【文章內(nèi)容簡介】 并且等于電路的特阻抗ρ。 2）電流：串聯(lián)電路諧振時(shí)，電路的復(fù)阻抗為純電阻 Z0 = R，若設(shè)端口正弦電壓為 U’ S 則電路中的電流 I’ 0 = 039。ZUS= RUS39。 與端口電壓同相，其大小關(guān)系為 I0 CX LX《電工》課程建設(shè) 第 12 頁 = RUS 此時(shí)，電流 I0 最大。 3）串聯(lián)諧振時(shí)的電壓、電路的品質(zhì)因數(shù)： ①電阻上的電壓， U’ R0 = RI’ 0=R RUS39。=U’ S 可見，串聯(lián)諧振時(shí)電阻上的電壓等于端口電壓（即電源電壓） 。②電感、電容的電壓， U’ L0 = jXL0I’ 0 = jω 0L RUS =jQU39。S U’ C0 = jXC0I’ 0 = j cw01 RUS=jQU39。S 須注意，諧振時(shí)， L， C 上電壓相等，相位相反，合成壓為零，但 L， C上電壓不為 零 ， 甚 至 可 能 很 大 。 上 式 Q 為 品 質(zhì) 因 素 ：R CLRR LRI LIUUUUQ 00RCRL /????????? Q 的物理意義：諧振時(shí)電感（或電容上）電壓與電阻上電壓之比。常說電路 Q 值 很大，即指品質(zhì)因素很高。對(duì)于電力電路， Q 大是不利的， Q 愈大， L（ C）上電壓愈高，容易擊穿。所以設(shè)計(jì)時(shí)，電容耐壓需要很高。但對(duì)于電子線路的選頻網(wǎng)絡(luò)，則要求 Q 值高一些。 D 一階動(dòng)態(tài)電路分析 D1： RC動(dòng)態(tài)電路 t0uCUSU0U0 US 波形圖一 《電工》課程建設(shè) 第 13 頁 概述 :RC 動(dòng)態(tài)電路，或稱 RC 濾波器、 RC 網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)包含利用電壓源、電流源驅(qū)使電阻器、電容器運(yùn)作的電路。一個(gè)最簡單的 RC 電路是由一個(gè)電容器和一個(gè)電阻器組成的，稱為一階 RC 電路。 步驟 : 圖示電路， t=0 時(shí)開關(guān) S 閉合。根據(jù) KVL，得回路電壓方程為： R c Su u U?? 、而cC duicdt? cRC duu Ri Rc dt?? 從而微分方程： c cSduRc u Udt ?? 解得： 00+ ( U ) e + ( U ) ett RCc S S S Su U U U U???? ? ? ? 其中 39。cu = SU 為 t→∞時(shí) cu 的值，稱為穩(wěn)態(tài)分量。 0039。39。 ( U ) e ( U ) ett RCc S Su U U???? ? ? ? 只存在于暫態(tài)過程中， t→∞時(shí) 39。39。cu → 0，稱為暫態(tài)分量。τ =RC 稱為時(shí)間常數(shù)，決定過渡過程的快慢。 電壓波形圖如圖。 電路中的電流為： eettc S S RCC d u U Uic d t R R???? ? ?、 電阻上的電壓 為： eettRCR C S Su R i U U???? ? ? Ci 與 Ru 的波形。 D2： RL 動(dòng)態(tài)電路 概述 : RL 電路，稱 RL 濾波器、 RL網(wǎng)絡(luò)，是最簡單的無限脈沖響應(yīng)電 子濾波器。它由一個(gè)電阻器、一個(gè)電感元件串聯(lián)或并聯(lián)組成，并由電 壓源驅(qū)動(dòng)。 步驟：當(dāng) t=0 時(shí)開關(guān) S 閉合。根據(jù) KVL，得回路電壓方程為： R L Su u U??， 因?yàn)椋? LL diuLdt? t0iCUSR t0uCU0USU0 US《電工》課程建設(shè) 第 14 頁 從而得到微分方程： SL L UdiL iR dt R?? 解出方程得： 0(I ) etSSL UUi RR ??? ? ? 式中τ =L/R 為時(shí)間常數(shù)。 附件 2: 習(xí)題冊 基礎(chǔ)題 J A1： 圖 ?示出一電路，已知 =25mA， =16mA，求 的電流。 