电路原理第二版 浙大出版社 第2章
电工技术 第2版 第二章 电路的分析方法
第一节 支路电流法 第二节 回路电流法 第三节 节点电压法 第四节 叠加定理 第五节 等效电源定理
第一节 支路电流法
支路电流法以n个支路电流为未知量, 基本思路是 应用基尔霍夫定律列出与支路电流数目相等的n个独立方 程式,再联立求解出支路电流。
应用支路电流法解题步骤: (1)首先标明各待求支路电流参考方向,并规定回 路绕行方向; (2)应用基尔霍夫电流定律列出(m-1)个节点电 流方程; (3)应用基尔霍夫电压定律列出[n-(m-1)]个 独立的回路电压方程式; (4)联立这n个方程组求解各支路电流。 (5)根据已求得的支路电流,计算其他电量,比如 元件的电压和功率等。
设方两向, 个,闭根合据回基, 路尔的霍绕夫行电方压向定为律顺(时KV针L), 对回路Ⅰ,有
对回路Ⅱ,有
代入各项数据: 解方程组,得:
根据支路电流和回路电流的关系可得:
[例2-4]如图2-4所示电路,已知Us1=10V,Us2=2V,Is=5A,R1=1 ,R2=R3=R4=2 。用回路电流法求支路电流。
(3)联立方程组,求解回路电流;
(4)依据支路电流与回路电流的关系,求解各支 路电流和其他电量。
[例2-3]如图2-3所示电路为例,已知Us1=20V,Us2=30V, Us3=10V,R1=10 ,R2=20 ,R3=10 ,R4=50 。用回路电 流法求支路电流。 [解]:选取两个网孔作为回路,以顺时针为参考方向,标出回 路电流 Il1 ,Il 2以及各支路电流I1 ,I2 ,I3 。
E1 E2 I1R1 I2 R2
对回路Ⅱ,有
E2 I 2 R2 I3R3
解方程组,得: 1=0.667A,2=1.333A,3=2A
电阻上消耗的功率: I12 R1 0.667 2 6 2.7W
电工电子学第二版第二章
diL + RiL=US (t0) dt iL(0+)=0
uL=US UR diL =L dt
=US
R t e L
t =USe
2-2
一阶电路的暂态响应
2-2-2 零状态响应 2、RL电路
R + US t=0
uR
iL uL
L
US US R
iL
uL
0
t
US US t iL= e R R uL= 0
uC=US
t - RC uC=ke
t t - RC ) uC=US(1 e =US(1 e ) t US - RC US t i= e = e R R
2-2
一阶电路的暂态响应
US R
2-2-2 零状态响应 1、RC电路 t - RC ) uC=US(1- e (t0)
t US - RC i= e R
R
iL(0–)=I0 diL L dt +RiL=0 (t0) iL(0+)=I0 iL=kept u=L
Lp+R=0
R t iL=I0 L
p= –R/L (t0)
R
L t
e
diL = RiL= RI0e dt
(t0)
2-2-1、零输入响应
2、RL电路 + R u L iL(0+)=I0
+ u 描述动态电路的方程 电容储存的(电场)能量 电感储存的(磁场)能量 微分方程
du(t) i(t) = C dt u
e(t)= 1 Cu2(t) 2 m(t) = 1 Li2(t) 2
i2
能量不能突变!
+
US
电路原理 第二版 周守昌教材对应课件1-2电流和电压的参考方向
电流的参考方向和电压的参考方向都可随意规定. 电流的参考方向和电压的参考方向都可随意规定.但一经 随意规定 规定,在计算过程中便不得随意改变. 规定,在计算过程中便不得随意改变.
一致的参考方向(associated reference directions). 一致的参考方向 . 电流从高电位流向低 电流从高电位流向低电位 ,或 者说顺电流方向电位是降低的. 者说顺电流方向电位是降低的. 元件的瞬时功率
参考方向不一致时, 发出功率 当u,i参考方向不一致时,表示发出功率. 参考方向不一致时 表示发出功率.
> 0 p( t ) = u( t )i ( t ) < 0
实际发出功率 实际吸收功率
�
§12 电流和电压的参考方向
电流的定义及其参考方向
dq i= dt
参考方向: 参考方向:
单位: , 单位:A,mA,A. , .
