电工技术课件

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1、1电工技术电工技术肇庆学院工程学院肇庆学院工程学院 李艳梅李艳梅 2一、电能的应用 电能应用在工业、农业及国民经济各部门，在日常生活中也是不可缺少的。绪论1.电能的优越性（1）便于转换 （2）便于传输 （3）便于控制 2.不足之处 难于储存3二、课程的目的和学习方法 目的获得电的基本理论知识，为今后的学习和工程技术研究打下基础。方法掌握好物理概念，多看参考书，分析、思考总结。4三、正确识别元器件三、正确识别元器件5 B、正确的识别和选择元器件：正确的识别和选择元器件：a、电阻电阻（固定、可变二类）（固定、可变二类）按材料由碳膜电阻、金属膜电阻、线绕按材料由碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、水泥电

2、阻电阻、水泥电阻等。等。色环电阻（以色环表示阻值）色环电阻（以色环表示阻值）电工技术电工技术6 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7电阻的符号电阻的符号8 电阻的单位换算：电阻的单位换算：1M1 1 b、电容器；电容器；(固定和可变二类固定和可变二类)按材料分有陶瓷、涤伦、聚丙烯、铝电解、钽电解等电容器。按耐压分有16V、25V、63V、100V、160V、250V、1000V等。按极性分有无极性和有极性二类；电解电容属有极性电容，它的负极在外壳一侧、有明显的浅灰色细条作为标记。9 电容器的符号；电容器的符号；10电

3、容器单位换算：电容器单位换算：1F(法拉)1000000F(微法)1000000000000PF(微微法)只用数码表示电容器的方法：凡不带小数点的整数，不标单位，则单位是PF(微微法)。如300表示300PF。凡带有小数点的数，不标单位，则单位是F，如0.22表示0.22F。三位有效数字表示电容的方法：第1、2位表示 有效数字，第3位是倍率。如103表示10000pF0.01F。11 如104表示100000PF0.1F。c.晶体三极管晶体三极管 基夲参数、符号、管脚排列图示如下：12 d、二极管：二极管：按用途分：有普通二极管、开关二极管、整流按用途分：有普通二极管、开关二极管、整流二极管、

4、检波二极管、稳压二极管二极管、检波二极管、稳压二极管等。等。13 特殊二极管的符号：特殊二极管的符号：14 e、发光二极管发光二极管 按颜色分有红色、绿色、白色、黄色、蓝色、橙色、多变色等。按工作电压由1.7v、1.85v、2.3v、2.8v等。15常用传感器常用传感器 被测机械量被测机械量与之相应的易于传输、识别、与之相应的易于传输、识别、处理的电信号的装置处理的电信号的装置转化为转化为 第一节第一节 传感器的分类传感器的分类 位移传感器位移传感器 机械式机械式按被按被 力传感器力传感器 按工作按工作 电气式电气式测量测量 温度传感器温度传感器 原理原理 光学式光学式 流体式流体式按信号按信

5、号 物性型：例：压电式物性型：例：压电式变换特征变换特征 结构型：例：电容式结构型：例：电容式16 f、集成电路：集成电路：按封装材料分有陶瓷和塑料二类 按引脚引出的方式分为扁平和双列直插式二种。前者为直接焊于印刷线路板上，而后者采用专用配套插座形式。按制作形式，分为混合和单片。17 集成电路正面引脚排列图示：集成电路正面引脚排列图示：(反时针方向反时针方向)电工技术电工技术18第 一 章 直流电路1、直流电路分析基础 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页 电工技术电工技术19 第 一 章 直流电路电工技术电工技术20 第 一 章 直流电路电工技术电工技术21 电路就是电流流通的路径。

6、电路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。方式组合后的总称。S E电工技术电工技术22+mA 一是实现能量的输送和转换。一是实现能量的输送和转换。二是实现信号的传递和处理。二是实现信号的传递和处理。E 电源：电源：将非电形态的能量将非电形态的能量 转换为电能。转换为电能。负载：负载：将电能转换为将电能转换为 非电形态的能量。非电形态的能量。导线等：导线等：起沟通电路和起沟通电路和 输送电能的作用。输送电能的作用。S E ES 电工技术电工技术23 从电源来看，电源本身的电流通路称为从电源来看，电源本身的电流通路称为内

