电工基础课件

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设:
I
R3
3
I 3 = I 3' + I 3"
P3 = I 3 R 3 = ( I 3' + I 3" ) 2 R 3
2
则:
≠ ( I 3' ) 2 R 3 + ( I 3" ) 2 R 3
5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解,每个分 运用迭加定理时也可以把电源分组求解, 电路的电源个数可能不止一个。 电路的电源个数可能不止一个。
∆Φ e= N ∆t
电工基础
2、楞次定律
判断穿过线圈磁通变 化产生感应电动势及感应 化产生感应电动势及感应 电流的方向. 电流的方向.
俄国物理学家楞次经过大量的实验, 俄国物理学家楞次经过大量的实验, 1834年发现的 年发现的! 于1834年发现的!
电工基础
楞次定律内容: 楞次定律内容:
在线圈中产生的感应 电动势总是使它所产生 的感应电流的磁通 阻碍 原有磁通的变化 原有磁通的变化
R RX = 1 R 3 R2
电工基础
2.5 基尔霍夫定律
R5
E
R1
R3
R4
E1
R1
E2
R2
R
R2
简单电路
复杂电路
电工基础
一、基尔霍夫第一定律
I1 I2 A I3 I5 I4
I1 I2 电工基础 I5 A I3 • I4 移 项 得
I1 + I3 = I2 + I4 + I5
ΣI流入 = ΣI流出
电工基础
1.2 电阻 R 1 兆欧 = 103 千欧 = 106 欧姆 1 M = 103 K = 106
对于一段材质和粗细都均匀的导体来说,在一定温度下:
L R= ρ S
电工基础
1.3 欧姆定律
一、部分电路欧姆定律
U = IR
I U R
U I= R
U R= I
U---(V )
R---( )
I---(A )
内容:对任一回路,沿任一方向绕行一周,各 内容:对任一回路,沿任一方向绕行一周, 电源电动势的代数和等于各电阻电压降 的代数和。 的代数和。 ∑E =∑IR 或 ∑E =∑U
I E1 R1
E2
E1 - E2 = IR1 +IR2
R2
电工基础
推广:假想回路 推广:
A
E
I R
= =
UAB +
IR IR
i
电工基础
电工基础
例:试用左手定则解释两根平行载 流直导线间的相互作用力。 流直导线间的相互作用力。
⊙ ⊙ ⊙
× × × × ×
× × × ×
结论: 结论:如果两根载流导体电流方向相 相互吸引,反之则排斥。 同,相互吸引,反之则排斥。
电工基础
动 电
总结 培训师职业 形象塑造
第二部分
生 磁
右手螺旋 定则
UAB
E
UAB
E

B
E −UAB I= R
电工基础
2.6 叠加原理 概念: 概念
在多个电源同时作用的线性电路中, 在多个电源同时作用的线性电路中 线性电路 任何支路的电流或任意两点间的电压, 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。 是各个电源单独作用时所得结果的代数和。
N
左手定则
S
电工基础 磁化 电?
