[理學]電工學第一章課件-資料下載頁
2024-10-19 00:34本頁面
【正文】 集中參數(shù)電路中 , 任何時刻 , 沿著任一個回路繞行一周 , 所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零 , 這就是 基爾霍夫電壓定律 , 簡寫為 KVL。 用數(shù)學表達式表示為 圖：基爾霍夫電壓定律 04321 ???? uuuu? ? 0u 在寫出等式時 , 先要任意規(guī)定回路繞行的方向 , 凡支路電壓的參考方向與回路繞行方向一致者 , 此電壓前面取 “ +”號 , 支路電壓的參考方向與回路繞行方向相反者 , 則電壓前面取“ ”號。 在前前圖中 , 對回路 abcga 應用 KVL, 有 0???? gacgbcab uuuu0??? gacgac uuu 如果一個閉合回路不是由簡單的支路組成 , 例如圖中的節(jié)點序列 acga,在節(jié)點 ac之間還包含節(jié)點 , 但節(jié)點 ac之間有開路電壓 uac, KVL同樣適用于這樣的閉合節(jié)點序列 , 即有 gcaggacgac uuuuu ?????將上式改寫為 電路中任意兩點間的電壓是與計算路徑無關的 , 是單值的。所以 , 基爾霍夫電壓定律實質(zhì)是兩點間電壓與計算路徑無關這一性質(zhì)的具體表現(xiàn)。 不論元件是線性的還是非線性的 , 電流、電壓是直流的還是交流的 , 只要是集中參數(shù)電路 ,KCL和 KVL總是成立的。 例 5： 試計算如圖所示電路中各元件的功率。 5 32 41ab cd＋－10V10A＋ －2V 5 A ＋－5V圖：例 5圖 解： 為計算功率 , 先計算電流、電壓。 元件 1 與元件 2 串聯(lián) , , 元件 1 發(fā)出功率： WP 1 0 010101 ???WP 202102 ???元件 2 接受功率 Aii badb 10??元件 3 與元件 4 串聯(lián) , , 元件 3 發(fā)出功率 : , 即接受 25W。 取回路 cabdc, 應用 KVL, 有 得： Aii cadc 5???WP 25)5(53 ?????VUUcaca305102??????元件 4 接受功率 取節(jié)點 a, 應用 KCL, 有 得： 取回路 adba, 應用 KVL, 有 得： 元件５接受功率 根據(jù)功率平衡 : 證明計算無誤 WP 15)5()3(4 ?????Aiiadad50)5(10?????VUUadad80210????WP 40585 ???401525201 0 0 ????167。 電路中電位的概念及計算 一、電位參考點 (即零電位點 ) 在電路中選定某一點 A為電位參考點，就是規(guī)定 該點的電位為零， 即 UA= 0。電位參考點的選擇方法 是： (1) 在工程中常選大地作為電位參考點； (2) 在電子線路中，常選一條特定的公共線或機殼作為電位參考點。 在電路中通常用符號 “ ⊥ ” 標出電位參考點。 二、電位的定義 電路中某一點 M的電位 UM就是該點到電位參考點 A的電壓，也即 M、 A兩點間的電位差，即 UM = UMA 計算電路中某點電位的方法是： （ 1）確認電位參考點的位置； （ 2）確定電路中的電流方向和各元件兩端電壓的正負極性； （ 3）從被求點開始通過一定的路徑繞到電位參考點，則該點的電位等于此路徑上所有電壓降的代數(shù)和：電阻元件電壓降寫成 ?RI形式，當電流 I的參考方向與路徑繞行方向一致時，選取 “ ?” 號；反之，則選取 “ ?”號。電源電動勢寫成 ?E形式，當電動勢的方向與路徑繞行方向一致時，選取 “ ?” 號；反之，則選取 “ ?”號。 例 6： 如圖 14所示電路，已知： E1 = 45 V， E2 = 12 V，電源內(nèi)阻忽略不計； R1 = 5 ?， R2 = 4 ?， R3 = 2 ?。求 B、 C、 D三點的電位 UB、UC、 UD 。 A332121 ?????RRREEI圖 14：例 6圖 解 :利用電路中 A點為電位參考點 (零電位點 )，電流方向為順時針方向： B點電位： UB = UBA = ? R1I = ?15V C點電位： UC =UCA =E1?R1I =45?15 =30 V D點電位： UD =UDA =E2?R2I =12?12 =24 V 必須注意的是： 電路中兩點間的電位差 (即電壓 )是絕對的，不隨電位參考點的不同發(fā)生變化，即電壓值與電位參考點無關；而電路中某一點的電位則是相對電位參考點而言的，電位參考點不同，該點電位值也將不同。 例如，在上例題中，假如以 E點為電位參考點，則 B點的電位變?yōu)?UB =UBE = ?R1I ?R2I = ?27V； C點的電位變?yōu)?UC =UCE = R3I ?E2 =18V； D點的電位變?yōu)?UD =UDE = E2 = 12V。
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