复杂直流电路的分析-PPT课件

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二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)

二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
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(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P线+P3. ②电压损失:U损=I2R线=U2-U3. ③输电电流:I 线=UP22=UP33=U2R-线U3. ④输电导线上损耗的电功率:P 损=I 线 U 损=I2线_R 线=UP222R 线.
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增大,故 A 错误;R0 两端的电压为 U0=I2R0,用户得到的电压为 U3=
U2-U0,当用户增多时,I2 增大,U0 增大,所以 U3 减小,为使用户获得
的电压稳定在 220 V,则需要增大 U2,变压器原副线圈电压关系为
U2= U1
nn21,在 U1 和 n2 不变的情况下,要增大 U2,可以减小 n1,即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大. (2) 线圈中的感应电动势为零. (3) 线圈每经过中性面一次,感应电流的方向改变一次.
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛, 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时.某种风力发电机的原理如图 所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知 磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2,电阻为0.6 Ω,若磁体转动的角速度为90 rad/s,线 圈中产生的感应电流为50 A.求:
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项: 电压制约:输出电压 U2 由输入电压决定,即 U2=nn21U1,可简述为“原 制约副”. 电流制约:原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定,即 I1 =nn21I2,可简述为“副制约原”. 负载制约:原线圈的功率P1由用户负载决定,P1=P负1+P负2+…, 简述为“副制约原”.

电工电子技术基础第二章直流电路分析 ppt课件

电工电子技术基础第二章直流电路分析  ppt课件

结点数 N=4 支路数 B=6
(取其中三个方程)
PPT课件
6
b
列电压方程
I2
abda :
I1
I6
E4 I6R6 I4 R4 I1R1
a I3 I4
R6
c
I5 bcdb :
0 I2R2 I5R5 I6R6
+E3
d R3
adca : I4R4 I5R5 E3 E4 I3R3
对每个结点有
I 0
3. 列写B-(N-1)个KVL电压
方程 对每个回路有
E U
4. 解联立方程组
PPT课件
5
I1 a
b I2
I6
R6
I3 I4
d
+E3
R3
列电流方程
结点a: I3 I4 I1
c 结点b: I1 I6 I2
I5
结点c: I2 I5 I3
结点d: I4 I6 I5
基本思路
对于包含B条支路N个节点的电路,若假 设任一节点作为参考节点,则其余N-1个节点 对于参考节点的电压称为节点电压。节点电压 是一组独立完备的电压变量。以节点电压作为 未知变量并按一定规则列写电路方程的方法称 为节点电压法。一旦解得各节点电压,根据 KVL可解出电路中所有的支路电压,再由电路 各元件的VCR关系可进一步求得各支路电流。
3、会用叠加定理、戴维宁定理求解复杂电路中的电压、电流、功率等。
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1
对于简单电路,通过串、并联关系即可 求解。如:
R
R
R
+ E 2R 2R 2R 2R
-
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+

第二单元模块2复杂直流电路的分析

第二单元模块2复杂直流电路的分析

对结点a: I1+I2–I3=0
对网孔1: I1 R1 +I3 R3=E1
对网孔2: I2 R2+I3 R3=E2
边学边练

I1
G d
a I2
IG RG
因支路数 b=6,所以要列6个方程。
(1) 应用KCL列3个结点电流方程 对结点 a: I1 – I2 –IG = 0 对结点 b: I3 – I4 +IG = 0
b

i3
i5 i6
c
解:
结点a i1=i4+i6 结点b i2+i4=i5 结点c i3+i5+i6=0
以上三式相加
i1 + i2+i3 =0
知识链接
(3)基尔霍夫电压定律-KVL
表述一 在任一瞬时,沿任一回路电压的代数和恒
等于零。
u 0 电压参考方向与回路绕行方向一致时 取正号,相反时取负号。
c 对结点 c: I2 + I4 – I = 0 (2)应用KVL选3个网孔列回路电压方程
I3
I4 b
I
+E –
对网孔abda:IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba:I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0 对网孔bcdb:I4 R4 + I3 R3 = E (3) 联立解出各支路电流
边学边练

Uoc 2 2.5 5V
R0 2
I3=1A
边学边练
戴维宁定理解题步骤:
1. 分离:将待求支路从原电路中移开,画出有源二端网 络,求其开路电压Uoc;
2. 等效:将有源二端网络Ns变换成无源二端网络No(理 想电压源短路,理想电流源断路),画出无源二端网 络,求其等效电阻Ro;

