大学电路复习课件.ppt

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1、 第 1章 教 学 重 点 教 学难 点 1、 电 路 中 电 位 的 计 算 ；2、 电 流 、 电 压 的 参 考 方 向 与 实 际 方 向 的 关 系 ；3、 二 端 元 件 吸 收 能 量 的 公 式 及 有 源 元 件 与 无 源元 件 的 规 定 。 II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 系时 ， 需 要 将 它 们 联 系 起 来 选 择 ， 这 样 设 定 的参 考 方 向 称 为 关 联 参 考 方 向 。 U电源 负载 U 电 压 电 流 相 一 致 的 方 向 ， 即 电 流 从 高

2、电 位 流 向 低 电 位 。 小结：(1) 分 析 电 路 前 必 须 选 定 电 压 和 电 流 的 参 考 方 向 。(2) 参 考 方 向 一 经 选 定 ， 必 须 在 图 中 相 应 位 置 标 注 (包括 方 向 和 符 号 ） ， 在 计 算 过 程 中 不 得 任 意 改 变 。+ Ri uu = Ri + Ri uu = Ri（ 3） 参 考 方 向 不 同 时 ， 其 表 达 式 符 号 也 不 同 ， 但 实 际 方 向 不 变 。 US I U 定 值 U S U O I 定 义 ： 其 两 端 电 压 总 能 保 持 定 值 或 一 定 的 时 间 函数 ， 其 值

3、 与 流 过 它 的 电 流 i 无 关 的 元 件 叫 理 想电 压 源 。 电 路 符 号 ： + _i Su u 对 任 意 的 i IS U I 定 值 ISU O I 定 义 ： 电 激流 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 u 无 关 的 元 件 叫 理 想 电 流 源 。 电 路 符 号 ： i S+ _u Si i 对 任 意 的 u + 电 压 或 电 流 的 大 小 和 方 向 不 是 给 定 的 时 间 函 数 ， 而 是受 电 路 中 某 个 地 方 的 电 压 (或 电 流 )控 制 的 电

4、 源 ， 称 受 控 源 。受 控 电 压 源 受 控 电 流 源 定 义 ： 电 路 符 号 ： 教 学难 点 等 效 方 法 和 KCL、 KVL方 法 的 综 合 运 用 。等 效 变 换 概 念 、 实 质 ； 思考什 么 是 线 性 电 路 ？为 什 么 等 效 变 换 ？ 目 的 是 什 么 ？何 时 等 效 ？ 如 何 代 替 ？实 际 电 压 源 与 实 际 电 流 源 等 效 ？ 1、 定 义 ： 若 N1和 N2的 端 口 伏 安 关 系 完 全 一 致 ， 则 N1 和 N2互 为 等 效 。等 效 R等 效 = U / I 一 个 无 源 二 端 电 阻 网 络 可 以

5、 用 端 口 的 入 端 电 阻 来等 效 。 无源+U_I R等 效+U_I2、 目 的 ： 化 简 电 路 。3、 对 外 等 效 ： 其 外 部 特 性 等 效 。 电 压 源 、 电 流 源 的 串 联 和 并 联 一 、 理 想 电 压 源 的 串 并 联 串 联 : uS= uSk ( 注 意 参 考 方 向 ) 电 压 相 同 的 电 压 源 才 能 并联 ， 且 每 个 电 源 的 电 流 不确 定 。uSn +_+_uS1 +_uS +_5V I 5V +_ +_5V I 并 联 : snss uuu .1 二 、 理 想 电 流 源 的 串 并 联可 等 效 成 一 个 理

6、 想 电 流 源 i S（ 注 意 参 考 方 向 ） . 电 流 相 同 的 理 想 电 流 源 才 能 串 联 ,并 且 每 个 电 流 源 的 端 电 压 不能 确 定 。串 联 :并 联 ： iS1 iS2 iSk iS skssssks iiiiii 21 , 电 源 的 等 效 变 换本 小 节 将 说 明 实 际 电 压 源 、 实 际 电 流 源 两 种 模 型 可以 进 行 等 效 变 换 ， 所 谓 的 等 效 是 指 端 口 的 电 压 、 电 流 在转 换 过 程 中 保 持 不 变 。 u=uS Ri i i =iS Giui = uS/Ri u/Ri 通 过 比 较