互感 涡流
自感
钳表
电工基础
钳形电流表
电工基础
磁化过程
导磁性能好 坏 铁磁性物质 非铁磁性物
磁滞损耗
电工基础
电工基础
二、电磁感应
变化的磁场在导体或线圈中产生电动势 的现象叫电磁感应现象。
电工基础
自感
电流变化 闭合—断开 闭合 断开
电工基础
1、法拉第电磁感应定律 内容: 内容:线圈中产生感应电动势的大小 与磁通量变化率成正比。 与磁通量变化率成正比。
电工基础 应用叠加定理要注意的问题 1. 叠加定理只适用于线性电路。 叠加定理只适用于线性电路。 2. 叠加时只将电源分别考虑,电路的结构和参数不变。 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; 暂时不予考虑的恒压源应予以短路,即令 ; 暂时不予考虑的恒流源应予以开路, 暂时不予考虑的恒流源应予以开路,即令 Is=0。 。
(电路参数不随电压、电流的变化而改变) 电路参数不随电压、电流的变化而改变)
电工基础 叠加原理
I1 R1 + _ R3 U1 B 原电路 A I3 R2 + U2 _ + _ I2 R1 R3 U1 B U1单独作用 I 1' A I 3' R2 I 2' I1''
A
I3''
I2''
+
R1 R3
R2 U2 B
电 感 N φ L= i
B=µ H
H=
N φ l
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
电工基础
1.电磁力的大小 电磁力的大小
磁场 强弱
电流 大小
有效 长度
F = B I
ι
B------均匀磁场的磁感应强度 特斯拉 均匀磁场的磁感应强度(特斯拉 均匀磁场的磁感应强度 特斯拉T) I ------导线中的电流强度 安) 导线中的电流强度(安 导线中的电流强度 L-----导线在磁场中的有效长度 米) 导线在磁场中的有效长度(米 导线在磁场中的有效长度 F-----导线受到的电磁力 牛) 导线受到的电磁力(牛 导线受到的电磁力
电工基础
实验还得出: 实验还得出:
当导体垂直与磁场方向放置时,受电磁力最大; 当导体与磁场平行放置时,导线不受力; 当导体与磁场方向夹θ角,导线受力大小介于0 与最大值之间。
F = B Iιsinθ
电工基础
2 受力方向:电动机左手定则 受力方向:
内容: 内容: 伸出左手,拇指与其 伸出左手, 余四指垂直,磁力 余四指垂直, 线垂直穿过掌心, F 线垂直穿过掌心, 四指指示电流方向, 四指指示电流方向, 则拇指的指向就是 通电导线受力的方 向.
电工基础
解题步骤 1
支路电流法小结
结论与引申 1. 假设未知数时,正方向可任意选择。 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 个未知数。 原则上, 个支路就设B个未知数 个支路就设 个未知数。 (恒流源支路除外) 恒流源支路除外) 例外? 例外?
对每一支路假设 一未知电流
列电流方程: 列电流方程: 2 对每个节点有
a
支路数 B=4 须列4个方程式 须列 个方程式
b
电工基础 电工基础
第二节 磁场及电磁感应
电工基础
4.1 磁 场 4.2 磁场的主要物理量
电工基础
(1) 直线电流的磁场
【右手螺旋定则】
电工基础
(2)、环形电流产生的磁场
【右手螺旋定则】
电工基础
磁通
φ
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
10Ω Ω 20V +
用迭加原理求: 用迭加原理求:
I= ?
I 4A 解: 10Ω Ω 10Ω Ω 10Ω Ω
I = I'+ I"= 1A
10Ω Ω
10Ω Ω
10Ω Ω 20V +
I´ ´
+
I"
4A
I'=2A
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。 恒流源不起作用” 恒流源不起作用 令其等于 ,即是将此恒流源去掉,使电路开路。
=ห้องสมุดไป่ตู้
+
3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。 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 迭加原理只能用于电压或电流的计算, 求功率,即功率不能叠加。 求功率,即功率不能叠加。如:
电工基础
再来看一个电路: 再来看一个电路:
R1 E1 E2 • R2 I3 I1 I2 • R4 • R5 • S R3
I1 + I2 = I3
电工基础
基尔霍夫第一定律的推广举例: 基尔霍夫第一定律的推广举例:
i1+i2=i4+i6
i=0
i=0
电工基础
(二)基尔霍夫第二定律(回路电压定律) 基尔霍夫第二定律(回路电压定律)
+ _
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 恒压源不起作用” 恒压源不起作用 令其等于 ,即是将此恒压源去掉, 连接。 连接。
电工基础
10Ω Ω
10Ω Ω
电工基础
二、全 电 路 欧 姆 定 律
I
E R
E I = R + r
