全套課件-《實(shí)用電工電子技術(shù)教程》

1、實(shí)用電工電子技術(shù)教程實(shí)用電工電子技術(shù)教程1.1 電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)1.2 電路中的基本物理量1.3 歐姆定律及基爾霍夫定律1.4電壓源和電流源 1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ) 1.6 實(shí)訓(xùn)第1章 直流電路分析技術(shù)1.1 電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)第1章 直流電路分析技術(shù)1.1 電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)1.1 電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)1.1.1 電路的作用與組成(一) 1. 電路是電流的流通路徑, 它是由一些電氣設(shè)備和元器件按一定方式連接而成的。復(fù)雜的電路呈網(wǎng)狀, 又稱網(wǎng)絡(luò)。 電路和網(wǎng)絡(luò)這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是通用的。2. 電路的一種作用是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。另一種作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理。1.1.1 電路的作用與組成(一) 1. 電

2、路是電流的1.1.1 電路的作用與組成（二） 圖1.1 電路的組成負(fù)載的電路符號(hào)電源：電路中提供電能或信號(hào)的器件電源的電路符號(hào)負(fù)載：電路中吸收電能或輸出信號(hào)的器件1.1.1 電路的作用與組成（二）圖1.1 電路的組成負(fù)載1.1.2 電路及電路模型1.實(shí)際電路:由一些根據(jù)需要具備不同作用的電路元件或器件所.組成.2.電路模型: 由一些理想電路元件所組成的電路就是實(shí)際電路的電路模型. 3.理想電路元件:是一種理想化的模型, 簡(jiǎn)稱為電路元件。電阻元件是一種只表示消耗電能的元件; 電感元件是表示其周?chē)臻g存在著磁場(chǎng)而可以儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件; 電容元件是表示其周?chē)臻g存在著電場(chǎng)而可以儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件等

3、。 4.對(duì)具有兩個(gè)引出端的元件, 稱為二端元件; 對(duì)具有兩個(gè)以上引出端的元件, 稱為多端元件。 1.1.2 電路及電路模型1.實(shí)際電路:由一些根據(jù)需要具備1.2 電路中的基本物理量1.2 電路中的基本物理量1.2.1 電流（一）1.電流的定義：帶電粒子（電子、離子等）的定向運(yùn)動(dòng), 稱為電流。2.電流強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 直流： I=Q/t 交流：i=q/t3. 電流的實(shí)際方向：正電荷運(yùn)動(dòng)方向1.2.1 電流（一）1.電流的定義：帶電粒子（電子、離子1.2.1 電流（二） 4.直流：當(dāng)電流的量值和方向都不隨時(shí)間變化時(shí), 稱為直流電流, 簡(jiǎn)稱直流。 直流電流常用英

4、文大寫(xiě)字母I表示。 5.交流：量值和方向隨著時(shí)間按周期性變化的電流, 稱為交流電流,簡(jiǎn)稱交流。常用英文小寫(xiě)字母i表示。1.2.1 電流（二） 4.直流：當(dāng)電流的量值和方向都1.2.1 電流（三）6.單位：安培, 符號(hào)為A。 常用的單位有千安（kA）, 毫安（mA）, 微安（A）等。 1KA=103A=106mA=1012uA1.2.1 電流（三）6.單位：安培, 符號(hào)為A。1.2.1 電流（四）7.在分析與計(jì)算電路時(shí), 常可任意規(guī)定某一方向作為電流的參考方向或正方向。圖1.2 電流的參考方向參考方向和實(shí)際方向相同，電流為正參考方向和實(shí)際方向相反，電流為負(fù)1.2.1 電流（四）7.在分析與計(jì)算電

5、路時(shí), ?？扇我庖?guī)1.2.2 電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（一）電路中A、 B兩點(diǎn)間的電壓是單位正電荷在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所作的功, 即Uab=Wab/Q1.2.2 電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（一）電路中A、 B兩點(diǎn)間的1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)(二）電壓的實(shí)際方向：是使正電荷電能減少的方向。 電壓的SI單位：是伏特, 符號(hào)為V。 常用的單位：千伏（kV）、毫伏（mV）、 微伏（V）等。 1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)(二）電壓的實(shí)際方向：是使正電荷1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（三）3.量值和方向都不隨時(shí)間變化的直流電壓, 用大寫(xiě)字母U表示。交流電壓, 用小寫(xiě)字母u表示。圖1.3 電壓的參考方向1.2.2電壓

6、電位及電動(dòng)勢(shì)（三）3.量值和方向都不隨時(shí)間變1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（四）4.若電壓的參考方向與實(shí)際方向一致，電壓為正。 若電壓的參考方向與實(shí)際方向相反，電壓為負(fù)。5.分析電路時(shí)，首先應(yīng)該規(guī)定電流電壓的參考方向。1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（四）4.若電壓的參考方向與實(shí)際1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（五）6.元件的電壓參考方向與電流參考方向是一致的, 稱為關(guān)聯(lián)參考方向。圖1.4 電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（五）6.元件的電壓參考方向與電1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（六）. 電位: 在電路中任選一點(diǎn)(o點(diǎn)），并規(guī)定此點(diǎn)電位為0伏, 叫做參考點(diǎn). 則某點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)

7、的電壓。單位為福特Va =Uao注意:參考點(diǎn)不同，電路中各點(diǎn)的電位不同，但兩點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。電壓與電位的關(guān)系: Uab=VaVb1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)（六）. 電位: 在電路中任1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)10.電動(dòng)勢(shì)：電源力將單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)其內(nèi)部移到正極所作的功單位為福特（V) E=Wba/Q11.電源電壓與電動(dòng)勢(shì)關(guān)系: U=E1.2.2電壓電位及電動(dòng)勢(shì)10.電動(dòng)勢(shì)：電源力將單位正電荷電位和電壓abcdIUa=0，Uab=2VUa-Ub=2Ub=-2VUcb=10VUc-Ub=10Uc=8VUd=8-4=4VUad=-4VUbc=-2-8=-10V電位和電壓abcdI

8、Ua=0，Uab=2V電位和電壓abcdUb=0 Ua=2VUc=10VUd=10-4=6VUad=2-6=-4VUbc=0-10=-10V結(jié)論：電路各點(diǎn)的電位可因參考點(diǎn)選擇不同而不相同，但是，二個(gè)確定點(diǎn)的電壓（電位差）卻與參考點(diǎn)選擇無(wú)關(guān)。電位和電壓abcdUb=0 Ua=2V結(jié)論：電路各點(diǎn)的電位1.2.3電功率1.電功率的定義：傳遞轉(zhuǎn)換電能的速率叫電功率，簡(jiǎn)稱功率， 用p或P表示。 P=W/t P=UI P=U2/R P=I2R 計(jì)量單位：瓦特（w)1.2.3電功率1.電功率的定義：傳遞轉(zhuǎn)換電能的速率叫電功2.功率的正負(fù) 如果電流、 電壓選用關(guān)聯(lián)參考方向, 則所得的p應(yīng)看成支路接受的功率,

