电工电子学(复习).ppt
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1、电工电子学(复习)电工电子学(复习)第第1章章 电路的基本概念与基本定律电路的基本概念与基本定律(掌握)(掌握)1.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.2 电路模型电路模型 1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.4 欧姆定律欧姆定律 1.5 电路有载工作、开路与短路电路有载工作、开路与短路1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算 1.1 1.1 电路的作用与组成部分电路的作用与组成部分1.1.电路是电路是电流电流的通路,是为了某种需要由电工设备的通路,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。(或电路元件按一定方
2、式组合而成。(P7P7)2.2.电路的作用(电路的作用(P7-8P7-8)(1 1)实现电能的)实现电能的传输和转换传输和转换(如电力系统)(如电力系统)(2 2)实现信号的)实现信号的传递和处理传递和处理(如扩音机)(如扩音机)3.3.电路的电路的组成部分(组成部分(P8)电源(信号源)、中间环节、负载电源(信号源)、中间环节、负载1.2 电路模型电路模型1.实际电路的电路模型是指由实际电路的电路模型是指由理想电路元件理想电路元件或其组合或其组合所组成电路。理想电路元件主要有电阻元件、电感元所组成电路。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。(件、电容元件和电源元件等。(
3、P8-9)1.3 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向(P9-10P9-10)(1)(1)参考方向参考方向参考方向参考方向:在分析与计算电路时,对电量任意假定在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。的方向。注意:注意:在参考方向选定后在参考方向选定后,电流电流(或电压或电压)值才有正负之值才有正负之分。分。Uab 双下标双下标Iab 双下标双下标箭箭 标标abRI正负极性正负极性+abU电流:电流:电压:电压:(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法(3)(3)实际方向与实际方向与实际方向与实际方向与参考方向的关系(参考方向的关系(参考方向的关
4、系(参考方向的关系(P9-10P9-10)实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致,电流,电流(或电压或电压)值为值为正值正值;实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反,电流,电流(或电压或电压)值为值为负值负值。1.4 欧姆定律欧姆定律(P11P11)U、I 参考方向相同时参考方向相同时U U、I I 参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时RU+IRU+IU=I R U U=IRIR1.5 电源有载工作、开路与短路电源有载工作、开路与短路 1.电压电流关系电压电流关系U=E IRo (1.5.21.5.2)R0ER+I+-U 2.功率与功率平衡功率与功率平衡P=PE
5、 P负载负载取用取用功率功率电源电源产生产生功率功率内阻内阻消耗消耗功率功率UI=EI I2Ro发出功率发出功率=吸收功率吸收功率(电源)(电源)(负载)(负载)1.5.1 电源有载工作电源有载工作(P13)开关闭合开关闭合,接通电源与负载。接通电源与负载。3.3.电源与负载的判别(电源与负载的判别(电源与负载的判别(电源与负载的判别(P15P15)(1)(1)(1)(1)根据根据根据根据 U U、I I 的的的的实际方向判别实际方向判别实际方向判别实际方向判别电源:电源:U、I 实际方向相反,即实际电流从实际实际方向相反,即实际电流从实际“+”端流出,端流出,(发出功率)(发出功率)负载:负
6、载:U、I 实际方向相同,即实际电流从实际实际方向相同,即实际电流从实际“+”端流入。端流入。(吸收功率)(吸收功率)(2)(2)根据功率判别根据功率判别根据功率判别根据功率判别U、I 参考方向相同,参考方向相同,P=UI 0,负载负载;P=UI 0,电源电源。U、I 参考方向不同,参考方向不同,P=-UI 0,负载负载;P=-UI 0,电源电源。例例1、(、(a)电压源的作用)电压源的作用 (b)电流源的作用)电流源的作用 既不是负载,也不是电源既不是负载,也不是电源电源电源2、图中向外输出能量是图中向外输出能量是a.电流源电流源 b.电电压源压源 c.电电流源和流源和电电压源压源2?3、图
