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1、电工基础全册配套最完整电工基础全册配套最完整 精品课件精品课件1 5、异步电动机及其电器控制、异步电动机及其电器控制 1、直流电路、直流电路 2、正弦交流电路、正弦交流电路 3、三相交流电路、三相交流电路 4、变压器、变压器 4 1、 电路：电路： 就是电流流通的路径。是由某些元器件为就是电流流通的路径。是由某些元器件为 完成一定功能、按一定方式组合后的总称。完成一定功能、按一定方式组合后的总称。 传输电能或者处理电信号。传输电能或者处理电信号。 S E 5 当电路中的电流是直流电流时，这种电路称为当电路中的电流是直流电流时，这种电路称为直直 流电路流电路；当电路中的电流是随时间按正弦规律变化

2、；当电路中的电流是随时间按正弦规律变化 的交流电流时，这种电路称为的交流电流时，这种电路称为交流电路交流电路。 电路有时又称电网络，简称网络。电路有时又称电网络，简称网络。 如果电路的某一部分只有两个端钮与外部连接，则可如果电路的某一部分只有两个端钮与外部连接，则可 将这一部分电路视为一个整体，称为将这一部分电路视为一个整体，称为二端网络二端网络。 无源网络无源网络有源网络有源网络 6 电源电源 负载负载 导线等导线等 是将其它形式的能量转换为电能的供电设备。是将其它形式的能量转换为电能的供电设备。 （直流电源和交流电源）（直流电源和交流电源） 是将电能转换为其他能量的用电设备。是将电能转换为

3、其他能量的用电设备。 （电动机、日光灯、电热器等）（电动机、日光灯、电热器等） 起沟通电路和输送电能的作用起沟通电路和输送电能的作用 S E E S 7 3 3、电路模型、电路模型 （1 1）实际电路）实际电路 组成组成 a a 能量的传输、分配与转换；能量的传输、分配与转换； b b 信息的传递、控制与处理。信息的传递、控制与处理。 由电工设备和电气器件按预期由电工设备和电气器件按预期 目的连接构成的电流的通路。目的连接构成的电流的通路。 功能功能 基本部分：电源、负载、导线基本部分：电源、负载、导线 辅助部分：控制、保护辅助部分：控制、保护 10 BA SE -T w all pl ate

4、 导线导线 电池电池 开关开关 灯泡灯泡 手电筒电路手电筒电路 8 反映实际电路部件主要电磁反映实际电路部件主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。性质的理想电路元件及其组合。 （2 2） 电路模型电路模型 s R L R s U 10 BA SE -T w all pl ate 导线导线 电池电池 开关开关 灯泡灯泡 电路模电路模 型型 l理想电路元件理想电路元件 有某种确定的电磁性能的理想有某种确定的电磁性能的理想 元件。元件。是对实际元件的抽象和概括是对实际元件的抽象和概括 l电路模型电路模型 实际电实际电 路路 9 5种基本的理想电路元件：种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的

5、元件电阻元件：表示消耗电能的元件（耗能元件）（耗能元件） 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。 5种基本理想电路元件有三个特征：种基本理想电路元件有三个特征： （ （a a）只有两个端子； 只有两个端子； （ （b b）可以用电压或电流按数学方式描述； 可以用电压或电流按数学方式描述； （c c）不能被分解为其他元件。 不能被分解为其他元件。 注意 储

6、能元件储能元件 10 理想电路元件理想电路元件 理想有源元件理想有源元件理想无源元件理想无源元件 电电 压压 源源 电电 流流 源源 电电 阻阻 元元 件件 电电 容容 元元 件件 电电 感感 元元 件件 11 电阻图片电阻图片 水泥电阻水泥电阻 线绕电阻线绕电阻 碳膜电阻碳膜电阻 可变电阻可变电阻 压敏电阻压敏电阻 功率电阻功率电阻 12 电容图片电容图片 涤纶电容涤纶电容 电解电容电解电容 独石电容独石电容 高功率瓷介电容高功率瓷介电容 13 电感图片电感图片 色码电感色码电感 工字电感工字电感 贴片电感贴片电感 固定电感固定电感 无铅环保电感无铅环保电感 14 I 电荷的定向运动形成电流