复杂的直流电路

复杂的直流电路

二、基尔霍夫定律
1. 基尔霍夫电流定律(简称为KCL) 在任意时刻,流入电路中某一节点的电流之和恒等于流出这个 节点的电流之和。其数学表达式为: (2-1)
I 入 I出
二、基尔霍夫定律
如图2-2所示节点a,支路电流 、流入节点,支路电流 、、流出 节点,由(2-1)可得
图2-2 节点
一、复杂的直流电路
(a)简单直流电路 图2-1 电路
(b)复杂直流电路
一、复杂的直流电路 2.电路中常用术语介绍
(1)支路:由一个或几个元件依次相连构成的无 分支电路。如图2-1(b)电路中有三条支路:、 支路;、支路;支路。 (2) 节点:三条及三条以上支路的连接点称为 节点。如图2-1(b)电路中,共有A、B两个节 点。 (3) 回路:电路中任一闭合路径称为回路。图2 -1(b)所示的电路中,有三个回路:A---B --A回路;A---B--A回路;A---B ---A回路。 (4)网孔:回路内部不含支路的回路。图2-1(b) 所示电路中有两个网孔:A---B--A网孔; A---B--A网孔。
第一节 基尔霍夫定律
一、复杂的直流电路 二、基尔霍夫定律 1. 基尔霍夫电流定律(简称为KCL) 例2-1 2.基尔霍夫电压定律(简称为KVL) 例2-2
一、复杂的直流电路 1.复杂电路
不能用电阻的串、并联化简的直流电路,称为复杂直流电路。 图2-1(a)是简单电路, 图2-1 (b)是复杂电路。
*例 2-4
我找到一个 记 忆电桥平衡 条 件的方法啦!
四 边 形 两组对 边 所 含 电 阻乘积 相 等!
第三节 电压源与电流源的等效变换
1.电压源 用一个恒定电动势和一个内电阻串联表示电源,称为电压源。

第2章 直流电路的分析方法

第2章  直流电路的分析方法
算未知量。
二端网络如图所示,求此二端网络的戴维南等 效电路。
1Ω + 6V + 3A UOC

+ 15V

RO
- 2Ω
- 3Ω

a 在图a中求开路电压 在图b中求等效电阻
U OC 3 1 6 3 2 15V
RO 2 1 3
b
c
画出戴维南等效电路,如图c 。
用戴维南定理求图示电路中电阻RL上的电流I。
_ U
U 、IS 关联参考方向 P吸= UIS
实际电流源可用一个理想电流源与电阻相并
联的电路模型来表示。
I I IS

U
IS
RO

O
U
2.2.3电源模型的联接
1.n个电压源串联 n个电压源串联可以用一个电压源等效代替。
US1
+ -+ US2 - + USn - + US -
U S U S1 U S2 U Sn U Sk
效的。
返回
2.2 电压源与电流源及其等效变换
2.2.1电压源
理想电压源简称电压源,其端电压恒定不变或 者按照某一固有的函数规律随时间变化,与其流过 的电流无关。
I + + US - - O I US U
I + US
I 、US非关联参考方向 P吸= - USI
I
_
I 、US 关联参考方向 P吸=USI
US2


d
R6 I6 US4
I5

c + US3 -

I4
I3 b
R3
返回
2.4 叠加定理
叠加定理:几个电源同时作用的线性电路中, 任何一支路的电流(或电压)都等于电路中每一个

电网第八章 复杂直流电路

电网第八章 复杂直流电路
样的电压源称为理想电压源或恒压源。
图8-2 恒压源及其外特性 a)-恒压源 b)-外特性
8.1 电压源和电流源
(3)电压源的串联 1)多个电压源串联使用时, 其等效电压源的电动势等于各个电压
源电动势的代数和。 即E=∑Ei(注意各电动势的方向)。如图8-3所示
E=E1-E2+E3
图8-3 电压源的串联
8.2 基尔霍夫定律
2.并将结果记入表中。
8.2 基尔霍夫定律
[实训项目2]验证基尔霍夫电压定律KVL [实训目的]会验证基尔霍夫电压定律 [实训器材]直流电源,直流电流表,直流电压表,万用表,电阻。 [实训步骤和内容]: 1.按图8-23 KVL实训电路图连接好电路.
8.2 基尔霍夫定律
2. 将结果记入表中。
2)等效电压源的内阻等于各电压源内阻之和。 即r=r1+r2+…+rn
8.1 电压源和电流源
(3)电压源串联,电动势的方向 任意一个电压源的电动势的方向与等效电动势E的参考方向相同
则取正, 否则取负。 如图8-3中,E=E1-E2+E3
8.1 电压源和电流源
电流源 (1)电流源 电流源的电路模型由恒值电流IS与高阻值内阻RS(以与电压源内
8.2 基尔霍夫定律
图8-7 适用于一个节点的KCL定律
在图8-7中,节点a上有五条支路,按所设参考方向,流入节点的 有i1、i3和i4,从节点流出的电流有i2和i5。按KCL有:
i1+i3+i4=i2+i5 或i1+i2+i4-i2-i5=0
8.2 基尔霍夫定律
2. 基尔霍夫电压定律KVL
(1)基尔霍夫电压定律 任一瞬间,沿回路任一方向绕行一周,各支路电压的代数和等 于零,即各支路电压升之和等于各支路电压降之和。表达式可写成:

