应用电工学少学时第章直流电路

应用电工学总学时数:40其中:教学时数32,实验时数8

答疑地点：实验楼104联系电话绩：期末：70%，实验：20%，

平时：10%第1章直流电路1.1电路的作用与组成1.2电路的状态1.3电路中的参考点1.5理想电路元件1.4电路中的参考方向1.6基尔霍夫定律1.7支路电流法第1章目录1.8叠加原理1.9等效电源定理绪论《应用电工学》课程绪论应用电工学电工技术电子技术电工技术电路电机与控制电子技术模拟电路数字电路《应用电工学》课程绪论电工技术电路电机与控制电路直流电路交流电路暂态电路单相正弦交流电路三相正弦交流电路《应用电工学》课程绪论电工技术电路电机与控制电机与控制磁路变压器电机控制电器及线路三相异步电动机控制《应用电工学》课程绪论半导体器件电子技术模拟电路数字电路模拟电路基本放大电路集成运算放大器数字电路组合逻辑电路时序逻辑电路《应用电工学》课程绪论参考书：1《电工技术》上下册

2《电子技术》

高等教育出版社秦曾煌电源负载连接导线电路是电流流通的路径，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的。1.1电路的作用与组成1.电能的传输与转换电路的作用第1章1

1负载:电能其它形式的能量电源:

其它形式的能量电能中间环节:保护、接通、切断电路等2.传递与处理信号第1章1

1放大器话筒扬声器信号源负载话筒把声音（信息）电信号扬声器把电信号声音（信息）电路的组成

电源和信号源的电压或电流称为激励，它推动电路的工作。激励响应

由激励在电路中产生的电压和电流称为响应电路分析是在已知电路结构和参数的条件下，讨论与的关系第1章1

1当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，称这种电路为直流电路。其电压、电流、电动势分别用大写字母U、I、E表示。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交流电流时，称这种电路为交流电路。其电压、电流、电动势分别用小写字母u、i、e表示。SE（一）通路IUL1.2电路的状态US电路中有电流和能量的传输和转换，电路的这一状态称为通路，电源这一状态称为有载。1、电路中的物理量电流：单位时间内通过电路某一横截面积的电荷量直流电路中I=tQ（安）A库仑（C）秒（S）i=dtdq交流电路中方向规定为正电荷运动的方向第1章1

1SE（一）通路IUL1.2电路的状态US1、电路中的物理量电动势：数值上等于单位正电荷由电源负极运动到正极所得到的能量（局外力做功）实际方向规定为低电位指向高电位单位为伏（V）电压：数值上等于电场力把单位正电荷由某一高电位处移至另一低电位处时转换成非电形态能量的电能.实际方向规定为高电位指向低电位单位为伏（V）用+、–极性标注第1章1

2SE（一）通路IUL1.2电路的状态US1、电路中的物理量功率：P=UI单位为瓦（W）3、电气设备的额定值产生功率=消耗功率2、电路中功率平衡关系电气设备不在额定条件下运行的危害：不能充分利用设备的能力降低设备的使用寿命甚至损坏设备额定值是为电气设备在给定条件下正常运行而规定的允许值当电气设备实际值等于额定值，称其工作在额定状态，大于额定值时称为过载，小于额定值时称为欠载。第1章1

2S1ES2I=0有源电路U视电路而定开路的特点（二）开路1.2电路的状态第1章1

2U=0I视电路而定短路的特点S2有源电路电流过大，将烧毁电源第1章1

2S1EI（三）短路1.2电路的状态ISR1R2R0ER1abcd第1众章伸13R2E1E2R3电路败中某司一点钳的电诸位是敲指由这垫一点澡到参考岩点的电润压电路比的参蜻考点可以智任意啄选取通常典认为引参考套点的捧电位腾为零Va=E1Vc=帜–E2Vb=I3R3I3若以d为参河考点谢，则:+E1–浇E2简化电路1.升3般电缴路中签的参补考点+–+–dabcR1R2R3第1渐章维131.旱4月电使路中梯的参碎考方议向第1条章明14ER+–UI电压呀的实征际方萝向：由高电位猾端指遍向低电位惰端电流广的实泛际方旋向：正电岛荷运哗动的神方向取或电未子运揭动的巷反方危向电压痰,电志流的列参考尺方向王：任意统假定对的方秃向电压烤、电盒流参叨考方乱向与爷实际垦方向武相同孕为正砌值，速相反劳为负顺值例如播：E=3痛V，王若假库定电肾压的旱参考怕方向停为上“按+”披下“肃–”团，则U=3渴V或UAB=3支VAB反之吨，若迁假定土电压签的参混考方墨向为训上“–”下“+”，泪则U=–3V改或UBA=–3V+–电压柿的参尤考方漫向除狠用+毛、–余极性锯和双筐下标巡寿表示早外，难还可合用箭裤头表甩示。电流妇的参社考方砖向则绣用箭赔头和贸双下皇标表宽示。涂如：IABU电源负载连接导线电路矩实体SER电路斯模型第1仓章卫121.临5晃理收想电呢路元技件第1王章互15用理想电路稻元件孟组成袋的电婶路，称为铺实际品电路生的电路炉模型。理想电路元件理想电源工元件理想无源格元件理想电压源理想电流源电阻R电感L电容C第1盘章伞15电阻六是表汪征电茶路中电能爹消耗的理杜想元娱件电容诱是表泻征电阅路中电场腥能储确存的理蜘想元败件电感答是表拨征电示路中磁场弃能储然存的理想赛元件第1成章泳15当U苦、I参考推方向伤相同师时U=IRuiR+–（一担）理优想无逢源元想件理想轮电阻稼元件R=ui单位豆欧[箭姆]徐(里)在直客流电狮路中P=UI=I2R=

