電路及分析方法ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 05:19本頁面
【正文】 + 8V – 2? 4? 2A I a b a b I R +10V 2 ? R = 3 ? A22310 ???IR = 8? A12810 ???IR = 18 ? 10 ???I總結(jié)：解題步驟： 1. 斷開待求支路 2. 計(jì)算開路電壓 U oc 3. 計(jì)算等效電阻 Ri 4. 接入待求支路求解 例 求 R 為何值 時(shí)，電阻 R從電路中吸取的功率最大？該最大功率是多少？ 解： 開路電壓 + 6V – 1? a b 1? ? R + 6V – 1? a b 1? ? R V311 16oc ????UocU入端電阻 Ω1i ?R a b R 3V + – Ω1I 當(dāng) R 等于電源內(nèi)阻 時(shí)， R 獲得最大功率。 R 吸收的功率： RRRIP 222)1(3???0?dRdP令 Ω1?R得：)11 3( 2ma x ????P 前面所介紹的電路元件都是線性元件，它們的參數(shù)值不隨元件兩端電壓或元件中的電流而變化，對(duì)于電阻元件，如電燈一類的負(fù)載，其阻值也是隨工作電壓或電流而變化的。只是在工程誤差允許的范圍內(nèi)，仍然將其看作為線性電阻，即它的阻值為常數(shù)。 還有一些非線性電阻元件，它們的非線性不可以忽略。因此有必要研究非線性電阻電路。非線性電阻的電路符號(hào)如圖 148所示。它們的伏安特性可表示為 U=f(I)或 I=f(U)。伏安特性曲線是通過實(shí)驗(yàn)得到的。 非線性電阻電路的分析 非線性電阻的阻值 非線性電阻的阻值有兩種表示方法。一種是靜態(tài)電阻 (或稱為直流電阻 )， 它等于工作點(diǎn) Q的電壓與電流之比，即 UR ta nI ???圖 149所示的是常見的半導(dǎo)體二極管伏安特性曲線，其方程式為 TS= ( e 1 ) = ( )UUI I f U式中， SI為二極管反向飽和電流 (常數(shù) )； TU 為溫度電壓當(dāng)量 (室溫 下均為 26 mV)。 設(shè)直流狀態(tài)下，二極管壓降為 U，電流為 I，即工作點(diǎn)為Q(U， I)。顯然， R是隨工作點(diǎn)不同而變化的。 另一種稱為動(dòng)態(tài)電阻 (或稱為交流電阻 )，它等于工作點(diǎn) Q附近的電壓微變量與電流微變量之比的極限，即 圖 148 非線性電阻 圖 149 二極管伏安特性 I0U dUr = lim = t a nI dI?? ??? ? 顯然，動(dòng)態(tài)電阻不等于靜態(tài)電阻，并且也隨工作點(diǎn)的不同而變化，描述非線性電阻，以上兩種電阻都是必需的。 式中， ? 是過 Q點(diǎn)的切線與縱軸的夾角。 圖解法 由于非線性電阻的阻值不是常數(shù)，常常無法用確切的函數(shù)表示，所以在分析與計(jì)算非線性電阻電路時(shí)一般都采用圖解法。 圖 150是一個(gè)非線性電阻電路，非線性電阻 R的伏安特性曲線，如圖 151所示，依照 KVL有 S0U U R I??S001UIURR??或 圖 150 非線性電阻電路 圖 151 非線性電阻伏安特性 上兩式是描述端鈕 11‘左側(cè)線性電阻電路的直線方程，它所對(duì)應(yīng)的直線稱為負(fù)載線。靜態(tài)工作點(diǎn)是該直線與 非線性電阻的伏安曲線之交點(diǎn) Q。只有此交點(diǎn)處，才能使端鈕 1139。的電壓、電流既符合左側(cè)的線性部分的伏安特性，又符合右側(cè)的非線性部分的伏安特性。 例 113 求圖 152(a)電路的工作點(diǎn) Q。圖 152(b)是非線性電阻 R的伏安特性曲線。 (a) (b) 圖 152 例 113的圖 解：根據(jù) KVL，有 S01I I UR??式中，電壓的單位為 V，電路的電位為 mA。通過在圖 152(b)上作圖，得到 U =5 V， I = 6 mA 小 結(jié) 第 1 章 一、電路中的基本物理量 電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)、電位。 二、電壓、電流的參考方向 參考方向是為了進(jìn)行電路分析而 假定 的方向，可以 任意選定 ，當(dāng)計(jì)算結(jié)果為 正 時(shí)，實(shí)際方向與參考方向 一致 ；當(dāng)計(jì)算結(jié)果為 負(fù) 時(shí)，實(shí)際方向與參考方向 相反 。 三、基本電路元件 （ R、 L、 C 、電壓源、電流源） 1. 電阻元件 i R u + – 關(guān)聯(lián) 參考方向 iRu ?(耗能元件 ) 2. 電感元件 i L + – u e tiLeudd???(儲(chǔ)能元件 ) 3. 電容元件 (儲(chǔ)能元件 ) i C u tuCidd?4. 電壓源 理想電壓源 Us + 實(shí)際電壓源 u 0 i Us 理想電壓源伏安特性 實(shí)際電壓源伏安特性 Us + RO 5. 電流源 + U Is 理想電流源 RO Is U + 實(shí)際電流源 u 0 i 理想電流源伏安特性 Is 實(shí)際電流源伏安特性 四、電路中的基本定律 1. 歐姆定律 Riu ?? 關(guān)聯(lián)參考方向： Riu ??? 非關(guān)聯(lián)參考方向： 0?? i（ KCL） 0?? u（ KVL） 五、電路分析方法 Us + RO OSS RIU ?OS III ?? OSS/ RUI ?Is RO 1. 電壓源、電流源的等效變換 等效是對(duì)外 電路而言 以支路電流為待求量，應(yīng)用 KCL、KVL列寫電路方程。 解題步驟： ? 假定各支路電流的參考方向； ? 應(yīng)用 KCL對(duì)結(jié)點(diǎn)列方程； ? 應(yīng)用 KVL列寫方程； ? 聯(lián)立求解得各支路電流。 在 線性 電路中，如果有多個(gè)電源共同作用，任何一支路的 電壓（電流） 等于每個(gè)電源單獨(dú)作用， 在該支路上所產(chǎn)生的電壓（電流）的 代數(shù)和。 III ????? ppp ????? 不作用電源 的處理方法 電壓源 短路 （ Us=0 ） 電流源 開路 （ Is=0 ） 注意 Us1 R1 R2 + Is I I? I?? ?Us1 R1 R2 + Is Is Us1 R1 R2 + Is Is N + Uoc – + U – Ri I + U – I 解題步驟： 1. 斷開待求支路 2. 計(jì)算開路電壓 U oc 3. 計(jì)算等效電阻 Ri 4. 接入待求支路求解 ，原二端網(wǎng)絡(luò)化成無源網(wǎng)絡(luò) （電壓源短路，電流源開路）。 注意 ,注意電壓的方向。 六、非線性電阻 非線性電阻的阻值有 兩種 表示方法。一種是 靜態(tài)電阻 (或稱為直流電阻 )，另一種稱為 動(dòng)態(tài)電阻 (或稱為交流電阻 )，動(dòng)態(tài)電阻不等于靜態(tài)電阻，并且也隨工作點(diǎn)的不同而變化。分析與計(jì)算非線性電阻電路時(shí)一般都采用 圖解法 。
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