電工電子技術(shù)教案第一章(已改無錯字)
2023-05-31 01:56:40 本頁面
【正文】 0????IiI1 I2 I3 I4 a –I1 + I2 – I3 –I4 = 0 若以 指向 結(jié)點的電流為 正 ， 背離 結(jié)點的電流為 負(fù) ，則根據(jù) KCL，對結(jié)點 a 可以寫出： 電工電子技術(shù) 例： 解： 求左圖示電路中電流 i i2。 i1 i4 i2 i3 ? 整理為： i1+ i3= i2+ i4 ? ? 0)( ti根據(jù)?? ? 出入的另一種形式：可得 ii K C L可列出 KCL： i1 – i2+i3 – i4= 0 例： –i1–i2+10 +(–12)=0 ? i2=1A – 4+7+i1= 0 ? i1= － 3A ? ? 7A 4A i1 10A 12A i2 其中 i1得負(fù)值，說明它的實際方向與參考方向相反。 電工電子技術(shù) 基氏電流定律的推廣 I=? I1 I2 I3 例 例 I1+I2=I3 I=0 I U2 + _ U1 + _ R U3 + _ R R R 廣義節(jié)點 電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。 廣義節(jié)點 電工電子技術(shù) 基爾霍夫第二定律（ KVL） 基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中各段電壓之間關(guān)系的電壓定律。 回路電壓定律依據(jù)“電位的單值性原理”，它指出： 任一瞬間，沿任一回路參考繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。 數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ： ΣU=0 然后根據(jù)： ?U = 0 I1 + US1 R1 I4 US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ U3 U1 U2 U4 得 ： U1US1+U2+U3+U4+US4=0 –R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0 –R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4 電阻壓降 可得 KVL另一形式： ∑ IR=∑ US 電源壓升 先標(biāo)繞行方向 電工電子技術(shù) 根據(jù) ΣU=0對回路 1列 KVL方程 電阻壓降 1 2 例 0S13311 ??? URIRI電源壓升 3 即電阻壓降等于電源壓升 ）（）（2 1 S23322S13311URIRIURIRI????此方程式不獨立 省略！ 對回路 2列 KVL常用形式 S23322 URIRI ??對回路 3列 KVL方程 S1S22211 UURIRI ????I1 I2 I3 R3 US1 + _ US2 _ + R1 R2 1方程式也可用常用形式 KVL方程式的常用形式，是把變量和已知量區(qū)分放在方程式兩邊，顯然給解題帶來一定方便。 圖示電路 KVL獨立方程為 S13311 URIRI ??電工電子技術(shù) KVL 推廣應(yīng)用于假想的閉合回路 或?qū)懽? 對假想回路列 KVL： US I U R + _ + _ A B C UA + _ UAB + _ UB + _ UA? UB? UAB = 0 UAB = UA? UB US? IR? U = 0 U = US? IR 對假想回路列 KVL： 或?qū)懽? 電工電子技術(shù) 負(fù)載獲得最大功率的條件 一個實際電源產(chǎn)生的功率通常分為兩部分，一部分消耗在電源及線路的內(nèi)阻上，另一部分輸出給負(fù)載。 如何使負(fù)載上獲得最大功率呢？ RL S US I R0 ＋ － 用左圖所示的閉合電路來分析。 L0SRRUI?? 電工技術(shù)中一般考慮的是如何提高電源的利用率問題，而電子技術(shù)中則希望負(fù)載上得到的功率越大越好。 電路中通過的電流為： L2L0SL2 )( RRRURIP???負(fù)載上獲得的功率為： 電工電子技術(shù) L2L0SL2 )( RRRURIP???L2L002S)(4RRRRUP???由此式能看出負(fù)載上獲得最大功率的條件嗎？ *R0=RL 把上式加以整理可得： 電源內(nèi)阻與負(fù)載電阻相等稱為 阻抗匹配 。晶體管收音機的輸出變壓器就是利用這一原理使喇叭上獲得最大功率的。 02Sm a xL 4 RUP ?RL S US I R0 ＋ － 負(fù)載上的最大功率為： 電工電子技術(shù) 10KΩ 10Ω 當(dāng)這兩個電阻相串或相并時，等效電阻 R≈？ I2 I3 1KΩ A4 1KΩ 2KΩ 10mA 6mA A5 A4=？ A5 =？ 2Ω 12V + _ 1Ω 6V + _ 1Ω 5Ω 5Ω I a b 并聯(lián)： R≈10Ω 串聯(lián)： R≈10KΩ A4=7mA A5=3mA 結(jié)點 n=2 支路 b=3 Uab=0 I=0 結(jié)點？ 支路？ Uab=？ I=？ 電工電子技術(shù) Va = +5V a 點電位 ： a b 1? 5A a b 1? 5A 例 例 電路中的電位及其計算方法 電位的概念 電位實際上就是電路中某點到參考點的電壓，電壓常用雙下標(biāo)，而電位則用單下標(biāo)，電位的單位也是伏特 [V]。 電位具有 相對性 ，規(guī)定參考點的電位為 零電位 。因此，相對于參考點較高的電位呈 正電位 ，較參考點低的電位呈負(fù)電位 。 Vb = 5V b點電位 ： 電工電子技術(shù) ＋ － 12V 例 求開關(guān) S打開和閉合時 a點的電位值。 － 12V 6KΩ 4KΩ 20KΩ ＋ 12V S 解 畫出 S打開時的等效電路： b a S b a d c 6KΩ 4KΩ c 20KΩ ＋ － 12V V4202046 121212a ????? ???V 顯然，開關(guān) S打開時相當(dāng)于一個閉合的全電路， a點電位為： S閉合時的等效電路： 6KΩ 4KΩ 20KΩ ＋ － 12V ＋ － 12V b a c S閉合時， a點電位只與右回路有關(guān)，其值為： V24204 12a ????Vd d 電位的計算 電工電子技術(shù) 例 電路如下圖所示，分別以 A、 B為參考點計算 C和 D點的電位及 UCD。 10 V 2 ? + – 5 V + – 3 ? B C D I A 解 以 A點 為參考電位時 I = 10 + 5 3 + 2 = 3 A VC = 3 ? 3 = 9 V VD= ?3 ? 2= – 6 V UCD = V
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