7、电路内电路，电源以外的电流通路称为电源以外的电流通路称为外电路外电路。当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，这种电路称为这种电路称为直流电路直流电路。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交 流电流时，这种电路称为流电流时，这种电路称为交流电路交流电路。无源网络无源网络有源网络有源网络二端二端网络网络二端二端网络网络电工技术电工技术24I电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。EUS UL 直流电路中：直流电路中：I =Qti =dqdt（A）电工技术电工技术25电场力

8、将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消的某一点移至参考点时所消耗的电能。耗的电能。参考点的电位为零。参考点的电位为零。I EUS UL 直流电路中电位用直流电路中电位用 V 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。参考点的选择：参考点的选择：选大地为参考点：选大地为参考点：选元件汇集的公共端或公共线为参考点：选元件汇集的公共端或公共线为参考点：电工技术电工技术263.电压电压电场力将单位正电荷从电路电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消的某一点移至另一点时所消耗的电能。耗的电能。电压就是电位差。电压就是电位差。IUS E UL直流电路中电压用直流电路中

9、电压用 U 表示，单位为伏表示，单位为伏特特（V）。）。US 是电源两端的电压，是电源两端的电压，UL 是负载两端的电压。是负载两端的电压。电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势电动势。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。电动势的实际方向：由低电位指向高电位。符号：符号：E 或或 e，单位：，单位：V。电工技术电工技术27定义：单位时间内所转换的电能。定义：单位时间内所转换的电能。电源产生的功率：电源产生的功率：PE=E I符号：符号：P（直流电路）

10、。（直流电路）。单位：单位：W。负载取用的功率：负载取用的功率：PL=UL II EUS UL 定义：在时间定义：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：W=P t 符号：符号：W（直流电路）。（直流电路）。单位：单位：J。单位转换：千瓦时（单位转换：千瓦时（kWh）1 千瓦时为千瓦时为 1 度电，度电，1 kWh3.6 106 J。电源输出的功率：电源输出的功率：P =US IUS电工技术电工技术28当电源与负载接通，电路中有当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换。了电流及能量的输送和转换。电路的这一状态称为电路的这一状态称为通路通路。IEUS UL S通路时

11、，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为为有载有载或称电源处于负载状态。或称电源处于负载状态。各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率都有一定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件定的限额，这些限额是用来表示它们的正常工作条件和工作能力的，称为电气设备的和工作能力的，称为电气设备的额定值额定值。电工技术电工技术29当某一部分电路的两端用电当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开路中的电流全部被

12、导线或开关所旁路，这一部分电路所关所旁路，这一部分电路所处的状态称为处的状态称为短路短路或或短接短接。S1S2电源短路电源短路 短路的特点：短路的特点：短路处的电压等于零短路处的电压等于零U0短路处的电流应视电路情况而定短路处的电流应视电路情况而定I 视电路而定视电路而定有有源源电电路路EL1EL2电工技术电工技术30II原则上参考方向可任意选择。原则上参考方向可任意选择。在分析某一个电路元件的电压与电流的关系在分析某一个电路元件的电压与电流的关系时，需要将它们联系起来选择，这样设定的时，需要将它们联系起来选择，这样设定的参考方向称为参考方向称为关联参考方向关联参考方向。U电电源源负负载载 U

13、电工技术电工技术31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电工技术电工技术32 US I U US 定值定值USU O I 电压源的特点：电压源的特点：输出电流输出电流 I 不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。可提供一个固定的电压可提供一个固定的电压 US，称为，称为源电压源电压。输出电压输出电压 U 等于源电压等于源电压 US，是由其本身所确定的定值，是由其本身所确定的定值，与输出电流和外电路的情况无关。与输出电流和外电路的情况无关。电工技术电

