計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課件word版(編輯修改稿)
2024-09-13 06:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 kV、220kV、110kV、35kV、10kV、660V、380V、220V等；直流用660V、220V、110V等；蓄電池為6V、12V、24V等；、3V、6V等，因此電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)與供電電壓等級(jí)相吻合。3. 額定功率額定功率是指電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的輸入功率或輸出功率，對(duì)電阻性負(fù)載而言 (121)當(dāng)電氣設(shè)備工作電流、電壓、功率等于額定值時(shí)，稱滿載；低于額定值時(shí)稱輕載或欠載；高于額定值時(shí)稱超載(或過(guò)載)。輕載不能充分利用電氣設(shè)備能力，而超載會(huì)引起電氣設(shè)備損壞或降低使用壽命。額定值通常標(biāo)于銘牌上，使用時(shí)必須注意，不應(yīng)使實(shí)際值超過(guò)額定值，并且盡量使電氣設(shè)備工作在滿載狀態(tài)。例如，白熾燈會(huì)因電壓過(guò)高或電流過(guò)大而燒毀燈絲，也會(huì)因電壓過(guò)低或電流過(guò)小而發(fā)暗。例13 一個(gè)標(biāo)稱值為、的碳膜電阻，其額定電流為多少？使用電壓不得超過(guò)何值？解：電阻的額定功率為，阻值為，則額定電流為電阻兩端電壓不得超過(guò) 電路的3種工作狀態(tài)電路有3種工作狀態(tài)：通路、開(kāi)路、短路。、電流和功率的特征。圖中，E為電源電動(dòng)勢(shì)、為電源內(nèi)阻、為負(fù)載電阻。 電路的3種工作狀態(tài)1. 通路(a)所示電路，開(kāi)關(guān)S閉合，電路處于通路狀態(tài)，根據(jù)歐姆定律，可得電路電流： 電源端電壓： 負(fù)載消耗功率： 在E和為常數(shù)時(shí)，通路狀態(tài)下電路電流取決于負(fù)載電阻。負(fù)載重，即小，就大；負(fù)載輕，即大，就小。2. 開(kāi)路(b)所示電路，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電源和負(fù)載沒(méi)有構(gòu)成閉合電路，負(fù)載電阻為無(wú)窮大，電路處于開(kāi)路狀態(tài)。此時(shí)，電路電流：電源端電壓：負(fù)載消耗功率：3. 短路(c)所示電路，由于發(fā)生某種事故，使電源的兩個(gè)輸出端直接接觸，這時(shí)通過(guò)負(fù)載的電流為0，電路處于短路狀態(tài)。此時(shí)，短路電流：電源端電壓：負(fù)載消耗功率：短路時(shí)，由于電源內(nèi)阻R0很小，故短路電流很大，電源所產(chǎn)生功率全部消耗在內(nèi)阻上。電源短路是一種非常嚴(yán)重的事故，絕緣損壞、誤操作都可能引起短路事故。其后果非常嚴(yán)重，可能燒壞電氣設(shè)備甚至引起火災(zāi)，因此應(yīng)該在電路中設(shè)置短路保護(hù)裝置。一旦發(fā)生短路故障，保護(hù)裝置自動(dòng)切斷電路，從而保證電源、線路等設(shè)備的安全。在電路中串聯(lián)熔斷器和斷路器可起到這個(gè)作用。例14 ，已知E=100V。(a)、(b)、(c)所示3種電路中的、及負(fù)載消耗的功率及電源發(fā)出功率。解：(a)所示電路處于開(kāi)路狀態(tài) 例14圖(b)所示電路處于通路狀態(tài)(c)所示電路處于短路狀態(tài)短路時(shí)，電源發(fā)出功率全部消耗在內(nèi)阻上，且短路電流比正常工作時(shí)大很多，因此必須采取一定的保護(hù)措施。 電路的基本定律 歐姆定律。本節(jié)重點(diǎn)介紹全電路歐姆定律。一個(gè)包含電源、負(fù)載在內(nèi)的電路稱為全電路。流過(guò)電路的電流為電源兩端電壓為 全電路歐姆定律 基爾霍夫定律歐姆定律只能用來(lái)分析簡(jiǎn)單電路。，無(wú)法直接用歐姆定律求解。