9、計(jì)算所得功率為負(fù)值時(shí), 表示支路實(shí)際發(fā)出功率。 如果電流、 電壓選擇非關(guān)聯(lián)參考方向, p應(yīng)看成支路發(fā)出的功率, 即計(jì)算所得功率為正值時(shí), 表示支路實(shí)際發(fā)出功率; 計(jì)算所得功率為負(fù)值時(shí), 表示支路接受功率。2.功率的正負(fù) 如果電流、 電壓選用關(guān)聯(lián)參考方向3.直流功率在直流情況下：P=UI 功率的單位為瓦特, 簡(jiǎn)稱瓦, 符號(hào)為W,常用的有千瓦（kW）、兆瓦（MW）和毫瓦（mW）等。3.直流功率在直流情況下：P=UI 功率的例1.1（一）圖1.5所示為直流電路, U1=4V, U2=-8V, U3=6V, I=4A, 求各元件接受或發(fā)出的功率P1、 P2和P3, 并求整個(gè)電路的功率P。圖 1.5 例

10、1.1圖P1=U1I=44=16W (接受16W)P2=U2I=-(-8)4 =32W (接受32W)P3=-U3I=-(64)=-24W (發(fā)出24W)整個(gè)電路的功率P=16+32-24=24W(吸收功率)例1.1（一）圖1.5所示為直流電路, U1=4V, U2=1. 歐姆定律及基爾霍夫定律1. 歐姆定律及基爾霍夫定律1.3.1 歐姆定律(1) 1.一段電阻電路的歐姆定律：在電流和電壓的關(guān)聯(lián)參考方向下, 線性電阻元件 歐姆定律的表達(dá)式為U=IR 式中, R是元件的電阻, 它是一個(gè)反映電路中電能消耗的電路參數(shù), 是一個(gè)正實(shí)常數(shù)。 式中電壓用V 表示, 電流用A表示時(shí), 電阻的單位是歐姆, 符

11、號(hào)為。電阻的十進(jìn)倍數(shù)單位有千歐（k）、 兆歐（M）等。(1.7)1.3.1 歐姆定律(1) 1.一段電阻電路附：非線性電阻元件電流和電壓的大小不成正比的電阻元件叫非線性電阻元件。本書(shū)只討論線性電阻電路。附：非線性電阻元件電流和電壓的大小不成正比的電阻元件叫1.3.1 歐姆定律(2)2.全電路歐姆定律：（）全電路：一個(gè)完整的閉合電路（）數(shù)學(xué)表達(dá)式：I=Us/(R0+R) R0為電源內(nèi)阻1.3.1 歐姆定律(2)2.全電路歐姆定律：1.3.2 基爾霍夫定律1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的定義2.掌握基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的定義2.掌握基爾霍夫電流定律、基爾

12、霍夫電壓定律1.3.2 基爾霍夫定律1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的定基爾霍夫定律是集中參數(shù)電路的基本定律, 它包括電流定律和電壓定律基爾霍夫定律是集中參數(shù)電路的基本定律, 它包括電流定律和電壓（1）支路: 電路中流過(guò)同一電流的一個(gè)分支稱為一條支路。（2）節(jié)點(diǎn): 三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。 (3) 回路: 由若干支路組成的閉合路徑,其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)只經(jīng)過(guò)一次, 這條閉合路徑稱為回路。 (4) 網(wǎng)孔: 網(wǎng)孔是回路的一種。將電路畫(huà)在平面上, 在回路內(nèi)部不另含有支路的回路稱為網(wǎng)孔。基爾霍夫電流定律（KCL） 相關(guān)名詞（1）支路: 電路中流過(guò)同一電流的一個(gè)分支稱為一條支路。基爾 基爾霍夫電流定律

13、（KCL）（一）1.在集中參數(shù)電路中, 任何時(shí)刻, 流出（或流入）一個(gè)節(jié) 點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和恒等于零, 這就是基爾霍夫電流定律, 簡(jiǎn)寫(xiě)為KCL。即：I入= I出或 I 基爾霍夫電流定律（KCL）（一）1.在集中參數(shù)電路中 基爾霍夫電流定律（KCL）（二）圖1.11 電路實(shí)例Ia I1+I3+I4=0Is I1+I+I=0在集中參數(shù)電路中,任何時(shí)刻, 流入一個(gè)節(jié)點(diǎn)電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)電流之和。KCL原是適用于節(jié)點(diǎn)的, 可以把它推廣運(yùn)用于電路的任一假設(shè)的封閉面。 基爾霍夫電流定律（KCL）（二）圖1.11 電路實(shí)例 基爾霍夫電壓定律（KVL）（一）1.定義： 在集中參數(shù)電路中, 任何時(shí)刻,

14、 沿著任一個(gè)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(jiǎn)寫(xiě)為KVL。 用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：U=0 基爾霍夫電壓定律（KVL）（一）1.定義： 基爾霍夫電壓定律（KVL） （二）2. 在列方程式時(shí), 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(hào), 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(hào)。在圖1.11中, 對(duì)回路abcga 應(yīng)用KVL, 有 Ubc+Ucg+Uga+Uab=0 基爾霍夫電壓定律（KVL） （二）2. 在列方程式時(shí) 基爾霍夫電壓定律（KVL）（三） 3. 如果一個(gè)閉合節(jié)點(diǎn)序列不構(gòu)

15、成回路, 例如圖1.11中的節(jié)點(diǎn)序列acga,在節(jié)點(diǎn)ac之間沒(méi)有支路, 但節(jié)點(diǎn)ac之間有開(kāi)路電壓Uac, KVL同樣適用于這樣的閉合節(jié)點(diǎn)序列, 即有 Uac+Ucg+Uga=0 (1.17) 基爾霍夫電壓定律（KVL）（三） 3. 基爾霍夫電壓定律（KVL）（四）將式（1.17）改寫(xiě)為 Uac=Ucg Uga 電路中任意兩點(diǎn)間的電壓是與計(jì)算路徑無(wú)關(guān)的, 是單值的。所以, 基爾霍夫電壓定律實(shí)質(zhì)是兩點(diǎn)間電壓與計(jì)算路徑無(wú)關(guān)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。 基爾霍夫電壓定律（KVL）（四）將式（1.17

16、）改寫(xiě)為例 1.4（一）試計(jì)算圖 1.12 所示電路中各元件的功率。 圖.例.圖元件 1 與元件 2 串聯(lián):P1=(1010)=100W元件 1 發(fā)出功率P2=210=20W元件 2 吸收功率P3=5(-5）=25W元件 3 吸收功率I5=10-5 =5A據(jù)KVL有：U5-10+2=0 U5=8VP5=58 =40W吸收功率P4用功率平衡可以求得：P4=15W 元件 4 吸收功率例 1.4（一）試計(jì)算圖 1.12 所示電路中各元件的功率。思考題（一）1.在下圖電路中，每條線段表示一個(gè)二端元件，試求各電 路中的未知電流i。 （a) (b)思考題（一）1.在下圖電路中，每條線段表示一個(gè)二端元件，試