解：在節(jié)點(diǎn) a 運(yùn)用基爾霍夫電流定律求得 的電流為： mAAIII 9m)1625213 ???? （ 綜合題 ZA1： 圖 ?示出一電路，已知 =25A， =16A， =12A， E = 36V， R,4=1? 求其余各電阻的 阻值。（運(yùn)用了定律篇 A1， A2， A3） 解： = =（ 25— 16） A = 9 A AAIII 41216325 ???? ）（ 運(yùn)用基爾霍夫電壓得到： 014 41 ??? ERIRI 運(yùn)用歐姆定律得到： ???????? 1)9 12536()1 4(141 A AVRIER 1I 2I 3I1I 2I 3I21 II?4I1I2I3I3I1I 2I3I5I4I6I4R《電工》課程建設(shè) 第 15 頁 ???????????? 1913 19123454AAIRIRAAIRIR A1： 如圖示一電橋電路，已知 1I =25mA，3I =16mA， 4I =12mA，求其余各電路電阻中的電流。 解：先任意標(biāo)定未知電流，已知 1I =25mA，3I =16mA， 4I =12mA 的參考方向，如圖所示。 在節(jié)點(diǎn) A 應(yīng)用基爾霍夫電流定律，列出節(jié)點(diǎn)電流方程式求出 321 III ?? 求出 312 III ?? =(2516)mA=9mA 同樣，分別在節(jié)點(diǎn) b和 c之間基爾霍夫電流定律，列出節(jié)點(diǎn)電流方程式 652 III ?? 634 III ?? 于是求出 AAIII m13m)49(625 ????? AAIII m4m)1612(346 ?????? 說明：電流 2I 與 5I 均為正數(shù)，表明他們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同， 6I 為負(fù)數(shù)，表明他的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。 A2:如圖所示是一電橋電路，已知 1R =3? ， 2R =5? ， 43 RR? =4? ， 5R =? ，《電工》課程建設(shè) 第 16 頁 E=8V，求 5R 上通過的電壓。 解：如圖所示開路電壓 ABU 為： 4342124422abU RRERRR ERIRIR ?????? 1vv44 8453 85 ??????? ）（ A3： 一段導(dǎo)體兩端電壓為 2v 時(shí)電流為 ，當(dāng)它電壓為 8v 時(shí)，電流為多少？ 解：同樣一段導(dǎo)體，所以電阻不變。由 u=2v， I=,得到導(dǎo)體電阻為： ???? AVIUR 電阻不變，由 U=8V,R=20? ，得到： AVRUI ???? A4： 有電壓為 6V，內(nèi)阻為 ? 的電源，當(dāng)接上 ? 負(fù)載電阻時(shí)，用 電壓源與電流源兩種方法，計(jì)算負(fù)載電阻消耗的功率和內(nèi)阻消耗的功率。 解：（ 1）按電壓源計(jì)算： 流過負(fù)載電阻上的電流為： AARRUI S 60 ????? 負(fù)載電阻消耗功率為： WWRIP 22 ???? 內(nèi)阻消耗的功率為： WWIRP 220 ????丶 按電流源計(jì)算： 電流源的等效電路為 AARUI SS 0 ??? 負(fù)載電阻上的電流為 AAIRRRI SSS ?????? 負(fù)載電阻消耗的功率為 WWRIP 22 ???? 《電工》課程建設(shè) 第 17 頁 內(nèi)阻消耗的功率為： WWIIRP SS )130()( 22 ??????丶 顯然，兩種方法對(duì)于負(fù)載 R 是 等效的，而兩個(gè)電源內(nèi)部是不等效的。 B1： 計(jì)算圖中 b點(diǎn)電位。 解：電路中的電流為：mARRI ca )9(621 ????????? ?? 2IRU baan ??? ?? VIRab ?????? ?? 答：得到 b點(diǎn)點(diǎn)位為 +1V B2：用滑動(dòng)變阻器結(jié)成的分壓器電路如圖所示。已知電源電壓 VUS 9? ,負(fù)載電阻 ??30LR ,滑動(dòng)變阻器的總阻值為 ?60 。試計(jì)算變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至 。