电路第5版课件第四章
《数字电子技术基础》第五版：第四章 组合逻辑电路
74HC42
二－十进制译码器74LS42的真值表
序号 输入
输出
A3 A2 A2 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9
0 0 000 0 111111111
1 0 001 1 011111111
2 0 010 1 101111111
3 0 011 1 110111111
4 0 100 1 111011111
A6 A4 A2
A0
A15 A13 A11 A9
A7 A5 A3
A1
I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I00
S
74LS 148(1)
YS
YEE Y2 Y1
Y0
XX
I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
S
74LS 148(2)
YS
YE Y2 Y1
Y0
X
&
G3
&
G2
&
G3
Z3
Z2
Z1
&
G3
0时1部分电路工作在d0a1a0d7d6d5d4d3d2d1d074ls153d22d20d12d10d23d21s2d13d11s1y2y1a1a0在d4a0a1a2集成电路数据选择器集成电路数据选择器74ls15174ls151路数据输入端个地址输入端输入端2个互补输出端74ls151的逻辑图a2a1a02274ls15174ls151的功能表的功能表a2a1a0a将函数变换成最小项表达式b将使能端s接低电平c地址a2a1a0作为函数的输入变量d数据输入d作为控制信号?实现逻辑函数的一般步骤cpcp000001010011100101110111八选一数据选择器三位二进制计数器33数据选择器数据选择器74ls15174ls151的应用的应用加法器是cpu中算术运算部件的基本单元
电路第五版邱光源第四章
通过增加无功补偿装置，如电容器、电感器等，来提高功率因数。
意义
提高功率因数可以减少线路损耗，提高电源利用率，节约能源。
三相电路
三相电源
由三个相位差为120度的正弦电压组成。
三相负载
分为对称和不对称负载，有星形和三角形连 接方式。
三相功率
三相电路中的有功功率、无功功率和视在功 率计算方法与单相电路类似。
电路第五版邱光源第 四章
目录
• 电路的基本概念 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析 • 交流电路的分析 • 交流电路的功率和功率因数
01
电路的基本概念
电流、电压和电阻
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用符号I表示，单位为安培 （A）。
电压
电场中电势差，使单位正电荷从高电位端经过电路移动到 低电位端，通常用符号U表示，单位为伏特（V）。
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相位 正弦交流电的相位是指电流相对 于时间轴的位置，通常用角度来 表示。
阻抗和导纳
阻抗
阻抗是表示电路阻碍电流流动的物理量 ，由电阻、电感、电容等元件共同作用 产生。在正弦交流电中，阻抗由电阻和 电抗两部分组成。
VS
导纳
导纳是表示电路中电流与电压之间相互关 系的物理量，由电导和电纳共同组成。在 正弦交流电中，导纳与阻抗互为倒数关系 。
04
交流电路的分析
正弦交流电的基本概念
正弦交流电 正弦交流电是指电流随时间按正 弦函数规律变化的交变电流。
有效值 正弦交流电的有效值是指电流在 一个周期内所产生的平均功率等 于直流电流在相同时间内产生的 平均功率的值。
频率 正弦交流电的频率是指单位时间 内电流变化所经历的完整循环次 数，单位为赫兹（Hz）。
电路分析基础第5版第4章 分解方法及单、双口网络
9V
4Ω 3
I1
应用举例
例1：求图示电路中各支路电流。
解： 将3Ω电阻用电流源置换
I3 = 2.7
I1
9 4
1 2
0.9
2.7
A
I2
9 4
1 2
0.9
1.8