17、求思考題（二）2.應(yīng)用KVL列出下圖各網(wǎng)孔的回路電壓方程。 思考題（二）2.應(yīng)用KVL列出下圖各網(wǎng)孔的回路電壓方程。 1.4 電壓源與電流源（一）1.4.1 電壓源與電流源的定義:1.電壓源:用一個(gè)恒定電壓源Us與內(nèi)阻Rs串聯(lián)表示的電源系統(tǒng)稱為電壓源電壓源是一個(gè)理想二端元件。端電壓U與輸出電流I之間的關(guān)系：U=UsIR0上式稱為電壓源的外特性方程,它具有兩個(gè)特點(diǎn)：外特性圖形是一條下斜的直線，直線下垂傾斜程度越大，電源的外特性就越差。電源內(nèi)阻R0=0的理想情況下，無(wú)論電源輸出電流I如何變化，電源端電壓U將恒等于Us。1.4 電壓源與電流源（一）1.4.1 電壓源與電流源的定義1.4 電壓源與電流

18、源（二）2.電流源：用一個(gè)恒定電流Is與內(nèi)阻Rs并聯(lián)表示的電源系統(tǒng)稱為電流源 電流源的端電壓U與輸出電流I的關(guān)系為：I=Is-U/Rs 上式稱為電流源的外特性方程,它具有兩個(gè)特點(diǎn)：外特性圖形是一條下斜的直線，直線下垂傾斜程度越大，電源的外特性就越差。電源內(nèi)阻Rs=的理想情況下，電源的輸出電流I將恒等于Is。1.4 電壓源與電流源（二）2.電流源：用一個(gè)恒定電流Is與1.4 電壓源與電流源(三）.4.2電壓源與電流源的等效變換：1.注意點(diǎn)：（）等效變換僅對(duì)外電路而言，對(duì)電源內(nèi)部并不等效（）在變換過(guò)程中，電壓源的電壓Us和電流源的電流Is的參考方向必須保持一致2.變換公式：（）對(duì)電壓源模型有：Us

19、=IsRs（）對(duì)電流源模型有：Is=Us/Rs1.4 電壓源與電流源(三）.4.2電壓源與電流源的等效例題1.5：求如圖1-13中的電流I。 圖1-13 例題1-5圖 例題1.5：求如圖1-13中的電流I。 圖1-13 例題方法一：等效變換法思路化簡(jiǎn)電源電路是本題的關(guān)鍵！步驟 并聯(lián)二個(gè)電源化為電流源，再合并為一個(gè)電壓源。串聯(lián)在干路中的電流源先化為電壓源，再和上一個(gè)電壓源合并為一個(gè)電壓源即可。由等效圖可求出：I=1/10=0.1A=100mA仿真方法一：等效變換法思路化簡(jiǎn)電源電路是步驟 并聯(lián)二個(gè)方法二：戴維南法5R0Us+-I5R0Us+-Us5R0+-5R0+-步驟1：求二端含源網(wǎng)絡(luò)的等效電阻

20、R0：方法除源后（電流源開(kāi)路，電壓源短路） R0=2/2+4=5=5步驟2：求電壓源的恒壓值Us（節(jié)點(diǎn)電壓法）aUa=(6/2）+2 (1/2+1/2)=5VUs=5-4=1VUa=1V在等效圖中求解：I=1/(5+5)=0.1A方法二：戴維南法5R0Us+-I5R0Us+-Us5R仿真記錄仿真記錄1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ)(一）.5.1電阻的串聯(lián)概念：把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻器，一個(gè)接一個(gè)地連成一串，使電路只有一條通路的連接方式叫電阻的串聯(lián)特點(diǎn)：()I=I1=I2=I3 (2)U=U1+U2+U3(3)R=R1+R2+R3 (4)分壓公式：Un=(Rn/R) U1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ)(一）.5

21、.1電阻的串聯(lián)1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ)（二）1.5.2電阻的并聯(lián)：概念：把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻并列地接在兩點(diǎn)之間，使每一電阻兩端都承受同一電壓的連接方式特點(diǎn)：(1)U=U1=U2=U3 (2)I=I1+I2+I3 (3)1/R=1/R1+1/R2+1/R3(4)分流公式:In=(R/Rn) I1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ)（二）1.5.2電阻的并聯(lián)：1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ)(三）1.5.3電阻的混聯(lián):既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路1.5 復(fù)雜電路分析基礎(chǔ)(三）1.5.3電阻的混聯(lián):解法一獨(dú)立支路法1.5.3 電阻的混聯(lián)在不剩余無(wú)阻導(dǎo)線的前提下讓支路包含盡可能多的電阻，而使獨(dú)立支路數(shù)量少。未包含在獨(dú)立

22、支路中的剩余電阻，由其二端在電路位置決定解法一獨(dú)立支路法1.5.3 電阻的混聯(lián)在不剩余無(wú)阻導(dǎo)線【例1-9】如圖1-21（a）所示，已知R1=6，R2= R3=10，R4=4，R5=40，R6=15，R7=12，求a、b端口處的等效電阻Rab=？第一支路(R1,R5,R4)第一支路(R1,R5,R4)第二支路 (R7，R6）第二支路 (R7，R6）剩下R2,R3根據(jù)其在電路中的位置連入（a）（b）（C）得出等效圖（） C,d二點(diǎn)是相連的注意加上這段線！【例1-9】如圖1-21（a）所示，已知R1=6，R2= 注意（1）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求法思路引入電流。（2）運(yùn)用獨(dú)立支路法將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)畫(huà)成規(guī)范電路

23、再行計(jì)算。（3）獨(dú)立支路是從正極出發(fā)，在不重復(fù)經(jīng)過(guò)同一電阻的原則下，電流流回負(fù)極所形成的支路。（4）畫(huà)法：在不剩余無(wú)阻導(dǎo)線的前提下讓支路包含盡可能多的電阻使獨(dú)立支路減少；余下的電阻，由其兩端在電路中的位置決定它在新電路中的關(guān)系。注意（1）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求法思路引入電流。1.5.4 支路電流法支路電流法：是以電路中每條支路的電流為未知量，對(duì)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)、獨(dú)立回路分別應(yīng)用基爾霍夫電流、電壓定律列出相應(yīng)的方程，從而解得支路電流1.5.4 支路電流法支路電流法：是以電路中每條支路的電流支路電流法分析計(jì)算電路的一般步驟 （1） 在電路圖中選定各支路（b個(gè)）電流的參考方向, 設(shè)出各支路電流。 （2） 對(duì)獨(dú)