14、工技术33IS U I IS定值定值ISU O I 电流源的特点：电流源的特点：输出电流输出电流 I 等于源电流等于源电流 IS，是由其本身所确定的定值，是由其本身所确定的定值，与输出电压和外电路的情况无关。与输出电压和外电路的情况无关。输出电压输出电压 U 不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。电激电激流流可提供一个固定的电流可提供一个固定的电流 IS，称为，称为源电流源电流。电工技术电工技术34 当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，它们输出（产生）电功率，起它们输出（产生）电功率，起电源电源作

15、用。作用。US I U IS U I US I U IS U I 当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时，它们取用（消耗）电功率，起它们取用（消耗）电功率，起负载负载作用。作用。电工技术电工技术35 电阻元件电阻元件当电路的某一部分只存在电当电路的某一部分只存在电能的消耗而没有电场能和磁能的消耗而没有电场能和磁场能的储存，这一部分电路场能的储存，这一部分电路可用可用电阻元件电阻元件来代替。来代替。R i u R =ui（）线性电阻与非线性电阻线性电阻与非线性电阻 P=UI=RI2=U2R 电阻消耗的功率电阻消耗的功率电工技术电工技术36 例例

16、1.5.1在图示直流电路中，已知在图示直流电路中，已知 US3 V，IS3 A，R1 。求：。求：(1)电压源的电流和电流源的电压；电压源的电流和电流源的电压；(2)讨论电路的功率平衡关系。讨论电路的功率平衡关系。R I US IS U解解(1)由于电压源与电流源串联由于电压源与电流源串联IIS3 A根据电流的方向可知根据电流的方向可知UUSRIS(3+1 3)V=6 V(2)功率平衡关系功率平衡关系电压源吸收电功率：电压源吸收电功率：PLUS I(3 3)W=9 W 电流源发出电功率：电流源发出电功率：POU IS(6 3)W=18 W电阻电阻 R 消耗的电功率：消耗的电功率：PRR IS(

17、1 32)W=9 W功率平衡：功率平衡：跳转到第一页37简单电路就是可以利用电阻串、并联方法简单电路就是可以利用电阻串、并联方法进行分析的电路。应用这种方法对电路进进行分析的电路。应用这种方法对电路进行分析时，先利用电阻串、并联公式求出行分析时，先利用电阻串、并联公式求出该电路的总电阻，然后根据欧姆定律求出该电路的总电阻，然后根据欧姆定律求出总电流，最后利用分压公式或分流公式计总电流，最后利用分压公式或分流公式计算出各个电阻的电压或电流。算出各个电阻的电压或电流。跳转到第一页38IR1+UR2RnRI+U+U1+U2+UnnRRRR21n个电阻串联可等效为一个电阻个电阻串联可等效为一个电阻跳转

18、到第一页39分压公式分压公式URRIRUkkk两个电阻串联时两个电阻串联时URRRU2111URRRU2122R1I+UR2+U1+U2跳转到第一页40n个电阻并联可等效为一个电阻个电阻并联可等效为一个电阻nRRRR111121I1 I2 InR1I+UR2RnRI+U跳转到第一页41分流公式分流公式两个电阻并联时两个电阻并联时IRRRUIkkkIRRRI2121IRRRI2112I1 I2R1I+UR2跳转到第一页42复杂电路就是不能利用电阻串并联方法化复杂电路就是不能利用电阻串并联方法化简，然后应用欧姆定律进行分析的电路。简，然后应用欧姆定律进行分析的电路。解决复杂电路问题的方法有两种。一

19、种方解决复杂电路问题的方法有两种。一种方法是根据电路待求的未知量，直接应用基法是根据电路待求的未知量，直接应用基尔霍夫定律列出足够的独立方程式，然后尔霍夫定律列出足够的独立方程式，然后联立求解出各未知量。另一种方法是应用联立求解出各未知量。另一种方法是应用等效变换的概念，将电路化简或进行等效等效变换的概念，将电路化简或进行等效变换后，再通过欧姆定律、基尔霍夫定律变换后，再通过欧姆定律、基尔霍夫定律或分压、分流公式求解出结果。或分压、分流公式求解出结果。电工技术电工技术43 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba电路中电路中 3 个或个或 3 个以个以上电路元件的连接点上