方向:正电荷运动的方向. 电流的实际方向 电流的实际方向) 方向:正电荷运动的方向. (电流的实际方向)
假设的电流方向,参考方向可以随意规定. 假设的电流方向,参考方向可以随意规定.
电压的定义及其参考方向
dW u= dq
实际方向:电位降低的方向. 实际方向:电位降低的方向.
单位: , 单位:V,mV,V. , .
电压的参考方向: 电压的参考方向: 假设电压降的方向,电压的参考方向也可以随意规定. 假设电压降的方向,电压的参考方向也可以随意规定.
电压参考方向的表示 已知电压的参考方向连同 它的值, 它的值,则可知其实际方 在规定的参考方向下, 向.在规定的参考方向下, 电压为正值时, 电压为正值时,其实际方 向与其参考方向相同, 向与其参考方向相同,否 则相反. = = × = u( t )i ( t ) dt dq dt
电路原理第2章1-4节
电流分配与 电导成正比
ik
Gku
Gk Geq
i
(k 1,2,3, , n)
注意正 负号!
10
对于两个电阻并联
i
u
i1
i2
R1 R2
(G1 ) (G2 )
i
u
Req (Geq )
等效电阻: 分流公式:
Req
R1 R2 R1 R2
i1
G1 Geq
i
R2 R1 R2
i
i2
G2 Geq
i
R1 R1 R2
4
2-2 电阻的等效变换
等效的条件: 两电路的外部端子具有相同的伏安特性(VCR)。
等效的目的: 化简电路,方便计算。
R i1
uS u
R1
R2 R3 R5
R4
注意
1
R i1
uS u
Req
1
等效指“对外”等效,“对内”不等效。
5
2-3 电阻的串联和并联
一、电阻的串联
i 1 R1
R2
u
u1 u2
14
Y形联结和△形联结的电路如图所示。
i1 1
R1
i1 1
i31
R31
R3 3
i3
R2 2
i2
3
i3
i23 R23
二、等效变换(Y △)
根据等效变换的条件
①u12、u23和u31分别相等
② i1 i1、i2 i2和i3 i3
R12 i12 2 i2
15
i1 1
R1
i1 1
i31
R31
R12
21Ω
①
126Ω
R12
浙江大学范承志电路原理课件第二章(1) 电路分析(甲)
2.1.3 割集
②
割集是图的一个子集(某些 支路的集合),满足
2 5
① CS1
4
CS3 ③
移去该子集,连通图分为 两部分;
少移去其中任一条,图保 持连通。
3 1
④
6
CS2
割集用符号CS来表示,规定了割集的方向,则割集又可看 成一个闭合面。割集为一个广义的节点,流出割集表面的电 流代数和为零。 如图,割集CS1包含1、2、3支路,割集CS2包含1、2、5、6 支路,割集CS3包含1、4、6支路。
-I1-2+I3 =0
R1
I S2 U s2
I S4
R4
R5
-I3-4+I5 =0
I1
I5
5×I5 + I1 -1+3× I3 =0
① 3 ②
解得
I1 =-3.89A I3 =-1.89A I5 =2.11A
③
1
①
2
4
5
Us 1
①
I3
R3
②
U Is 2
R1
IS2 U Is 4
R4
IS4
R5
I1
Us 2
②
2 4
2
2 5
4
3
③
6
④
1
②
2
②
①
3
③
①
3
②
5
③
①
3
③ ④
1 6
①
④
1
④
1
③
回路1
回路2
回路3
选定了有向图的树,则单连支回路的路径与方向也唯一 确定了。
②
2 5 3 1
④
②
4
电路原理范承志答案
电路原理范承志答案【篇一:浙大电路考试大纲】lass=txt>(一) 直流电路的基本概念和基本定律1. 实际电路与电路模型, 电路变量及其参考方向2. 电路元件及其特性, 基尔霍夫定律3. 无源、有源网络等效变换(二) 网络的基本计算方法和定理1. 图论2. 支路电流法3. 回路电流法, 网孔电流法4. 节点电压法, 改进节点电压法5. 叠加定理、线性定理6. 替代定理7. 戴维南与诺顿定理8. 特勒根定理, 互易定理9. 电源的移动,补偿定理(三) 正弦交流电路1. 正弦交流电量的基本概念, 周期信号的有效值2. 正弦量的相量表示3. 正弦交流电路中的电阻、电感、电流元件4. 相量形式的kcl/kvl5. 正弦无源一端口网络的阻抗、导纳及其等效电路6. 正弦交流电路的功率7. 复杂正弦交流电路的计算(四) 谐振、互感和三相交流电路1. 电路的谐振2. 互感耦合电路3. 理想变压器和实际变压器4. 三相交流电路5. 三相电路的功率及其测量(五) 双口网络1. 双口网络z、y、t参数2. 无源双口网络的等效电路, 双口网络的级联3. 含受控源的双口网络(六) 周期性非正弦电路1. 周期信号与傅里叶级数及其频谱2. 周期性非正弦信号激励下线性电路的稳态分析3. 对称三相电路中的高次谐波(七) 电路中的过渡过程1. 换路定则与初始值计算2. 