24、立節(jié)點(diǎn)列出(n-1)個(gè)KCL方程。 （3） 通常取網(wǎng)孔列寫(xiě)KVL方程, 設(shè)定各網(wǎng)孔繞行方向, 列出b-(n-1)個(gè)KVL方程。 （4） 聯(lián)立求解上述b個(gè)獨(dú)立方程, 便得出待求的各支路電流。支路電流法分析計(jì)算電路的一般步驟 （1） 在電路圖中選定1.5.5 戴維南定理戴維南定理指出: 含獨(dú)立源的線性二端電阻網(wǎng)絡(luò), 對(duì)其外部而言, 都可以用電壓源和電阻串聯(lián)組合等效代替 (1)該電壓源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓 (2)該電阻等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源作用為零情況下的網(wǎng)絡(luò)的等效電阻1.5.5 戴維南定理戴維南定理指出: 含獨(dú)立源的線性二端戴維南定理 任何有源二端線性網(wǎng)絡(luò)，都可以用一條含源支路即電壓源和電阻的

25、串聯(lián)組合來(lái)等效替代（對(duì)外電路），其中電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)化成無(wú)源網(wǎng)絡(luò)（電壓源短路，電流源開(kāi)路）后，從二端口看進(jìn)去的等效電阻，電壓源的電壓等于二端網(wǎng)絡(luò)兩端口間的開(kāi)路電壓。E=UocRo=Rab戴維南定理 任何有源二端線性網(wǎng)絡(luò)，都可以用一條含源支【例1-10】圖1-25（a）所示電路，已知：，求運(yùn)用戴維南定理計(jì)算支路的電流？（a）（b）（c）（d）圖1-25方法點(diǎn)撥 運(yùn)用戴維南定理計(jì)算的關(guān)鍵是作出等效電路 。本題求的是流過(guò)R3的電流，所以將R3支路隔離出來(lái)，如(d) 隔離支路AB1剩余下來(lái)的有源二端網(wǎng)絡(luò)可以等效為一個(gè)電壓源，并作出戴維南等效電路圖 繼而只要計(jì)算電壓源的內(nèi)電阻和恒壓源E即可求出I3。 【

26、例1-10】圖1-25（a）所示電路，已知：解法（a）（b）（c）（d）（a）（b）（c）（d）求解步驟如下： 第一步：把待求支路斷開(kāi)得到圖(C) 第二步：計(jì)算圖（b）所示有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓 UocAV第三步：將電壓源短路，求等效電阻RAB 第四步：在（d）中求I3 A解法（a）（b）（c）（d）（a）（b）（c）（d）求例題1圖（a)所示為一不平衡電橋電路, 試求檢流計(jì)的電流I。R1=5/5+10/5=35/6Uoc=Ua-Ub=6V-121/3=2VI=2/(10+35/6) =12/950.126A仿真例題1圖（a)所示為一不平衡電橋電路, 試求檢流計(jì)的電流I例題仿真結(jié)果例題仿真結(jié)果

27、1.6 實(shí)訓(xùn)1.6.1 實(shí)訓(xùn)一習(xí)題分析【例1-11】在圖1-26中，已知R1=6，R2=4，E1=10V，I2=5A，求各支路電流。 圖1-26解法一：用支路電流法求各支路電流。根據(jù)如圖所示各支路電流的參考方向及KCL，對(duì)結(jié)點(diǎn)A有： 在回路ABCDA中，假設(shè)電流源兩端電壓U2為，方向如圖，根據(jù)KVL為：代入數(shù)據(jù)得方程組： 解得： I1 = 1A I2 = 5A I3 = 4A U2 = 16V 1.6 實(shí)訓(xùn)1.6.1 實(shí)訓(xùn)一習(xí)題分析 圖解法二：用戴維南定理求解。R0=RAB = R1 =6 A所以將I3代入圖1電路中求得：A（a）R1=6，R2=4，E1=10VI2=5A解法二：用戴維南定理求

28、解。R0=RAB = R1 =6 1.6.2 實(shí)訓(xùn)二 1電阻器的識(shí)別第一部分： 用字母表示產(chǎn)品的名稱。R電阻器 W電位器 第二部分 ：用字母表示產(chǎn)品的材料。I玻璃釉膜 N無(wú)機(jī)實(shí)芯 S有機(jī)實(shí)芯 T碳膜Y氧化膜 H合成膜 J金屬膜 X線繞1.6.2 實(shí)訓(xùn)二 1電阻器的識(shí)別第一部分： 用字母表電阻器的識(shí)別第三部分： 一般用數(shù)字表示分類，個(gè)別類型也用字母表示。1、2普通 3超高頻 4高阻 5高溫7精密 8高壓 9特特G大功耗T可調(diào) D多圈W微調(diào)第四部分： 用數(shù)字表示序號(hào)，以區(qū)別產(chǎn)品外形尺寸和性能指標(biāo)。 電阻器的識(shí)別第三部分： 一般用數(shù)字表示分類，個(gè)別類型也用字標(biāo)志方法色環(huán)表示法：用不同顏色的色環(huán)涂在電

29、阻器上來(lái)表示電阻器的阻值和偏差，各種顏色所代表的具體意義 標(biāo)志方法色環(huán)表示法：用不同顏色的色環(huán)涂在電阻器上來(lái)表示電色環(huán)標(biāo)志表顏色代表意義有效數(shù)字 乘數(shù)（數(shù)量級(jí)） 允許偏差（%） 銀 金 黑 棕 紅 橙 黃 綠 藍(lán) 紫 灰 白 無(wú) 012 3 4 56 7 8 9 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10 5 1 2 0.5 0.25 0.1 20 +5020 色環(huán)標(biāo)志表顏色代表意義有效數(shù)字 乘數(shù)（數(shù)量級(jí)） 允許偏差（%本章小結(jié)11電路及電路基本物理量、概念（1）電路是指電流流過(guò)的路徑，它是由電源、負(fù)載、電線和中間環(huán)節(jié)等構(gòu)成，主要是

30、實(shí)現(xiàn)電能的傳輸，轉(zhuǎn)換和分配，或是實(shí)現(xiàn)對(duì)電信號(hào)的傳遞與處理。（2）電路的基本物理量是電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)、電功率等，特別注意在計(jì)算時(shí)電流、電壓等的參考方向的選定。（3）組成電路模型的理想電路元件通常有電阻元件、電感元件、電容元件、理想電壓源、理想電流源等幾種。電阻為耗能元件，電感、電容為儲(chǔ)能元件，分別儲(chǔ)存磁場(chǎng)能和電場(chǎng)能，這三種元件均不產(chǎn)生能量，稱為無(wú)源元件；理想電壓源和理想電流源是電路中提供能量的元件，稱為有源元件。本章小結(jié)11電路及電路基本物理量、概念本章小結(jié)2 理想電壓源的電壓恒定不變、而電流隨外電路而變；理想電流源的電流恒定不變、而電壓隨外電路而變。（4）一個(gè)實(shí)際電源的電路模型有電壓源模型和