7、。电荷的定向运动形成电流。 单位时间内通过导体某一横截面的单位时间内通过导体某一横截面的 电量称为电量称为电流强度电流强度，简称，简称电流电流。E US UL 随时间变化的电流：随时间变化的电流： i = dq dt 电荷电荷量量 q 对时间的变化率对时间的变化率 电流电流 直流电路中直流电路中 I = Q t 电荷电荷量量，单位为库，单位为库仑仑（C） 时间，单位为秒（时间，单位为秒（s） 电流，单位为安电流，单位为安培培（A） 15 l方向方向 规定正电荷的运动方向为电流的实际方向规定正电荷的运动方向为电流的实际方向 l单位单位 1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A A

8、（安培）、（安培）、 kA、mA、A 元件元件( (导线导线) )中电流流动的实际方向只有两种可能中电流流动的实际方向只有两种可能: : 实际方向实际方向 A B 实际方向实际方向 A B 对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电 流的实际方向往往很难事先判断。流的实际方向往往很难事先判断。 下 页上 页 问题 返 回 16 l参考方向参考方向 大小大小 方向方向( (正负）正负） 电流电流( (代数量代数量) ) 任意假定一个正电荷运动的方向任意假定一个正电荷运动的方向 即为电流的参考方向（正方向）即为电流的参考方向（正方向） 。 I 0 I 0

9、参考方向参考方向 U + 参考方向参考方向 U + 0 吸收正功率吸收正功率 ( (实际吸收实际吸收) ) P0 吸收负功率吸收负功率 ( (实际发出实际发出) ) + + - -i u 电功率与电压和电流密切相关电功率与电压和电流密切相关 28 在时间在时间 t 内转换的电功率称为内转换的电功率称为电能电能。 电能与功率和时间的关系为电能与功率和时间的关系为 W = P t=UIt 在直流电路中电能用在直流电路中电能用 W 表示。表示。 电能的单位为焦电能的单位为焦尔尔（J）。）。 工程上电能的计量单位为千瓦时（工程上电能的计量单位为千瓦时（kWh），）， 1 千瓦时为千瓦时为 1 度电，度

10、电，1 kWh3.6 106 J。 29 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a 电路中电路中 3 个或个或 3 个个 以上电路元件的连接以上电路元件的连接 点称为点称为结点结点。 有有 a、b 两个结点两个结点 。 先看几个名词术语：先看几个名词术语： 30 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a 有有 acb 、adb、aeb 三条支路三条支路 。 R1 I1 US1 c R2 I2 US2 d R3 I3 R4 e 两结点之间的每一条两结点之间的每一条 分支电路称为分支电路称为支路支路。 按任意路径闭合的电按任意路径闭合的电 路称为路称

11、为回路回路。 有有 acbda 、adbea、acbea 三个回路。三个回路。 对平面电路，其内部不含任何支路的回路称对平面电路，其内部不含任何支路的回路称 为为网孔。网孔。 有有 acbda 、adbea两个网孔。两个网孔。 网孔是回路，但回路不一定是网孔。网孔是回路，但回路不一定是网孔。 31 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a 电路中任一结点，电路中任一结点， 在任一瞬间，流入该结在任一瞬间，流入该结 点的电流之和等于流出点的电流之和等于流出 该结点的电流之和。该结点的电流之和。 对结点对结点 a I1 I2 I3I1 I2 I3 0 流入结点的电流前取正号

12、，流入结点的电流前取正号， 流出结点的电流前取负号。流出结点的电流前取负号。 流出流入 II 32 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a 也可以表达为：也可以表达为：在电在电 路的任何一个结点上，路的任何一个结点上， 任一瞬间电流的代数任一瞬间电流的代数 和为零。和为零。 对任意结点的电流对任意结点的电流 i 0 在直流电路中在直流电路中 I 0结点结点a I1 I2 I3 0 33 基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中任意结基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中任意结 点，而且还可以推广应用于电路中任何一个点，而且还可以推广应用于电路中任何一个 假定的闭合面。假定的闭合面。