一阶电路的零输入、零状态和全响应3. 电容电压、电感电流的跳变情况5. 二阶电路的全响应6. 复杂电路的经典法(八) 拉普拉斯变换、卷积积分和状态方程1. 拉斯变换及其基本性质2. 运算电路模型3. 基本定律的运算形式及运算法4. 网络函数与各响应的关系及电路频率特性5. 卷积积分与叠加积分6. 状态变量法(九) 网络的矩阵分析1. 电路的矩阵表示2. 基尔霍夫定律的矩阵表示3. 典型支路,节点电压法的矩阵方程4. 回路电流法的矩阵方程(十) 分布参数电路1. 均匀传输线方程2. 均匀传输线的正弦稳态分析3. 均匀传输线的入端阻抗4. 均匀传输线中的行波5. 无反射均匀传输线6. 无畸变均匀传输线7. 无损耗均匀传输线 (十一) 非线性电路1. 直流非线性电阻电路2. 交流非线性稳态电路,小信号分析法3. 分段线性法四.教材及主要参考书2004年8月2.?电路原理?第二版,周庭阳、江维澄编,浙大出版社,19973.?电路?第四版, 邱关源,高等教育出版社,1999年6月【篇二:2016年浙大电路考研大纲】ass=txt>(一) 直流电路的基本概念和基本定律(七) 电路中的过渡过程1. 换路定则与初始值计算2. 一阶电路的零输入、零状态和全响应1. 实际电路与电路模型, 电路变量及其参3. 电容电压、电感电流的跳变情况考方向 4.阶跃响应、冲激响应2. 电路元件及其特性, 基尔霍夫定律 5.二阶电路的全响应3. 无源、有源网络等效变换6. 复杂电路的经典法 (二) 网络的基本计算方法和定理 (八) 拉普拉斯变换、卷积积分和状态方程 1. 图论1. 拉斯变换及其基本性质2. 支路电流法2. 运算电路模型 3. 回路电流法, 网孔电流法4. 节点电压法, 改进节点电压法5. 叠加定理、线性定理6. 替代定理7. 戴维南与诺顿定理8. 特勒根定理, 互易定理9. 电源的移动,补偿定理 (三) 正弦交流电路 1. 正弦交流电量的基本概念, 周期信号的有效值 2. 正弦量的相量表示 3. 正弦交流电路中的电阻、电感、电流元件 4. 相量形式的kcl/kvl 5. 正弦无源一端口网络的阻抗、导纳及其等效电路 6. 正弦交流电路的功率 7. 复杂正弦交流电路的计算 (四) 谐振、互感和三相交流电路 1. 电路的谐振 2. 互感耦合电路 3. 理想变压器和实际变压器 4. 三相交流电路 5. 三相电路的功率及其测量(五) 双口网络 1. 双口网络z、y、t参数2. 无源双口网络的等效电路, 双口网络的级联3. 含受控源的双口网络 (六) 周期性非正弦电路 1.周期信号与傅里叶级数及其频谱 2. 周期性非正弦信号激励下线性电路的稳态分析3. 对称三相电路中的高次谐波3.基本定律的运算形式及运算法4.网络函数与各响应的关系及电路频率特性5. 卷积积分与叠加积分6. 状态变量法 ( 九 ) 网络的矩阵分析 1.电路的矩阵表示 2. 基尔霍夫定律的矩阵表示3. 典型支路,节点电压法的矩阵方程 4.回路电流法的矩阵方程 ( 十 )分布参数电路1. 均匀传输线方程 2. 均匀传输线的正弦稳态分析 3. 均匀传输线的入端阻抗 4. 均匀传输线中的行波 5. 无反射均匀传输线 6. 无畸变均匀传输线7. 无损耗均匀传输线 ( 十一 )非线性电路 1. 直流非线性电阻电路2. 交流非线性稳态电路,小信号分析法3. 分段线性法四.教材及主出版社,2014年8月2.?电路原理?第二版,周庭阳、江维澄编,浙大出版社,19973.?电路?第四版, 邱关源,高等教育出版社,1999年6月【篇三:电气工程学院关于2009级主修专业预确认、】class=txt>“爱迪生实验班”选拔工作日程安排根据2010年4月28日本科生院教务处《关于做好2009级学生主修专业预确认工作的通知》,经电气工程学院本科教学指导委员会讨论决定,现将电气工程学院2009级主修专业预确认、“爱迪生实验班”选拔等工作的具体安排通知如下:1.2009年4月28日-5月15日,请预确认电气学院各专业的2009级学生通过现代教务管理系统“主修专业确认”一栏报名,自主选择主修专业。
电路原理邱关源第二章
第六页,共53页。
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2.3 电阻的串联和并联
1.电阻串联
①电路特点
R1
Rk
Rn
i + u1 _ + u k _ + un _
+
u
_
(a) 各电阻顺序连接,流过同一电流 (KCL);
(b) 总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。
u u1 uk un
1 2
i
1 2
i)R
iR
第二十二页,共53页。
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2.4 电阻的Y形连接和形连接
的等效变换