31、電流源模型兩種形式，電壓源模型是理想電壓源和電阻元件的串聯(lián)組合；電流源模型是理想電流源和電阻元件的并聯(lián)組合；電壓源模型和電流源模型之間可以等效變換；等效變換的條件是電阻相等，且 本章小結(jié)2 理想電壓源的電壓恒定不變、而電流隨外電本章小結(jié)32基本定律（1）歐姆定律：注意一般電路的歐姆定律和全電路的歐姆定律在應(yīng)用上的區(qū)別，電壓、電流的參考方向。（2）基爾霍夫電流、電壓定律是分析計(jì)算復(fù)雜電路的最基本定律。 KCL定律是I=0； KCL為U=0。本章小結(jié)32基本定律本章小結(jié)43直流電路計(jì)算（1）支路電流法是應(yīng)用KCL和KVL建立方程以求解電路中支路電流的基本方法。（2）戴維南定理是分析計(jì)算電路中某一支

32、路的電流或電壓比較方便的實(shí)現(xiàn)。（3）電壓源與電流源的等效變換也是電路分析的一種方法。4電阻器的識(shí)別和測(cè)量（1）介紹電工、電子領(lǐng)域中常見(jiàn)元件電阻器，及其兩種識(shí)別方法直標(biāo)法和色環(huán)標(biāo)稱法。（2）了解掌握用伏安法或萬(wàn)用表測(cè)量電阻的兩種方法。本章小結(jié)43直流電路計(jì)算第2章 正弦交流電路分析技術(shù)2.1 正弦交流電的基本概念2.2 正弦交流電的幾種表示方法2.3 單一參數(shù)的正弦交流電路2.4 電阻、電感、電容的串聯(lián)電路2.5 RLC并聯(lián)電路2.6 三相正弦交流電路第2章 正弦交流電路分析技術(shù)2.1 正弦交流電的基本概念2.1 正弦交流電的的基本概念目的與要求: 掌握正弦量的三要素重點(diǎn)：三要素難點(diǎn)：波形圖的畫(huà)

33、法2.1 正弦交流電的的基本概念目的與要求: 掌握正弦量的2.1.1 正弦交流電的三要素（一）正弦交流電：大小和方向隨時(shí)間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的電壓電流或電動(dòng)勢(shì)以正弦電流為例:已知 時(shí),式中: 分別稱為正弦量的最大值；角頻率;初相角或初相位2.1.1 正弦交流電的三要素（一）正弦交流電：大小和方向1. 振幅值（最大值）正弦量瞬時(shí)值中的最大值, 叫振幅值, 也叫峰值或幅值。 用大寫(xiě)字母帶下標(biāo)“m”表示, 如Um、Im等。2. 有效值 由于在平時(shí)的各種測(cè)量中以及儀器儀表所指示的值均為有效值, 用大寫(xiě)字母I、U、E表示。3. 最大值與有效值的關(guān)系 1. 振幅值（最大值）正弦量瞬時(shí)值中的最大值, 叫振2

34、.1.1 正弦交流電的三要素（二） 角頻率表示正弦量在單位時(shí)間內(nèi)變化的弧度數(shù), 單位：rad/s1.角頻率2. 頻率 f 頻率f 是指交流電在單位時(shí)間內(nèi)變化的次數(shù) 。單位HZ4. 三者的關(guān)系：3. 周期 T 周期T 是指交流電每變化一周所用的時(shí)間。單位S2.1.1 正弦交流電的三要素（二） 角頻率表示正弦量在2.1.1 正弦交流電的三要素（三）正弦量表示式中對(duì)應(yīng)的角度如 稱為相位角，簡(jiǎn)稱相位。表示正弦量任意時(shí)刻的電角度。其單位一般用弧度或度表示。1.相位2.初相位當(dāng) t = 0 時(shí)的相位，稱為初相位或初相角，簡(jiǎn)稱初相。分別記作為 、 、 3.相位差兩個(gè)同頻率正弦量的初相位的差值稱為相位差，記作

35、即：2.1.1 正弦交流電的三要素（三）正弦量表示式中對(duì)應(yīng)的角2.1.1 正弦交流電的三要素（四）圖2-1 交流電流的波形圖2.1.1 正弦交流電的三要素（四）圖2-1 交流電2.1.1 正弦交流電的三要素（五）圖2-2 幾種不同計(jì)時(shí)起點(diǎn)的正弦電流波形2.1.1 正弦交流電的三要素（五）圖2-2 幾種不同計(jì)2.1.1 正弦交流電的三要素(六）（1）如果 ，則稱為兩正弦量為同相，如圖2-3(b)（2）如果 ，則稱為兩正弦量為正交，如圖2-3（d）（3）如果 ，則稱為兩正弦量為反相，如圖2-3（c）所示。（4）如果 ，則稱前一正弦量超前后一正弦量一個(gè)角度或稱后一正弦量滯后前正弦量一個(gè)角度。如圖2-

36、3（a）所示。1.兩正弦量的相位關(guān)系2.1.1 正弦交流電的三要素(六）（1）如果 2.不同相位關(guān)系的波形圖圖2-3 不同相位關(guān)系的波形圖u1超前u2u1、u2同相u1、u2反相u1滯后于u22.不同相位關(guān)系的波形圖圖2-3 不同相位關(guān)系的波形圖2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（一）1.復(fù)數(shù)圖2-6 復(fù)平面圖2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（一）1.復(fù)數(shù)圖2-6 復(fù)平面交流電的復(fù)數(shù)表示法示例將表示為復(fù)數(shù)的四種形式： 形式一（三角函數(shù)式）：形式二（代數(shù)式）：形式三（指數(shù)式）：由三角函數(shù)式，根據(jù)歐拉公式轉(zhuǎn)化交流電的復(fù)數(shù)表示法示例將表示為復(fù)數(shù)的四種形式： 形式一（續(xù)歐拉公式的證明：A+B得：A-B得：續(xù)歐拉公式

37、的證明：A+B得：A-B得：轉(zhuǎn)化過(guò)程根據(jù)所以，i1的復(fù)數(shù)的指數(shù)形式是轉(zhuǎn)化過(guò)程根據(jù)所以，i1的復(fù)數(shù)的指數(shù)形式是習(xí)題分析技術(shù) 例題2.1.1已知：求：i1、i2的三要素？ i1、i2的相位關(guān)系？并用相量圖表示。 i1+ i2=？ 解： i1的三要素是 Im=8A ；=314rad/s； 0=600 i2的三要素是 Im=6A ；=314rad/s； 0=-300 習(xí)題分析技術(shù) 例題2.1.1已知：求：i1、i2的三解(2) 的相位關(guān)系？ 根據(jù)=(314t+600)-(314t-300)=900 i1超前i2 900作相量圖如右：參考方向解(2) 解 i1+ i2=？點(diǎn)撥二個(gè)交流電的求和問(wèn)題是一個(gè)復(fù)