7、中电压源的作用图中电压源的作用a.电源电源 b.负载负载 c.既不是电源也不是负载既不是电源也不是负载4、若将若将R=2,则电则电流源流源为为 ,电压源为电压源为a.电源电源 b.负载负载 c.既不是电源也不是负载既不是电源也不是负载(a)(b)(a)(a)IU5?5、若将若将R=5,则电则电流源流源为为 ,电压源为电压源为a.电源电源 b.负载负载 c.既不是电源也不是负载既不是电源也不是负载(a)(c)例例2、电压源的作用(、电压源的作用()10A110V+_I+_U既不是电源也不是负载既不是电源也不是负载例例3、已知、已知RL消耗功率消耗功率40W,则理想电,则理想电压源消耗的功率为(压
8、源消耗的功率为()。)。6ARL5V+_-10W1.5.2 电源开路电源开路(P16)(P16)(1)开路处的电流等于零;)开路处的电流等于零;I =0(2)开路处的电压)开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。2 2、电路中某处断开时的特征、电路中某处断开时的特征:I+U有有源源电电路路IRoR+EU0+1、特征、特征:I=0电源端电压电源端电压(开路电压开路电压)负载功率负载功率U=U0=EP=0 开关开关 断开断开电源外部端子被短接电源外部端子被短接1、特征特征:电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压负载功率负载功率负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全
9、被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流(很大)短路电流(很大)短路电流(很大)短路电流(很大)U=0 PE=P=IR0P=0(1)短路处的电压等于零;短路处的电压等于零;U =0(2)短路处的电流)短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。2 2 2 2、电路中某处短路时的特征、电路中某处短路时的特征、电路中某处短路时的特征、电路中某处短路时的特征:I+U有有源源电电路路1.5.3 电源短路电源短路 (17)(17)IRRo+E 1.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路:支路:电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流,称为支路电流。
10、一条支路流过一个电流,称为支路电流。结点:结点:结点:结点:三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。回路:回路:回路:回路:由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。网孔:网孔:网孔:网孔:内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。1 1、电路中基本术语(、电路中基本术语(P19P19)2 2、基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCLKCL定律定律定律定律)(P19)(1)内容:)内容:在任一瞬间,在任一瞬间,流向流向任一结点的电流等任一结点的电流等于于流出流出该结点的电流。该结点的电流。在任一瞬间,一个结点上电在任一瞬间,一个结点上电在任一瞬间
11、,一个结点上电在任一瞬间,一个结点上电流的代数和流的代数和流的代数和流的代数和 (一般可以规定流入为正,流出为负)(一般可以规定流入为正,流出为负)(一般可以规定流入为正,流出为负)(一般可以规定流入为正,流出为负)恒等于零。恒等于零。恒等于零。恒等于零。(2 2)形式)形式)形式)形式:入入入入=出出出出 或或:=0(3 3)推广:)推广:)推广:)推广:KCLKCL可以推广应用于包围部分电路的任可以推广应用于包围部分电路的任可以推广应用于包围部分电路的任可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。一假设的闭合面。一假设的闭合面。一假设的闭合面。I=?例例1:I=0IA+IB+IC=02+
12、_+_I5 1 1 5 6V12VIAIBICAIBCIABACBIC广义结点广义结点3 3、基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(KVLKVL定律定律定律定律)(P20-21P20-21P20-21P20-21)(2)形式:)形式:U升升=U降降 或或 U=0(1)内容:)内容:在任一瞬间,从回路中任一点出发,沿在任一瞬间,从回路中任一点出发,沿回路循行一周,则在这个方向上回路循行一周,则在这个方向上电位升电位升之和等于之和等于电电位降位降之和。之和。在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回在任一