1. 电阻的 、Y形连接
R1
R2
包含 a
R b
1
1 R3
R4
R12
R31
R1
2
3
R2
R3
三端网 络
R23
2
3
形网络
Y形网络
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,Y 网络的变形:
型电路 ( 型)
u23Y
i3Y + –3
等效条件: i1 =i1Y ,
i2 =i2Y , i3 =i3Y ,
u12 =u12Y , u23 =u23Y , u31 =u31Y
第二十五页,共53页。
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+ 1– i1
+i1Y
1 –
u12 R12
u31 R31
u12Y R2
R1 u31Y R3
i2 –
② 应用欧姆定律求出总电压或总电流; ③ 应用欧姆定律或分压、分流公式求各电阻上的电流和
电压
以上的关键在于识别各电阻的串联、并联关系!
电路原理II
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述(中英文):本课程大纲根据2020年本科人才培养方案进行修订或制定。
在上版教学大纲的基础上根据课程的知识内容模块,调整了课本上章节的讲解顺序和课时,并重新设置了课内实验。
电路原理课程为工科电类各专业的基础课和必修课,是所有“弱电专业”和“强电专业”的必修课,是自动化专业的一门重要的专业基础课,在整个自动化专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。
通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论和基本分析计算方法;了解近代电路理论的发展及分析计算方法。
通过实验,训练学生的基本实验操作技能,能合理布局和正确连接线路,正确读取数据,并能分析研究实验结果的合理性;能独立分析、排除实验故障;掌握基本电工电子仪器、仪表的使用方法及简单电路的设计方法;通过对电路实验现象的分析,加深对电路理论的理解;培养学生严谨的科学态度,提高学生分析问题和解决问题的能力。
本课程理论严密,逻辑性强,有广阔的工程背景,对培养学生严肃认真的科学态度,提高独立思考和分析解决问题的能力,都有重要的作用。
在教学过程中,综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能,进行电气工程技术人员所需的基本训练,为- 9 -学生进一步学习后续有关课程和日后从事专业工作打好基础。
因此,本课程在工科电类专业的人才培养方案和课程体系中占有重要地位和作用。
(1)教学对象:本课程的教学对象是自动化专业本科二年级学生。
(2)修读要求电路原理是电子学各专业课程学习的第一门专业基础课,是电路分析计算的理论基础,它所描述和研究的基本概念和基本方法普遍使用在电子学科各专业领域。
要求学生具有大学物理中电学的基础、高等微积分、电路原理I基础。
This course is an important professional basic course of automation specialty, and plays an important role in the talent training scheme and curriculum system of Automation Specialty.Through the study of this course, students can master the basic theory of circuit and the basic analysis and calculation methods, and understand the development of modern circuit theory and analysis and calculation methods. Through the experiment, we can train the students' basic experimental operation skills, so that they can reasonably lay out and correctly connect the circuit, correctly read the data, and analyze the validity of the experimental results. Students will be able to analyze and eliminate the experimental faults independently; learn to use basic electrical and electronic instruments and meters, and design simple circuits. Through the analysis of circuit experimental phenomena, students will further understand the circuit theory. This course will cultivate the students' rigorous scientific attitude and improve their ability to analyze and solve problems.2.