大连理工大学电路理论课件7
电路理论(新教材第7章-2)PPT课件
y(t )
K1
sin(0 t
K
)
2
7.4.1 RLC串联电路的零输入响应
例:试计算电路中的各电量
解: 一、以uC为直接求解变量,
KiR
建立电路的微分方程。
+
KVL uR uL uC uS
+ u_s
L u_L
C
+ u_C
iR
iL
iC
C
duC dt
uR
iRR
RC
duC dt
d
2 y(t) dt 2
2
dy(t ) dt
02
y(t )
0
S 2 2S 02 0
特征根为:
S1,2
2
2 0
特征根
S1,2
2
2 0
⑴ α>ω0,S1、S2为两个不相等的负实根,称为过阻 尼情况,此时方程的通解形式为:
y(t ) K1e S1t K 2e S2t
⑵ α=ω0,S1=S2=-α为两个相等的负实根,称为临界 阻尼情况,此时齐次方程的通解形式为:
L
(0
)、uC
1
(0
)、uC
2
(0
)及
duC dt
1
、duC 2
0 dt
、diL
0 dt
0
已知 R1 6 、R2 4 、L 1H 、C 1 1F 、C2 3F
U S 10V
R1 iR1
+ u_s
R1 iR1
R2
K
iC 1
C1
+ u_C1
+ u_s
L
iL
iC 2
模拟电路(大连理工大学)知识讲解
PVI o
o
o
Vcem 2
Vcem 2RL
V
2 cem
2RL
V
2 om
2RL
最大不失真功率为: PomaxV 2R om L 2 (VCC 2RV LCE)S2 理想最大输出功率为:PoM V 2R CL C 2(VomVCC 略 VCE)S
2.三极管的管耗PT
PT1=21π0πvCE•iCd ( t)
二次击穿现象可由图 (a)来说明。当集电极电压vCE增大时,
首先可能出现一次击穿(图中AB段)。这种击穿是正常的雪崩击穿。
用PT1对Vom求导得出: PT1max发生在Vom=2VCC/=0. 64VCC处 将Vom=0.64VCC代入PT1表达式得:
PT1max
VCC2
2RL
0.2VCC2 2RL
0.2PoM
2. 功率BJT的选择
(1)最大允许管耗PCM ≥0.2POM (2)|V(BR)CEO| ≥2VCC (3)最大集电极电流ICM VCC RL
•
描述热传导阻力大小的物理量称为热阻RT。
RT的量纲为℃/W,它表示每消耗1W功率结温上升的度数。为减
小散热阻力,改善散热条件,通常采用加散热器的方法。图
(a)给出一种铝型材散热器的示意图。加散热器后,热传导阻
力等效通路如图 (b)所示。图中:
•
RTj——内热阻,表示管芯到管壳的热阻;
•
RTfo——管壳到空间的热交换阻力;
由于管壳散热面积很小,RTfo是很大的。 加散热器后,由于(RTc+RTf)≤RTfo,所以,
总热阻RT为
RTRTjRTcRTf
显然,RT<<RTo。 功率管的最大允许功耗PCM与总热阻RT、最
大连理工大学《电工技术》课件 (1)
KMY KM△
KT KM KM△
大连理工大学电气工程学院
7.2.3 画出能分别在两地控制同一台电机起停的控制电路
SBstp2 SBstp1
SBst1, SBstp1为甲地按钮, SBst2, SBstp2为乙地按钮
SBst1 KM
SBst2
KM FR
大连理工大学电气工程学院