A
I4
I5
1 2
I3
0.45
A
I1
2
+
9V
I3 3
2
2
I2
I4
4- 3
2 I5
I1
0.9A I3
2
+
9V
2
I2
2 2
I4
I5
结论：置换后对其他支路没有任何影响。
电压u =α和端口电流i =β，则N2 (或N1)可用一个电压为 α 的电
压源或用一个电流为 β 的电流源置换 ，置换后对 N1 (或N2 ) 内各支路电压、电流没有影响。
i=β
N1
+
u=α
N2
i=β
+
N1
α
N1
+ u=α
β
置换定理适用于线性和非线性电路。
二. 置换的实质
置换：如果一个网络N由两个单口网络组成，且已
联立(1)、(2)，解得 u=12V， i=－1A
用12V电压源置换N1，可求得 i1
用－1A电流源置换N2，可求得 u2=12V
[例]求上一例题中N1和N2的等效电路
0.5i1
6Ω
i
5Ω i1
+
+ 10Ω 1A
12V u
- -2
+
电路原理课件_第4章_谐振互感三相 (1)
g g 1 IL U ( ) ( j 0C ) U I C j 0 L
g
g
电感电流与电容电流幅值相同，相位差180°
2）并联谐振品质因数
谐振时电路感纳（容 纳）与电导之比。
1 0 L R
IL C Q R 1 1 IR L U
R
1 U 0 L
R 当 Q 0 L
i2 u22
di2 U12 e12 M dt
3）同名端 二个线圈间绕向不同时，产生的互感电压方向不同。
1
di1 0 ， 图1：当 i1 增加时 dt 线圈2互感电压方向为 2 2 。 di1 u2 M dt
di1 0， dt 线圈2互感电压方向为 2 2。
i1
2
u1
减小电阻或增大电感可使UL变大。电压放大。
对于电流源：采用并联谐振方法 。
IL R Q并 0 L I S
增大电阻或减小电感可使IL变大。电流放大。
4.2 互感耦合电路
1）互感现象 邻近线圈间由于磁通 的交链，一个线圈电流的 变化会在另一线圈产生感 应电势（互感电势），这 一现象为互感偶合。 线圈1中通以电流
dψ1 dL1i1 di1 L1 线圈1 的自感电势 e11 dt dt dt
用电压降表示 线圈2 的互感电势
di1 U11 e11 L1 dt
互感电压 参考方向
dψ21 dMi1 di1 e21 M dt dt dt
用电压降表示
i1 u11
u21
di1 U 21 e21 M dt
同理： 当 i 2 变化时，引起 的变化， 二个线圈中产生感应电势， 线圈2 的自感电势: 用电压降表示:
(完整版)电路(第五版). 邱关源原著 电路教案,第4章.
第4章 电路定理● 本章重点1、叠加定理的应用及注意事项；2、替代定理的含义；3、应用戴维南、诺顿定理分析电路；4、最大功率传输定理Maximum power transfer theorem 的内容。
● 本章难点1、含有受控源电路应用叠加定理；2、求解含有受控源电路的戴维南、诺顿等效电路。
● 教学方法本章讲述了电路理论的一些重要定理，共用6课时。
采用讲授为主，自学为辅的教学方法。
为使学生能理解定理内容，并应用定理来分析问题和解决问题。
在课堂上讲述了大量例题，课下布置一定的作业，使学生能学会学懂，由于课时量偏紧，对于定理的证明要求自学。
● 授课内容4.1 叠加定理 线性函数)(x f ：)()()(2121x f x f x x f +=+ —可加性Additivity)()(x af ax f = —齐次性Homogeneity )()()(2121x bf x af bx ax f +=+—叠加性Superposition（a 、b 为任意常数Arbitrary Constant ）一、定理对于任一线性网络，若同时受到多个独立电源的作用，则这些共同作用的电源在某条支路上所产生的电压或电流等于每个独立电源各自单独作用时，在该支路上所产生的电压或电流分量的代数和。
例1：试用叠加定理计算图4-1（a ）电路中3Ω电阻支路的电流I 。