13、 由于闭合面具有与结点相同的性由于闭合面具有与结点相同的性 质，因此称为质，因此称为广义结点广义结点。 IC IE IB IC IB IE ICIBIE0 34 解解 由图中所示电流由图中所示电流 的参考方向，应用基尔霍夫的参考方向，应用基尔霍夫 电流定律，分别由结点电流定律，分别由结点 a、 b、c 求得求得 I6I4I1 (53 ) A 8 A 例例1在图示部分电路中，已知在图示部分电路中，已知 I13 A， I4 5 A， I58 A 。试求。试求 I2 ，I3 和和 I6 。 a I1 I3 I2 I4 I5 I6 cb I2I5I4 8(5 ) A 13 A I3I6I5 (88 )

14、 A 16 A 或由广义结点得或由广义结点得 I3I1I2 (313 ) A 16 A 35 由电路元件组成的闭由电路元件组成的闭 合路径称为合路径称为回路回路。 有有 adbca、aebda 和和 aebca 三个回路三个回路 。 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a cde R1 I1 US1 R2 I2 US2 b a cd R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a de R1 I1 US1 R3 I3 R4 b a ce 36 未被其他支路分割的未被其他支路分割的 单孔回路称为单孔回路称为网孔网孔。 有有 adbca、aebda 两个网孔两个网孔 。 R

15、1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a cde R1 I1 US1 R2 I2 US2 b a cd R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a de 37 内容：内容：从电路的某一点出发，从电路的某一点出发， 沿回路绕行一周回到原点，沿回路绕行一周回到原点， 在绕行方向上，各部分电位在绕行方向上，各部分电位 升的和等于电位降的和。升的和等于电位降的和。 对回路对回路 adbca ，从从 a 点出发沿回路环行一周又回到点出发沿回路环行一周又回到 a 点点 US2U1US1U2 与回路环行方向一致的电压前取正号，与回路环行方向一致的电压前取正号， 与回路环行方向相反的电

16、压前取负号。与回路环行方向相反的电压前取负号。 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a cde R1 I1 US1 R2 I2 US2 b a cd U1 U2 US2U1US1U20 电位降电位升 UU 38 也可表达为：也可表达为：从电路从电路 的某一点出发，沿回路的某一点出发，沿回路 绕行一周回到原点，在绕行一周回到原点，在 绕行方向上各部分电压绕行方向上各部分电压 的代数和为零。的代数和为零。 对任意回路的电压对任意回路的电压 u0 在直流电路中在直流电路中 U0 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a cde US2U1US1U20

17、 39 如果回路中理想电压源如果回路中理想电压源 两端的电压改用电动势两端的电压改用电动势 表示，电阻元件两端的表示，电阻元件两端的 电压改用电阻与电流的电压改用电阻与电流的 乘积来表示，则乘积来表示，则 RI E R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 b a cde 对回路对回路 adbca R1I1R2I2 E1E2 与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面 取正号，取正号， 不一致的前面取负号。不一致的前面取负号。 R1 I1 E1 R2 I2 E2 R3 I3 R4 b a cde 40 基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任

18、一闭基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任一闭 合的回路，而且还可以推广应用于任何一个合的回路，而且还可以推广应用于任何一个 假想闭合的一段电路。假想闭合的一段电路。 将将 a、b 两点间的电压两点间的电压 作为电阻电压降一样考作为电阻电压降一样考 虑进去。虑进去。 U R I US b a R IUUS0 UUS R I 41 解解 由回路由回路 abcdefa Uab + UcdUed + Uef U1U2 例例2在图示回路中，已知在图示回路中，已知 U120 V，U210 V，Uab4 V ，Ucd6 V ，Uef 5 V 。试求。试求Ued 和和 Uad 。 R2 U2 e a R3 R4

19、 Ucd R1 U1 Uef Uab Ued b d f c Uad 求得求得 Ued Uab + Ucd + Uef U1 + U2 4 + (6 )52010 V 7 V 42 由假想的回路由假想的回路 abcda Uab + UcdUad U2 R2 U2 e a R3 R4 Ucd R1 U1 Uef Uab Ued b d f c Uad 求得求得 Uad Uab + Ucd + U2 4 + (6 ) 10 V 8 V 43 一、一、 44 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤 R1 U1 R3 R2 U2 R1 U1 R3 R2 U2 （1）确定支路数，）确定支路数，