U2R电功佳率在t时间难内消般耗的喝电能涂为W=Pt单位斗焦胸[耳壳](感J)线性诊元件迁的含岁义：循第一程只具喇有一元种参拦数；第二传参数例是恒追定不袄变的弹常数栽。第1卵章蚕15表达韵式为U=斗–咽I植R若U、活I参考疾方向熄相反图A情中若I=职–2件A，R=3，忘则U=–(–汇2)堪×3惨=6疮V电压倘与电缺流参考方两向相彼反电流革的参垫考方山向与实侦际方陵向相五反–或UIR图A+–UIR图B+–P=哀–盒U池I+–U=Us0I/AU/V第1拒章助15当实强际电孕源本汪身的以功率肃损耗施可以仪忽略淹不计楼，而申只起产季生电查能的跟作用应时，紫就可庙用理框想电适源来绳表示探。(1连)弓理割想电油压源奶（恒竿压源息）特点氏：输你出电展压U是由支它本身确渣定的定值到，而雹输出电迟流I是任厚意的仪,是滋由输尿出电或压和沉外电彩路决普定。I+–理想延电压就源符月号（二枕）理壮想电供源元胶件Us+–U=定值伏安纪特性注意：与理洲想电呢压源锦并联忙的元弊件，匪其两端逼的电片压等免于理拌想电林压源握的电压肝。U/V0USI/A实际勾电源U=US–R0IUSR0UIUR0II=Is0I/AU/V第1觉章说15特点佩：输港出电骨流I是由捎它本身确骄定的定值懂，而牛输出电源压U是任粪意的担,是锹由输拘出电途流和捏外电寨路决丧定。U+–理想喂电流转源符缘瑞号I=定值伏安亮特性注意：与理并想电义流源涛串联引的元肥件，其电曾流等滩于理沈想电刑流源迫的电流枝。IS(2陶)械理猴想电沟流源视（恒矛流源独）第1萄章违15(3贡)电源页与负目载的竭判别根据它电压淋、电纲流的参考隆方向判别P为负挠值，发出功率注，是匀电源败。若电省压、雷电流赌的参休考方恳向相伪同（同古时指重向低堪电位少）P为正踢值，取用功率卷，是佩负载气。例；已知宰：UAB=3缸V解：P=UI=(–波2)扒×3集=手–蝴6WI=牲–爷2A求：废N的悲功率妻，并盈说明熔它是电吴源还泊是负误载因为邮此例屈中电价压、尚电流的参雅考方螺向相坐同。而P为负嗽值，霉所以N发府出功详率是茶电源绿。NABIP=UI若电竞压、慕电流贫的参介考方铃向相购反P=–UIR3abE1结点电路厌中三恢条或穗三条以上乔支路纸联接设的点支路电路茅中的吩每一脏分支cd回路由一带条或悠多条左支路组成犹的闭糊合路污径如ac咬b产a软b鸟a门db如ab痰ca列a兄db饶a迟a亦db丘ca第1财章嘱16E2如abR2R11.饿6撕基章尔霍吨夫定拥律网孔未被庄其他微支路悔分割街的单孔监回路如ab捞ca索a这db烂a（直流者电路圣中）I=阁0i=涌0（对任忧意波叨形的腔电流）在任选一瞬迫间，置结点凝电流的晃代数俭和等小于零例：虽若I1=9堂A，I2=撒–2宰A，I4=8皮A。求：I3–9+味(–2服)秒–I3–8裂=0I319AKC白L电流债的参彼考方慎向与实境际方叫向相钩反第1挺章妻16(一闭)基尔液霍夫贤电流载定律浆(见KC虑L)I1I2I3I4–I1+I2–I3–I4=0解：设流花入结暴点电丛流前悲取正绘号，设流辅出结甩点电坡流前敬取负氏号，IAIBIABIBCICAKC渴L推广原应用或I=陪0第1照章笋16ICABC对A炒、B诞、C撇三个横结点应用皆KC哭L可引列出盘：IA=IAB–ICAIB=IBC–IABIC=ICA–IBC上列末三式不相加趋，便当得IA+IB+IC=0可见均，在篇任一更瞬间蜓通过本任一亏封闭合面宁的电丹流的轰代数绸和也惕恒等修于零葵。E2U4E1U1U2abced+++在任装一瞬摄间，蜘沿任椒一回李路循脉行方晕向，蔬回路窝中各离段电戚压的峰代数吐和恒涌等于盖零。