图4-1（a ）二、注意事项（1）只适用于线性电路中求电压、电流，不适用于求功率；也不适用非线性电路；（2）某个独立电源单独作用时，其余独立电源全为零值，电压源用“短路”替代，电流源用“断路”替代；（3）受控源不可以单独作用，当每个独立源作用时均予以保留； （4）“代数和”指分量参考方向与原方向一致取正，不一致取负。
例2：电路如图4-2（a ），试用叠加法求U 和x I 。
图4-2（a ）解：第一步10V 电压源单独作用时如图4-2（b ）。
_2Ω 6V2I x +_26Ω'A 3I =-6V+ "A 3I =-2Ω _'x I+_'图4-2（b ）''x x 3210I I += ⇒ 'x 2I A = （受控源须跟控制量作相应改变）'x '36V U I ==第二步3A 电流源单独作用时如图4-2（c ）。
《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 4.3 电压型逆变电路
0 2
2
(4.3.1)
输出电压瞬时值为:
uo
n 1, 3 , 5 ,
2U d n
s in nt
(4.3.2)
其中， 2f s 为输出电压角频率。
当 n=1时其基波分量的有效
值为:
U O1
2U d
2
0.45U d
(4.3.3)
图4.3.1 电压型半桥逆变电路及 其电压电流波形
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
图4.3.1 电压型半桥逆变电路 及其电压电流波形
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
2、工作原理：
在一个周期内，电力晶体 管 周正T1和偏T，2的半基周极反信偏号，各且有互半补。
若负载为纯电阻，在[0,π] 期 T2通π2截间 ，]期止，T间1，T截1，则有止T驱，u20有动则=U驱信ud0动。号=-信在导Ud号[通π。导，, 动 信信 号若号 ，负截 由载止于为，感纯尽性电管负感载T，1有中T驱的2无动电驱 流i。不能立即改变方向，于 是 D1导通续流，u0=－Ud /2 。
3、特点： 优点： 简单，使用器件少；
缺点：
1）交流电压幅值仅为Ud/2； 2）直流侧需分压电容器； 3）为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要接LC 滤波器，输出滤波器LC滤除逆变器输出电压中的高次 谐波。 4、应用：用于几kW以下的小功率逆变电源；
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
电路工作原理：
(4.3.7)
图4.3.2 电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
3）阻感负载RL
0≤ ωt ≤ θ期间，T1和T4有驱动信号， 由于电流i0为负值，T1和T4不导通，D1、
《电子技术基础(第五版)》电子课件第四章
~
+ u2
C1
C2
RL
L 对交流感抗很大
RLC- 型滤波电路
第四章 直流稳压电源
四、电子滤波电路
R
RC-π型滤波电路中，R越大，滤波效果越好， + 但同时在R上产生的电压损失也越大.
+ ui RP -
V C1 C2 C2 C1
++
RLRL uo uo -
解决思路：
当三极管工作在放大状态时，c与e间的直流电 阻RCE较小，而交流电阻rce却很大.
t1
t2
t3
t4
uL 共阳极接法
采用三相整流电 路
T 一个周期出现三个波头
自然换相点
第四章 直流稳压电源
L + - u R
L
T
N
K
V1 V2 V3
T L1 L2 L3
N
-
RL
+
K V4 V5 V6
L1 L2 L3 二次相电压有效值为 U相 V相 W相
U V W
iL
U V W
共阴极接法 U 2 ，其表达式为： U相电位最高，V1导通 在t1～t2时间内 uL=uU
(１)尽管交流电压的大小和方向随时间不断变 化，但只要二极管正极的电位高于负极的电位，二 极管就导通，导通后流过负载的电流方向是不变的， 负载上得到的是脉动的直流电. (２)若需负的直流电源，电路形式同上，只需 把其中的二极管的两个管脚极性颠倒一下即可.