7、 ， 得 等 效 的 条 件 ： iS=uS/Ri , Gi=1/RiiGi +u_iSi+_uSRi +u_ ba6A2A6V+_10 W ab66V10Wab6V60V10W例 6. 网 孔 电 流 法 节 点 电 压 法教 学难 点 熟 练 掌 握 用 视 察 方 法 列 写 网 孔 方 程 。熟 练 掌 握 用 视 察 方 法 列 写 节 点 方 程 。写 出 网 孔 电 流 法 、 节 点 电 压 法 实 质 及 其 公 式 。 网 孔 节 点 回 路 实 质 ： 公 式 ： 网 孔 电 流 法 网孔分析法的步骤： 1 选 定 一 组 网 孔 ， 并 假 设 各 网 孔 电 流 的

8、参 考 方 向 。 2 以 网 孔 电 流 的 方 向 为 网 孔 的 巡 行 方 向 ， 列 写 各 网 孔的 KVL方 程 。 3 由 网 孔 方 程 解 出 网 孔 电 流 。 原 电 路 非 公 共 支 路 的 电流 就 等 于 网 孔 电 流 ， 公 共 支 路 的 电 流 等 于 网 孔 电 流 的 代 数 和 。 例本 例 是 含 有 受 控 源 的 情 况 。 如 图 3.2.5所 示 电 路 ， 利用 网 孔 分 析 法 求 电 压 u。 图 3.2.5 解 先 将 受 控 源 看 成 独 立 电 源 。 如 图 中 所 标 网 孔 方 向 ，可 知 i 1=0.1u, i3

9、 =4A， 对 网 孔 2列 方 程 为26i2-2i1-20i3=12其 中 可 以 解 得 i2=3.6A, u=8V。 含 有 受 控 源 实 质 ： 公 式 ： 节 点 电 压 法 举 例 说 明 ： (2) 列 KCL方 程 ： iR出 = iS入i1+i2+i3+i4=iS1-iS2+iS3-i3-i4+i5=-iS3un1 un2iS1 iS2 iS3R1i1 i2 i3i4 i5R2 R5R3R401 2 (1) 选 定 参 考 节 点 ， 标 明 其 余n-1个 独 立 节 点 的 电 压代 入 支 路 特 性 ： S3S2S14 n2n13 n2n12n11n1 iiiRu

10、uRuuRuRu S35n24 n2n13 n2n1 iRuRuuRuu 本 例 研 究 含 有 受 控 源 的 情 况 。 如 图 所 示 电 路 ， 利 用 节点 分 析 法 求 i1和 i2。 叠 加 定 理 戴 维 宁 （ 戴 维 南 ） 定 理 最 大 功 率 传 输 定 理教 学难 点 1、 各 定 理 的 应 用 。2、 戴 维 南 和 诺 顿 定 理 中 如 何 正 确 求 出 开 路 电 压uoc与 入 端 等 效 电 阻 Rin。 叠 加 定 理 的 应 用 说 明 如 下 ：1. 叠 加 定 理 只 适 用 于 线 性 电 路 ， 不 适 用 于 非 线 性 电 路 。2

11、. 不 同 电 源 所 产 生 的 电 压 或 电 流 ， 叠 加 时 要 注 意 按 参 考方 向 求 其 代 数 和 。3. 若 运 用 叠 加 定 理 计 算 功 率 ， 必 须 在 求 出 某 支 路 的 总 电流 或 总 电 压 后 进 行 。 因 为 若 某 电 阻 支 路 电 流 i是 两 个 电 源分 别 作 用 时 产 生 电 流 i 和 i 之 和 ， 即 i = i + i， 则 功率 应 为 P = Ri 2 = R( i + i )2 但 不 能 按 下 式 计 算P R i 2+ R i 2 V9V12444)13(OC U W 60 iuR V25.2V92622

