电工学复习资料课件

1.4欧姆定律U、I参考方向相同时U、I参考方向相反时RU+–IRU+–I

表达式中有两套正负号：(1)式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；(2)U、I值本身的正负那么说明实际方向与参考方向之间的关系。通常取U、I参考方向相同。U=IR

U=–IR解:对图(a)有,U=IR例:应用欧姆定律对以下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A电流的参考方向与实际方向相反电压与电流参考方向相反P10P12练习与思考：3.电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI

0，P=UI

0，负载。U、I参考方向相同，P=UI0，

P=UI

0，(1)根据U、I的实际方向判别(2)根据U、I的参考方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+〞端流出，〔发出功率〕负载：U、I实际方向相同，即电流从“-〞端流出。〔吸收功率〕负载；电源。电源；思考P17作业P261.6基尔霍夫定律支路：电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路的回路。I1I2I3123ba+-E2R2+-R3R1E1基尔霍夫电流定律(KCL定律)1．定律即:

Ｉ入=

Ｉ出

在任一瞬间，流向某一结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。实质:电流连续性的表达。或:Ｉ=0对结点a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0基尔霍夫电流定律〔KCL〕用来确定连接在同一结点上的各支路电流间的关系。ba+-E2R2+-R3R1E1I1I2I3电流定律可以推广应用于包围局部电路的任一假设的闭合面。2．推广I=?例:I=0IA+IB+IC=02

+_+_I5

1

1

5

6V12VIAIBICAIBCIABACBIC广义结点在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。基尔霍夫电压定律〔KVL定律)1．定律即：

U=0在任一瞬间，从回路中任一点出发，以顺时针或逆时针沿回路循行一周，那么在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2：

E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0或I2R2+I3R3–E2=012基尔霍夫电压定律〔KVL〕反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11．列方程前标注回路循行方向；

电位升=电位降E2=UBE+I2R2

U=0

I2R2–E2+

UBE

=02．应用U=0列方程时，项前符号确实定：如果规定电位降取正号，那么电位升就取负号。3.开口电压可按回路处理

注意：1对回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_KVL推广应用于假想的闭合回路E

RI

U=0U=E

RI或根据KVL可列出EIUR+_+_ABCUA+_UAB+_UB+_根据

U=0UAB=UA

UB

UA

UB

UAB=01.7电路中电位的概念及计算电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX〞。通常设参考点的电位为零。1.电位的概念电位的计算步骤:

(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；

(2)标出各电流参考方向并计算；

(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。2.1电阻串并联连接的等效变换电阻的串联特点:(1)各电阻一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：R=R1+R2(3)等效电阻等于各电阻之和；(4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。R1U1UR2U2I+–++––RUI+–(2)各电阻中通过同一电流；应用：降压、限流、调节电压等。等效电阻2.1.2电阻的并联两电阻并联时的分流公式：(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。特点:(1)各电阻联接在两个公共的结点之间；RUI+–I1I2R1UR2I+–(2)各电阻两端的电压相同；应用：分流、调节电流等。2.3电源的两种模型及其等效变换2.3.1电压源模型

电压源模型由上图电路可得:U=E–IR0

IRLR0+-EU+–电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。理想电压源〔恒压源〕(2)输出电压是一定值，恒等于电动势。对直流电压，有U

E。(3)恒压源中的电流由外电路决定。特点:(1)内阻R0

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

电流源的外特性IU理想电流源OIS电流源是由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。由上图电路可得:假设R0=理想电流源:I

IS

假设R0>>RL，IIS，可近似认为是理想电流源。电流源电流源模型R0UR0UIS+－理想电流源〔恒流源)(2)输出电流是一定值，恒等于电流IS；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0

=；RL外特性曲线

IUISOIISU+_2.3.3电源两种模型之间的等效变换由图a：

U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源2.7戴维宁定理与诺顿定理

二端网络的概念：二端网络：具有两个出线端的局部电路。无源二端网络：二端网络中没有电源。有源二端网络：二端网络中含有电源。无源二端网络有源二端网络baE+–R1R2ISR3R4baE+–R1R2ISR3abRab无源二端网络+_ER0ab电压源〔戴维宁定理〕电流源〔诺顿定理〕ab有源二端网络abISR0无源二端网络可化简为一个电阻有源二端网络可化简为一个电源戴维宁定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0串联的电源来等效代替。有源二端网络RLab+U–IER0+_RLab+U–I等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去〔理想电压源短路，理想电流源开路〕后所得到的无源二端网络a、b两端之间的等效电阻。

等效电源的电动势E

就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后a、b两端之间的电压。等效电源例1：电路如图，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维宁定理求电流I3。注意：“等效〞是指对端口外等效即用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。ER0+_R3abI3等效电源有源二端网络E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–ab解：(1)断开待求支路求等效电源的电动势E例1：电路如图，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维宁定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2E1IE2+–R1+–ab+U0–E也可用结点电压法、叠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)求等效电源的内阻R0