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第四章 直流稳压电源
§4-2
整流器件的选用
解:
整流二极管的工作电流 变压器二次绕组的相电压
IF
1 450 150 A 3 IL 3
技校电工学第五版第四章 三相交流电路
第四章 三相交流电路§4-1 三相交流电一、填空题（将正确答案填写在横线上）1．三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源、按一定方式的组合。
2．由三根线相和一根中线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。
三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。
3．从三相电源始端引出的输电线称为相线或端线，俗称火线。
通常用黄、绿和红三种颜色导线表示；从中性点引出的输电线称为中性线，简称中线，一般用黄绿相间色导线表示。
4．三相四线制电网中，线电压是指相线与相线之间的电压，相电压是指相线与中性线之间的电压，这两种电压的数值关系是U L =3U P ，相位关系是线电压超前相电压30°。
5．目前民用建筑在配电布线时，常采用三相五线制供电，设有两根零线，一根是工作零线，另一根是保护零线。
二、判断题【正确的，在括号内画√；错误的，在括号内画×）1．对于三相交变电源，相电压一定小于线电压。
(√)*2．三相对称电源接成三相四线制，目的是向负载提供两种电压，在低压配电系统中，标准电压规定线电压为380V ，相电压为220V 。
(√)3．当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
(√)4．两根相线之间的电压叫做线电压。
(√)5．三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。
(×)三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1．关于三相交流发电机的使用，下列说法正确的是(D )。
A ．三相交流发电机发出的三相交流电，只能同时用于三相交变负载B ．三相交流发电机不可当做3个单相交流发电机C ．三相交流发电机必须是3根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线D ．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用3根线（都是火线）向外输电2．某三相对称电源相电压为380V ，则其线电压的最大值为(C )。
A ．3802 VB ．3803VC ．3806VD ．V 323803．已知对称三相电压中，V 相电压为u v =2202 sin(314t+π)V ，则按正序U相和W 相电压为(B )。
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a
+ 4V – 1Ω
4A
b
线性含 源支路
a 3Ω + 15V – 5A b 3Ω
a + 3V – b
3Ω
a
4A
b
1. 戴维宁定理
任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说， 总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换；此电压源的电压等于外电路断开时端口处的 开路电压uoc，而电阻等于一端口的输入电阻（或 等效电阻Req）。 i a i + Req a + + u N u Uoc b b
R2=1 us=51V，求电流 i
8A R1 + 8V – 13A R2 21A R1 +21V– + + us R2 – – u '=34V s 解 则 3A R1 + 3V – 5A R2 2A RL i i '=1A
+ 2V –
采用倒推法：设 i'=1A
us' us i' i
us 51 则 i ' i' 1 1.5A us 34
I 1
0.5
1
=
– U' + 0.5 0.5
+
0.5
1 I 8 –
0.5 U'' + 0.5
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I 1
0.5
1 0.5
– U' + 0.5 0.5
1 I 8 –
0.5 U'' +
0.5
1 1.5 U ' I 1 I 0.5 0.1I 2.5 2.5 1.5 1 U '' I 1 0.075 I 2.5 8
6
6
＋
注意 叠加方式是任意的，可以一次一个独立
源单独作用，也可以一次几个独立源同时作用， 取决于使分析计算简便。 1 ＋ 5A 计算电压u、电流i。 i ＋2 例3 ＋ u 10V 2i － 解 画出分电路图 － －
i（1） 2 ＋ 10V － 1 ＋ u（1） ＋ 2i(1) － －
2
解 应求电流I，先化简电路。 应用结点电压法得：
1 1 1 10 2 ( )u1 6 2 2 5 2 2 I1 (5 2) / 2 1.5A R 2 /1 2Ω
u1 6 / 1.2 5V
I 1.5 0.5 1A
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4.3 戴维宁定理和诺顿定理
i k1iS k2uS
＋ iS uS
代入实验数据：
k1 1 k2 1 i uS iS 3 5 2A
k1 k2 2 2k1 k2 1
－
无源 线性 网络
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i
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例5:
+U + S1 I US1 – mA – mA
1 1
UX S –2 – U+ + S 2 – S2 +
2. 定理的证明
ik
A
+支 uk 路 – k ik + uk – － uk
A
+ 支 uk 路 – k
+ uk –
A
＋
－ uk ＋
证毕!