12、 u 电 容 、 电 感 伏 安 关 系 一 阶 动 态 三 要 素教 学难 点 1、 动 态 元 件 的 储 能 及 其 有 源 与 无 源 的 判别 。2、 计 算 电 容 元 件 的 电 压 应 按 ， 当 iC(t)不 能 用 一 个 函 数 表 示 时 ， 应 分 段 计 算 。 )(tf -)(f 稳 态 值-)0( f - 利 用 求 三 要 素 的 方 法 求 解 暂 态 过 程 ， 称 为 三 要 素 法 )0( f)(f 任 何 形 式 的 一 阶 电 路 的 零 输 入 响 应 、 阶跃 零 状 态 响 应 和 阶 跃 全 响 应 可 归 纳 为f ( t ) = f (

13、 ) f ( 0 ) f ( ) e t 正 弦 三 要 素 正 弦 量 和 相 量 是 一 一 对 应 有 效 值 向 量 、 最 大 值 相 量 会 画 相 量 图 相 量 法 求 解 正 弦 稳 态 电 路 (1) 幅 值 (amplitude) (振 幅 、 最 大 值 )Im： 反 映 正 弦 量 变化 幅 度 的 大 小 。(2) 角 频 率 (angular frequency)w ： 每 秒 变 化 的 角 度 (弧 度 )， 反 映 正 弦 量 变 化 快 慢 。 正 弦 量 的 三 要 素 ： ti O/w T(3) 初 相 位 (initial phase angle)

14、： 反 映 了 正 弦 量 的 计 时 起 点 。 (wt+ )表 示 正 弦 量 随 时 间 变 化 的进 程 ,称 之 为 相 位 角 。 它 的 大 小 决 定 该时 刻 正 弦 量 的 值 。 I m 2 wtTf w 22 单 位 ： rad/s ， 弧 度 / 秒i(t)=Imsin(w t+)峰 -峰 值 ： 2 Im )(sinm tIi ？ = 非 正 弦 量 不 能 用 相 量 表 示 。只 有 同 频 率 的 正 弦 量 才 能 画 在 同 一 相 量 图 上 。 I U UeUU mjmm 或 ： IeI mjm 相 量 UU 模 用 最 大 值 表 示 ， 则 用 符

15、 号 ： mm I U 、 相 量 图 : 把 相 量 表 示 在 复 平 面 的 图 形 实 际 应 用 中 ， 模 多 采 用 有 效 值 ， 符 号 ： I U 、I U 如 ： 已 知 220cos( 45 )Vu tVe220 j45m U Ve2220 j45 U则 或 )jsincos(ej UUUU 相 量 式 : 1U202U45 2U1U 落 后 于 1U2U 超 前落 后 ？ 2 110 2cos( 45 ) Vu t 1 220 2cos( 20 ) Vu t +1+jV202201 U V451102 U 0 KCL I 0 KVL U 正弦交流电路的分析和计算IU

16、、 若 正 弦 量 用 相 量 表 示 ， 电 路 参 数 用 复 数 阻 抗（ )表 示 ， 则 直 流 电 路 中介 绍 的 基 本 定 律 、 定 理 及 各 种 分 析 方 法 在 正 弦 交 流 电路 中 都 能 使 用 。 C CLLRR 1jj 、 0 KCL I 0 KVL U 电 阻 电 路RIU )(j LXIU 纯 电 感 电 路 )j( CXIU 纯 电 容 电路 一 般 电 路ZIU 1. 根 据 原 电 路 图 画 出 相 量 模 型 图 (电 路 结 构 不 变 )Ee 、Ii 、Uu X C 、XL 、 RR CL jj2. 根 据 相 量 模 型 列 出 相

17、量 方 程 式 或 画 相 量 图3. 用 相 量 法 或 相 量 图 求 解4. 将 结 果 变 换 成 要 求 的 形 式 有 功 功 率 P 有 功 功 率 等 于 电 路 中 各 电 阻 有 功 功 率 之 和 ，或 各 支 路 有 功 功 率 之 和 。ii1 2i RIP 无 功 功 率 等 于 电 路 中 各 电 感 、 电 容 无 功 功 率 之和 ， 或 各 支 路 无 功 功 率 之 和 。 )( iii1 2i CL XXIQ 的 相 位 差与为 iii IU i1 ii sini IUQ或 i1 ii cos i IUP或 第 十 章 耦 合 电 感 电 路互 感含 有