20、电路元件的连接点称为称为结点结点。有有 a、b 两个结点两个结点。电工技术电工技术44 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba有有 acb、adb、aeb 三条支路三条支路。R1 I1 US1 c R2 I2 US2 dR3 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。电工技术电工技术45 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba由于电流的连续性，由于电流的连续性，流入任一结点的电流流入任一结点的电流之和等于流出该结点之和等于流出该结点的电流之和。的电流之和。对结点对结点 a I1 I2 I3I1 I2 I3

21、 0流入结点的电流前取正号，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。电工技术电工技术46 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 ba在电路的任何一个在电路的任何一个结点上，同一瞬间结点上，同一瞬间电流的代数和为零。电流的代数和为零。对任意波形的电流：对任意波形的电流：i 0 在直流电路中：在直流电路中：I 0 基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中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任意结点，而且还可以推广应用于 电路中任何一个假定的闭合面电路中任何一个假定的闭合面 广义结点广义结点。ICIEIBICIBIEICIBIE

22、0电工技术电工技术47 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1.6.1 在图示部分电路中，已知在图示部分电路中，已知 I13 A，I45 A，I58 A。试求。试求 I2，I3 和和 I6。a I1 I3 I2 I4 I5 I6 cbI2I5I4 8(5)A 13 AI3I6I5 (88)A 16 A或由广义结点得或由广义结点得 I3I1I2(313)A 16 A电工技术电工技术48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

23、有 adbca、aebda 和和 aebca 三个回路三个回路。R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd R2 I2 US2 R3 I3 R4 badeR1 I1 US1 R3 I3 R4 bace未被其他支路分割的单孔回路称为未被其他支路分割的单孔回路称为网孔网孔。有有 adbca、aebda 两个网孔两个网孔。电工技术电工技术49由于电位的单值性，由于电位的单值性，从从 a 点出发沿回路环点出发沿回路环行一周又回到行一周又回到 a 点，点，电位的变化应为零。电位的变化应为零。对回路对回路 adbca US2U1U

24、S1U2 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 bacde R1 I1 US1 R2 I2 US2 bacd U1 U2 US2U1US1U20电工技术电工技术50在电路的任何一个回在电路的任何一个回路中，沿同一方向循路中，沿同一方向循行，同一瞬间电压的行，同一瞬间电压的代数和为零。代数和为零。对任意波形的电压对任意波形的电压 u0在直流电路中：在直流电路中：U0 R1 I1 US1 R2 I2 US2 R3 I3 R4 bacde电工技术

25、电工技术51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 bacde或或 U E U RI E对回路对回路 adbcaR1I1R2I2 E1E2 与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号，与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面取正号，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 bacde电工技术电工技术52 基尔霍夫电压定律

26、不仅适用于电路中任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。R IUE U R I E 或或 USba或或 R IUUS0电工技术电工技术53 解解 由回路由回路 abcdefaUab+UcdUed+Uef E1+E2 0 例例1.6.2在图示回路中，已知在图示回路中，已知 E120 V，E210 V，Uab4 V，Ucd6 V，Uef 5 V。试求。试求Ued 和和 Uad。R2

27、E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Ued Uab+Ucd+Uef E1+E2 4+(6)52010 V 7 V电工技术电工技术54 由假想的回路由假想的回路 abcdaUab+UcdUadE2 R2 E2eaR3 R4 Ucd R1 E1 Uef UabUed bdfc Uad求得求得 Uad Uab+Ucd+E2 4+(6)10 V 8 V跳转到第一页55 支路电流法是以支路电流为未知量，支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用直接应用KCL和和KVL，分别对节点和回分别对节点和回路列出所需的方程式，然后联立求解出路列出所需的方程式，然后