7.4.1两条皮带运输机分别由两台笼式电动机拖动,用一套起停 按钮控制它们的起停,为了避免物体堆积在运输机上,要求电
Q
KM
M 3~
SBstp
自锁环节
× ××
Q
SBst KM
M
KM
3~
大连理工大学电气工程学院
L1 L2 L3 Q
KM FR
M 3~
SBstP
FR
SBst
KM
KM
FR
FR
大连理工大学电气工程学院
L1 L2 L3 Q
KM
FR
M 3~
SBstP SBst KM FR
1. 保护环节 短路保护 过载保护 失压保护(欠压保护)
出出
接 口
设 备
大连理工大学电气工程学院
二、PLC的软件组成
●系统软件 ①系统管理程序 ②用户指令解释程序 ③标准程序模块和系统调用
●用户程序 编程语言有三种形式: 指令表(STL) 梯形图(LAD) 顺序流程图(SFC)
大连理工大学电气工程学院
三、PLC的工作原理
(以正反转控制电路为例)
Q
FU
偏心凸轮
复位按钮
发热元件
静触点 (螺钉)
弹簧片
杠杆
动触点
静触点
双金属片 3. 符号
《电路理论基础》课件
零输入响应是指没有外加激励信号时,电路的初始状态对时间的变化规律;零状态响应 则是电路在初始时刻为零状态下,外加激励引起的响应。这两种响应是分析一阶动态电
路的基本方法。
一阶动态电路的冲激响应和阶跃响应
总结词
描述冲激响应和阶跃响应的特点
详细描述
冲激响应是指一阶动态电路在单位冲激函数激励下的输 出响应,其特点是响应瞬间达到最大值并随后迅速衰减 至零;阶跃响应则是激励为阶跃函数时的输出响应,其 特点是响应在激励发生后缓慢变化至稳态值。这两种响 应对于理解和分析一阶动态电路具有重要意义。
02
电路分析基础
电路分析的基本概念
总结词
理解电路的基本构成和元件
详细描述
介绍电路的基本构成,包括电源、电阻、电容、电感等元件,以及它们在电路中的作用和工作原理。
电路分析的基本定律
总结词
掌握基尔霍夫定律和欧姆定律
详细描述
介绍基尔霍夫电流定律和电压定律,以及欧姆定律,说明这些定律在电路分析中的重要性和应用。
总结词
描述一阶动态电路的数学模型
详细描述
一阶动态电路的微分方程是描述电路 中电压或电流随时间变化的数学模型 ,通常表示为RC电路的V(t) = V0*(1exp(-t/RC))或RL电路的i(t) = i0*(1exp(-t/RL))。
一阶动态电路的零输入响应和零状态响应
总结词
解释零输入响应和零状态响应的概念
电路分析的基本方法
总结词
掌握等效变换、支路电流法、节点电压法等基本分析方法
详细描述
介绍等效变换、支路电流法、节点电压法等基本分析方法, 以及如何运用这些方法进行电路分析和计算。
03
线性电阻电路分析
电路分析基础第7章课件.ppt
L L1L2 M 2 L1 L2 2M
(2)异名端并联
U U
jL1I1 jMI2 Z1I1 Z M I2 jMI1 jL2 I2 Z M I1 Z 2 I2
I I1 I2
经整理得
U Z1Z2 ZM2 I j (L1L2 M 2 ) I jLI
Z1 Z2 2ZM
【引例】 金属加工机床的工作台上使用的局部照明灯是采用交
流低压供电的,其照明灯的工作电压为交流36V。为了使 该照明灯正常工作,需要将220V交流电压通过变压器变换 为36V交流低压,具体变换电路如图所示。
如图可见,一次线圈与二次线圈没有连接在一起,它 们之间没有直接电的联系。那么,变压器是如何变换、传 送交流电压的呢?