（ 1）變阻器中間位置；（ 2）變阻器最下端；（ 3）變阻器最上端時(shí)，輸出電壓 2U 及變阻器兩端電阻中的電流 21 II和 。根據(jù)計(jì)算 結(jié)果，變阻器的額定電流以多大為宜？ 解：圖中，電阻 并聯(lián)與 LRR2 ，再與 1R《電工》課程建設(shè) 第 18 頁 串聯(lián)。 滑動(dòng)觸頭滑至變阻器中間位置時(shí)，變阻器兩端電阻 ??? 3021 RR ,并聯(lián)部分的等效電阻： ??????? 153030 30302 22 LLRR RRR 丶 輸出電壓： VURR RU S 391530 152122 ?????? 丶丶 變壓器兩端電阻中的電流分別為 : AIIIARUIILL21222????????? 滑動(dòng)觸頭滑至變阻器最下端時(shí)， ,負(fù)載電子 LR 被短路，并連部分的等效電阻，??0R2 因此輸出電壓 0VU2 ? 。負(fù)載電流 0AIL? 。因此，變阻器兩段中的電流為 AIIARR UI S12211?????? 滑動(dòng)變阻器滑至變阻器最上端時(shí)， ，???? 60,0 21 RR 并聯(lián)部分的等效為： ??????? 206030 60302 239。2 LLRR RRR 輸出電壓 VRR RU 99200 2039。2139。22 ?????? 負(fù)載電流 ARUI LL ??? 變壓器兩端電阻中的電流為 ???? 0R06 21 ，R《電工》課程建設(shè) 第 19 頁 AIIIARUILLL212???????? 滑動(dòng)觸頭滑至最上端時(shí)，變阻器上通過的電流接近 ，故變阻器的額定電流不得下于 。否則，電流過大電阻絲可能被燒斷。 B5 、 在圖 中，如果 ?15 電阻上的電壓降 30V，其極性如圖所示，試求電阻 R及 B點(diǎn)的電位 BV 。 解： VIRVRAIBVIRVVIRVVAIAIBR*21,23273501005*7307252153015515??????????????????????得：代入節(jié)點(diǎn)電流定律，得，又根據(jù)回路電壓定律，根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律，上的電流 1 、 圖 所示是一衰減電路，共有四檔。當(dāng)輸入電壓 VU 161? 時(shí)，試計(jì)算各檔輸出電壓 2U 。 解： ① VUU a 161 ?? ② b 檔時(shí)： ???? ?????? ??)( )()545( )545(EcEcRR ZZ16V45《電工》課程建設(shè) 第 20 頁 電路可以簡化為： AI 16 ??? VIRV Ebb * ??? ③ c 檔時(shí)： VR RVV Ec EcEbEc ** ????? ④ d 檔時(shí)： VVV EcEd * 5* ???? 圖 所示的是由電位器組成的分壓電路，電位器的電阻 ,270??PR 兩邊的串聯(lián)電阻 ,3501 ??R ,5502 ??R 設(shè)備輸入電壓 VU 121? ，試求輸出電壓 2U 的變化范圍。 解： VUUR P*550270350 550270 12?????在最上端時(shí)： VUUR P*550270350 550 12????在最下端時(shí)： VVU ~ ?? 圖 所示電路中 VE 1201 ? ， VE 1002 ? ，??? 521 RR ， ??1003R 。請計(jì)算流過電 源 1E 和 2E的電流，并說明 1E 和 2E 何者吸收能量，何者輸出能量。 《電工》課程建設(shè) 第 21 頁 解： ZZZ1I1I2I 3I 方法一： ? ?? )( 211 RRIE 左孔： 釋放能量的電流）1111(210100120EEAII???? 右孔： 的電流）13333(1 100100 EAI IRIV? ?? 電流定律： 吸收能量2312 112E AIII? ?????? 方法二：（提示，使用疊加原理） 圖 1． 12電路中 VE 121? ， VE 242 ? ， VE 363? ， ??81R ， ??82R ， ??83R ，??44R ， ??85R 。試用迭加原理求通過 4R 的電流。 解： ZZ39。I1E