电工学A1复习 - 副本

电工学A1复习
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第10章 第11章 电路的基本概念与基本定律 电路的分析方法 电路的暂态分析 正弦交流电路 三相电路 磁路与铁心线圈电路 交流电动机 继电接触控制系统 可编程控制器及其应用
1、作业题 2、课堂例题 3、书上例题 4、书上课后习题
R2 I1 I R1 R2
R1 I2 I R1 R2
2.3 电源的两种模型及其等效变换
2.3.1 电压源模型
电压源是由电动势 E 和内阻 R0 串联的电源的 电路模型。 电压源模型
E
I
+
+
U RL
-
R0
–
理想电压源特点: 由图电路可得: (1) 内阻R0 = 0 U = E – IR0 (2) 输出电压是一定值， 若 R0 = 0 对直流电压，有 U E 理想电压源 : U E (3) 恒压源中的电流由 若 R0<< RL ，U E ， 可近似认为是理想电压源。 外电路决定。
即：E正极接近结点a取“+”，负极接近a取“—”；
IS流入a取“+”，流出a取“—”。
E IS R U 1 R
2.6 叠加原理
叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流， 都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源） 分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。 I2 I1 I´1 I´2 I1 I2 E1 –
二、电源与负载的判别 (1) 根据 U、I 的实际方向判别
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） (2) 根据 U、I 的参考方向判别 U、I 参考方向相同，P = UI 0，负载； P = UI 0，电源。 U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。
2 1 2 2
③ 不作用电源的处理： E = 0，即将E 短路； Is= 0，即将 Is 开路 。 ④ 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。 若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方 向相反时，叠加时相应项前要带负号。 ⑤ 应用叠加原理时可把电源分组求解 ，即每个分电路 中的电源个数可以多于一个。
三、欧姆定律 U、I 参考方向相同时 + U=IR
U I R
U、I 参考方向相反时
+ U U = – IR
I
R
–
–
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 值本身的正负则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。
四、基尔霍夫定律
2．推广
电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一 假设的闭合面。 I =? 例: 广义结点
IA A
I
IAB B
ICA
IC C IB IBC
5
+ 6V _
1
2
+ _ 12V
1
5
IA + IB + IC = 0
I=0
基尔霍夫电压定律（KVL定律)
1．定律 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行 一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。 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。 即： U = 0 I1 I2 a 对回路1：E1 = I1 R1 +I3 R3 或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0 R2 + R1 + I3 R3 E2对回路2：I R +I R =E E1 1 2 2 3 3 2 2 或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0 b 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。
I RL
(1) 内阻R0 = ；
(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。
2.3.3 电源两种模型之间的等效变换
+ E – R0 电压源 由图a： U = E－ IR0 等效变换条件: E = ISR0
I
+ U –
I
RL
IS
R0
U + R0 U –
支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当 支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。 注意： (1) 当支路中含有恒流源时，若在列KVL方程时，所
选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条
支路含有恒流源，则可少列几个KVL方程。 (2) 若所选回路中包含恒流源支路, 则因恒流源两 端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未
如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。
五、电路中电位的概念及计算 1. 电位的概念 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。 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。
+
R1 I3
R3
R2
+ = + E2 E1 – –
R1 I´3
ห้องสมุดไป่ตู้R2
R3
+
R1 R3
R2 I3
+ E1 –
(a) 原电路
(c) (b) E2单独作用 E1 单独作用 叠加原理
注意事项： ① 叠加原理只适用于线性电路。 ② 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算， 但功率P不能用叠加原理计算。例：
P1 I R1 ( I1 I1 ) R1 I1 R1 I1 2 R1
2.1.2 电阻的并联
I + I1 U
I2
–
I + U –
R1 R2 (3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和； 1 1 1 R R1 R2 (4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。 两电阻并联时的分流公式： R
特点: (1)各电阻联接在两个公共的结点之间； (2)各电阻两端的电压相同；
应用： 分流、调节电流等。
2.3.2 电流源模型
电流源是由电流 IS 和内阻 R0 并联的电源的 电路模型。 电流源模型
由图电路可得: U I IS R0 若 R0 = 理想电流源 : I IS 若 R0 >>RL ，I IS ，可近 认为是理想电流源。 电流源模型特点: IS R0 U R0 U － +
2.7 戴维宁定理与诺顿定理
无源 二端 网络
a
R b + _E a
a 无源二端网络可 化简为一个电阻 b
有源 二端 网络
a
R0 b a
电压源 （戴维宁定理） 有源二端网络可 化简为一个电源 电流源 （诺顿定理）
b
b IS
R0
(3) 实际方向与参考方向的关系 实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。 (4) 关联参考方向 规定：当电压极性确定后，电流由“+”指向“-”， 称电压、电流为关联参考方向；否则，称为 非关联参考方向
I
+
I
U
+
U
-
关联参考方向
非关联参考方向
2．推广
电压定律可以推广应用于电路中任一假想的回路。 B 对回路1： + + + E2 电位升 = 电位降 E1 – 1 U – E2 =UBE + I2R2 BE R1 R2 I2 U=0 _ I2R2 – E2 + UBE = 0 E
注意：
1．列方程前标注回路循行方向；
2．应用 U = 0列方程时，项前符号的确定：
RL
电流源
由图b： U = ISR0 – IR0
E IS R0
注意：
(1) 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言， 对电源内部则是不等效的。 例：当RL= 时，电压源的内阻 R0 中不损耗功率， 而电流源的内阻 R0 中则损耗功率。 (2) 等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。 a a a a + – E E – + IS R0 IS R0 R0 R0 b b b b (3) 理想电压源与理想电流源之间无等效关系。 (4) 任何一个电动势 E 和某个电阻 R 串联的电路， 都可化为一个电流为 IS 和这个电阻并联的电路。
注意： (1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变； (2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。
目录
第2章 电路的分析方法
2.1 电阻串并联连接的等效变换
2.3 电源的两种模型及其等效变换
2.4 支路电流法
2.5 结点电压法 2.6 叠加原理
I1 + E1 R1 1 a I2 R2 3 R3 2 +
-
I3
-
E2
b 支路：电路中流过同一电流的电路分支。 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。
基尔霍夫电流定律(KCL定律)
1．定律 在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结 点的电流。 即: Ｉ入= Ｉ出 I1 I2 a 或: Ｉ= 0 R2 + R1 对结点 a：I1+I2 = I3 + I3 R E2 E1 3 或 I1+I2–I3= 0 实质: 电流连续性的体现。 b 基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结 点处各支路电流间相互制约的关系。
2.7 戴维宁定理与诺顿定理
第2章 电路的分析方法