Z22
Z11
U1
(M ) 2
Z22
(4)
一次侧等效电路
由(3)式求出 由二次侧求出
在一次侧输入电压U1 和空心变 压器参数已知的情况下,由一 次侧等效电路可求出:
I1
U1
Z11
Z
2 M
Z22
Z11
U1
(M ) 2
Z22
I2
ZM Z 22
I1
U 2 Z L I2
2.二次侧等效电路
I2
ZM Z 22
Zeq R2 jL2 (M )2 / Z11 等效电源
3. T形去耦电路
空心变压器的输入、输出 端口的伏安关系也可用T形去 耦等效电路确定。将上图用T 形互感消去法等效,其等效电 路如下图所示,根据基尔霍夫 定律或电路的分析方法可求出 输入、输出电流和输出电压。
Z M I1 Z 22 I2 0 Z11 称为一次回路阻抗,Z22称为二次回路阻抗,ZM 称为互感抗。
电路基础知识(详解版)ppt课件
实际电源
(b) 稳压电源
编辑版 pppt
四. 电压源
规定:电源两端电压为uS,其值与流过它的电流 i 无关。
(1)电路符号
+
i
uS _
(2) 特点: (a) 电源两端电压由电源本身决定,与外电路无关;
直流:uS为常数
交流: uS是确定的时间函数,如 uS=Umsint
(b) 通过它的电流是任意的,由外电路决定。
若 I = 5A,则电流从 a 流向 b;
若 I = –5A,则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V,则电压的实际方向 从 a 指向 b;
aR 注意:
b 若 U= –5V,则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后,电流 ( 或电压 ) 值才有正负
之分。
编辑版 pppt
1.3 电路的基本元件
p ui Ri 2 Gu2
编辑版 pppt
线性电阻的概念:
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。
即:RU常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性 编辑版 pppt
感性认识电容元件
实际电容元件
–
– 电容 C 的单位:F (法) (Farad,法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F,nF,pF等表示。
编辑版 pppt
4、库伏特性:线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系: u, i 取关联参考方向
动态 特性
大连理工大学《电工技术》课件 (2)
I2’
+
U2’ R2
-
IS
IS单独作用: ——电压源短路。
I1’’
I2’’
IS
+
+
U1’’ R1 U2’’ R2
-
-
叠加时: 与总图方向一致的取 “+” , 与总图方向相反的取“-”
大连理工大学电气工程学院
+ US
9V _
I1 R1 1Ω
+ U1 - + I2 U2 R
-- 22Ω
IS
3A
I1’ R1
2.电路中有多个有源元件时 当电压和电流的实际方向与规定的电源关联参
考方向相同,则是输出电功率,起电源作用。 当电压和电流的实际方向与规定的负载关联参
考方向相同,则是消耗电功率,起负载作用。
I1 + 40V _
5Ω I3 2Ω
I2 + 10V _
电源
负载
大连理工大学电气工程学院
1.6 基尔霍夫定律
+
U_ S
US + I ·R - U =0
U
_
R
大连理工大学电气工程学院
例: 在图示电路中, 已知US = 4V, IS = 1A, 问电流 源是输出电功率还是消耗电功率? P= ?
解:
+
US - IS ·R1 - U1 =0 U1 = US - IS ·R1
= (4 - 1×1) V = 3 V
所做的功,称为这两点间的电压。
表示: U
单位:V
大小: 电压 = 电位差
方向: 高电位指向低电位。
+
+
E US
UL
电路分析基础全套课件完整版ppt教程
2020/5/10
7
第1章 电路的基本概念和定律
电路的组成:由电源、负载和中间环节所组成。 电源:是向电路提供能量和信号的元件。如电池、发电机等; 负载:是使用电能和输出信号的器件。如电灯、电炉、显像管
等;
中间环节:是把电源和负载连接在一起。如导线、开关、电视
机内部电路等。
电路举例:
开关
电池
灯泡
手电筒实际电路
2020/5/10
8
第1章 电路的基本概念和定律
1.1.2 电路图
• 电路原理图:
是为分析电路而将电路中的元器件用电路模型与符号来代 替实物而画的电路图。
如下图是手电筒的电路原理图。
开关
S
电池
E 灯泡
S
+
US
-
R
R0
(a) 实物图
(b) 原理图
(c) 电路模型图
实际电路与电路模型
电流的实际方向
电流的参考方向 i
i>0
电流的参考方向 i
i<0
电流参考方向和实际方向的关系
2020/5/10