20、 选择各支路电流的参选择各支路电流的参 考方向。考方向。(参考方向为假定参考方向为假定 方向，故可任意选定方向，故可任意选定) 有有3 条支路，即有条支路，即有3 个待求支路电流。个待求支路电流。 选择各支路电流的参考方向。选择各支路电流的参考方向。 I1 I2 I3 45 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤 （2）确定结点数，）确定结点数， 列出独立的结点电流列出独立的结点电流 方程式。方程式。 有有a 、b 2 个结点。个结点。 利用利用KCL列出结点方程式列出结点方程式: R1 U1 R3 R2 U2 I1 I2 I3 a b 结点结点 a : I1I2I3 0 结点结点

21、b : I1I2I3 0 只有只有1 1个方程是独立的个方程是独立的 n 个结点只能列出个结点只能列出 n1 个独立的结点方程式。个独立的结点方程式。 46 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤 （3）确定余下所需的）确定余下所需的 方程式数，方程式数， 列出独立列出独立 的回路电压方程式。的回路电压方程式。 R1 U1 R3 R2 U2 I1 I2 I3 a b 为使所列出的每一方程式是独立的，通常选用网孔列出为使所列出的每一方程式是独立的，通常选用网孔列出 的回路方程式一定是独立的。的回路方程式一定是独立的。 网孔的回路方向如图，列出回路方程式网孔的回路方向如图，列出回路方程式

22、: 左网孔左网孔 : R1I1 R3I3 U1左网孔左网孔 : R1I1 R3I3 U1 右网孔右网孔 : R2I2 R3I3 U2 47 支路电流法解题的一般步骤支路电流法解题的一般步骤 （4）解联立方程式，）解联立方程式， 求出各支路电流的数值。求出各支路电流的数值。 R1 U1 R3 R2 U2 I1 I2 I3 a b R1I1 R3I3 U1 I1 I2 I3 0 R2I2 R3I3 U2 I1、 I2 和和 I3 48 解解 选择各支路电流的选择各支路电流的 参考方向和回路方向如图参考方向和回路方向如图 R4 R3 R1 US1 R2 US2 例例3在图示电路中，已知在图示电路中，

23、已知 US112 V ， US2 12 V ，R11 ， R22 ， R32 ， R44 。 求各支路电流求各支路电流 。 I1 I2 I3 I4 上结点上结点 I1I2I3 I4 0 左网孔左网孔 R1I1R3I3US10 中网孔中网孔 R1I1 R2I2US1US2 0 右网孔右网孔 R2I2R4I4US20 49 代入数据代入数据 R4 R3 R1 US1 R2 US2 I1 I2 I3 I4 I1I2I3 I4 0 I12I3120 I1 2I21212 0 2I24I4120 I14 A， I22 A， I34 A， I42 A 50 结点电压法结点电压法以结点电压为未知量，对独立以

24、结点电压为未知量，对独立 结点列写结点列写KCL方程，用结点电压表达有关支方程，用结点电压表达有关支 路电流，解出各结点电压，最后由支路电压、路电流，解出各结点电压，最后由支路电压、 电流关系求出各支路电流。电流关系求出各支路电流。 结点电压：结点电压：任意选择一个结点为参考点，任意选择一个结点为参考点， 其它结点与参考点的电压差即是结点电压，方其它结点与参考点的电压差即是结点电压，方 向为从独立结点指向参考结点。向为从独立结点指向参考结点。 51 I1 uS2 R3 I3 I5 I4 I2 R5 R2 R4 + _ uS1 R1 + _ ab c 图中共有三个结点，选图中共有三个结点，选c点

25、为参考结点，结点电压为点为参考结点，结点电压为Uac、Ubc 结点结点a：I1I3 I5 0 结点结点b：I5 + I2 I4 0 (1)(1)根据根据KCLKCL对结点对结点a a、b b列写电流方程列写电流方程 52 I1 uS2 R3 I3 I5 I4 I2 R5 R2 R4 + _ uS1 R1 + _ ab c （2）各支路电流、电压的关系式为：）各支路电流、电压的关系式为： Uac Us1 R1 I1 Uac R3I3 Ubc Us2 R2 I2 UbcR4 I4 Uac Ubc R5 I5 支路电流为：支路电流为： 1 1 1R UU acS I 3 3R Uac I 2 2 2