设计思路:电路原理课程是自动化专业的一门重要的专业基础课,在整个自动化专业的人才- 9 -培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用,为后续的模拟电子技术基础、电机与拖动基础、微机原理与接口技术课程打好基础。
电工技术第二版第2章单相正弦交流电路
A a jb
A r
其中:Βιβλιοθήκη A re j
r cos jr sin
a r cos b r sin
虚数轴
r a2 b2
b arctan a
欧拉公式:
e j e j cos 2
2.1.2 正弦交流电的三要素 1、周期、频率和角频率-速度
快慢。
2、瞬时值、最大值和有效值- 幅度的变化。
3、相位、相位差与初相位-时 间函数,变化的进程。
5
2.1 正弦交流电的基本概念
I.
周期、频率和角频率--表示变化的快慢。
周期T (s):正弦交流电变化一周所需要的时间。
频率f (Hz) :每秒变化的周数。 角频率ω(rad/s,弧度/秒):每秒内所变化的
i 1
j 1
t
17
2.2 正弦交流电的相量表示法-引言
直角坐标系
A a jb
A r cos jr sin
其中:
a r cos b r sin
虚数轴
r
r
b
r
a
实数轴
18
2.2 正弦交流电的相量表示法-引言
直角坐标系
极坐标系
A a jb
角,
14
2.1 同相与反相
15
2.1 正弦交流电的基本概念-例题 2-2
i c I m sin(t)
u C U m sin(t - 900 )
电压落后电流90度,在右边 以谁为准,谁在后.
ui = u - i = - 90 - 0 = - 90
电路原理 chapter2(A_sim_res)
无 源
R等效
R等效= U / I
一、 电阻串联 ( Series Connection of Resistors )
1. 电路特点:
R1
i +
Rk
Rn
+ un _
+ u1 _ + uk _ u
_
(a) 各电阻顺序连接,流过同一电流 (KCL); (b) 总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。
例:两个电阻分压, 如下图 i
º + + u1 u u2 _ + º R1 R2
R1 u1 u R1 R2
R2 u2 u R1 R2
Rk uk u Req
4. 功率关系
p1=R1i2, p2=R2i2,, pn=Rni2 p1: p2 : : pn= R1 : R2 : :Rn
R2 R3 R23 R2 R3 R1 R3 R1 R31 R3 R1 R2
或
G23 G31
G2G3 G1 G2 G3 G3G1 G1 G2 G3
类似可得到由接 Y接的变换结果:
G12G31 G1 G12 G31 G23 G23G12 G2 G23 G12 G31 G31G23 G3 G31 G23 G12
us
例2:
is
us
us
例3:
is
is
us1
us2 is2 is1 is
is=is2-is1
2.4 电压源和电流源的等效变换
一、实际电压源 一个实际电压源,可用一个理想电压源uS与一个电阻Ri 串联的支路模型来表征其特性。当它向外电路提供电流时, 它的端电压u总是小于uS ,电流越大端电压u越小。 i + uS _ + u U _
电路原理2
1、在图(三)所示电路中,,若,,,,,试求:(1)电压表、电流表的读数(有效值);(2)电阻R2吸收的有功功率。
=(1)当单独作用时:L1、L2短路,C开路,(2)当单独作用时:L1、L2、C并联谐振,开路,(3)当单独作用时:L1、C串联谐振,短路,2、如下图(六)所示电路中,非线性电阻的伏安关系为(A),试用小信号法,求非线性电阻两端电压及电流。
在静态时,即:此时,而由等效小信号电路,在作用下:所以,有:3、下图(六)所示电路中,已知二端口网络N的Z参数为,。
(1)求为何值时可以获得最大功率;(2)若,求获得的最大功率。
由Z参数方程,有(1)当时,可获最大功率。
(2)4、如下图(六)所示电路中,,直流电压源V,非线性电阻的伏安关系为,若V,试求电流。