38、雜的問(wèn)題，我們目前只討論同頻率的二個(gè)交流電的求和方法一：高中數(shù)學(xué)解法令：解 i1+ i2=？點(diǎn)撥二個(gè)交流電的求和問(wèn)題是一個(gè)復(fù)續(xù)B/A得：A2+B2得：此法太繁！續(xù)B/A得：A2+B2得：此法太繁！方法二：復(fù)數(shù)解法復(fù)數(shù)表示為：方法二：復(fù)數(shù)解法復(fù)數(shù)表示為：例 2.1.2已知選定參考方向下正弦量的波形圖如圖2-4所示, 試寫(xiě)出正弦量的解析式。 圖2-4 例2.1.2圖例 2.1.2已知選定參考方向下正弦量的波形圖如圖2-4所示解(例2.1.2): 根據(jù)圖2-4波形圖所示,可直接寫(xiě)出電壓的解析式如下:解(例2.1.2): 根據(jù)圖2-4波形圖所示,可直接寫(xiě)出電例題2.1.3分別寫(xiě)出圖2-5中各電流i1、

39、 i2的相位差, 并說(shuō)明i1 與i2的相位關(guān)系。圖2-5 例2.1.3圖例題2.1.3分別寫(xiě)出圖2-5中各電流i1、 i2的相位差,解(例2.1.3):由圖(a)知 , 表明i1滯后于i2 90。 由圖(b)知 , 表明二者同相。由圖(c)知 , 表明二者反相。 由圖(d)知 , 表明i1超前于 i2 。解(例2.1.3):由圖(a)知 例題2.1.4電容器的耐壓值為 250V, 問(wèn)能否用在220V的單相交流電源上？ 解： 因?yàn)?220V的單相交流電源為正弦電壓, 其振幅值為311 V, 大于其耐壓值250V,電容可能被擊穿, 所以不能接在220 V的單相電源上。各種電器件和電氣設(shè)備的絕緣水平

40、（耐壓值）, 要按最大值考慮。例題2.1.4電容器的耐壓值為 250V, 問(wèn)能否用在220練習(xí)題1、已知 則Im=_A，= _rad/s， f = _Hz， T= _s，i= _弧度。2、一個(gè)工頻正弦電壓的最大值為311V，在t=0時(shí)的值為 -220V，試求它的解析式。3、三個(gè)正弦量i1、 i2和 i3的最大值分別為1A、2A和3A。若 i3的初相角為60， i1較 i2超前30，較 i3滯后150，試分別寫(xiě)出這三個(gè)電流的解析式（設(shè)正弦量的角頻率為 ）練習(xí)題1、已知 (接上頁(yè))4、用電流表測(cè)得一正弦交流電路中的電流為10A，則其最大值Im=_A。5、一正弦電壓的初相為60 ，在t=T/2時(shí)的值

41、為465.4V，試求它的有效值和解析式。(接上頁(yè))4、用電流表測(cè)得一正弦交流電路中的電流為10A，則2.2 正弦交流電的幾種表示方法目的與要求:會(huì)對(duì)正弦量進(jìn)行相量表示及進(jìn)行相量運(yùn)算重點(diǎn)：正弦量的相量表示及相量運(yùn)算難點(diǎn)：相量表示及相量計(jì)算2.2 正弦交流電的幾種表示方法目的與要求:會(huì)對(duì)正弦量2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（一）1.復(fù)數(shù)圖2-6 復(fù)平面圖2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（一）1.復(fù)數(shù)圖2-6 復(fù)平面2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（二）2. 復(fù)數(shù)的四種形式(1)復(fù)數(shù)的代數(shù)形式: (2) 復(fù)數(shù)的三角形式:(3) 復(fù)數(shù)的指數(shù)形式:(4) 復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式:2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（二）2. 復(fù)數(shù)的四

42、種形式解(例2.2.1):A1的模:輻角:則A1的極坐標(biāo)形式為A2的模:輻角則A2的極坐標(biāo)形式為:例2.2.1 寫(xiě)出復(fù)數(shù)A1= 4-j3, A2= -3+j4的極坐標(biāo)式。A1=5 -36.9解(例2.2.1):例2.2.1 寫(xiě)出復(fù)數(shù)A1= 4-j例題2.2.2寫(xiě)出復(fù)數(shù)A=100 30的三角形式和代數(shù)形式。解 ： 三角形式:A=100（cos30+jsin30） 代數(shù)形式:A=100(cos30+jsin30)=86.6+j50例題2.2.2寫(xiě)出復(fù)數(shù)A=100 30的三角形式和代數(shù)形2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（三）3. 復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算(1) 復(fù)數(shù)的加減法 設(shè):則:圖2-7 復(fù)數(shù)相加減矢量圖2.2

43、.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（三）3. 復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算則:圖2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（四）(2) 復(fù)數(shù)的乘除法2.2.1 復(fù)數(shù)及四則運(yùn)算（四）(2) 復(fù)數(shù)的乘除法例題2.2.3求復(fù)數(shù)A=8+j6 , B=6-j8之和A+B及積AB。解： A+B=（8+j6)+(6-j8)=14 -j2 AB=(8+j6)(6-j8)=1036.910 -53.1=100-16.2例題2.2.3求復(fù)數(shù)A=8+j6 , B=6-j8之和A+B2.2.2 正弦量的相量表示法圖2-8 旋轉(zhuǎn)矢量與正弦量的關(guān)系2.2.2 正弦量的相量表示法圖2-8 旋轉(zhuǎn)矢量與正弦例題2.2.4已知工頻條件下, 兩正弦量的相量分別為試求兩正弦電

44、壓的解析式。解: 由于所以:例題2.2.4已知工頻條件下, 兩正弦量的相量分別為解: 例題2.2.5 已知同頻率的正弦量的解析式分別為i=10sin(t+30), , 寫(xiě)出電流和電壓的相量 ,并繪出相量圖。 解: 由解析式可得:相量圖如圖2-9所示圖2-9 例2.2.5圖 例題2.2.5 已知同頻率的正弦量的解析式分別為i=10s教學(xué)方法 以復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)中的有關(guān)知識(shí)來(lái)講教學(xué)方法 以復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)中的有關(guān)知識(shí)來(lái)講思 考 題1、寫(xiě)出下列各正弦量對(duì)應(yīng)的向量，并繪出向量圖。思 考 題1、寫(xiě)出下列各正弦量對(duì)應(yīng)的向量，并繪出向量圖。2、寫(xiě)出下列向量對(duì)應(yīng)的解析式（f=50Hz)。3、已知試求：2、寫(xiě)出下列向量對(duì)應(yīng)的解

45、析式（f=50Hz)。3、已知2.3 單一參數(shù)的正弦交流電路目的與要求:會(huì)分析正弦電路中的單一電阻元件,電感元件 及電容元件的電壓電流關(guān)系及功率計(jì)算重點(diǎn)：?jiǎn)我浑娮柙姼性半娙菰系碾妷汉碗?流的關(guān)系（包括大小關(guān)系，相量關(guān)系和相位關(guān)系）難點(diǎn)：相量 關(guān)系 ，功率計(jì)算 2.3 單一參數(shù)的正弦交流電路目的與要求:會(huì)分析正弦電路中2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（一）（1）電阻元件上電流和電壓之間的瞬時(shí)關(guān)系為：圖 2-10 純電阻交流電路圖2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（一）（1）電阻元件上電2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（二）（2）電阻元件上電流和電壓之間的大小關(guān)系 若則：其中：2