26、R UU acS I 4 4R Ubc I 5 5R UU bcac I 53 I1 uS2 R3 I3 I5 I4 I2 R5 R2 R4 + _ uS1 R1 + _ ab c （3）将各支路电流分别代入结点）将各支路电流分别代入结点a、b、的电流方程并整理得：、的电流方程并整理得： 1 s1 5531 bc 1 ac 111 )( R U RRRR UU 2 s2 5425 bc 111 ac 1 )( R U RRRR UU 结点结点a： 结点结点b： （4）由支路电流和支路电压的关系求出各支路电流。）由支路电流和支路电压的关系求出各支路电流。 54 叠加定理叠加定理是分析线性电路最基

27、本的方是分析线性电路最基本的方 法之一。法之一。 内容：内容：在含有多个电源的线性电路中，在含有多个电源的线性电路中， 任一支路的电流和电压等于电路中各任一支路的电流和电压等于电路中各 个电源分别单独作用时在该支路产生个电源分别单独作用时在该支路产生 的电流和电压的代数和。的电流和电压的代数和。 55 R1 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US US 由支路电流法可得由支路电流法可得 I1 = US R1R2 R2IS R1R2 IS IS I1 = US R1R2 US IS IS US I1 = R2IS R1R2 = I 1 I1 I1 I2 I1 I2 56 R1

28、 R2 R1 R2 R1 I1 R2 I2 IS US US US 由支路电流法可得由支路电流法可得 IS IS I2 = US R1R2 US IS IS US I1 I2 I1 I2 I2 = US R1R2 R1IS R1R2 I2 = R1IS R1R2 = I 2 I2 57 （2）在考虑某一电源单独作用时，应令）在考虑某一电源单独作用时，应令 其他电源中的其他电源中的 US = 0 ，IS = 0。即应将其他电。即应将其他电 压源代之以短路压源代之以短路 ，将其他电流源代之以开路。，将其他电流源代之以开路。 应用叠加定理应用叠加定理时要注意：时要注意： （3）最后叠加时，一定要注意

29、各个电源）最后叠加时，一定要注意各个电源 单独作用时的电流和电压分量的参考方向是单独作用时的电流和电压分量的参考方向是 否与总电流和电压的参考方向一致，一致时否与总电流和电压的参考方向一致，一致时 前面取正号前面取正号 ，不一致时前面取负号。，不一致时前面取负号。 （4）叠加定理只能用来分析和计算电流）叠加定理只能用来分析和计算电流 和电压，不能用来计算功率。和电压，不能用来计算功率。 （1）叠加定理只适用于线性电路。）叠加定理只适用于线性电路。 58 例例4在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V ，IS 2 A ，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。 试用叠加定理求通过电压源

30、的电流试用叠加定理求通过电压源的电流 I5 和电流源和电流源 两端的电压两端的电压 U6 。 R2 US I2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 59 解解电压源单独作用时电压源单独作用时 R2 US I2 U 6 R1 R4 I4 R3 I5 = I 2 I4I5 = US R1R2 US R3R4 = 10 41 10 53 () A = 3.25 A =I2 I4U6 R2R4 = 1.75 V = 10 41 10 53 () 1 3 V R2 US I2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 60 电流源单独作用时电流源单独作用时 =I2 I4U6 R

31、2R4 R2 I2 U6IS R1 R4 I4 R3 I5 = I 2 I4+I5 = R1 R1R2 IS R3 R3R4 IS = 4 41 () A = ( 1.61.25 ) A= 0.35 A 2 5 53 2 = ( 1 1.6 + 3 1.25 ) V = 5.35 V R2 US I2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 61 最后求得最后求得 = U 6 U6+U6 = I 5 I5I5 = ( 3.250.35 ) A = (1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V R2 US I2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 = 3.6 A

32、62 如果电路的某一部分只有两个端钮与外部连接，则如果电路的某一部分只有两个端钮与外部连接，则 可将这一部分电路视为一个整体，称为二端网络。可将这一部分电路视为一个整体，称为二端网络。 有源二端网络有源二端网络无源二端网络无源二端网络 R4 R3 R2 R1 US1US2 R1R2 63 等效电源定理等效电源定理是将有源二端网络用一个等效是将有源二端网络用一个等效 电源代替的定理。电源代替的定理。 有源二端网络有源二端网络 R1 R2 IS US 对对 R2 而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部而言，有源二端网络相当于其电源。在对外部 等效的条件下可用一个等效电源来代替。等效的条件下可用一