除去所有电源(理想电压源短路，理想电流源开路)例1：电路如图，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4,R3=13，试用戴维宁定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2R1abR0从a、b两端看进去，

R1和R2并联实验法求等效电阻R0=U0/ISC解：(3)画出等效电路求电流I3例1：电路如图，E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维宁定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abER0+_R3abI3第三章结论4.换路前,假设uC(0-)0,换路瞬间(t=0+等效电路中),电容元件用一理想电压源替代,其电压为uc(0+);换路前,假设iL(0-)0,在t=0+等效电路中,电感元件用一理想电流源替代，其电流为iL(0+)。2.换路前,假设储能元件没有储能,换路瞬间(t=0+的等效电路中)，可视电容元件短路，电感元件开路。3.换路前电路已处于稳态，储能元件有储能〔t=0-等效电路中〕：电容元件视为开路；电感元件视为短路。1.换路前电路已处于稳态，储能元件没有储能〔t=0-等效电路中值为0〕：电容元件视为短路；电感元件视为开路。：代表一阶电路中任一电压、电流函数式中,初始值--（三要素）

稳态值--时间常数

--在直流电源鼓励的情况下，一阶线性电路微分方程解的通用表达式：

利用求三要素的方法求解暂态过程，称为三要素法。一阶电路都可以应用三要素法求解，在求得、和

的基础上,可直接写出电路的响应(电压或电流)。3.6.3RL电路的全响应1.变化规律

(三要素法)+-R2R14

6

U12Vt=0-时等效电路t=012V+-R1LS1HU6

R23

4

R3+-12V+-R1LSU6

R23

4

R3t=

时等效电路+-R1L6

R23

4

R31H用三要素法求2.变化规律+-R11.2AU6

R23

4

R3t=0+等效电路+-21.2O变化曲线变化曲线42.40+-R1iLU6

R23

4

R3t=时等效电路+-用三要素法求解解:已知：S在t=0时闭合，换路前电路处于稳态。求:电感电流例:t=0¯等效电路2

1

3AR12

由t=0¯等效电路可求得(1)求uL(0+),iL(0+)t=03AR3IS2

1

1H_+LSR2R12

由t=0+等效电路可求得(2)求稳态值t=0+等效电路2

1

2AR12

+_R3R2t=

等效电路2

1

2

R1R3R2由t=

等效电路可求得t=03AR3IS2

1

1H_+LSR2R12

(3)求时间常数起始值-4V稳态值2A0tiL,uL变化曲线t=03AR3IS2

1

1H_+LSR2R12

2

1

R12

R3R2L第四章4.1

正弦电压与电流设正弦交流电流：角频率：决定正弦量变化快慢幅值：决定正弦量的大小幅值、角频率、初相位成为正弦量的三要素。初相位：决定正弦量起始位置

Im

2TiO4.2正弦量的相量表示法瞬时值表达式波形图

１.正弦量的表示方法重点必须小写相量uO？正误判断1.：？有效值？3.已知：复数瞬时值j45

•？最大值？？

负号2.已知：4.已知：指出以下各式中哪些是对的，哪些是错的？在电阻电路中：在电感电路中：在电容电路中：【练习】单一参数电路中的根本关系小结参数LCR基本关系阻抗相量式相量图令则Z的模表示u、i的大小关系，辐角〔阻抗角〕为u、i的相位差。Z

是一个复数，不是相量，上面不能加点。阻抗复数形式的欧姆定律注意根据电路参数与电路性质的关系：阻抗模：阻抗角：当XL>XC时，

>0，u超前i呈感性当XL<XC时，

<0，u滞后i呈容性当XL=XC时，

=0，u.

i同相呈电阻性

由电路参数决定。2)相量图(

>0感性)XL

>

XC参考相量由电压三角形可得:电压三角形(

<0容性)XL

<

XCRjXL-jXC+_+_+_+_2)相量图由阻抗三角形：电压三角形阻抗三角形2.功率关系(1)瞬时功率RLC+_+_+_+_(2)平均功率P〔有功功率〕单位:W总电压总电流u与i的夹角cos

称为功率因数，用来衡量对电源的利用程度。(3)无功功率Q单位：var总电压总电流u与i的夹角根据电压三角形可得：电阻消耗的电能根据电压三角形可得：电感和电容与电源之间的能量互换阻抗三角形、电压三角形、功率三角形SQP将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形R正误判断？？？？在RLC串联电路中，

？？？？

？？？？？

？设例1：一般用相量式计算::求:+-V读数为141V

求：A、V的读数：I1=10A