支路电流法课件

支路电流法课件

4、已知:E1=6V,E2=1V,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω 求: I1,I2,I3 解:假设各支路电流参考方向如图所示: 对节点a列KCL方程:I1+I2=I3 I1 a I2 设网孔的绕行方向及各部分 电压方向如图所示: I3 R1 1 对网孔1列KVL方程: 2 R3 I3*R3 -E1+I1*R1=0 E1 对网孔2列KVL方程: -I2*R2 -E2-I3*R3=0 代入已知数,解联立方程组
E1
R1
E2 R2
R3
各支路电流分别为3A,2.5A,0.5A,方向如图所示。

本例提示我们,两个电源并联时,并不都是向负载供给电流 和功率的。当两电源的电动势相差较大时,就会发生某电源 不但不输出功率,反而吸收功率成为负载。因此,在实际的 供电系统中,直流电源并联时,应使两电源的电动势相等, 内阻也应相近。有些电器设备更换电池时也要求全部同时换 新的,而不要一新一旧,也是同一道理。
I3R3-E2+I2R2=0 -E1+I1R1-I2R2+E2=0
I3R3-E1+I1R1=0
4.代入已知数,解联立方程式,求出各支路的电流。
I1+I2=I3 -E1+I1R1-I2R2+E2=0 I3R3-E2+I2R2=0 确定各支路电流的实际 方向。当支路电流计算 结果为正值时,其方向 和假设方向相同;当支 路电流计算结果为负值 时,其方向和假设方向 相反。
四、整理解题过程
已知:E1=12V,E2=12V,R1=3Ω,R2=6Ω, R3=6Ω 求:I1,I2,I3 解:设各支路电流参考方向如图所示: 对a节点列KCL方程:I1 =I2+I3 设各网孔的绕行方向,各部分 电压方向如图所示 : 对网孔1列KVL方程: I1 a I3 I2 E2

复杂的直流电路

复杂的直流电路

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结 束
第二章
结 束
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返 回
结 束
例2-9
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返 回
结 束
例2-9
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结 束
本章小结
1、不能用电阻串并联方法简化的电路,称为复 杂电路。计算复杂电路,要弄清它的电路组成, 可以用支路电流法、电源等效变换、叠加原理 和戴维南定理等方法进行计算。 2、基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔 霍夫电压定律: 3、支路电流法:以支路电流为未知量,应用基 尔霍夫定律,列出与支路电流数量相等的独立 方程式,再联立求解支路电流的方法。
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结 束
例2-8 求如图 求如图2-48所示电路中的有源两端 所示电路中的有源两端
网络的戴维南等效电路。 网络的戴维南等效电路。
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结 束
例2-8
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结 束
三、实验法求等效电压源的电动势和内阻
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结 束
四、戴维南定理应用举例
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∑ RI = ∑ E 注意:基尔霍夫电压定律不仅适用于由电源
和电阻等实际元件组成的回路,也可以 推广应用到不闭合的回路

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结 束
例2-2
例2-2 如图2-8所示的电路中,若 ,,求A
与B两点间的电压。
顺时针绕 行一周! 图2-8 例题2-2的图
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结 束
例2-2
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知识链接
I1 R1 1 a I2 R2
E1
3
I3
R3
2
E2

b
对结点 a: I1+I2–I3=0 对网孔1: I1 R1 +I3 R3=E1
对网孔2: II – R R +– II R R –2E2 22 22 33 3= 3=E
边学边练
• Exercise:用支路电流法求各支路电流。
知识链接
1、基尔霍夫定律:德国科学家基尔霍夫在1945年论
证的。阐明了任意电路中各处电压和电流的内在
关系,包含两个定律: • • 研究电路中各结点电流间联系的规律-基尔霍夫 电流定律(KCL) 研究电路中各回路电压间联系的规律-基尔霍夫 电压定律(KVL)
知识链接
(1)几个有关的电路名次: 1)支路:电路中具有两个端钮且通过同一电 流的每个分支称之为支路,该分支上至少 有一个元件。 2)结点:三条或三条以上支路的联接点称之 为结点。 3)回路:电路中的任意闭合路径称为回路。 i1 a i2 4)网孔:其内部不含 i3 R2 任何支路的回路叫网孔。 R1
(2)基尔霍夫电流定律-KCL
表述一
在任一瞬时,流入任一节点的电流之和
必定等于从该节点流出的电流之和。
所有电流均为正。 i入 i 出
I1

I
2
I
3
I I I I 1 3 2 4
I
4
知识链接
(2)基尔霍夫电流定律-KCL
等于零。
表述二 在任一瞬时,通过任一节点电流的代数和恒
可假定流入节点的电流为正,流出节点 的电流为负;也可以作相反的假定。
i 0