33、个等效电源来代替。 R0 US 戴维宁戴维宁 等效电源等效电源 R0 IS 诺顿等诺顿等 效电源效电源 64 对外部电路而言，任何一个线性有源二对外部电路而言，任何一个线性有源二 端网络都可用一个端网络都可用一个戴维宁等效电源戴维宁等效电源来代替。来代替。 戴维宁等效电源中的戴维宁等效电源中的电压源电压电压源电压 US 等于原等于原 有源二端网络的开路电压有源二端网络的开路电压 UOC ，内电阻内电阻 R0 等于原有源二端网络的开路电压等于原有源二端网络的开路电压 UOC 与短路与短路 电流电流 ISC 之比，之比，也等于也等于将原有源二端网络内将原有源二端网络内 部除源（即将所有电压源代之以

34、短路，电流部除源（即将所有电压源代之以短路，电流 源代之以开路）后，在端口处得到的等效电源代之以开路）后，在端口处得到的等效电 阻。阻。 65 UOCISC UOCISC R1 IS US (a)有源二端网络有源二端网络 R0 US (b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源 输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。 输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。 US UOC由图由图(b) R0 = US ISC = UOC ISC 由图由图(b) 66 UOCISC UOCISC R1 IS US (a)有源二端网络有源

35、二端网络 R0 US (b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源 因此因此 （也可采用除源法直接也可采用除源法直接 得到得到R0 ） UOC US + R1IS对于图对于图(a) ISC = US R1 + IS R0 = UOC ISC = US + R1IS US R1 + IS = R1 67 对外部电路而言，任何一个线性有源二对外部电路而言，任何一个线性有源二 端网络都可用一个端网络都可用一个诺顿等效电源诺顿等效电源来代替。诺来代替。诺 顿等效电源中的顿等效电源中的电流源电流电流源电流 IS 等于原有源等于原有源 二端网络的二端网络的短路电流短路电流 ISC ，内电阻内电阻 R0 等于原等于原

36、 有源二端网络的开路电压有源二端网络的开路电压 UOC 与短路电流与短路电流 ISC 之比，之比，也等于将原有源二端网络内部除源后也等于将原有源二端网络内部除源后 在端口处得到的等效电阻在端口处得到的等效电阻。 68 UOCISC UOCISC R1 IS US (a)有源二端网络有源二端网络 输出端短路时，二者的短路电流输出端短路时，二者的短路电流 ISC 应相等。应相等。 输出端开路时，二者的开路电压输出端开路时，二者的开路电压 UOC 应相等。应相等。 IS ISC由图由图(b) R0 = UOC IS = UOC ISC 由图由图(b) (b)诺顿等效电源诺顿等效电源 R0 IS R0

37、 求法与戴维宁求法与戴维宁 定理中相同定理中相同 69 例例6图示电路中，已知图示电路中，已知 US16 V ，IS23 A ，R11 ，R22 。试用等效电源定理求。试用等效电源定理求 通过通过 R2 的电流的电流。 R1 R2 IS2 US1 解解 利用等效电源定理利用等效电源定理 解题的一般步骤如下：解题的一般步骤如下： （1） 将待求支路提出，使将待求支路提出，使 剩下的电路成为有源二端网络。剩下的电路成为有源二端网络。 R1 IS2 US1 有源二端网络有源二端网络 70 （2） 求出有源二端网络的求出有源二端网络的 开路电压开路电压 UOC 和短路电流和短路电流 ISC 。 R1

38、IS2 US1 有源二端网络有源二端网络 UOCISC 根据根据 KVL 求得求得 UOC US 1+R1IS2 （6+1 3）V 9 V 根据根据 KCL 求得求得 ISC = US1 R1 +IS2 = 6 1 +3 A = 9 A() 71 （3）用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端）用戴维宁等效电源或诺顿等效电源代替有源二端 网络网络 ,简化原电路。简化原电路。 R1 R2 IS2 US1 R0 IS I2 R2 用诺顿定理用诺顿定理 简化的电路简化的电路 用戴维宁定理用戴维宁定理 简化的电路简化的电路 R0 US I2 R2 72 或用除源等效法求得或用除源等效法求得 R0 I

