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正文內(nèi)容

電工技術(shù)課程建設(shè)-畢業(yè)論文設(shè)計(戴宇明)(編輯修改稿)

2025-07-04 14:10 本頁面
 

【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,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,電流 I0 最大。 3)串聯(lián)諧振時的電壓、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, 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)計時,電容耐壓需要很高。但對于電子線路的選頻網(wǎng)絡(luò),則要求 Q 值高一些。 D 一階動態(tài)電路分析 D1: RC動態(tài)電路 t0uCUSU0U0 US 波形圖一 《電工》課程建設(shè) 第 13 頁 概述 :RC 動態(tài)電路,或稱 RC 濾波器、 RC 網(wǎng)絡(luò),是一個包含利用電壓源、電流源驅(qū)使電阻器、電容器運作的電路。一個最簡單的 RC 電路是由一個電容器和一個電阻器組成的,稱為一階 RC 電路。 步驟 : 圖示電路, t=0 時開關(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 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 39。39。cu → 0,稱為暫態(tài)分量。τ =RC 稱為時間常數(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。它由一個電阻器、一個電感元件串聯(lián)或并聯(lián)組成,并由電 壓源驅(qū)動。 步驟:當(dāng) t=0 時開關(guān) S 閉合。根據(jù) KVL,得回路電壓方程為: R L Su u U??, 因為: 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 a 運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。(運用了定律篇 A1, A2, A3) 解: = =( 25— 16) A = 9 A AAIII 41216325 ???? )( 運用基爾霍夫電壓得到: 014 41 ??? ERIRI 運用歐姆定律得到: ???????? 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 A 應(yīng)用基爾霍夫電流定律,列出節(jié)點電流方程式求出 321 III ?? 求出 312 III ?? =(2516)mA=9mA 同樣,分別在節(jié)點 b和 c之間基爾霍夫電流定律,列出節(jié)點電流方程式 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 時電流為 ,當(dāng)它電壓為 8v 時,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,用 電壓源與電流源兩種方法,計算負(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,兩種方法對于負(fù)載 R 是 等效的,而兩個電源內(nèi)部是不等效的。 B1: 計算圖中 b點電位。 解:電路中的電流為:mARRI ca )9(621 ????????? ?? 2IRU baan ??? ?? VIRab ?????? ?? 答:得到 b點點位為 +1V B2:用滑動變阻器結(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 ,滑動變阻器的總阻值為 ?60 。試計算變阻器的滑動觸頭滑至 。( 1)變阻器中間位置;( 2)變阻器最下端;( 3)變阻器最上端時,輸出電壓 2U 及變阻器兩端電阻中的電流 21 II和 。根據(jù)計算 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)。 滑動觸頭滑至變阻器中間位置時,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????????? 滑動觸頭滑至變阻器最下端時, ,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?????? 滑動變阻器滑至變阻器最上端時, ,???? 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???????? 滑動觸頭滑至最上端時,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點的電位 BV 。 解: VIRVRAIBVIRVVIRVVAIAIBR*21,23273501005*7307252153015515??????????????????????得:代入節(jié)點電流定律,得,又根據(jù)回路電壓定律,根據(jù)節(jié)點電流定律,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,試計算各檔輸出電壓 2U 。 解: ① VUU a 161 ?? ② b 檔時: ???? ?????? ??)( )()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: VR RVV Ec EcEbEc ** ????? ④ d 檔時: 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: VUUR P*550270350 550 12????在最下端時: VVU ~ ?? 圖 所示電路中 VE 1201 ? , VE 1002 ? ,??? 521 RR , ??1003R 。請計算流過電 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
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