U=倦0若求：U2=？E1=5换V，电压武的参暑考极停性与实拆际极翼性是旧否相裹同第1忽章设16E2=永–目3VU4=8闯V，U1=折–叮2V柜，U1+U2–U3–U4+U5=0(–宪2)吨+U2–访(–葛3)8徐+蚀5=宪0KV罗L–––+–U5U3+–(二木)基尔淹霍夫柔电压葬定律脱(敌KV摇L)与回奸路绕压行方甜向一灿致的电压朵前取刘正号说，否惯则取负号神。U2=2狠V根据U=旅0KV六L推腐广应怨用于色假想迫的闭旦合回庭路E+查I袋RUAB=0第1梯章计16UAB=E+滤I狱R或根据甘KV胡L可翅列出UBUAABCUABUAB=UAUBUAUBUAB=0ERABI+例.废电路挖如图比所示宁。分别牧以A、光B为驻参考作点计算C和D点的恒电位A210吴V+–5V+–3BCD第1蓄章惹13解：贵以A为倒参考剂点，功选择前电压惭电流仪的参考近方向钟相同么。II=10+53+2=3岸AVC=3优×3山=9必VVD=灵–3栏×2训=尼–椒6V以B为逆参考共点VD=居–阔5VVC=1衡0V小结腿：电路摔中某虽一点讨的电代位等愧于该株点到厌参考辆点的假电压电路犬中各撑点的坝电位常随参钩考点启选的衬不同猫而改恭变，但是腾任意踪蝶两点纽奉间的捏电压昨不变陶。UCD=VC–VD=劣15叔V由K刃VL塑：UCD=VC–VD=阶9–旬（–匹6茅）=假1栽5V+–E1R1R2R3+–E2I1I2I3ABCDEF结点春A：I1+I2I3=0结点唤B：I1I2+I3=0DA碍BC手：R1I1R2I2+E2E1=0AE童FB呢：R2I2+R3I3E2=0练习碌：列蚕写结概点方姑程和伶回路痛方程它。支路订电流艺法是荐以支材路电板流(掏电压违)为馋求解萍对象坚（未嫌知量卡），直接村应用KC旋L和KV寺L列出吗所需幸方程燃组而盛后解找出各损支路齐电流(电龟压)怒。它韵是计车算复牺杂电妻路最积基本沃的方抖法。第1愚章图171.此7壶支阿路电右流法凡不者能用魂电阻览串并静联等岛效化涛简的宅电路赤，称梨为复其杂电绿路。+–E1R11.手7厘支路渗电流螺法R2R3+–E2I1I2I3ABCDEF根据凶KC暑L：结点裕A：I1+I2I3=0结点豆B：I1I2+I3=0以支最路电筋流为昨未知偿量，盖根据膝KC勒L、左KV列L列谢出独较立方驼程左网棕孔：R1I1R2I2+E2E1=0右网崇孔：R2I2+R3I3E2=0根据杆KV肆L：n个结羊点，夜有（n-1机）个独洋立的悲KC悦L方付程独立拜的回趟路电煎压方疾程数挤等于平网孔刺数R1I1+R3I3E1=0不独尤立，窑选取牢的回宜路没倘有新奇支路支路铁电流发法求舱解步偿骤：1、见标出豆支路掠电流硬参考锋方向普，确血定回畜路绕殊行浇方向位。2、体根据浴KC傲L列掩出独盖立结咬点电闻流方践程（判n-研1个东）。3、绑根据播KV巴L列丈出独控立回纲路电订压方纯程（校网孔舒数）倦。4、掠联立记方程温求解哀各支护路电槽流。5、室验证诱结果咬。第1委章写171.病7详支叹路电江流法2、狸应用撒KC喜L对樱结点穴A列祖方程I1+I2–冷I3=0对于跟有n个结剂点的随电路度，只荐能列出悬(n–1框)个独立遭的K绵CL蚀方程3侄、休应用串KV锻L列狐出余很下的b冈–串(n–1社)方程4皇解程方程厚组，牙求解教出各贝支路陷电流蛙。支路屿电流洁法求趟解例R1I1R2I2+E2E1=0R2I2+R3I3E2=01、解标出炸支路仆电流荷参考遇方向堂，确逆定回符路绕仇行赏方向吃。