电工基础课件 ppt课件

电工基础
支路电流法
未知数：各支路电流 解题思路：根据基尔霍夫定律，列节点电流
和回路电压方程，然后联立求解。
电工基础 支路电流法小结
解题步骤
结论与引申
1
对每一支路假设
一未知电流
1. 假设未知数时，正方向可任意选择。 2. 原则上，有B个支路就设B个未知数。
列电流方程： 2
对每个节点有
I 0
（恒流源支路除外）
例外？
若电路有N个节点，
I1 I2 I3
？ 则可以列出 (N-1) 个独立方程。
列电压方程：
3
对每个回路有
1. 未知数=B，
已有(N-1)个节点方程，
需补足 B -（N -1）个方程。
2. 独立回路的选择：
EU
#1 #2 #3
一般按网孔选择
4
解联立方程组
根据未知数的正负决定电流的实际方向。
电工基础支路电流法的优缺点
电工基础
电工基础
电工基础
目录 第一章 电路基础知识 第二章 直流电路 第三章 电容器 第四章 磁场与电磁感应 第五章 单相交流电路 第六章 三相交流电路
电工基础
第一章 电路基础知识 1.1 电流和电压
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高水位
水流
水泵 水 位 差
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水 位 差
电 位 差 （
水
电
压
压
) ()
水
电
流
流
水
I1+ (-I2) + I3 + (-I4) + (-I5) = 0
ΣI= 0
基尔霍夫电流定律 仅仅适用于节点吗？
电工基础
基尔霍夫电流定律的推广于任意假 定的封闭面， 将闭合面视为一个节点， 称为广义节点．
Ib+Ic=Ie
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再来看一个电路：
R1
E1 •
E2 R2
I1
I2 R5 • S
•
R3
I3 R4 •
I1 + I2 = I3
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基尔霍夫第一定律的推广举例：
i1+i2=i4+i6
i=0
i=0
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（二）基尔霍夫第二定律（回路电压定律）
内容：对任一回路，沿任一方向绕行一周，各 电源电动势的代数和等于各电阻电压降 的代数和。 ∑E ＝∑IR 或 ∑E ＝∑U
I
R1
E1
E2
E1 - E2 = IR1 +IR2
电
泵
源
电工基础
电动势
★ 电动势的单位： 伏 特 (V) ★ 电动势的实际方向：负极 正极
如电何工测基出础电动势 的大小?
A
E
UE
U
O
理想电压源: E=U
非理想电压源:E＞U
❖电动势的大小在数值上等于电源两端的开路电压.
E=UAO
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1.2 电阻 R
1 兆欧 = 103 千欧 = 106 欧姆 1 MΩ = 103 KΩ = 106 Ω
优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基尔霍夫定律 欧姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。
a
支路数 B=4
b
须列4个方程式
R2
电工推基广础 ：假想回路
A I
R
E
B
E
= UAB + IR
UAB
UAB
=
E — IR
I EUAB R
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2.6 叠加原理 概念:
在多个电源同时作用的线性电路中， 任何支路的电流或任意两点间的电压，都 是各个电源单独作用时所得结果的代数和。
（电路参数不随电压、电流的变化而改变）
电叠工基加础原理
2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令U=0；
暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。
=
+
3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。
电工基础 4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来
对于一段材质和粗细都均匀的导体来说，在一定温度下：
RL
S
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1.3 欧姆定律
一、部分电路欧姆定律
UIR
I
U
R
IU R
RU I
U---(V ) R---(Ω) I---(A )
电二工基、础全 电 路 欧 姆 定 律
I
I E Rr
E
R E IR I r
r
UR Ur
UREI r
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1.4 电工和电功率
求功率，即功率不能叠加。如：
I3
R3
设：
I3I3'I3"
则：
P3 I32R3 (I3' I3")2R3 (I3')2R3 (I3")2R3
5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。
=
+
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2.7 电压源与电流源的等效变换
自学
2.8 戴维南定理
如果一个复杂电路，只要求某一支路的电流， 可以先把待求支路移开，而把其余部分等效为一个电压源
I1 A
I2
R1
+
R3
_ U1
I3
R2 +
U2 _
B
原电路
I1' A
I2'
I1'' A
I2''
R1 + R3 _ U1
I3' R2
B
+
R1 R3
I3''
R2 +
U2 _
B
U1单独作用
U2单独作用
I 1 I 1 ' I 1 "I 2 I 2 ' I 2 "I 3 I 3 ' I 3 "
“恒压源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒压源去掉，代之以导线 连接。
电功
源自文库
WUtI 单位：焦耳 千瓦时
电功率
PW t
单位：瓦特
PUII2RU2 R
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第二章 直流电路
电工基础
2.1 串联电路
I
U
U1
R1
U1
R1 R1R2
U
U2
R2
U2
R2 R1R2
U
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2.2 并联电路
I
I1
I2
U
R1
R2
I1
R2 R1R2
I
I2
R1 R1R2
I
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2.3 混联电路
2.4 直流电桥
R1R3 R2RX
RX
R1 R2
R3
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2.5 基尔霍夫定律
R5
E
R1
R3
R4
E1
E2
R
R1
R2
R2
简单电路
复杂电路
电工基础
一、基尔霍夫第一定律
I1 A I5
I4
I2 I3
电I工1 基I2础
I5 A •
I3
I4
I1 + I3 = I2 + I4 + I5
移 项 得
ΣI流入 = ΣI流出
戴维南定理
电工内基础容：
对外电路来说，任何一个线性有源二端网络，均可 以用一个等效电压源来等效代替，电压源电动势等于 二端网络的开路电压UOC， 其内阻等于有源二端网络 内所有电源不起作用时，网络两端的等效电阻Rab。
有源
二端网络
R
RS
+
R
_US
注意：
“等效”是指对端口外等效，即R两端的 电压和流过R的电流不变。
电工基础
10
4A
10
10
-
I
20V
+
I= ? 用迭加原理求：
I = I'+ I"= 1A
解：
10
10
I´
4A
I'=2A
10
10
+
10 I"
10 -
20V +
I"= -1A
“恒流源不起作用”或“令其等于0”，即是将此恒流源去掉，使电路开路。
电工应基用础 叠加定理要注意的问题
1. 叠加定理只适用于线性电路。