元件和模型 ppt课件

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基本元件及其模型

mA
毫安电流表
μA
微安电流表
电流表及其分流电阻（分流器）
A
V
电压表
开关元件
船形开关板键开关
波段开关
钮子开关
负载元件举例
二极管元件D
灯泡 B
扬声器（喇叭）SPK
集成电路、功率器件及散热元件举例
功率器件
集成电路器件散热元件
电容1
电解电容器CD 有极性电容器
电容2
无极性电容器
交流电容器
电容3
基本元件及其模型
电池、电源E
+
+
-
-
电阻器R模型1
电阻器
电阻器
片式电阻
电阻阵列
电阻器模型2
电位器滑变电阻器推拉式带开关电位器
非线性电阻
t
可调电阻RW
热敏电阻
特种电阻,假负载
锰铜片电阻（负温度特性）
工作时电阻值保持不变，常用作模拟电阻（假负载）
分流电阻（分流器）
假负载
电流表、电压表
自复保险丝
电感器模型
铜心电感器螺线管线圈L 铁心线圈铁氧体电感器
可调电感器
中周变压器
可调电感器
半可调电感器
非线性电感器
变压器Tr
空心变压器
铁心变压器
铜心变压器
三相电力变压器
纸质电容器CZ 陶瓷电容器CC 交流电容器电解电容器CD
钽电容器CA
云母电容器CY
可变电容器1
以陶瓷为介质,动片与定片镀银层,转动动片,改变相对位置,改变电容量
可调电容器
可变电容器CW
圆弧表示动片
半可调电容器 (微调)源自可变电容器2差动电容器双联电容器

电力系统元件模型及参数计算-有名值-标么值剖析PPT课件

10KV T1
110KV
T2
6KV
表1:
k1
L1
k2
L2
符号额定容量
（MVA）
额定电压（KV） Uk% ∆Pk(KW) I0%
T1 31.5 T2 20
表2:
10.5/121
10.5 190
3
110/6.6
10.5 135
2.8
符号导线型号长度
电压(KV) 电阻
（Km）
(Ω/km)
电抗 (Ω/km)
• 在进行短路计算时，以短路点所在的电压等级为基本级
2020年9月28日
15
确定电压比
• 变压器的电压比分为两种，即实际额定电压比和平均额定电压比。
• 实际额定电压比是指变压器两侧的额定电压之比；
• 平均额定电压比是指变压器两侧母线的平均额定电压之比。
• 变压器的电压比是基本级侧的电压比上待归算级侧的电压。
变压器T1的电抗： X T 1U 1 k 1% 0 S U N2 N 0 1 1.5 0 0 1 30 .5 1 2 2 41 .8 8 ( ) 变压器T2的电抗： X T 2U 1 k 2% 0 S U N2 N 0 1 1 .5 0 0 1 20 2 1 0 6 0 .5 3 ( )
线路L1的电阻、电抗和电纳为：
2020年9月28日
27
u 标幺值的特点
Ø 线电压和相电压的标么值相等；
Ø 三相功率和单相功率的标么值相等；
Ø 必须满足电路的基本关系一定程度上简化计算工作；
Ø 计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等；
Ø 系统参数无论按高压侧还是低压侧折算结果相同
Ø 标准变比下的变压器模型中理想变压器不再需要

电路原理ppt课件

在参考方向选定后，电流（或电压）值才有正负之分。对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。例：
I
a
R
b
若 I = 5A ，则实际方向与参考方向一致，若 I =－5A ，则实际方向与参考方向相反。
16
R
5、关联参考方向： i
+

u
-
当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流
i +
R
i – +
R
u
u = Ri
u
u = –Ri
–
19
1.3电功率和能量
1. 电功率
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
w

t
t0
u ( )i ( )d
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
20
的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压
为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
17
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标，问：对A、两部分电路电压电流参考方向关联否？答： A 电压、电流参考方向非关联；
B 电压、电流参考方向关联。
－
18
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。 (3) 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。
－
P4吸 U 4 I 2 (4) 1 4W（实际发出）