+–E1R1R2R3+–E2I1I2I3ACDEF例题捡电划路如海图2男.2期所示骑。已径知汗US1=1档2V仆，US2=1府5V聋，驾R1=3，或R2=1拉.5意，仍R3=9遗，咱用支同路电迅流法旋求各敌支路尺的电折流并共说明为各电崇源是钳起电拾源作萝用还个是起旁负载躺作用温。R1I1US2+R3US1+I2图2.2R2I3I1=0.可2A阵，I2=1.6淹A，柄I3=1.4辅A，US1为负辟载，US2为电稳源。例题盛电搞路如益图2暴.1劣所示流。已乞知IS=2并A，E=6壮V，R1=1，R2=3棋，燥求I和U及各鬼电源效发出岩的功锤率。图2.1R1ISE+R2U+II=痛0A址，US=8犁V，伏PE=0W，PIS=1局6W。'在多帝个电千源共棵同作旬用的线性电路烂中，某一敌支路斑的电压（电最流）等于都每个曲电源院单独沉作用跃，在糟该支冶路上温所产趣生的电倒压（辱电流纤）的别代数贫和。第1蝇章分181.牵8偏叠节加原变理+当电昏压源标不作出用时尾应视其短冤路，让而电康流源笛不作用时怠则应件视其局开路原。计算对功率舱时不能应用住叠加宽原理盏。注意I=I'I+''R2E1R1+–R1R2IE1IS+–IR1R2ISI''=1、垄在静考虑励某一婶电源咬单独得作用阶时，核令其甲他电侧源中忘的US=0盈、IS=0轨，即创理想萍电压蚁源短忌路，胸理想舞电流此源开夫路。2、各个稳电源余单独宿作用爷时的诉电流直和电利压分任量的吨参考方向遣与总忆电流沈和电物压的谋参考订方向畏一致巩时，被前面病取正畏号，不一枕致时慌前面茅取负迫号。3、叠加裤原理患只适采用于箱线性筑电路博，只哄能用筋来分唐析和计算景电流愁和电件压，膜不能建用来小计算曲功率颤。注意贪以下秒几点羽：第1蹦章示18练习责：求蔑电流I。解：3A–+224VI4V独电源另作用I'=级1A3A烘电源独作用I''上=睛–1猾.5兔A两个血电源却共同顷作用I=I'递+I''习=将–鞋0.腊5A–+224VI'3A22I''第1揉章挎18例：恨求图绒示电锄路中延5电热阻的电蓝压U及功恭率P。+建–10料A51520陈V+钳–U20做V+–51524+–U'24解：先计章算2赖0V雷电压刊源单撞独作摊用在5电衣阻上殖所产爷生的阴电压U'U'=20×5+155=5V电流拔源不金作用应相荡当于罚开路10A第1尺章右18例：罚求图市示电哪路中乎5电进阻的电坝压U及功得率P。+领–10获A51520看V+句–U2410A515+U''–24再计绘算1庙0A做电流艰源单粘独作绕用在5电盟阻上迁所产窑生的阴电压U''

–10×5+1515×5=–37.5VU''=U=U'U+''=5–37.5=–32.5V电压浪源不作用俊应相当于催短路解：P=5(–32.5)2=艇22熊1.厚25悟WP=5(–37.5)2552+=拜28刺6.们25拔W若用京叠加歼原理云计算鲜功率将有塑，计算孤功率德时不能应用友叠加地原理羡。想一把想为坟什么累？R3R2ERL有源负二端统网络展N第1岸章蒸191.滨9蛙等翅效电文源定庆理IS对于RL有源蹈二端港网络N鸟相当法一个电源,故它殿可以炸用电傅源模型来甚等效忙代替贡。用电抵压源沙模型孤(电敞动势括与电背阻串遮联的牵电路盟)等姓效代替齿称为戴维棍宁定落理。用电吧流源石模型仍(电提流源馒与电棒阻并准联的玻电路术)等美效代替剃称为诺顿纤定理。–+任意报线性挡有源播二端行网络N，可买以用疾一个瓦恒压秘源与抚电阻仅串联的支洪路等羡效代节替。毫其中覆恒压及源的锣电动胁势等蕉于有衫源二惭端网钻络的开栏路电剧压，锈串