1-1电路及其分析方法.ppt

《电工学》

辽宁省精品课《电工学》教材第1章电路及其分析方法电路是电流流经的路径，实际电路由电气设备和元件组成。为了便于分析电路,一般要将实际电路模型化，用理想元件来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。电路模型大小：单位：安培(A),千安(kA),
毫安(mA)，微安(μA)。参考方向与实际方向一致，电流值为正值；
若I=2A，则电流的实际方向从a流向b；(2)电压（U）实际方向：规定为电场力移动正电荷做功的方向，即从高电位指向低电位，即电位（电压）降低的方向。参考方向的表示方法参考方向与实际方向一致，电压值为正值；(3)电动势（E）单位：伏，千伏，毫伏，微伏。(4)电功率（P）对电阻:电动势或电激流在电路中可能吸收功率（负载），也可能是发生功率（电源）。如何判断电路中的元件是发出功率（即电源）还是吸收功率（即负载）？在一个完整的电路内，电功率平衡，即总的发生功率等于总的吸收功率。
∑P发生=∑P吸收单位:(5)电能（W）例图中已知U1=-1V，U2=-3V，U3=-1V，U4=1V，U5=2V，I1=4A，I5=-2A,I3=-2A
试判断各元件是电源还是负载，并验证功率平衡1.3电路的几种状态和电气设备额定值U2=IRL电气设备的额定值电气设备的三种运行状态1.4电路的基本定律基尔霍夫定律概括了电路中各电压之间和电流之间分别遵循的基本定律。支路：电路中的每一个分支。
一条支路流过一个电流，称为支路电流。在任一瞬间，流入节点电流之和等于流出该节点的电流之和。I=0电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。即：U=0回路1：U=0将表达式中电动势移到等式右侧E=IR电压定律可以应用于一段电路节点a：列电压方程1.6电源及其等效变换1、电压源理想电压源（恒压源）理想电压源（恒压源）2、电流源2、电流源理想电流源（恒流源)理想电流源（恒流源)3、电压源与电流源的等效变换①电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，
对电源内部则是不等效的。注意事项：③理想电压源与理想电流源之间无等效关系。例:独立电源在电路中起“激励”作用，因为有了它才能在电路中产生电流和电压。除独立电源外还有一种非独立的受控电源。受控电压源的电压和受控电流源的电流受电路中其他部分的电流或电压控制，简称受控源。当控制的电流或电压消失后，受控源的输出也就变为零，即受控源本身不直接起“激励”作用。根据控制量是电压还是电流，受控量是电压源还是电流源，受控源分为四种，β、γ、g和μ都是有关的控制系数。当这些系数为常数时，被控制量与控制量成正比，因此称为线性受控源。例电路如图所示，已知R1=2Ω，R2=3Ω，US=10V，求：I2。1.7线性网络的分析方法2、线性电路1.7.1电源等效变换法例:已知：U1=12V，U3=16V，R1=2，R2=4，R3=4，R4=4，R5=5，IS=3A，试用电压源与电流源等效变换的方法求电流I，计算恒流源IS的功率。Is1.7.2支路电流法b已知电路如图所示，求：I1=？1.7.3节点电压法在图示电路中只含有两个节点，则只需求出Uab，即可求出各支路电流和各段电压。2个节点的节点电压方程的推导：将各电流代入KCL方程则有：(1)上式仅适用于两个节点的电路。bb1.7.4、叠加原理原电路当US单独作用时当IS单独作用时同理：I2=I2'+I2''①叠加原理只适用于线性电路。②线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率P不能用叠加原理计算。例：③不作用电源的处理：
US=0，即将US短路；
Is=0，即将Is开路。注意事项：电路如图，试用叠加原理求电流I。练习2：电路如图，已知U1=10V，IS=2A，R1=R2=4，
R3=6，R4=2，求电流I3。U1已知电路如图所示，求：I1=？戴维南定理

(1)电路如图，已知U1=4V，U2=2V，R3=3，R1=R2=2，试用戴维南定理求电流I3。解：(1)断开待求支路求等效电源的源电压US解：(1)断开待求支路求等效电源的源电压US解：(2)求等效电源的内阻R0解：(2)求等效电源的内阻R0解：(3)画出等效电路求电流I3诺顿定理等效电源的源电流IS就是有源二端网络的短路电流，即将a、b两端短接后其中的电流。等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络ab两端之间的等效电阻。电路如图，已知U1=4V，U2=2V，R3=3，R1=R2=2，试用诺顿定理求电流I3。解：(1)a、b两端短后，求等效电源的源电流IS解：(2)求等效电源的内阻R0解：(3)画出等效电路求电流I3电位的概念：某点电位为正，说明该点电位比参考