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注意
①替代定理既适用于线性电路，也适用于非线 性电路。
②替代后电路必须有唯一解。 无电压源回路；
无电流源结点(含广义结点)。 2.5A 2.5A ③替代后其余支路及参数不能改变。 ＋ 2 ＋
is1单独作用
G1 i is1
(1) 2
G2
i3(1)
G3
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u
( 2) n1
G2 us 2 G2 G3
只与激励us2有关，与 iS1， us3无关(is1、us3 =0)
(2 u n1 )
( 2) 只与激励us3i有关，与 iS1， ( 2) G3 3 G1 i2 、u =0) us2无关(is1 s2 + ( u un3) – s2 1
3+ 3+
已知：US2=4V，US3=6V；
S1时， mA = 40mA
S2时， mA = –60mA
– – US3
求：S3时， mA = ？
I=k1US1+k2UX
S=1时，UX= 0
40=k1US1
–60=k1US1+4k2 I=k1US1–6k2
S=2时，UX= 4V
S=3时，UX= –6V 则：I=190mA
？
+
1A 5
＋ 2 ＋
10V 5V
－ － 1.5A
10V 5V
－ －
5V ？ －
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3. 替代定理的应用 1 例1 若使 I x I , 试求Rx 8
解 用替代：
3 1 I 8 ＋ 0.5 10V 0.5I －
1
0.5 0.5 1 Ix Rx I
– U + 0.5 0.5
4.齐性定理
在线性电路中，当所有激励(独立源)都同时 增大(或减小)K倍时，电路中的响应(电压或电流) 也同样增大(或减小) K倍，这就是线性电路的齐 性定理。
注意
这里的激励指的是独立源。 当激励只有一个时，则响应与激励必成正比。
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例 下图为梯形电路，已知：RL=2 R1=1
+ uk – 支 路 uk k – +
ik
ik + uk – R=uk/ik
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R1 + uS1 –
R2
3A R3 + 10V
R1 + uS1 – R1 + uS1 –
R2
+ iS 10V – R2 iS 3A
iS
uS2 –
该支路可以是含源的， 也可以是无源的。但一 般不应当含有受控源或 该支路的电压、电流为 其它支路中受控源的控 制量。
iS 1 G2uS 2 G3uS 3 u k1iS1 k 2uS 2 k3uS 3 上例中： n1 G2 G3 G2 G3 G2 G3
一般表达式为：
uk a1u s1 a2u s 2 amu sm b1is1 b2is 2 bnisn ai usi b j isj
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例3 已知:uab=0, 求电阻R
解
c 4 4 RR IR I ++ I 20V 20V 1A aa ＋ － bb － 3 3V － uC 20V 8 I1 8 2 2
uab 3 3I 0 I 1A
用替代: 用结点法：
1 1 1 20 a点 ( )ua 1 2 4 4 ua ub 8V I1 1A
工程实际中，常常碰到只需研究某一支路的电 压、电流或功率的问题。对所研究的支路来说，电
路的其余部分就成为一个有源二端网络，可等效变
换为较简单的含源支路(电压源与电阻串联或电流 源与电阻并联支路), 使分析和计算简化。戴维宁 定理和诺顿定理正是给出了等效含源支路及其计算 方法。
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例： 2Ω 1A 2Ω a 3A 1Ω 4A b
例 列写结点电压方程
1 G1 is1 i2 G2 i 3 + us2 – G3 + us3 –
(G2+G3)un1=iS1+G2us2+G3us3
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iS 1 G2uS 2 G3uS 3 un1 G2 G3 G2 G3 G2 G3
1 G1 i2 is1
或表示为：
U=U'+U"=(0.1-0.075)I=0.025I Rx=U/0.125I=0.025I/0.125I=0.2
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例2 求电流I1
解 用替代：
3
6
5
1 6
2
2
4
＋
I1 4A
I1 4 + ＋ 6V 7V – － 4A
+ 3V
－
7V
－
7 2 4 15 I1 2.5A 24 6
G3 u us 3 us2单独作用 G2 G3
( 3) n1
us3单独作用
G1 i
( 3) 2
i3( 3) G3
+ us3 –
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G1 is1
i2
G2 + us2 –
i3
G3 + us3 –
=
G1 i iLeabharlann 1(1) 2G2i3(1)
G3
三个电源共同作用 G1 i
( 2) 2
is1单独作用 G1 i
( 3) 2
i3( 2 ) G3
+ us2 –
i3( 3) G3
+
+
+
us3 –
us3单独作用
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us2单独作用
叠加定理的定义：
在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可 以看成是电路中各个独立源单独作用于电路时， 在该支路分别产生的电流(或电压)的代数和。
G2 i3
G3 + us3 –
+ un1 a1iS1 a2us 2 a3uS 3 us2 – (1) ( 2) ( 3) un1 un1 un1 只与激励i 有关，与u ， S1 s2 1 (1) us3无关(us2、us3 =0) u i