第二章电力系统各元件的数学模型

试验时小绕组不过负荷，存在归算问题，归算到SN
2) 对于（100/50/100）
2
Pk (12)
P' k (12)
IN 0.5IN
P 4 ' k (12)
2
Pk ( 23)
P' k (23)
IN 0.5IN
P 4 ' k ( 23 )
3) 对于（100/100/50）
2
Pk (13)
P' k (13)
§2.3 电力线路的参数和数学模型
§2.3 电力线路的参数和数学模型
§2.3 电力线路的参数和数学模型
§2.3 电力线路的参数和数学模型
§2.3 电力线路的参数和数学模型
§2.3 电力线路的参数和数学模型
一次整循环换位：
A B
C
换位的目的：为了减少三相参数的不平衡
§2.3 电力线路的参数和数学模型
Xd
§2.1 发电机的数学模型
受限条件
定子绕组： IN为限—S园弧
转子绕组： Eqn ife 励磁电流为限—F园弧 Xd
原动机出力：额定有功功率—BC直线
其它约束：静稳、进相导致漏磁引起温升—T弧
进相运行时受定子端部发热限制受原动机出力限制
定子绕组不超过额定电流
励磁绕组不超过额定电流留稳定储备
2、由短路电压百分比求XT（制造商已归算，直接用）
U U U U 1 k1(%) 2
k(12) (%) k(13) (%) (%) k(23)
XT1
Uk
1(%
)U2 N
100SN
U U U U 1 k2 (%) 2
k(12) (%) k(23) (%) (%) k(13)

电路分析基础ppt课件

详细描述
欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一，它指出在纯电阻电路中，电压、电流和电阻之间的关系为 V=IR，其中 V 是电压，I 是电流，R 布问题的定律
VS
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分：基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（ KVL）。基尔霍夫电流定律指出，对于电路中的任何节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定律指出，对于电路中的任何闭合回路，沿回路绕行一圈，各段电压的代数和等于零。
电路分析基础PPT 课件
目录
• 电路分析基础概述 • 电路元件和电路模型 • 电路分析的基本定律和方法 • 交流电路分析 • 动态电路分析 • 电路分析的应用实例
01
电路分析基础概述
电路分析的定义
电路分析
电路分析的方法
通过数学模型和物理定律，研究电路中电压、电流和功率等参数的分布和变化规律的科学。
时不变假设
电路中的元件参数不随时间变化，即电路的工作状态只与输入信号的幅度和相位有关，而与时间无关。
02
电路元件和电路模型
电阻元件
总结词
表示电路对电流的阻力，是电路中最基本的元件之一。
详细描述
电阻元件是表示电路对电流的阻力的一种元件，其大小与材料的电导率、长度和截面积等因素有关。在电路分析中，电阻元件主要用于限制电流，产生电压降落和消耗电能。
二阶动态电路的分析
总结词
二阶RLC电路的分析
详细描述
二阶RLC电路是指由一个电阻R、一个电感L和一个电容C 组成的电路，其动态行为由二阶微分方程描述。通过求解该微分方程，可以得到电路中电压和电流的变化规律。
总结词
二阶动态电路的响应