39、S I2 R2 用诺顿定理用诺顿定理 简化的电路简化的电路 用戴维宁定理用戴维宁定理 简化的电路简化的电路 R0 US I2 R2 US UOC 9 V IS ISC 9 A R0 = UOC ISC = 9 9 = 1 R0R11 若用戴维宁定理若用戴维宁定理 I2 = US R0 + R2 = 9 12 A = 3 A (4) 求待求电流求待求电流 若用诺顿定理若用诺顿定理 I2 = R0 R0 + R2 IS = 1 12 9 A = 3 A 73 1 1、理想电压源、理想电压源 （恒压源）（恒压源）: : RO= 0 时的电压源。时的电压源。 特点特点：（1）输出电）输出电 压不变，压

40、不变，与电流的大小无关与电流的大小无关。 即即 Uab US；理想电压源不允许短路。理想电压源不允许短路。 （2）电源中的电流由外电路决定。）电源中的电流由外电路决定。 I US + _ a b Uab 伏安特性伏安特性 I Uab US 第五节第五节 电压源和电流源及等效转换电压源和电流源及等效转换 一、电源的两种模型一、电源的两种模型 L S R U I RL (一一)、电压源及伏安特性、电压源及伏安特性(电压与电流的关系电压与电流的关系) 74 恒压源中的电流由外电路决定恒压源中的电流由外电路决定 设设: US=10V I US + _ a b Uab2 R1 当当R1 R2 同时接入时

41、：同时接入时： I=10A R2 2 例例 当当R1接入时接入时 ： I=5A则：则： 75 L S R U I 恒压源特性中不变的是：恒压源特性中不变的是：_ US 恒压源特性中变化的是：恒压源特性中变化的是：_ I _ 会引起会引起 I 的变化。的变化。 外电路的改变外电路的改变 I 的变化可能是的变化可能是 _ 的变化，的变化， 或者是或者是_ 的变化。的变化。 大小大小 方向方向 + _ I 恒压源特性小结恒压源特性小结 US Uab a b RL 76 2、实际电压源模型、实际电压源模型 I RO + - US b Uab a RL 伏安特性伏安特性 I Uab US OSab IR

42、UU 特点特点：( (1）输出端电）输出端电压随着负载电阻的变化而变化。压随着负载电阻的变化而变化。 L IR （2）输出电压随着输出电流的增大而减小。）输出电压随着输出电流的增大而减小。 （电流由（电流由RL和和R0共同决定共同决定 ） L S RR U I 0 77 1 1、理想电流源、理想电流源 （恒流源（恒流源):): RO= 时的电流源时的电流源. 特点：特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流）输出电流不变，其值恒等于电流源电流 IS； 理想电流源不允许开路。理想电流源不允许开路。 a b I Uab Is I Uab IS 伏伏 安安 特特 性性 （2）输出电压由外电路决定

43、。）输出电压由外电路决定。 LSab RIU RL (二二)、电流源及伏安特性、电流源及伏安特性 78 恒流源两端电压由外电路决定恒流源两端电压由外电路决定 I UIsR 设设: IS=1 A R=10 时，时， U =10 V R=1 时，时， U =1 V则则: 例例 79 恒流源特性小结恒流源特性小结 恒流源特性中不变的是：恒流源特性中不变的是：_ Is 恒流源特性中变化的是：恒流源特性中变化的是：_ Uab _ 会引起会引起 Uab 的变化。的变化。 外电路的改变外电路的改变 Uab的变化可能是的变化可能是 _ 的变化，的变化， 或者是或者是 _的变化。的变化。 大小大小 方向方向 R