18、 耦 合 电 感 电 路 的 计 算空 心 变 压 器理 想 变 压 器 耦 合 电 感 电 路 模 型 ： L1、 L2和 M描 述i1u1 L1+-11 L2i2u2+- 22M 同 名 端 ： 用 圆 点 或 “ *” 表 示 。L1、 L2自 感 系 数 ； M 互 感 1=L1i1+Mi22=L2i2+Mi1 当 两 个 电 流 分 别 从 两 个 线 圈 的 对 应 端 子 同时 流 入 或 流 出 ， 若 所 产 生 的 磁 通 相 互 加 强 时 ，则 这 两 个 对 应 端 子 称 为 两 互 感 线 圈 的 同 名 端 。 同 名 端 四 、 耦 合 系 数 用 耦 合 系

19、 数 k 表 示 两 个 线圈 磁 耦 合 的 紧 密 程 度 。 1 21def LLMkk=1 称 全 耦 合 : 漏 磁 F s1 =Fs2=0 F11= F21 ， F22 =F12 耦 合 系 数 k与 线 圈 的 结 构 、 相 互 几 何 位 置 、空 间 磁 介 质 有 关 。 下 页上 页注 意 返 回 10. 2 含 有 耦 合 电 感 电 路 的 计 算要 注 意 的 问 题 ：正 弦 稳 态 分 析 采 用 相 量 法KVL方 程 时 ， 耦 合 电 感 上 的 电 压 要 包 含 互 感 电压 （ 使 用 同 名 端 ）耦 合 电 感 上 的 互 感 电 压 与其 它

20、 支 路 电 流 有 关 ， 可 以 用CCVS来 代 替 * *jw L11 I 2 Ijw L2jw M +2 U+1 U jw L11 I 2 Ijw L2+ +2 j IM 1 j IM +2 U+1 U 1222 2111 ww ww IMjILjU IMjILjU 10. 3 理 想 变 压 器* *1 I 2 I +2 U+1 U n : 1N1 N2理 想 变 压 器 的 电 路 模 型 21 UnU 21 1 InI 变 比212121 LLLMMLNNn 前 提 ： 参考 方 向 和同 名 端* *1 I 2 I +2 U+1 U n : 1N1 N2 UnU 21 21

21、1 InI ZnIUnInUnIU 22222211 )( /1 (a) 阻 抗 变 换 性 质 理 想 变 压 器 的 性 质 ：* *1 I 2 I+2 U+1 U n : 1 Z 1 I+1 U n2Z 第 11章 谐 振 电 路 含 R、 L、 C的 一 端 口 电 路 ， 在 特 定 条 件 下 出 现 端口 电 压 、 电 流 同 相 位 的 现 象 时 ， 称 电 路 发 生 了 谐 振 。1. 谐 振 的 定 义 2.串 联 谐 振 的 条 件谐 振 角 频 率谐 振 频 率 谐 振 条 件 下 页上 页返 回 。 时 ， 电 路 发 生 谐 振当 1 0 00 CLX w X

22、R XXRCLRZ CLj )(j)1(j RCLRRLQ w 1 0 RCLRRLQ w 1 0品 质 因 数 特 性 阻 抗品 质 因 数 下 页上 页返 回QUUU CL UQRULCIUC j jj 00 ww UQRULILUL j j j 00 ww RCLRRLQ w 1 0 第 12章 三 相 电 路三 相 电 路12.1 线 电 压 (电 流 )与 相 电 压 (电 流 )的 关 系12.2 对 称 三 相 电 路 的 计 算12.3 不 对 称 三 相 电 路 的 概 念12.4 三 相 电 路 的 功 率12.5 首 页本 章 重 点 4. 三 相 电 路 三 相 电 路 就 是 由 对 称 三 相 电 源 和 三 相 负 载 联接 起 来 所 组 成 的 系 统 。 工 程 上 根 据 实 际 需 要 可 以组 成 ：电 源 Y Y 负 载电 源 Y 负 载当 电 源 和 负 载 都 对 称 时 ， 称 为 对 称 三 相 电 路 。注 意 下 页上 页返 回