13、瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各段电压的代数和(可以规定电位降为正,电路中各段电压的代数和(可以规定电位降为正,电路中各段电压的代数和(可以规定电位降为正,电路中各段电压的代数和(可以规定电位降为正,电位升为负)恒等于零。位升为负)恒等于零。位升为负)恒等于零。位升为负)恒等于零。(3 3)推广:)推广:)推广:)推广:KVLKVL可以推广应用于回路中的部分电路。可以推广应用于回路中的部分电路。可以推广应用于回路中的部分电路。可以推广应用于回路中的部分电路。例例1、图中电动势、图中电动势E、电压、电压U和电流和电流I之之间的关系:间的关系:I例例2、在电路中,电压、在电路中,电压U和电流和电
14、流I之间之间关系为(关系为(或或 )R01E1UI+R02E2+1.7 电路中电位的概念及计算电路中电位的概念及计算(P23-24P23-24)电位:电位:电位:电位:电路中某点至电路中某点至电路中某点至电路中某点至参考点参考点参考点参考点的电压,的电压,的电压,的电压,记为记为记为记为“V VX X”。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。通常设参考点的电位为零。1.1.电位的概念电位的概念电位的概念电位的概念 2.2.2.2.电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤电位的计算步骤:(1)(1)任选电路中某一点为参考点,设其电位为零;任选电路中某一点为参考
15、点,设其电位为零;任选电路中某一点为参考点,设其电位为零;任选电路中某一点为参考点,设其电位为零;(2)(2)标出各电流参考方向并计算;标出各电流参考方向并计算;标出各电流参考方向并计算;标出各电流参考方向并计算;(3)(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正,说明该点电位比参考点高;某点电位为正,说明该点电位比参考点高;某点电位为正,说明该点电位比参考点高;某点电位为正,说明该点电位比参考点高;某点电位为负,说明该点电位比参考点低。某点电位为负,说明该点电位比参
16、考点低。某点电位为负,说明该点电位比参考点低。某点电位为负,说明该点电位比参考点低。(1)(1)电位值是电位值是电位值是电位值是相对相对相对相对的,参考点选取的不同,电路中的,参考点选取的不同,电路中的,参考点选取的不同,电路中的,参考点选取的不同,电路中 各点的电位也将随之改变各点的电位也将随之改变各点的电位也将随之改变各点的电位也将随之改变,即与即与即与即与参考点的选取有关参考点的选取有关参考点的选取有关参考点的选取有关;(2)(2)电路中两点间的电压值是电路中两点间的电压值是电路中两点间的电压值是电路中两点间的电压值是固定固定固定固定的,不会因参考的,不会因参考的,不会因参考的,不会因参
17、考 点的不同而变,点的不同而变,点的不同而变,点的不同而变,即与即与即与即与参考点的选取无关参考点的选取无关参考点的选取无关参考点的选取无关。3.3.电位和电压与参考点的关系电位和电压与参考点的关系:例例1、3的滑的滑动变阻器向下移阻器向下移动时,则a点点电位位值将(将(变大大)IRS3V6Vabc例例2、图中,、图中,c点电位在开关点电位在开关S断开时应比断开时应比开关开关S闭和时(闭和时()。)。解:解:S闭合合时S断开断开时高高A+10V 3VBRPR1R2例例3、图中,当、图中,当RP的活动触点向右移动时,的活动触点向右移动时,B点的电位将(点的电位将()。)。降低降低-6V+3V-1
18、2B4A例例4、图中、图中A点的电位(点的电位(5V )。)。例例2、试求图中电路的电流、试求图中电路的电流I、I1和电阻和电阻R。设。设Uab=0解:(解:(1)对对acbd的正方形闭合面由基尔霍夫电的正方形闭合面由基尔霍夫电流定律得流定律得I=6A(2)由由Uab=2+2I1=0,得,得I1=-1A(3)由由Uab=0,得,得I4、I5平均分流,故平均分流,故I4=I5=3A对对b点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I3=I1+I5,得,得I3=-1+3=2A对对a点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I4=I1+I2,得,得I2=3-(-1)=4A对对R由欧姆定律得由欧姆定律得R=
19、Uad/I2=Ubd/I2=(1I3)/I2=2/4=0.5(3)对对c点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I4+I5=6A对回路对回路abca基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律Uab-4I5+4I4=0对对a点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I4=I1+I2,得,得I2=3-(-1)=4A对对b点由基尔霍夫电流定律点由基尔霍夫电流定律I3=I1+I5,得,得I3=-1+3=2A对回路对回路abda基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律Uab+I3-RI2=0第第2章章 电路的分析方法电路的分析方法2.22.2 电阻星型联结与电阻星型联结与电阻星型联结与电阻星型联结与三角型联结的等效变换三角