28、联立求解出各未知电流。各未知电流。一个具有一个具有b条支路、条支路、n个节点的电路，个节点的电路，根据根据KCL可列出（可列出（n1）个独立的节点电个独立的节点电流方程式，根据流方程式，根据KVL可列出可列出b(n1)个个独立的回路电压方程式。独立的回路电压方程式。跳转到第一页56图示电路图示电路（2）节点数）节点数n=2，可列出可列出21=1个个独立的独立的KCL方程。方程。（1）电路的支路）电路的支路数数b=3，支路电流支路电流有有I1、I2、I3三个。三个。（3）独立的）独立的KVL方程数为方程数为3(21)=2个。个。13311sURIRI回路回路I23322sURIRI回路回路032

29、1III节点节点a +US1 I1R1I2I3R2R3+US2ab跳转到第一页57解得：解得：I1=1A I2=1AI10说明其实际方向与图示方向相反。说明其实际方向与图示方向相反。对节点对节点a列列KCL方程：方程：I2=2+I1例：如图所示电路，用支路电流法求各支路例：如图所示电路，用支路电流法求各支路电流及各元件功率。电流及各元件功率。2AI1I2+5Vab105解：解：2个电流变量个电流变量I1和和I2，只需列只需列2个方程。个方程。对图示回路列对图示回路列KVL方程：方程：5I1+10I2=5跳转到第一页58各元件的功率：各元件的功率：5电阻的功率：电阻的功率：P1=5I12=5(1

30、)2=5W 10电阻的功率：电阻的功率：P2=10I22=512=10W 5V电压源的功率：电压源的功率：P3=5I1=5(1)=5W 因为因为2A电流源与电流源与10电阻并联，故其两端电阻并联，故其两端的电压为：的电压为：U=10I2=101=10V，功率为：功率为：P4=2U=210=20W 由以上的计算可知，由以上的计算可知，2A电流源发出电流源发出20W功功率，其余率，其余3个元件总共吸收的功率也是个元件总共吸收的功率也是20W，可可见电路功率平衡。见电路功率平衡。跳转到第一页59在任何由线性电阻、线性受控源及独立源在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，每一元件的电流或电压

31、等于每组成的电路中，每一元件的电流或电压等于每一个独立源单独作用于电路时在该元件上所产一个独立源单独作用于电路时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。这就是生的电流或电压的代数和。这就是。：当某一独立源单独作用时，其他独立当某一独立源单独作用时，其他独立源置零源置零。开路短路0 0SSIU跳转到第一页60例：例：求求 I解：应用叠加定理解：应用叠加定理R12AIR2A1224 IA12222 IA211I4VR1R22A22IR1R2I4V电工技术电工技术61 （1）在考虑某一有源元件单独作用时，应令）在考虑某一有源元件单独作用时，应令其他有源元件中的其他有源元件中的 US=0，IS=0。即应

32、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：（2）最后叠加时，一定要注意各个有源元件）最后叠加时，一定要注意各个有源元件单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与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，一致时前面取正总电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正号，不一致时前面取负号。号，不一致时前面取负号。（3）叠加定理只适用于线性电路。）叠加定理只适用于线性电路。（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，

33、不能用来计算功率。电工技术电工技术62 例例3.3.1在图示电路中，已知在图示电路中，已知 US10 V，IS2 A，R14 ，R21 ，R35 ，R43 。试用叠加定理求通过电压源的电流。试用叠加定理求通过电压源的电流 I5 和和电流源两端的电压电流源两端的电压 U6。R2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 电工技术电工技术63 解解电压源单独作用时电压源单独作用时 R2 USI2 U 6R1 R4 I4 R3 I5 =I2 I4I5 =USR1R2USR3R4=10411053()A=3.25 A=I2 I4U6 R2R4=1.75 V=10411053()1

