一页下一页总目录总目

7、录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.6 1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 分析电路的基本依据 两类约束2.拓扑约束 连接方式方面的约束1.元件约束 元件性质的约束（VCR）基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定律比如 欧姆定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页或者或者 =0 （代数和）（代数和）在任一时刻，对于任一结点，此结点所关联的所在任一时刻，对于任一结点，此结点所关联的所有支路电流的有支路电流的代数和代数和为零。为零。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；任

8、意结点处的反映；KCL是对结点处支路电流加的约束，是对结点处支路电流加的约束，与支路与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；非线性无关；KCL方程是按电流参考方向列写的，与电方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。在方程中一般取流出为流实际方向无关。在方程中一般取流出为正，流入为负。正，流入为负。明确下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页I=?例例:广义结点广义结点I=0IA IB IC=0ABCIAIBIC2+_+_I5 1 1 5 6V12V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页即：即：U

9、=0标定各元件电压参考方向。标定各元件电压参考方向。选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致，该电压在支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致，该电压在和式中取，否则取。和式中取，否则取。在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，电在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，电位升之和等于电位降之和。位升之和等于电位降之和。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律的实质反映了电路遵从能量守恒定律;KVL是对回路中的支路电压加的约束，与回路是对回路中的支路电压加的约束

10、，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；还是非线性无关；KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。方向无关。KVL也适用于电路中任一假想的回路（不完全回路）。也适用于电路中任一假想的回路（不完全回路）。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.KCL、KVL小结小结：KCL是对支路电流的线性约束，是对支路电流的线性约束，KVL是对是对回回路电压的线性约束。路电压的线性约束。KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。与组成支路的元件性质及参数无关。KCL表明在

11、每一节点上电荷是守恒的；表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是是能量守恒能量守恒的具体体现的具体体现(电压与路径无关电压与路径无关)。KCL、KVL只适用于集总参数的电路。只适用于集总参数的电路。利用KCL、KVL时，应对电路的结点与支路编时，应对电路的结点与支路编号，并指定有关回路的绕行方向，同时为支路号，并指定有关回路的绕行方向，同时为支路电压、电流选择参考方向，一般二者取关联参电压、电流选择参考方向，一般二者取关联参考方向考方向。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页、。线性电阻电路：线性电阻电路：仅由电源、仅由电源、和线性电阻构和线性电阻构成的电路成的电路下一页下一

12、页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页线性电阻电路的一般分析方法线性电阻电路的一般分析方法 普遍性：对任何线性电路都适用。普遍性：对任何线性电路都适用。线性电路的一般分析法就是根据线性电路的一般分析法就是根据KCL、KVL及及元件电压和电流关系列方程、解方程。根据列方程元件电压和电流关系列方程、解方程。根据列方程时所选变量的不同可分为支路电流法、回路电流法时所选变量的不同可分为支路电流法、回路电流法和结点电压法等。和结点电压法等。元件的电压、电流关系（元件的元件的电压、电流关系（元件的VCRVCR）。）。电路的连接关系电路的连接关系KCL，KVL定律。定律。l方法的基础方法的基础下一

13、页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页二端电路（一端口）等效的概念二端电路（一端口）等效的概念 两个二端电路，端口具有相同的电压、电流两个二端电路，端口具有相同的电压、电流关系关系,则称它们是等效的电路。则称它们是等效的电路。对外等效对外等效下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电阻的串联和并联电阻的串联和并联等效等效u+_Re qi+_R1R n+_u ki+_u1+_unuRkk1knk1eqRRRRRRnk等效等效+u_iReqiniR1R2RkRn+ui1i2ik_knkkneqGGGGGG121下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上

14、一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页SSRUI S下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页利用电源等效变换求解电流I 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页支路电流法支路电流法1 1.支路电流法支路电流法2 2.独立方程的列写独立方程的列写以各支路电流为未知量列写以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。电路方程分析电路的方法。从电路的从电路的n个结点中任意选择个结点中任意选择n-1个结点列写个结点列写KCL方程方程选择独立回路列写选择独立回路列写b-(n-1)个个K

15、VL方程。方程。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页支路电流法的一般步骤：支路电流法的一般步骤：标定各支路电流（电压）的参考方向；标定各支路电流（电压）的参考方向；选定选定(n1)个个结结点点，列写其，列写其KCL方程；方程；选定选定b(n1)个独立回路，个独立回路，指定回路绕行方指定回路绕行方 向，结合向，结合KVL和支路方程和支路方程列写；列写；求解上述方程，得到求解上述方程，得到b个支路电流；个支路电流；进一步计算支路电压和进行其它分析。进一步计算支路电压和进行其它分析。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录

16、返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页结点电压法结点电压法 以结点电压为未知量列写以结点电压为未知量列写KCLKCL方程。各支路方程。各支路电流、电压可用结点电压表示，所以求出结点电电流、电压可用结点电压表示，所以求出结点电压后，便可方便地得到各支路电压、电流。压后，便可方便地得到各支路电压、电流。结点电压：其它结点与参考点的电位差即为结点电结点电压：其它结点与参考点的电位差即为结点电压，方向为从独立结点指向参考结点。压，方向为从独立结点指向参考结点。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页结点法的一般步骤：结点法的一般步骤：(1)选定

17、参考结点，标定选定参考结点，标定n-1个独立结点；个独立结点；(2)对对n-1个独立结点，以结点电压为未知量，列个独立结点，以结点电压为未知量，列写其写其KCL方程；方程；(3)求解上述方程，得到求解上述方程，得到n-1个结点电压；个结点电压；(5)其它分析。其它分析。(4)通过通过结点电压求各支路电流；结点电压求各支路电流；下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页G11un1+G12un2+G1,n-1un,n-1=iSn1G21un1+G22un2+G2,n-1un,n-1=iSn2 Gn-1,1un1+Gn-1,2un2+Gn-1,nun,n-1=iSn,n-1Gii

18、自电导，总为正。自电导，总为正。iSni 流入结点流入结点i的所有电源电流的代数和。的所有电源电流的代数和。Gij=Gji互电导，结互电导，结点点i与与结结点点j之间所有支路电之间所有支路电 导之和，导之和，总为总为负。负。结点法标准形式的方程：结点法标准形式的方程：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页列写结点电压方程列写结点电压方程下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页利用结点电压法求电流利用结点电压法求电流I I下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页叠加定理：叠加定理：在

19、在线性电路线性电路中，中，任一支路任一支路电流电流(或电压或电压)都是电路中都是电路中各个各个独立电源独立电源单独作用单独作用时，在该支路产生的电流时，在该支路产生的电流(或电或电压压)的的代数和代数和。独立电源不作独立电源不作用（值为零）用（值为零）电压源电压源（us=0)短路短路电流源电流源 (is=0)开路开路+uSis下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页实际中，常常碰到只需研究某一支路的电压、实际中，常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或功率的问题。对所研究的支路来说，电路的电流或功率的问题。对所研究的支路

20、来说，电路的其余部分就成为一个有源二端网络，可等效变换为其余部分就成为一个有源二端网络，可等效变换为较简单的含源支路较简单的含源支路(电压源与电阻串联或电流源与电压源与电阻串联或电流源与电阻并联支路电阻并联支路),),使分析和计算简化。戴维宁定理使分析和计算简化。戴维宁定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算方法。和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算方法。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页求端口U 与I 的关系2k10V500I+_U+_+-I1k1k10V0.5I+_UI+_ 对含有受控电源支路的电路，把受控源对含有受控电源支路的电路，把受控源看作独立电源列方程。看作独立电源列方程。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页