20、型联结的等效变换三角型联结的等效变换三角型联结的等效变换()2.32.3 电源的两种模型及其等效变换电源的两种模型及其等效变换电源的两种模型及其等效变换电源的两种模型及其等效变换(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)2.42.4 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法(会应用)(会应用)(会应用)(会应用)2.52.5 结点电压法结点电压法结点电压法结点电压法(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)2.62.6 叠加原理叠加原理叠加原理叠加原理(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)2.72.7 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理与诺顿
21、定理与诺顿定理与诺顿定理与诺顿定理(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)2.82.8 受控源电路的分析受控源电路的分析受控源电路的分析受控源电路的分析()2.92.9 非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析()2.12.1 电阻串并联连接的等效变换电阻串并联连接的等效变换电阻串并联连接的等效变换电阻串并联连接的等效变换(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)(掌握、理解)1、电阻的串联电阻的串联 P31P31特点特点特点特点:两电阻串联时的分压公式:两电阻串联时的分压公式:两电阻串联时的分压公式:两电阻串联时的分压公式:(1)(1)
22、等效电阻等于各电阻之和等效电阻等于各电阻之和等效电阻等于各电阻之和等效电阻等于各电阻之和R R=R R1+1+R R2 2R R1 1U U1 1U UR R2 2U U2 2I I+2.1 电阻串并联连接的等效变换电阻串并联连接的等效变换(2)(2)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。2、电阻的并联电阻的并联 P31P31(1)(1)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和;等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和;等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和;等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和;I I1 1I I2 2R
23、 R1 1U UR R2 2I I+特点特点特点特点:两电阻并联时的分流公式:两电阻并联时的分流公式:两电阻并联时的分流公式:两电阻并联时的分流公式:I I1 1I I2 2R R1 1U UR R2 2I I+2、电阻的并联电阻的并联 P31P31特点特点特点特点:(2)(2)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。3、电阻混联电路的计算电阻混联电路的计算方法:运用电阻的串并联等效变换方法:运用电阻的串并联等效变换2.3 电源的两种模型及其等效变换电源的两种模型及其等效变换2.3.1 电压源模型电
24、压源模型 P37 (1 1)实际)实际)实际)实际电压源模型电压源模型电压源模型电压源模型U UOO=E E I IU UI IR RL LR R0 0+-E EU U+理想电压源理想电压源理想电压源理想电压源O O电压源电压源U U=E IR E IR0 0(2 2 2 2)理想电压源(恒压源)理想电压源(恒压源)理想电压源(恒压源)理想电压源(恒压源)I IE E+_ _U U+_ _R RL L电压源的外特性:电压源的外特性:电压源的外特性:电压源的外特性:2.3.2 电流源电流源模型模型 P37-38P37-38电流源的外特性:电流源的外特性:电流源的外特性:电流源的外特性:U U0
25、0=I IS SR R0 0 I IU U理想理想理想理想电流电流电流电流源源源源O OI IS S电流源电流源I IR RL LR R0 0U UR R0 0U UI IS S+(1 1)实际电流源模型)实际电流源模型)实际电流源模型)实际电流源模型(2 2 2 2)理想电流源(恒流源)理想电流源(恒流源)理想电流源(恒流源)理想电流源(恒流源)RLIISU+_1、电源两种模型之间的等效变换电源两种模型之间的等效变换 P40由图由图由图由图a a:U U=E E IRIR0 0由图由图由图由图b b:U U=I IS SR R0 0 IRIR0 0I IR RL LR R0 0+E EU U
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