第5章集成电路元器件及其SPICE模型ppt课件

任何电容仅在低于f0的频率上才会起电容作用。经验准则是让电容工作在f0/3以下。
金属叉指结构电容
优点：不需要额外的工艺。
特征尺寸急剧降低，金属线条的宽度和厚度之比大大减小，叉指的侧面电容占主导地位。
PN结电容
❖ 利用PN结电容的优点也是不需要额外的工艺，但所实现的电容有一个极性问题。
❖耗尽区
❖反型区
G
Co 沟道 Cdep
Vss
G ++++++
沟道耗尽层 P型衬底
Vss
（a）物理结构
tox d
Cgb Co 积累区
耗尽区
1.0
反型区
（b）电容与Vgs的函数关系 0.2
0
Vgs
三、集成电感
在集成电路开始出现以后很长一段时间内，人们一直认为电感是不能集成在芯片上的。因为那时集成电路工作的最高频率在兆赫量级，芯片上金属线的电感效应非常小。现在的情况就不同了，首先，近二十年来集成电路的速度越来越高，射频集成电路（RFIC）已经有了很大的发展，芯片上金属结构的电感效应变得越来越明显。芯片电感的实现成为可能。
在设计电路的时候需要非常准确地预测出电路的性能。为了做到这一点，需要对电路尽可能地进行精确的性能分析（Analysis）。因为集成电路元器件无法用实物构建，必须首先建立器件模型，然后对用这些元器件模型所设计的集成电路进行以分析计算为基础的电路仿真（Simulation）。
在集成电路的晶体管级仿真方面， SPICE是主要的电路仿真程序，并已成为工业标准。因此，集成电路设计工程师，特别是模拟和数字混合信号集成电路设计工程师必须掌握SPICE的应用。

第一章-电路及基本元器件PPT课件

图1-7
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V；导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作

电力系统分析(完整版)PPT课件

输电线路优化运行
总结词
输电线路是电力系统的重要组成部分，其优化运行对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义。
详细描述
输电线路优化运行主要涉及对线路的路径选择、载荷分配、无功补偿等方面的优化，通过合理的规划和管理，降低线路损耗，提高线路的输送效率和稳定性，确保电力系统的安全可靠运行。
分布式电源接入与控制
分布参数线路模型考虑线路的电感和电容在空间上的分布，用于精确分析长距离输电线路。
行波线路模型
行波线路模型用于描述行波在输电线路中的传播特性，常用于雷电波分析和继电保护。
负荷模型
负荷模型概述
静态负荷模型
负荷是电力系统中的重要组成部分，其模型用于描述负荷的电气特性和运行特性。
静态负荷模型不考虑负荷随时间变化的情况，只考虑负荷的恒定阻抗和电流。
电力系统分析(完整版)ppt 课件
• 电力系统概述 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与控制 • 电力系统保护与安全自动装置
01
电力系统概述
电力系统的定义与组成
总结词
电力系统的定义、组成和功能
详细描述
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的，其功能是将一次能源转换为电能，并通过输配电网络向用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
无功功率平衡的分析通常需要考虑系统的无功损耗、无功补偿装置的容量和响应速度等因素。
有功功率平衡
有功功率平衡是电力系统稳态分析的核心内容，用于确保系统中的有功电源和有功负荷之间的平衡。
有功功率平衡的分析通常需要考虑系统的有功损耗、有功电源的出力和负荷的特性等因素。
有功功率不平衡会导致系统频率波动，影响电力系统的稳定运行。因此，需要合理配置有功电源和调节装置，以维持系统的有功平衡。

电力系统各元件的特性和数学模型课件

通过改变初级和次级绕组的匝数比，可以改变输出电压的大小。
变压器的主要参数
额定电压
变压器能够长期正常工作的电压值。
额定容量
变压器的最大视在功率，表示变压器的输出能力。
额定电流
变压器能够长期通过的最大电流值。
效率
变压器传输的功率与输入的功率之比，表示变压器的能量转换效率。
变压器数学模型
变压器数学模型通常采用传递函数的形式来表示，可以描述变压器在不同工作状态下的输入输出关系。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
配电系统是电力系统的重要组成部分，主要负责将电能从发电厂或上级电网分配给终端用户。
配电系统的工作原理包括电压变换、电流变换和功率传输等过程，通过变压器、开关设备和输配电线路等设备实现。
配电系统通常分为高压配电、中压配电和低压配电三个层次，以满足不同用户的需求。
配电系统的主要参数
电压
配电系统的电压等级通常在1kV至35kV之间，其中1kV以下为低压配电，35kV以上为高压配电。
电力系统的控制策略
电力系统的控制策略包括发电机的励磁控制、调速控制等，这些控制策略对电力系
统的稳定性起着至关重要的作用。
电力系统的运行状态
电力系统的运行状态对稳定性有直接影响，如负荷的大小和分布、发电机的出力、电压和频率等。
外部环境因素
外部环境因素包括自然灾害、战争、恐怖袭击等，这些事件可能导致电力系统受到严重干扰，影响其稳定性。
04
负荷：消耗电能的设备或设施。
电力系统元件的分类
一次元件
包括发电机、变压器、输电线路等，是构成电力系统的主体部分。
二次元件
包括继电器、断路器、测量仪表等，用于控制、保护和监测电力系统。

