[工學(xué)]第1章直流電路-wenkub
2023-03-03 20:18:50 本頁面
【正文】 e，單位： V。 I US ＋ － ＋ E － ＋ － UL 單位：伏 [特 ]（ V）。 參考點(diǎn)的電位為零。 當(dāng)電路中的電流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交 流電流時(shí)，這種電路稱為 交流電路 。 E 二、電路的組成 電源： 將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為電能。 負(fù)載： 將電能轉(zhuǎn)換為電形態(tài)的能量。 三、直流電路與交流電路 直流電路中變量的符號(hào)表示： 直流電路：用大寫字母 I、 U、 P 交流電路：用小寫字母表示瞬間變量 i、 u、 p 第 1章 直流電路 電路模型及電路變量 1. 電路模型 在電路分析中，不直接 研究實(shí)際電路，而是 研 究電路模型 。 I E US ＋ － ＋ － ＋ － UL 直流電路中電位用 V 表示，單位為伏 [特 ]（ V）。 US 是電源兩端的電壓， UL 是負(fù)載兩端的電壓。 第 1章 直流電路 I E US ＋ － ＋ － ＋ － UL 電源產(chǎn)生的功率： PE = E I 5. 電功率 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)換的電能。 第 1章 直流電路 一、參考方向的表示： 電流參考方向的表示： i ② 雙下標(biāo)表示 ① 箭頭表示 iAB A B 電壓參考方向的表示： u ③ “+”、“ ”表示 ① 箭頭表示 uAB A B ② 雙下標(biāo)表示 u + 第 1章 直流電路 i) 原則上參考方向可任意選擇。 1 U1 + _ I1 3 5 I2 I3 2 4 U2 U3 U4 U5 + + + + _ _ _ _ 解：元件 1：為關(guān)聯(lián)參考方向 P1=U1I1=7 2=14w0, 吸收功率 ,負(fù)載 元件 2：為非關(guān)聯(lián)參考方向， P2=U2I1=3 2=6w0, 發(fā)出功率 ,電源 元件 3：為關(guān)聯(lián)參考方向 , P2=U3I2=4 (－ 1)=－ 4w, 發(fā)出功率 ,電源 第 1章 直流電路 例 1：如圖所示電路中，各元件電壓和電流的參考方向均已設(shè)定。 響應(yīng)：在“激勵(lì)”作用下，在電路中產(chǎn)生相應(yīng)的電 壓和電流，叫做電路的響應(yīng)。 示波器 穩(wěn)壓電源 用示波器觀測(cè)穩(wěn)壓電源波形 第 1章 直流電路 電流源的特點(diǎn)： 輸出電流 I 等于源電流 IS ，是由其本身所確定的定值， 與輸出電壓和外電路的情況無關(guān)。 ＋ － US I U ＋ － IS ＋ － U I ＋ － US I U ＋ － IS ＋ － U I 當(dāng)電壓源和電流源的電壓和電流實(shí)際方向如上圖時(shí)， 它們?nèi)∮茫ㄏ模╇姽β剩?負(fù)載 作用。 受控源 注： 受控源是一種非常有用的電路元件，常用來模擬含晶體管、運(yùn)算放大器等多端器件的電子電路。 電路的這一狀態(tài)稱為 通路 。 第 1章 直流電路 三、短路 當(dāng)某一部分電路的兩端用電 阻可以忽略不計(jì)的導(dǎo)線或開 關(guān)連接起來，使得該部分電 路中的電流全部被導(dǎo)線或開 關(guān)所旁路，這一部分電路所 處的狀態(tài)稱為 短路 或 短接 。 ＋－ c ＋－ d e 兩結(jié)點(diǎn)之間的每一條 分支電路稱為 支路 。 第 1章 直流電路 例 1 求圖示電路中電流 i i2。 有 adbca、 aebda 和 aebca 三個(gè)回路 。 對(duì)回路 adbca US2＋ U1＝ US1＋ U2 與回路環(huán)行方向一致的電壓前取正號(hào)， 與回路環(huán)行方向相反的電壓前取負(fù)號(hào)。試求 Ued 和 Uad 。 (2) 確定結(jié)點(diǎn)數(shù)，列出 獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方 程式。 第 1章 直流電路 ［解］ 選擇各支路電流的 參考方向和回路方向如圖 R4 R3 ＋ － R1 US1 ＋ － R2 US2 ［例 ］ 在圖示電路中，已知 US1＝ 12 V ， US2＝ 12 V ，R1＝ 1 ? ， R2＝ 2 ? ， R3＝ 2 ? ， R4＝ 4 ? 。 I1 2I?1I? 1I?2I?111 III ?????222 III ????? 疊加定理 第 1章 直流電路 （ 1）在考慮某一有源元件單獨(dú)作用時(shí)，應(yīng)令 其他有源元件中的 US = 0 ， IS = 0。 （ 4）疊加定理只能用來分析和計(jì)算電流 和電壓，不能用來計(jì)算功率。 39。 有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有獨(dú)立電源。 電源置零 電壓源 : 用短路代替 電流源 : 用開路代替 第 1章 直流電路 + UOC – a b 40V 20V + 4 ? 4 ? – + – a b 40V 20V + 4 ? 4 ? – + – R0=2 ? UOC=30V a b 4 ? 4 ? R0 a b 30V 2 ? + – 例： 第 1章 直流電路 求某些二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻時(shí)，用串、并聯(lián)的方法則不行。 NS a b 電流源 Ies等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流 ISC。 R1 ＋ － R2 IS US ［解］ 利用等效電源定理 解題的一般步驟如下： （ 1） 將待求支路提出，使 剩下的電路成為有源二端網(wǎng)絡(luò)。 Us1 Us2 R2 R3 + – R1 + – a b I3 I2 I1 解： (1) 斷開待求支路求等效電源的電壓 UOC 20402121 ???????RRUsUsIUOC= Us2 + I R2 = 20V + ? 4 V= 30V (2) 求等效電源的內(nèi)阻 R0 ????? 221210 RRRRR，所以R2 R1 a b R0 從 a、 b兩端 看進(jìn)去， R1 和 R2 并聯(lián) R2 Us1 Us2 + – R1 + – a b + UOC – I 第 1章 直流電路 (3) 畫出等效電路求電流 I3 I3 Ues R0 + _ R3 a b A2A13230303 ????? RRUI es第 1章 直流電路 解：從 a、 b處斷開待求去路，對(duì) a、 b以右電路應(yīng)用戴維寧定理進(jìn) 行簡(jiǎn)化 例 3：求 I=？ （ 1）開路電壓 Uoc=3 6=18V 1Ω 6A
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