34、3 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 电工技术电工技术64电流源单独作用时电流源单独作用时 =I2 I4+U6 R2R4R2 I2 U6IS R1 R4 I4 R3 I5 =I2I4I5 =R1R1R2ISR3R3R4IS=441()A=(1.61.25)A=0.35 A 2553 2=(1 1.6+3 1.25)V=5.35 VR2 USI2 U6IS R1 I1 R4 I4 R3 I3 I5 最后求得最后求得 =I5I5I5 =(3.250.35)A=3.6 A=U6 U6+U6=(1.75+5.35)V=3.6 V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录

35、返回返回上一页上一页 OSREI 电压源电压源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开关断开：开关断开：0开关合上：开关合上：1S1S2S3S4I(A)U(V)0000012允许开路100061211001012111013121111无穷大12不允许短路IS112VU+_2 S2S3S44 3+_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0SRUII 电流源电流源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设设 IS=10 A，接上，接上RL 后，恒流源对外输出电流。后，恒流源对外输出

36、电流。IUISORLIISU+_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S1I12AU+_2SS2S3S44S3SS1S2S3S4U(V)I(A)1111012允许短路011161200111012000113120000无穷大12不允许开路开关断开：开关断开：0开关合上：开关合上：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1、理想电压源的串联理想电压源的串联uS=uSk (注意参考方向注意参考方向)uS2+_+_uS1+_uS+_ usIIus1+_+_us2并联条件并联条件:电压相同、且实际极性电压相同、且实际极性相同的电压源才能并联，相同的电压源才能并

37、联，21sssuuu2、理想电压源的并联理想电压源的并联us=us1=us2任意波形的电压源任意波形的电压源都可串联。都可串联。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3、理想电流源的并联理想电流源的并联（注意参考方向）注意参考方向）串联条件串联条件：电流相同的理想电：电流相同的理想电流源才能串联流源才能串联,并且方向要一致。并且方向要一致。iS1iS2iSkiS,12iiiiiisssssksk4、理想电流源的串联理想电流源的串联iSiS1iS2is=is1=is2任意波形的电任意波形的电流源都可并联。流源都可并联。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

38、iS任意i+_uusi+_任意+uius+_uisi+_u5、理想电压源、电流源与其他元件的串并联理想电压源、电流源与其他元件的串并联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例例3:例例2:例例1:usisususisisususR例例4:isRis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us1is2is1us2is例例5:is2is1us2isus2is=is2-is1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0SREI OSREI 电压源电压源电流源电流源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 注意事项：注意事项：电工

39、技术电工技术78 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个等效电源来代替。R0 UeS 戴维宁戴维宁等效电源等效电源R0 IeS 诺顿等诺顿等效电源效电源电工技术电工技术79 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(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

40、，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。UeS UOC由图由图(b)R0 =UeSISC=UOCISC由图由图(b)电工技术电工技术80 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络R0 UeS(b)戴维宁等效电源戴维宁等效电源因此因此UOC US +R1IS对于图对于图(a)ISC =USR1+ISR0 =UOCISC=US +R1ISUSR1+IS=R1 电工技术电工技术81 UOCISC UOCISC R1 IS US(a)有源二端网络有源二端网络(b)诺顿等效电源诺顿等效电

41、源R0 IeS 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。IeS ISC由图由图(b)R0 =UOCIeS=UOCISC由图由图(b)R0 求法与戴维宁求法与戴维宁定理中相同定理中相同电工技术电工技术82 诺顿等效电源诺顿等效电源R0 IeS R0 UeS 戴维宁等效电源戴维宁等效电源戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用戴维宁等效电源和诺顿等效电源既然都可以用来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外来等效代替同一个有源二端网络，因而在对外等效的条件下，相互之间可以等效的

42、条件下，相互之间可以等效变换等效变换。等效变换的公式为等效变换的公式为IeS =UeSR0变换时内电阻变换时内电阻 R0 不变，不变，IeS 方向应由方向应由 UeS 的负极流向正极。的负极流向正极。电工技术电工技术83 例例1.9.1图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V，IS3 A，R11 ，R22 。试用等效电源定理求通过。试用等效电源定理求通过 R2 的电流的电流。R1 R2 IS US 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 IS US