电工技术基础ppt课件

27
●电流表的接线 ◆电流表必须串联在电路中
◆用直流电流表测量电流时连线应使电流从电流表 “＋” 端流进；从 “—”端流出
◆电流表不准与电源并联
28
●电压表的接线 ◆电压表必须并联在电路中
◆用直流电压表测量电压时，应注意电路电压 “＋”、—” 端极性
29
●测量电压、电位操作步骤
1.根据电路图连接电路
10
VV
2.电压和电位
电场力将单位正电荷从a点移动到b点所做的功，定义为该两点之间的电压
uab
dwab dq
电场力将单位正电荷从电场中某点a移到参考点o时电场力所做的功，定义为电位
Ua0
Wa0 Q
Ua
◆电场中某点的电位就是该点和参考点之间的电压
11
VV
电压和电位的单位：伏特 V 千伏 K毫V伏 mV
电容类型直额定电压标称容量标法
电容类型
数码
数码（字母）读数电容量
法数字/字母
pF
F
字母法
万用表档位电容值
57
技能实训三电容元件的分类与检测
任务 pF 2. 用万用表检测电容器，并对其性能进行判断。
58
测量容量较大（5000P以上）的电容器
▲万用表指针将迅速右摆后再逐渐返回左端,指针停止时所指电阻值为此电容绝缘电阻。绝缘电阻越大越好，一般应接近∞。
●电容元件
金属电极绝缘介质
引出线
金属电极
电容器的结构
◆电容元件具有储存电荷的特性
47
金属化纸介电容
陶瓷电容
云母电容
48
陶瓷电容
涤纶电容
贴片电容
电解电容

电路原理完整ppt课件

1.1 电路和电路模型
1. 实际电路
由电路部件和电路器件按预期目的连接构成的电流的通路。
功能
a 能量的传输、分配与转换； b 信息的传递、控制与处理。
共性
建立在同一电路理论基础上。
1.1 电路和电路模型
2. 电路模型
电路图
开关
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
灯泡
电
i
i
+
u
关联参考方向
--
u
+
非关联参考方向
1.2 电流和电压的参考方向
例
i
＋
电压电流参考方向如图中所标，问：对A、B两部分电路电压电
A u B 流参考方向关联否？
－
注意
答：A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。
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 (
参考方向
+
U
–
+ 实际方向 – – 实际方向 +
U >0
U <0
1.2 电流和电压的参考方向
电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示：
U
(2)用正负极性表示
+U
(3)用双下标表示
A
UAB
B
1.2 电流和电压的参考方向
3.关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。
该元件为电源器件
-
U I+
U4 V,I 2A
元件上U、I参考方向非关联
P U I 4 ( 2 ) 8 W

电工电子学全 ppt课件

输入 X 系统输出 Y
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系统输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章电路和电路元器件
第一章电路和电路元件
第一章电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向 §1.1.3 电路的功率和能量 §1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件 §1.2.2 电容元件 §1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)