17
第1章 电路的基本概念和定律
5.电流的分类
直流电流,简称直流(DC或dc)
交流电流,简称交流(AC或ac)
i
i
t
恒定直流电流
i
T
2
O
Tt
正弦交流电流
O
Tt
脉动直流电流
i
O
t
无规律变化交流电流
2020/5/10
18
1.2.2
第1章 电路的基本概念和定律
电压
• 1. 电压的定义与单位:
• 在电路中,电荷能定向移动是因为电路存在电场。在电场 力的作用下,把单位正电荷从电路的a点移到b点所做的功, 称为从a→b的电压。即:
模电课件大连理工大学第17章 正弦波振荡电路.ppt
C
– ++ +
RF >2R1;即AuF>1。 随着振荡幅度的不断加强,
R
C R1
uO –
uO增大,流过RF 的电流也 增大,RF受热而降低其阻 值,使得Au下降,直到RF=2 R1时,稳定于AuF=1, 振荡稳定。
带稳幅环节的电路(1) 热敏电阻具有负温度系
数,利用它的非线性可以 自动稳幅。 稳幅过程:
(4)起振及稳定振荡的条件
起振条件AuF > 1 ,因为 | F |=1/ 3,则
Au
1
RF R1
3
稳定振荡条件AuF = 1 ,| F |= 1/ 3,则
考虑到Au起振1 条 件RRF1Au3F > 1, 一般应选取 RF 略大2R1。
如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。
由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运 放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外
部引入负反馈来达到稳幅的目的。
带稳幅环节的电路(1) 热敏电阻具有负温度系
数,利用它的非线性可以
半导体 热敏电阻
自动稳幅。
在起振时,由于 uO 很
小,流过RF的电流也很小, 于是发热少,阻值高,使
R RF ∞
第17章 正弦波振荡电路
17.1 自激振荡 17.2 RC振荡电路
第17章 正弦波振荡电路
本章要求: 1. 了解正弦波振荡电路自激振荡的条件。 2. 了解RC振荡电路的工作原理。
17.1 自激振荡
正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦 交流信号。它的频率范围很广,可以从一赫以下到 几百兆以上;输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦; 输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 常用的正弦波振荡器
电路理论基础-PPT课件
dw p (t ) dt
若u , i为关联参考方向 p﹥0 表示元件吸收功率
p﹤0 表示元件发出功率
4. 电能量(Electric- Energe):电功率的积分就是电能量。在关 联参考方向下,电路元件在t0到t的时间内吸收的能量为:
第三节 电路中基本电气元件
一、电阻元件(Resistor)
第一章 电路的基本概念和定律
第一节 电路(Electric Circuit)和 电路模型(Electric Model)
1. 实际电路是由若干电气器件(Electric devices)按照一定的 方式相互联系而成的整体。 2. 实际电路的功能:
1) 实现电能(力)的传输与分配; 2) 实现电信号的传输和处理。
解:根据各图中所示电压、电流的参考方向,由欧姆定律得
例题1-2(1)在图中的电流均为2A,且由a流向b,求两元件吸收或 4W,求电流 产生的功率。(2)若元件产生的功率为 b a b a
+ U1=1V - - U2= - 1V + (a) (b) 解(1)设电流的参考方向由a流向b,则I=2A,对(a)中元件,电压与 电流为关联参考方向,(b)中元件,电压与电流为非关联参考方向
电路理论基础
经典电路理论形成于二十世纪初至60’s 。经典 的时域分析于30’s初已初步建立,并随着电力、通讯、 控制三大系统的要求发展到频域分析与电路综合。 六、七十年代至今发展了现代电路理论。它随 着电子革命和计算机革命而飞跃发展,特点是:频域 与时域相结合,并产生了拓扑、状态、逻辑、开关电 容、数字滤波器、有源网络综合、故障诊断等新的领 域。 作为首门电技术基础课,为学习电专业的专业基 础课打下基础;也是电气电子工程师的必备知识;学 习本课程还将有助于其他能力的培养(如严格的科学 作风、抽象的思维能力、实验研究能力、总结归纳能 力等)。
大连理工大学 电子科学与技术课件第11章
输入信号
控制信号
还起控制门的作用: 还起控制门的作用 控制门的作用: 门被打开。 当B=0时, F=A, 门被打开。 时 门被关闭。 当B=1时, F= 1, 门被关闭。 时
二、与门电路 实现与逻辑关系 表达式: 表达式:F=A·B
两个条件都具备时,事件才发生. 两个条件都具备时,事件才发生.