E = IR + I r = U
U
R
r
R
+ U
r
= E − I r
电工基础
1.4 电工和电功率
电功
W= U t I
W P= t
单位:焦耳 单位: 千瓦时 单位:瓦特 单位:
电功率
U P= U =I R= I R
2
2
电工基础
第二章
电工基础 感应电流的磁通 阻碍 原磁通的变化
插 入
原 磁 通 增 加
原磁通 增加 感应磁通 与之方向 相反
感应 电流 磁通
电工基础 感应电流的磁通 阻碍 原磁通的变化
拔 出
原磁 通减 少
原磁通 减少 感应磁通 与之方向 相同
感应 电流 磁通
电工基础 判断感应电动势(感应电流)方向的具体方法 判断感应电动势(感应电流) : 插 入
若电路有N个节点, 若电路有 个节点, 个节点 则可以列出 (N-1) 1. 未知数 , 未知数=B,
I1 I2
个独立方程。 个独立方程。 已有(N-1)个节点方程, 个节点方程, 已有 个节点方程
I3
ΣI = 0
列电压方程: 列电压方程: 3 对每个回路有

需补足 B -(N -1)个方程。 )个方程。 2. 独立回路的选择: 独立回路的选择: #1 #2 #3 一般按网孔选择
I1+
I2 + I3 +
I4 +
I5 =
ΣI=
基尔霍夫电流定律 仅仅适用于节点吗? 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 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, 定的封闭面, 将闭合面视为一个节点, 称为广义节点 广义节点. 称为广义节点.
Ib+Ic=Ie
=
+
电工基础
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, 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, 可以先把待求支路移开,而把其余部分等效为一个电压源
戴维南定理
电工基础
内容: 内容:
对外电路来说,任何一个线性有源二端网络 有源二端网络, 对外电路来说,任何一个线性有源二端网络,均 等效代替, 可以用一个等效电压源来等效代替 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U 于二端网络的开路电压 OC, 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R 络内所有电源不起作用时,网络两端的等效电阻 ab。
ΣE = Σ U
4 解联立方程组
根据未知数的正负决定电流的实际方向。 根据未知数的正负决定电流的实际方向。
电工基础 路电流法的优缺点 支 支路电流法的优缺点
优点: 优点:支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。 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。 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 缺点:电路中支路数多时, 数较多,求解不方便。 数较多,求解不方便。
有源
二端网络 R
+ _US
RS
R
注意: 注意:
“等效”是指对端口外等效,即R两端的 等效”是指对端口外等效, 电压和流过R 电流不变。 电压和流过R的电流不变。
电工基础
支路电流法
未知数: 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 解题思路:根据基尔霍夫定律,
和回路电压方程,然后联立求解。 和回路电压方程,然后联立求解。
电 流
电 源
电工基础
电 动 势
★ 电动势的单位: 伏 特 (V) 电动势的单位: ★ 电动势的实际方向:负极 电动势的实际方向:
正极
电工基础 如何测出电动势 的大小? 的大小
A
E
U
O
E
U
理想电压源: 理想电压源 E=U
非理想电压源:E> 非理想电压源 >U
电动势的大小在数值上等于电源两端的开路电压. 电动势的大小在数值上等于电源两端的开路电压 E=UAO
直流电路
电工基础
2.1 串联电路
I U1 U U2 R2 R1
R 1 U U1 = R1+R2
R2 U2 = U R1+R2
电工基础
2.2 并联电路
I I1 U R1 I2 R2
R2 I1 = I R1+R2 R 1 I2 = I R1+R2
电工基础
2.3 混联电路 2.4 直流电桥
R R = R2RX 1 3
电工基础
电工基础
目 录 电路基础知识 直流电路 电容器 磁场与电磁感应 单相交流电路 三相交流电路
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
电工基础
第一章
电路基础知识
1.1 电流和电压
电工基础
水 水 位 高水位 水 差
电工基础 水
电 位 差 (电 压 ) ) ) )
位 差 水 压
( ( ) ) ) ) 水 流 水 泵
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