44、IU sab a b I UabIsR 80 电压源中的电流电压源中的电流 如何决定如何决定？电流电流 源两端的电压等源两端的电压等 于多少于多少？ 例例I U Us s R _ + a b Uab=? Is 原则原则：I Is s不能变，不能变， U Us s 不能变。不能变。 EIRU ab 电压源中的电流电压源中的电流 I= IS 恒流源两端的电压恒流源两端的电压 81 恒压源与恒流源特性比较恒压源与恒流源特性比较 恒压源恒压源恒流源恒流源 不不 变变 量量变变 化化 量量 US + _ a b I Uab Uab =US （常数）（常数） Uab的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒

45、定， 外电路负载对外电路负载对 Uab 无影响。无影响。 I a b UabIs I = Is （常数）（常数） I 的大小、方向均为恒定，的大小、方向均为恒定， 外电路负载对外电路负载对 I 无影响。无影响。 输出电流输出电流 I 可变可变 - I 的大小、方向均的大小、方向均 由外电路决定由外电路决定 端电压端电压Uab 可变可变 - Uab 的大小、方向的大小、方向 均由外电路决定均由外电路决定 82 IS RO a b Uab I o ab S R U II Is Uab I 外特性外特性 RO RO越大越大 特性越陡特性越陡 描述实际电源另一种电路模型描述实际电源另一种电路模型 2、

46、实际电流源模型、实际电流源模型 特点：特点：输往负载的电流小于理想电流源的电流，输往负载的电流小于理想电流源的电流， 内阻越大，内部消耗的电流越小。当内阻趋于内阻越大，内部消耗的电流越小。当内阻趋于 无限大时该电源成为理想电流源。无限大时该电源成为理想电流源。 RL 83 二、两种电源的等效互换二、两种电源的等效互换 等效互换的条件：对外的电压电流相等。等效互换的条件：对外的电压电流相等。 I = I Uab = Uab 即：即： I RO + - US b a Uab IS a b Uab I RO 84 1 1、等效互换公式、等效互换公式 oSab RIUU I RO + - US b a

47、 Uab RIRI RIIU oos osab IS a b Uab I RO 则则 oS RIURIRI oos RIU osS RR oo I = I Uab = Uab 若若 85 oo o S s RR R U I RR RIU oo osS a US + - b I Uab RO 电压源电压源 电流源电流源 Uab RO Is a b I 86 2 2、等效变换的注意事项、等效变换的注意事项 “等效等效”是指是指“对外对外”等效（等效互换前后对外伏等效（等效互换前后对外伏-安安 特性一致），特性一致），对内不等效。对内不等效。 (1) 时时例如：例如：RL= Is a RO b Ua

48、b I RL a US + - b I Uab RO RL RO中不消耗能量中不消耗能量 RO中则消耗能量中则消耗能量 0 II UUU Sabab 对内不等效对内不等效 对外等效对外等效 87 注意转换前后注意转换前后 U US S与与 I Is s 的方向的方向(2) a US + - b I RO US + - b I RO a Is a RO b I a Is RO b I US和和 IS方向相反方向相反 88 (3) 恒压源和恒流源不能等效互换恒压源和恒流源不能等效互换 a b I Uab Is a US + - b I 0 S o S S U R U I （不存在不存在） （4）该

49、等效变换可推广到含源支路。）该等效变换可推广到含源支路。即恒压即恒压 源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变 换。换。RO和和 RO不一定是电源内阻。不一定是电源内阻。 89 1 1 1 R E I 3 3 3 R E I R1 R3 Is R2 R5 R4 I3I1 I 应应 用用 举举 例例 - + Is R1 E1 + - R3 R2 R5 R4 I E3 I=? 90 (接上页接上页) Is R5 R4 I R1/R2/R3 I1+I3 R1 R3 Is R2 R5 R4 I3I1 I + Rd Ed + R4 E4 R5 I - 44 3

50、21 32131 / / RIE RRRR RRRIIE S d d 45 4 RRR EE I d d 91 10V + - 2A 2 I讨论题讨论题 ?I A3 2 410 A72 2 10 A5 2 10 I I I 哪哪 个个 答答 案案 对对 ? ? ? + - 10V + - 4V 2 2021年8月26日星期四 93 2021年8月26日星期四 94 第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路 重点重点 一、记住基本概念：一、记住基本概念： a 正弦量的三要素正弦量的三要素 b 用复数表示正弦用复数表示正弦 量量相量表示法。相量表示法。 二、分析简单的电路：二、分析简单的电路： 计