46、.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（二）（2）電阻元件上電2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（三）（3) 電阻元件上電流和電壓之間的相位關(guān)系 根據(jù)純電阻的瞬時(shí)關(guān)系表達(dá)式可知：波形圖如圖2-11(a)圖2-11 純電阻交流電路的波形圖及相量圖2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（三）（3) 電阻元件上2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（ 四）（） 電阻元件上電流和電壓之間的相量關(guān)系關(guān)聯(lián)參考方向下若則：其相量圖如圖2-11(b)所示2.3.1純電阻元件的電壓電流關(guān)系（ 四）（） 電阻元件上2.3.1 電阻元件的功率（一）1.瞬時(shí)功率：交流電路中, 任一瞬間, 元件上電壓的瞬時(shí) 值與電流的瞬時(shí)值的乘積叫

47、做該元件的瞬時(shí)功率, 用小寫(xiě)字母p表示, 即:2.3.1 電阻元件的功率（一）1.瞬時(shí)功率：交流電路中,2.3.1 電阻元件的功率（二）2.平均功率： 工程上都是計(jì)算瞬時(shí)功率的平均值, 即平均功率, 用大寫(xiě)字母P表示。 周期性交流電路中的平均功率就是其瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值, 即:功率的單位為瓦(W）, 工程上也常用千瓦（kW）, 即:2.3.1 電阻元件的功率（二）2.平均功率： 工程上都是一電阻R=100, R兩端的電壓 求 (1) 通過(guò)電阻R的電流IR和iR。 (2) 電阻R接受的功率PR。 (3) 作 的相量圖。 例題2.3.1一電阻R=100, R兩端的電壓 解: (1) 因?yàn)?/p>

48、:所以:(3) 相量圖如圖2.12所示。解: (3) 相量圖如圖2.12所示。圖2.12 例2.3.1的相量圖RU&RI&+1+ j3000圖2.12 例2.3.1的相量圖RU&RI&+1+ j例題2.3.2當(dāng)電源電壓為 380V時(shí), 電烙鐵的功率為一只額定電壓為220V, 功率為100W的電烙鐵, 誤接在380V的交流電源上, 問(wèn)此時(shí)它接受的功率為多少？是否安全？若接到110V的交流電源上, 它的功率又為多少？解 由電烙鐵的額定值可得:此時(shí)不安全, 電烙鐵將被燒壞。 當(dāng)接到110 V的交流電源上, 此時(shí)電烙鐵的功率為此時(shí)電烙鐵達(dá)不到正常的使用溫度。例題2.3.2當(dāng)電源電壓為 380V時(shí), 電

49、烙鐵的功率為一只2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（一）1、瞬時(shí)關(guān)系iLuLL圖2-13 純電感交流電路令:則:2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（一）1、瞬時(shí)關(guān)系iL2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（二）2、電感元件上電流和電壓之間的大小關(guān)系根據(jù)上式推理顯然:XL稱為感抗, 當(dāng)?shù)膯挝粸閞ad/s， L的單位為H時(shí)，X的單位為。 2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（二）2、電感元件上電2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（三）3、純電感元件上電流和電壓之間的相位關(guān)系為：顯然：電感元件上電壓超前電流90,其波形圖如圖2-14(a)圖2-14 純電感交流電路的波形圖及相量圖(a)(b)2

50、.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（三）3、純電感元件上2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（四）（）純電感元件上電流和電壓之間的相量關(guān)系 在關(guān)聯(lián)參考下： 其相量圖如圖2-14(b)所示2.3.2純電感元件的電壓和電流關(guān)系（四）（）純電感元件2.3.2 電感元件的功率（一）1、瞬時(shí)功率設(shè)通過(guò)電感元件的電流為則:根據(jù)上式可畫(huà)出電壓,電流及功率曲線圖如圖2-152.3.2 電感元件的功率（一）1、瞬時(shí)功率則:根據(jù)上式可畫(huà)圖2-15 純電感交流電路的電壓,電流及功率曲線圖圖2-15 純電感交流電路的電壓,電流及功率曲線圖2.3.2 電感元件的功率（二）2、平均功率3、無(wú)功功率我們把電感元件上電壓的有

51、效值和電流的有效值的乘積叫做電感元件的無(wú)功功率, 用L表示。 QL0, 表明電感元件是接受無(wú)功功率的。 無(wú)功功率的單位為“乏”（var）或“千乏”(kvar)。 2.3.2 電感元件的功率（二）2、平均功率QL0, 表例題2.3.3已知一個(gè)電感L=2H, 接在的電源上, 求 (1) XL。 (2) 通過(guò)電感的電流iL。 (3) 電感上的無(wú)功功率QL。 解:(1)(2)(3)例題2.3.3已知一個(gè)電感L=2H, 接在解:(1)(2)(例題2.3.4已知流過(guò)電感元件中的電流為 測(cè)得其無(wú)功功率QL=500var, 求： (1) XL和L。 (2) 電感元件中儲(chǔ)存的最大磁場(chǎng)能量WLm。解: (1)(2

52、)例題2.3.4已知流過(guò)電感元件中的電流為解: (1)(2)2.3.3純電容元件的電壓和電流關(guān)系（一）1、瞬時(shí)關(guān)系關(guān)聯(lián)參考方向下:圖 2-16 純電容交流電路令:則:2.3.3純電容元件的電壓和電流關(guān)系（一）1、瞬時(shí)關(guān)系圖 2.3.3純電容元件的電壓和電流關(guān)系（二）2、電容元件上電流和電壓之間的大小關(guān)系根據(jù)上式推理,顯然:XC稱為容抗, 當(dāng)?shù)膯挝粸閞ad/s， C的單位為F時(shí)，XC的單位為 2.3.3純電容元件的電壓和電流關(guān)系（二）2、電容元件上電2.3.3 純電容元件的電壓和電流關(guān)系（三）3、純電容元件的電流和電壓間的相位關(guān)系為：圖2-17 純電感交流電路的波形圖及相量圖顯然：電容元件上電流

53、超前電壓90,其波形圖如圖2-17(a)(b)(a)2.3.3 純電容元件的電壓和電流關(guān)系（三）3、純電容元2.3.3純電容元件的電壓和電流關(guān)系（四）（）純電容元件上電流和電壓之間的相量關(guān)系在關(guān)聯(lián)參考方向下： 其相量圖如圖2-1(b)所示2.3.3純電容元件的電壓和電流關(guān)系（四）（）純電容元件2.3.3 電容元件的功率（一）1、瞬時(shí)功率設(shè)通過(guò)電感元件的電流為:圖2-18 純電容交流電路的電壓,電流及功率曲線圖2.3.3 電容元件的功率（一）1、瞬時(shí)功率圖2-18 2.3.3 電容元件的功率（二）2、平均功率3、無(wú)功功率把電容元件上電壓的有效值與電流的有效值的乘積, 稱為電容元件的無(wú)功功率, 用