在静态工作点处,令,则回路电压方程:非线性电阻的伏安特性为:,将此方程代入回路电压方程,得5、如图(五)所示二端口网络,已知。
7、下图(三)所示电路中含有理想变压器,试求(1)副边折算到原边的等效阻抗;(2)图示电路中的。
8、相量电路模型如图2-4所示,已知,试求各支路电流相量,并画出电流向量图。
9、下图(四)所示电路中含有理想运算放大器,已知。
试求:(1)网络函数;(2)当激励时,电路的冲激响应。
(1)(2)10、在图2—2所示电路中,,求输入端a、b的阻抗。
11、回转器能将一个电感元件“回转”为一个电容元件,反之同样也可以。
13、当网络函数确定后,该网络的零状态响应为。
A. 正确B. 错误错误:【A】14、对同一电路而言,相应不同,对应的网络函数也不同。
A. 正确B. 错误错误:【A】15、当两个二端口网络按串联方式连接后,其等效参数矩阵为。
A. 正确B. 错误错误:【A】16、RLC串联电路发生谐振时,电路的无功功率等于零。
A. 正确B. 错误错误:【A】17、已知三个电源为它们可以组成一组对称三相电源。
A. 正确B. 错误错误:【B】18、在对称三相星形连接的电源中,线电压有效值是相电压有效值的3倍。
电路基础第二版课后习题答案分析潘双来
答案 1-3求电路中未知的u 、i 、R 或p 的值。
解:(a) i = -0.5A ;(b) u = -6V ; (c) u = -15V t e -; (d) i = 1.75cos2t A ; (e) R =3Ω; (f ) p = 1.8 2cos 2t W .1-13 图示电路中的电源对外部是提供功率还是吸收功率?其功率为多少?解:(a) 供12W ; (b) 吸40W ;(c) 吸2W ;(d) 2V 供26W ;5A 吸10W (总共向外供16W )。
1-15 求图示各电路中电压源流过的电流和它发出的功率。
解:(a) i = 0.5A,p 发 = 1W(b) i = 2A, p 发 = 4W ;(c) i = - 1A, p 发= - 2W ; (d) i = 1A, p发= 2W.1-18 (1) 求图(a)电路中受控电压源的端电压和它的功率;(2) 求图(b)电路中受控电流源的电流和它的功率;(3) 试问(1)、(2)中的受控源可否用电阻或独立源来替代,若能,所替代元件的值为多少?并说明如何联接。
解:W 72 ,V 242 )1(1==p U (发出);(a)5Ω4Ω7cos2t V +- R-6t 15+12e V+ -(d) (e) ( f )-6t p =?i2A 3Ω u 5 3Ωe -t Au -(b) (c)(a) (b)(c)(d)(b)(c)(d)(a)(b)(a)W 15 ,A 36 )2(2==p I (吸收);(3) 图(a)中的VCVS 可用下正上负的24V 电压源替代; 图(b)中的CCCS 可用3A ↓的电流源或(5/3)Ω的电阻替代。
1-19 试用虚断路和虚短路的概念求图示两电路中的 i 1 、i 2 及u 0 的表达式。
解:(a) i 1 = 0,u 0 = U S ,i 2 = U S /L (b) i 1 = i 2 = U S /R 1 ,u 0 = - R f U S /R 1 .1-22 求图示各电路中的u ab ,设端口a 、b 均为开路。
《电路原理》(第2版) 周守昌 §1-3 割集
由每一树支决定的基本割集是唯一的。
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§1-3 割 集
割集(cut set) :
任一连通图G中,符合下列两个条件的支路集叫做 图G的割集。
(1) 该支路集中的所有支路被移去(但所有节点予以保 留)后,原连通图留下的图形将是两个彼此分离而又 各自连通的子图;
(2) 该支路集中,当保留任一支路,而将其余的所有 支路移去后,原连通图留下的图形仍然是连通的。
对于该支路集中的所有支路被移去(但所有节点予以 保留)后,原非连通图留下的图形将具有s+1个分离部 分;
(2) 该支路集中,当保留任一支路,而将其余的所有 支路移去后,原非连通图留下的图形仍然只具有s个 分离部分。
基本割集(fundamental cut set) :
电力电子-2
——电力电子变换和控制技术(第二版)
第2章 半导体电力开关器件
2 半导体电力开关器件
2.1 电力二极管 2.2 双极结型电力三极管 2.3 晶闸管及其派生器件 门极可关断晶闸管GTO 2.4 门极可关断晶闸管GTO 2.5 电力场效应晶体管P-MOSFET 电力场效应晶体管P 绝缘门极双极型晶体管IGBT 2.6 绝缘门极双极型晶体管IGBT *2.7 *2.8 自学 2.9 半导体电力开关模块和功率集成电路 本章小结
(b)续流
什么时候选择快恢复二极管? 什么时候选择快恢复二极管?