這時(shí)，就需要用到另一個(gè)電路基本定律——基爾霍夫定律。在討論基爾霍夫定律之前，先介紹幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)。(1) 支路：電路中通過(guò)同一電流的每個(gè)分支。：amf、bne、cd。(2) 節(jié)點(diǎn)：3條或3條以上支路的連接點(diǎn)。：b點(diǎn)和e點(diǎn)。(3) 回路：電路中任一閉合路徑。：abnefma、bcdenb、abcdefma。(4) 網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路，即“空心回路”。：abnefma、bcdenb。1. 基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(以下簡(jiǎn)稱KCL)反映了各支路電流之間的關(guān)系，具體表述為：任一瞬間流入某個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。其表示式為 (122)也可寫成 (123)因此基爾霍夫電流定律也有這種表述：任一瞬間流入某個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為0。若流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，那么流出節(jié)點(diǎn)的電流就取負(fù)。根據(jù)KCL，或 由KCL列出的電流方程稱為節(jié)點(diǎn)電流方程?；鶢柣舴蚨刹粌H適用于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，也可推廣至任一封閉面。，在該電路中 復(fù)雜電路 KCL推廣形式節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)b：節(jié)點(diǎn)c：把上面3個(gè)方程式相加，得，流入此封閉面的電流代數(shù)和恒等于零，即流進(jìn)封閉面的電流等于流出封閉面的電流。例15 。已知。解：該電路有4個(gè)節(jié)點(diǎn)、6條支路。根據(jù)基爾霍夫電流定律節(jié)點(diǎn)a：節(jié)點(diǎn)c：節(jié)點(diǎn)d：例16 。已知，求。解：晶體管VT可假想為一閉合節(jié)點(diǎn)，則根據(jù)KCL有 例15圖 例16圖2. 基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(以下簡(jiǎn)稱KVL)反映了電路中任一閉合回路各段電壓之間的關(guān)系，具體表述如下：任一瞬間沿電路中任一閉合回路，沿回路繞行方向，各段電壓代數(shù)和恒等于零。其表達(dá)式為 (124)，則根據(jù)KVL，回路I、Ⅱ可分別列出如下電壓方程 復(fù)雜電路中回路繞行方向 回路I： (125)回路Ⅱ： (126)把歐姆定律公式及電源電壓代入式(125)及式(126)中，可得回路I： (127)回路Ⅱ： (128)元件上電壓方向與繞行方向一致時(shí)歐姆定律公式前取正號(hào)，相反取負(fù)號(hào)。對(duì)電阻元件而言，一般電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向，則電流方向與繞行方向一致取正號(hào)，相反取負(fù)號(hào)。式(127)和式(128)由此可以寫成：回路I： (129)回路Ⅱ： (130)把式(129)和式(130)推廣至一般由電阻和電壓源組成的電路：任一瞬間，電路中任一閉合回路內(nèi)電阻上電壓降的代數(shù)和等于電源電壓的代數(shù)和。即基爾霍夫定律也可推廣至任一不閉合回路，但要將開(kāi)口處電壓列入方程。，節(jié)點(diǎn)a、b未閉合，沿回路繞行方向，可得回路I：回路Ⅱ： KVL推廣形式例17 。各支路電流參考方向及回路繞行方向已標(biāo)出。解：根據(jù)KVL列方程回路I： 回路Ⅱ： 回路Ⅲ： 例18 ，應(yīng)用KVL計(jì)算、。解：回路I、回路Ⅱ。則根據(jù)KVL，回路II有同理，根據(jù)KVL，在回路Ⅱ中有把代入上式，得
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