54、QC表示。即QCXC 此時(shí)X0, ULUC。阻抗角 。2. 電容性電路: XLXC 此時(shí)X0, ULXC2.4.2 功 率1、瞬時(shí)功率2、平均（有功）功率根據(jù)單一參數(shù)的有功功率，因?yàn)?， ， 所以電路的總有功功率即是電阻的有功率。故：由圖2-21的電壓三角形可知，由于所以：2.4.2 功 率1、瞬時(shí)功率2、平均（有功）功率根3、無(wú)功功率由圖2-21的電壓三角形可知： 。所以有：4、視在功率在交流電路中，通常把總電壓有效值與總電流有效值的乘積叫做視在功率，用“S”表示，即單位為VA（伏安）S是P或Q的最大值。它的電路意義是表示電路可能提供的最大功率。根據(jù)P，Q表達(dá)式可知此式稱為功率三角形3、無(wú)功

55、功率由圖2-21的電壓三角形可知： 2.4.3提高功率因素1、功率因素交流電路中,有功功率 中 稱為功率 因數(shù),記作“” 即: 功率因數(shù)的大小表示電源功率被利用的程度，因此功率因數(shù)越大，表示電源利用率越高。 2、提高功率因素的方法- -并聯(lián)電容器 如圖2-23所示在感性負(fù)載的兩端并聯(lián)電容器可提高功率因素2.4.3提高功率因素1、功率因素2、提高功率因素的方法- 圖2-23 功率因數(shù)的提高圖2-23 功率因數(shù)的提高分析并聯(lián)電容前有并聯(lián)電容后有由圖4.59（b）可以看出又知代入上式可得分析并聯(lián)電容前有并聯(lián)電容后有由圖4.59（b）可以看出又知代(續(xù))即:因?yàn)?所以:于是可得:(續(xù))即:因?yàn)?所以:

56、于是可得:實(shí)訓(xùn)一：交流電習(xí)題分析技術(shù)題目求圖中電流表和電壓表的示數(shù)?C50j4C50-j10j4C50-j108實(shí)訓(xùn)一：交流電習(xí)題分析技術(shù)題目求圖中電流表和電壓表的示數(shù)交流電習(xí)題分析技術(shù)（2）解題思路本題的關(guān)鍵是并聯(lián)支路的阻抗Z并u1u2求出Z并后就可以求到電流表的示數(shù)。再求總阻抗Z；最后利用歐姆定律即可以求出總電路二端的電壓，從而全題得解！1.求Z并j4C50-j108并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的阻抗Z并為：交流電習(xí)題分析技術(shù)（2）解題思路本題的關(guān)鍵是并聯(lián)支路的阻j4C50-j108交流電習(xí)題分析技術(shù)（）（思考）現(xiàn)在只要求出總電流即可根據(jù)歐姆定律求總電壓?？傠娏鞲陕冯娏?!由并和并求干最后要注意的是：求的是電

57、壓表的示數(shù)（即有效值），=78V仿真j4C50-j108交流電習(xí)題分析技術(shù)（）（思考）現(xiàn)在練習(xí)題+ - C N A 1 A 2 A 圖2-34 習(xí)題2.11的圖 1）如圖2-34所示， 已知電流表的讀數(shù)分別為、A1=4A和A2=3A，當(dāng)元件N分別為R，L，或C時(shí)，電流表A的讀數(shù)分別為多少？練習(xí)1圖思路點(diǎn)撥I的求取應(yīng)該考慮相位問(wèn)題，解答示范如下：練習(xí)題+ C N A 1 練習(xí)1解法示范解N為R時(shí)，電路為R和C的并聯(lián)（作相量圖如圖A）I1=4AI2=3AI由相量圖求出： 練習(xí)1解法示范解N為R時(shí)，電路為R和C的并聯(lián)（作相量圖如圖練習(xí)1解法示范N為L(zhǎng)時(shí)，即是L和C并聯(lián)電路（作相量圖如圖B）IRI2=

58、3AI1=4A根據(jù)相量圖求出： I=I1-I2=4-3=1A圖B練習(xí)1解法示范N為L(zhǎng)時(shí)，即是L和C并聯(lián)電路（作相量圖如圖B練習(xí)1解法示范N為C時(shí)，即是二個(gè)電容的并聯(lián)電路（作相量圖如圖C）IRI1=3AI2=4A由相量圖求出： I=I1+I2=3+4=7A練習(xí)1解法示范N為C時(shí)，即是二個(gè)電容的并聯(lián)電路（作相量圖如練習(xí)題Ri圖2-36 習(xí)題2.13的圖L+ - 2.如圖2-36所示的RL串聯(lián)電路，已知R=100，L=0.1mH，求電源電壓，并畫(huà)出相量圖。練習(xí)題Ri圖2-36 習(xí)題2.13的圖L+2.如圖2-36所實(shí)訓(xùn)二：電路實(shí)驗(yàn)C1燈管RNUSFU啟輝器220V圖2-32 日光燈改善功率因素電路圖

59、A1A2A3WC2C3日光燈改善功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)電路實(shí)訓(xùn)二：電路實(shí)驗(yàn)C1燈管RNUSFU啟輝器220V圖2-3電路實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)目的了解日光燈的結(jié)構(gòu)及工作原理。掌握對(duì)感性負(fù)載提高功率因素的方法。通過(guò)測(cè)量日光燈電路所消耗的功率，學(xué)會(huì)使用功率表。電路實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)目的實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)功率因數(shù) 由于鎮(zhèn)流器的感抗較大，日光燈電路的功率因數(shù)是比較低的，通常在0.5左右。過(guò)低的功率因數(shù)對(duì)供電和用戶來(lái)說(shuō)都是不利的，一般可以并聯(lián)合適的電容器來(lái)提高電路的功率因數(shù)。功率表的使用 功率表用于測(cè)量電路的有功功率，應(yīng)注意正確選用功率表的電壓、電流和功率量程，正確接線和讀數(shù)。本次實(shí)驗(yàn)中，由于電路功率因數(shù)較低，因此宜選用低功率因數(shù)的功率表來(lái)測(cè)量

60、功率。實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)功率因數(shù)實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)訓(xùn)儀器設(shè)備日光燈電路實(shí)驗(yàn)板 1個(gè)交流電源表 3塊MF-47型萬(wàn)用表 1塊單相功率表 1塊電容器組單元板 1個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)訓(xùn)儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)步驟 按圖2-32連接線路，在沒(méi)有接入電容器時(shí)，即C=0的情況下，用萬(wàn)用表、交流表、功率表測(cè)量日光燈在額定電壓下的等效參數(shù)，把測(cè)量結(jié)果記入表2-1中。 接入電容，按表2-1中所給數(shù)值，將電容從小到大逐漸增加，并測(cè)量相應(yīng)的電壓、電流、功率，并記入表2-1中。實(shí)驗(yàn)步驟 按圖2-32連接線路，在沒(méi)有接入電容器時(shí)，即C=本 章 小 結(jié)1.正弦量的幾種表示方法：解析式表示法、波形圖表示法、相量表示法，將頻率相同的正弦量的相量在復(fù)數(shù)平面上表示的