18
2.2 双极结型电力三极管
BJT(Bipolar Junction Transistor)或GTR(Giant Transistor) 或
2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用 2.2.2 静态特性 2.2.3 电力三极管使用参数和特性
C称为扩散电容 称为扩散电容
PN结反偏时,R为反向电阻,取值很大,结电容 很小, 结反偏时, 为反向电阻 取值很大,结电容C很小 为反向电阻, 很小, 结反偏时 C称为势垒电容,势垒电容一般比扩散电容小 个数量级 称为势垒电容, 称为势垒电容 势垒电容一般比扩散电容小3-4个数量级
9
2.1.3 半导体电力二极管重要参数
19
2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用 三极管的结构和符号
20
2.2.1 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用 续2) 晶体管基极电流对集电极电流的控制作用(续
发射级:n++ 基极:p+ 集电极:n
基极电流控制集电极电流
I NC = α ⋅ I NE ≈ α ⋅ I E
InB = (1− a)InE = (1− a)IE
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2.7 求题2.7图所示各三角形联结网络的等效星形联结网络。
解题2.7图)(aΩ=++⨯=1530205030501RΩ=++⨯=1030205020502RΩ=++⨯=630205020303R)(b 和)(c 的解法类似。
2.8 求题2.8图所示各星形联结网络的等效三角形联结网络。
解题2.8图)(a123Ω=⨯+⨯+⨯=k R 33.5322233212Ω=⨯+⨯+⨯=k R 8222233223Ω=⨯+⨯+⨯=k R 8222233231)(b 和)(c 的解法相同。
2.9 求题2.9 图所示各一端口网络的等效电阻。
解)(a 将结点1、2、3上半部分的3个电阻组成的三角形联接等效成星形联接,由于三角形的3个电阻值相同,故等效星形的3个电阻值也相同,为:Ω100ΩΩ题2.9图Ω⨯===10031321RRR,等效后的电路如右图,故电路的等效电阻为:Ω=++=1003100)3100100(21eqR)(b解法与)(a相同,将Ωk21、Ωk7和Ωk15三个电阻组成的三角形联接变换成星形,或将Ωk7、Ωk15和Ωk2三个电阻组成的星形联接变换成三角形形,即可得到该电路的等效电阻。
2.10 求题2.10图所示电路的等效电路模型。
解(a)2121R R R R +(b)(c)2121R R R R +(d)题2.11图2.13 利用电源的等效变换,求题2.13图所示电路中的电压比Su u 0,已知Ω=21R ,Ω==132R R 。
_题2.13图解 先将受控电流源变换成受控电压源,电路变为下图_对闭合回路写KVL 方程有23212)(u u I R R R S -=++ I R u 22= 得 61323321S S Su u R R R u I =++=++=2612612230S S S u u u u I R u =⨯⨯+⨯=+=210=Su u2.14 求图各电阻单端口的等效电阻。
解)(a对电路写KVL 方程有:0=-+-u i R u μ μ+==10R iu R)(bi S+_r i b(b )i i i S '+= 1R u i =对右边的回路写KVL 方程有:012=-+'i R i r i R 0)()(1112=-+-R u R r R u i R S整理得: 0)(1212=-+-u R rR R i R SrR R R R i u R S -+==21210rR R R R i u R S-+==21210)(c将电路中的电流源等效成电压源,如下图所示:R 2b(c )R 1αi对电路写KVL 方程有:0)(121=--+u i R i R R α 210)1(R R iu R +-==α)(d将电路右边的电流源等效成电压源得下图:对电路右边的回路写KVL 方程有:0210=-+-u i u S 将 i u 8= 代入有: 0)4(6=---S S S u i u得 Ω==120SS i u R2.15 列出题2.15图电路的支路电流法方程组。