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1※
0 1△ 1△ 0
3. 根据逻辑表达式画逻辑电路
F= AB+AB= A⊕B ⊕ C=A·B
A B
=1
F
&
C
符号
A B
∑
CO
F C
用与非门组成半加器: 用与非门组成半加器:
F= AB+AB = AB+AB = A B · AB
C= A·B = A·B
& & & &
12.1 集成基本门电路
一、或门电路 实现或逻辑关系
+U F
表达式: 表达式:F = A + B
只要有一个条件具备,事件则发生。 只要有一个条件具备,事件则发生。 真值表: 真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F 0 1 1 1
运算规律:
A+ 0=A A+ 1= 1 A+A= A
A
B
符号: 符号:
1. 二进制编码器 将输入信号编成二进制代码的电路。 将输入信号编成二进制代码的电路。
高低电 平信号 2n个 编码器 n位 二进制 代码
当 n = 2 时,即为 4 线-2 线编码器: 线编码器:
A0 A1 A2 A3 二进 制编 码器 F1 F2
大工15秋《电路理论》辅导资料四
电路理论辅导资料四主题:第二章直流电阻电路的分析(第5-7节)学习时间: 2015年10月19日--10月25日内容:一、本周知识点及重难点分布表4-1 本周知识点要求掌握程度一览表序号学习知识点要求掌握程度本周难点了解熟悉理解掌握1 节点电位法★☆2 弥尔曼定理★3 网孔电流法★☆4 叠加定理★☆5 齐性定理★二、知识点详解【知识点1】节点电位法支路电流法弊端:支路数目较多时,需要求解的方程较多,计算过程繁琐。
改进方案:节点电位法、网孔电流法节点电位法:适用于支路多、节点少的电路☆1、节点电位法(1)解题思路(设电路节点为n):①选定一个参考点,讨论剩余节点;②所有支路电压用节点电位表示(两种情况):a)独立节点与参考点电压=节点电位b)独立节点之间电压=节点电位之差③列独立节点电流方程,求解1n-个节点电位。
右图中,节点1:S112S20I I I I---=节点2:2S2340I I I I+--=图4-1 节点电位法举例1222122V V I G V R -==,()2S4442S24V U I G V U R -==- 代入得:节点1:()12122S1S2G G V G V I I +-=-节点2:()212342S24S4G V G G G V I G U -+++=+ 节点电位方程一般形式: 11112211S G V G V I += 21122222S G V G V I += 自电导:1112G G G =+,22123G G G G =++互电阻:12212G G G ==-,S11S1S2I I I =-,S22S24S4I I G U =+(2)解题步骤:1)选取参考节点,其余节点到参考点之间的电压为节点电位,这些节点电位为未知量。
2)列节点电流方程,联立方程解得节点电位。
3)利用欧姆定律和KVL 求出各支路电流。
4)电路中含有理想电压源支路时,因无电阻与之串联导致无法等效为电流源并联电阻,采取以下措施:① 尽量选择理想电压源支路的负极性端作为参考点。
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L2 - jMI1+
i2
14
2、Equivalent nductor with no magnetic coupling
0k1
k=1, 21 = 11 , 12 = 22 , perfectly coupled,
全耦合电感
6
(3) self-induced voltage and mutual voltage
In linear case, 1、 2 (magnetic flux links coil 1、2) is
1= 11 12 =L1i1 Mi2 2= 22 21 =L2i2 Mi1
电压和电流为关联参考方向时,有:
u1
d 1
dt
L1
di1 dt
M
di2 dt
u2
d 2
dt
M
di1 dt
L2
di2 dt
自感电压:恒为正
互感电压:可正可负
u3 (t )
L3
di3 dt
M
di1(t) dt
i1
1
+
M
i3 3 +
u1 L1
L3 u3
_
1’
_
3’
u1(t)
L1
di1 dt
M
di3 (t ) dt
U1 jL1I1 jMI3
10
如何确定同名端? 1.5V
* *
听
*
*
*
V 话
电压表指针右偏,说明哪两个端子为同名端? 反之指针左偏呢?