I
2
I I I I 0 1 3 2 4
I1
I I
4
3
知识链接
(2)基尔霍夫电流定律-KCL 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。

I1 I2 I3
广义节点

R
+ _ U1 +
I=?
I
R R
+
U _U 22
R
_ U3
I1+I2=I3
I=0
广义节点
边学边练
例:列出下图中各节点的KCL方程
11 22 S 2 S 1
_ U S2
知识链接
KVL定律可以扩展应用于任意假想的闭合回路

列出下图的KVL方程
a + u ab b - + us3 -
i1
+ us1 -
R1
i4
+ - us2i2Βιβλιοθήκη R2i3R3
i5
u u i R i R u i R u 0 ab s 3 3 3 2 2 s 2 1 1 s 1
I1=I2 +I3 20I1-10+6+60I3=0 40I2+20-60I3-6=0 I1=-0.1A I2=-0.2A Exercises:2-13(a)I3=0.1A
学习内容
项目2
电源的等效变换与应用
明确任务
本项目的任务,即要求同学们能进行电压源、电流
源之间的等效变换,并计算电路的各个参数。
R2 R3
E2
E1
b 1、在图中标出各支路电流的参考方向(共 b条), 对选定的回路标出回路绕行方向。 2、应用 KCL 对结点列出 ( n-1 )个独立的结点电 流方程。 3、 应用 KVL 对回路列出 b-( n-1 ) 或m个独立 回路电压方程(通常可取网孔列出) 。 4、联立求解 b 个方程,求出各支路电流。
图示电路有3条支路, 2个节点,3个回路。
+ us 1 - c R3 e b + us 2 - d
边学边练

b I1 I2
支路:共 ?条
节点:共 ?个
c
6条 4个 7个
R1 I6 a R6 I5
I4
I3 US4 d R3 _
回路:共 ?个
R5
独立回路:?个 有几个网眼就有几个独立回路
+
US3
知识链接
知识链接
2、支路电流法-分析电路的最基本方法
P41
支路电流法:以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律(KCL、KVL)列方程组求解。
I1 R1 1 a I2 R2 3 E2
E1
I3
R3
2

b

知识链接
对上图电路 支路数 b=3 结点数 n =2
I1 R1 I3 a I2
回路数 k= 3 网孔数 m=2 支路电流法的解题步骤:
i1 i2 i3
c
a + i4 b i5 us - i6
解:取流入为正
节点a i1-i4-i6=0
节点b i2+i4-i5=0 节点c i3+i5+i6=0
以上三式相加: i1 + i2+i3 =0
Exercise:1-6-2
知识链接
(3)基尔霍夫电压定律-KVL 在任一时刻,沿任一回路电压的代数 和恒等于零。
表述一
u0
电压参考方向与回路绕行方向一致时 取正号,相反时取负号。
Us1+I1R1-I2R2-I3R3-Us3+I4R4=0
知识链接
Us1+I1R1-I2R2-I3R3-Us3+I4R4=0 +I1R1-I2R2-I3R3+I4R4= - Us1 +Us3
表述二
对于电阻电路,回路中电阻上电压降的代数 和等于回路中的电压源电压的代数和。 电流参考方向与回路绕行方 向一致时iR前取正号,相反时取 负号;电压源电压方向与回路绕 行方向一致时us前取负号,相反 时取正号。
1 2A 3 + 6V – 6 + – 1 2 I
12V
知识链接
电压源与电流源模型及其等效变换
P38
电压源(voltage source):以电压的形式向电路供电; 电流源(current source):以电流的形式向电路供电。 1、电压源
第二单元 电路分析方法的学习 模块2 复杂直流电路的分析
学习内容
项目1
基尔霍夫定律及支路电流法的应用
明确任务
通过上几个模块的学习,同学们现在已经能分析 如下图所示这样的电路。
明确任务
现将上图改为:
该电路的最大特点是有两个电源,因此称为双电 源电路。当电路电源的数目不再是一个,此时的电路 就成为复杂直流电路,双电源电路是最简单的复杂直 流电路。很显然,简单地应用欧姆定律和各类电阻连 接规律已经无法分析该电路。本项目的任务,即要求 同学们在已知电源电压值和所有电阻值的基础上,能 得到该电路中各电阻上的电流值和电压值。 在本项目中,采用基于基尔霍夫定律的支路电流 法解决。
iR u s
边学边练

+
_ US1 #1
R1 I1
I2 R2 I3 R3 #2 #3
+
对题图回路#1列KVL方程 : I R I R U 0 1 1 3 3 S1
对题图回路#2列KVL方程 : I R U I R 0 2 2 S 2 3 3 对题图回路#3列KVL方程 :I R I R U U 0
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