《钢板弹簧建模案例》课件

详细描述
汽车悬挂系统是钢板弹簧应用的重要领域之一，通过建立汽车悬挂系统的模型，可以模拟和分析汽车在不同路况下的行驶状态、振动特性以及车辆操控性能等。这种建模方法有助于优化悬挂系统的设计，提高汽车的舒适性和稳定性。
案例二：货车悬挂系统建模
总结词
货车悬挂系统建模是钢板弹簧建模案例中的重要应用，通过建模可以模拟货车的载重和行驶性能，为优化设计提供依据。
详细描述
由于货车通常需要承载较重的货物，因此对悬挂系统的要求较高。通过建立货车悬挂系统的模型，可以模拟和分析货车的载重、行驶稳定性以及轮胎磨损等情况。这种建模方法有助于优化悬挂系统的设计，提高货车的载重能力和行驶安全性。
案例三：客车悬挂系统建模
总结词
客车悬挂系统建模是钢板弹簧建模案例中的另一重要应用，通过建模可以模拟客车的乘坐舒适性和行驶稳定性，为优化设计提供依据。
05
CHAPTER
钢板弹簧建模优化建议
优化方向
提高模型精度
通过改进建模方法和参数调整，使模型能够更准确地反映钢板弹簧的实际性能。
简化模型复杂性
在保证精度的前提下，降低模型的复杂度，以便于分析、计算和优化。
提高模型通用性
增强模型的通用性和可扩展性，使其能够适应不同规格和工况下的钢板弹簧。
推广应用
将优化的模型应用于实际生产中，提高钢板弹簧的设计水平和产品质量。
THANKS
谢谢
利用并行计算技术，加速模型的计算过程，提高其响应速度。
优化实践
案例分析
对具体的钢板弹簧建模案例进行分析，找出其存在的问题和不足，并提出针对
性的优化建议。
持续改进
根据实际应用反馈，不断对模型进行迭代优化，以适应新的需求和技术发

基本的力学介质模型ppt

dt
1 t C
t=0时，ε=0，力粘滞系数特点：
当t=0时，ε=0，当应力为σ0时，完成其相应的应变需要时间t1，说明应变与时间有关，但牛顿流体无瞬时变形。
当σ=0时， 0，即积分后得ε=C，说明去掉外力后应变为常数，即牛顿流体无弹性后效，有永久变形。当ε=C时， 0 , d ,表明当应变保持某一恒定值后，应力与时间无关，即牛顿流体无
滑块
图2
一、基本的力学模型 3.黏性介质与黏性元件：牛顿流体是一种理想黏性体，牛顿流体的力学模型是用一个带孔活塞组成的阻尼器表示，通常称为黏性元件。牛顿流体的应力与应变速率成正比，如下图所示（图3c）。
图3
一、基本的力学模型 3.黏性介质与黏性元件：黏性元件本构关系为：
d 积分后
σ=E × ε
式中E为弹性模量，其应力应变为正比例关系。特点：无蠕变、无松弛、无弹性后效。
图1
一、基本的力学模型 2.塑性介质与塑性元件：理想的塑性体，其力学模型用一个摩擦片表示，如下图所示（图2），理想塑性体的本构方程为：
ε=0 （s） ε→∞（s）
式中s为材料屈服极限，其应力应变关系为一直线。特点：当外力小于s时，滑块不动，即没有产生变形；当外力不小于s时，产生持续变形。
dt 应力松弛性能。
THANKS
谢谢观看
岩体力学—基本的力学介质模型
——土木工程学院
主讲教师：
变形特性
• 弹性 • 塑性 • 流变性
一、基本的力学模型弹性元件(H)
基本元件
塑性元件(N)
黏性元件(Y)
一、基本的力学模型 1.弹性介质与弹性元件：力学模型用弹簧元件表示，如下图所示（图1），理想弹性体在受力后应力与应变呈正比关系，卸荷后物体的变形完全恢复，其基本规律服从胡克定律，其本构方程：