Chapter 7 MAGNETICALLY COUPLED CIRCUITS
(互感耦合电路)
Emphases:
Concept: dot convetion/同名端 Decoupling method/去耦等效方法 Linear and ideal transformer/空心变压器、理想变压
4 2019/12/6
(2) self-inductance and mutual inductance
在线性情况下,各磁链均与电流成正比
11 L1i1
22 21
L2i2 M 21i1
12 M12i2
自感,self-inductance, L1、L2 互感, mutual Inductance, M= M12= M21 M is the mutual inductance between the two coils. M is measured in henrys (H).
器特性
学习背景
电力变压器
配电变压器
问题: 变压器实现的基本原理??? 等效的基本元件??? 分析的基本方法???
2019/12/6
调压器
2
实际元件
基本学习思路
+ i1
M
i2
+
u1
L1
L2
u2
物理模型
等效元件
+ i1
u1
i2
n:1
+
u2
理想元件
2019/12/6
I 1
+
M
I 2 +
11
Example 1:
is
is = 5cos2t A,R=3,
L1 =2H, L2 =4.5H, M=2.5H,
find the open-circuit voltage u。
iL1
+
R L1 M L2 u
-
解:
IL1
R
R
jL1
Is
3 5 3 53.1 3 j22
施感电流流入端与互感电压的“+”端为一对同名端。 两线圈电流均从同名端流入,自感磁通与互感磁通同向
标以“*” “”
M L1 *
* L2
1
1 2
2
9
Use dot convention to show mutual voltage.
1
i1
1’ N1
i3 3 +
N2
u3 3’ _
7
2019/12/6
11
21
i1
1
1’ 2 2’
- u11 + -u21 +
i1
1
1’
- u11 +
2 2’ + u21 -
self-induced voltage mutual voltage
u11
dΨ11 dt
L1
di1 dt
u21
dΨ 21 dt
M 21
di1 dt
8
(4) Dot Convention 同名端
5 2019/12/6
Factors affecting M: (1) closeness of the two coils, (2) their core and orientation (3) windings/匝数
Coupling coefficient: 耦合系数
k M L1L2
M k L1L2
2 (4)i
8e4tV
ubc uba uac 4e4tV
13
7-2 Decoupling Equivalence 去耦等效
1、CCVS dependent source representation
M
L1 * i1
* L2 i2
decoupling
L1
jMI2
-+
i1
Since it’s inconvenient to show the construction details of coils on a circuit schematic, dot convention is adopted in circuit analysis.
If a current enters the dotted terminal of one coil, the reference polarity of the mutual voltage in the second coil is positive at the dotted terminal.
U jMIL1 j2 2.53 53.1 15 143.1
u 15cos(2t 143.1 )V
12
Example2:Find uac(t), uba(t),ubc(t)
uac
3 di dt
3 (4)i
12e4tV
uba
2
di dt
U 1
L1
L2
U 2
相量模型
3
7-1 Mutual Inductance and its VCR
(1)互感现象:当一个电感线圈靠近另一个通有变化电流 的线圈时,由于磁耦合的作用,该线圈将产生感应电动 势,这种现象称为互感现象,所产生的感应电压称为互 感电压。
!!!变化的电场产生磁场,根据右手螺旋法则判断磁通的方向。 变化的电流 --〉磁通 --〉感应电动势 --〉耦合电感伏安关系