43、有源二端网络有源二端网络电工技术电工技术84 （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 IS US 有源二端网络有源二端网络 UOCISC 根据根据 KVL 求得求得UOC US+R1IS（6+1 3）V 9 V根据根据 KCL 求得求得ISC=USR1+IS=61+3 A=9 A()电工技术电工技术85 （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 IS USR0 IeS 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

44、维宁定理简化的电路简化的电路R0 UeSI2 R2 电工技术电工技术86或用除源等效法求得或用除源等效法求得R0 IeS 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 UeSI2 R2 UeS UOC 9 VIeS ISC 9 AR0=UOCISC=99 =1 R0R11 若用戴维宁定理若用戴维宁定理 I2=UeSR0+R2=912 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=R0R0+R2 IeS=112 9 A=3 A电工技术电工技术87 线性电阻线性电阻的电阻值的电阻值 是一常数，线性电是一常数，线性电 阻

45、两端的电压和通阻两端的电压和通 过它的电流成正比。过它的电流成正比。IUO 非线性电阻非线性电阻的电阻的电阻 值不是常数，随电值不是常数，随电 压或电流值的变化压或电流值的变化 而变化，电压与电而变化，电压与电 流不成正比。流不成正比。IUO电工技术电工技术88 非线性电阻非线性电阻 的图形符号的图形符号 非线性电阻非线性电阻 的伏安特性的伏安特性IUQ IUO工作工作点点工作点处的电压电流之工作点处的电压电流之比称为比称为静态电阻静态电阻。R=UI=tan Q 点附近的电压的微小点附近的电压的微小增量与电流的微小增量增量与电流的微小增量之比称为之比称为动态电阻动态电阻。r=dUdI=tan

46、电工技术电工技术89 求解含有非线性电阻的电路时，常采用求解含有非线性电阻的电路时，常采用 图解分析法图解分析法。当电路中只含有一个非线性电阻时，可将它单独从电当电路中只含有一个非线性电阻时，可将它单独从电路中提出，剩下的电路为一个线性有源二端网络。利路中提出，剩下的电路为一个线性有源二端网络。利用戴维宁定理，用一个戴维宁等效电源来代替这个线用戴维宁定理，用一个戴维宁等效电源来代替这个线性有源二端网络，由此可化简电路。性有源二端网络，由此可化简电路。R0 I USR UIUOQUI(0,)N USR0M(US,0)U US R0I负载负载线线非线性非线性电阻的电阻的伏安特伏安特性性从图中查得从

47、图中查得U和和I电工技术电工技术90 例例1.10.1图（图（a）电路中，已知）电路中，已知 US6 V，R1R2 2 k ，R3 的伏安特性如图（的伏安特性如图（b）所示）所示。求非线性电阻。求非线性电阻 R3 上的电压和电流及在工作点处的静态电阻和动态电阻上的电压和电流及在工作点处的静态电阻和动态电阻。R1 R3 USR2 I/mAU/V0123123(a)(b)电工技术电工技术91R1 R3 USR2 R0 R3 UeS UI(a)(c)UeS=UOC=R1R1+R2 US=2 103(22)103 6 V=3 VR0=R1 R2R1+R2=(2 2)106(22)103 =1 103

48、=1 k 解解利用戴维宁定理将电路（利用戴维宁定理将电路（a）化简为电路（）化简为电路（c）电工技术电工技术92 根据图（根据图（c）作出负载线）作出负载线NMI/mAU/V0123123R0 R3 UeS UI(c)I0 时时 U UeS 3 VI=UeSR0=31 103A=3 mAU0 时时电工技术电工技术93 由负载线和伏安特性的交点由负载线和伏安特性的交点 QNMI/mAU/V0123123U1 V,I2 mAR=UI=12 103 Q静态电阻静态电阻 =0.5 103 =0.5 k 动态电阻动态电阻 r=dUdI=11 103 =1 k=U I I U 下一章下一章 上一章上一章 返回主页返回主页