解题2.15图对电路图中间部分的3个结点写KCL 方程有: 0431=+-i i i 0654=++-i i i 0521=-+-i i i 对电路的三个网孔写KVL 方程有:05541=--i i i1432643=++i i i 23652=-+i i i 解上述6个方程的联立方程组有 A i 11= A i 32= A i 43=A i 34= A i 25= A i 16=A i 182.36-=2.17 如题2.17图所示电路,各元件参数同上题。
求各支路电流。
解题2.17图对电路图中间部分的3个结点写KCL 方程有: 0621=++-i i i S0432=++-i i i 0532=-+-i i i由于该电路有6条支路,故需求6个支路电流,但由于有1条支路电流为电源源已知,故只需求5条支路电流即可。
对上面的网孔和右下的网孔写KVL 方程有:6664422S u i R i R i R -=+-- 3554433S u i R i R i R =++- 代入有关数据有402810642-=+--i i i 20884543=++-i i i解上述联立方程有A i 2143.22= A i 2875.03=A i 9286.14= A i 7143.05= A i 2143.16-=2.22 用网孔电流法求题2.22图电路中的网孔电流I 和电压U 。
解 设电流源二端的电压为U题2.22 图U I I I -=--++30106)1065(321U I I +=+++-10)6510(621 1030100)1010(1031--=++-I I 补充一方程 221=-I I既可求得 A I 41= A I 22= A I 53= V U 8=2.23 用网孔电流法求题2.23图电路中电压u 和电流i 。
解题2.23 图 i i i 263)31(2--=-+ 42=i补充方程 i i i u 2)(312--=解得 A i 1= V u 7=2.24 用网孔电流法求题2.24图电路的网孔电流。
解题2.24 图 42)22(21=-+i ii i i --=++-2)22(221 补充方程 21i i i -=解得 A i 8.01= A i 4.02-=2.25 用网孔分析法求题2.25图电路的网孔电流。
解题2.25 图0)112(321=--++i i i 132131)111(u i i i -=-+++- 1321310)211(u i i i +=+++-- 211i u -= 解得 A i 8.11= A i 72= A i 2.03=2.26 用结点电压法求题2.26图电路的节点电压。
解 设3个结点的电压分别为 1u 、2u 、3u题2.26 图221)211(21=-+u u021)12121(21321=-+++-u u u3)212121(2132=+++-u u解得 V u 667.11= V u 12= V u 333.23=2.27 用结点电压法求题2.27图电路的结点电压。
解 设3个结点的电压分别为 1u 、2u 、3u题2.27 图35.01)5.0111(321=--++u u u22=u 6)115.01(5.01321=+++--u u u解得 V u 31= V u 22= V u 5.33=2.28 用结点电压法求题2.28图电路的节点电压。
解 设3个结点的电压分别为 1u 、2u题2.28 图102)42(21=-+u u5)41411(20)252(221++=+++-u u解得 V u 31= V u 42= A u I 2414152=+-=V I u 5.45.054153=-=+=2.30 用结点电压法求题2.30图电路的结点电压。
解 设受控电压源发出的电流I '从正极发出,2个结点的电压分别为 1u 、2u题2.30 图I u '+=10511I u '--=+5)2141(2I u u 321=- 22u I =解上述方程得 V u 101= V u 42=2.31 用结点电压法求题2.31图电路的结点电压和电流I 。
题2.31 图解 设3个结点的电压分别为 1u 、2u 、3u ,2=g65.01)5.0111(321=--++u u u42=u 13212)5.0111(5.01U u u u =+++--11u U =解上述方程有 V u 61= V u 42= V u 73= 对结点②写KCL 方程有A u u u u I 5)1()1(2321=-+-=。