电路 第五版 课件 邱关源 罗先觉第十二章-1
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电路第五版邱关源PPT学习教案
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例1-5 图为RC选频网络，求u1和u2同相位的条件及
解 设：Z1=R+jXC, Z2=R//jXC
U 2
U1Z2 Z1 Z2
＋
u1
R jXC
U1 U 2
?
U1 U 2
Z1 Z2 Z2
1
Z1 Z2
jXC
－
＋
R
u2
－
Z1
R jX C
(R jX C )2
Z2 jRXC (R jX C )
Z
1 Y
1 G jB
G jB G2 B2
R
jX
R
G G2B2
,
X
B G2B2
| Y | 1 |Z|
,
φZ φ-2 RL串联电路如图，求在＝106rad/s时的等效并
联电路。
50
解 RL串联电路的阻抗为
XL L 106 0.06 103Ω 60Ω
Z R jXL (50 j60)Ω 78.1 50.2 Ω
-
-
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（3）L<1/C， X<0， Z <0，电路为容性，
电压落后电流。 U
Z
U
U R U
I
U2 R
U
2 X
U2 R
(UC
U L )2
I + U R -
UX
UC
L
等效电 路
+
.
U
-
R 1
+U X
jCeq -
（UU4CL）电L压=U1与/R电C流，同XI=相0等路。，效电Z=0，电+-路U 为电IR阻性-U+， R
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21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
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答（选）
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
电路(邱关源第五版)课件第十二章
Z
+
N'
•
UB
Z
•
I C C'
•
Z/I3bc
•
I ca
结论 △形联结的对称电路：
I
U A
ab
Z
I
U AN
3U
AN
A Z/3 Z
3(UAB 3) 30
3UA
Z 30
Z
3Iab30
(1)线电流大小 的 等 3倍于 即 ,IL 相3I电 P 流 (2) 线电流相位滞后对应相电流30o。
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•
3Ibc
30
•
•
•
IC Ica Ibc
•
3Ica
30
30
90
150
•
I ca
•
IB
30o
•
I bc
•
IC
•
U ab
U 30o •
•
A
•I abIca
IA
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结论 ①负载上相电压与线电压相等，且对称。
②线电流与相电流对称。线电流是相电流的 3
倍，相位落后相应相电流30°。
U 、 U、 U • AB
•
BC
•
CA
⑤线电流：流过端线的电流。IA、 IB、 IC
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A'
•
IA
+
ZU A B'N'
-
Ia
B'
ZB
A' • IA
Iab
-
ZAB
B'
Z U CA
C 'A '
电路 邱关源(第五版)1
电路中电位参考点可任意选择； 电路中电位参考点可任意选择；参考点 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定； 一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定；当 选择不同的电位参考点时， 选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将 改变，但任意两点间电压保持不变。 改变，但任意两点间电压保持不变。
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uab = ϕa −ϕb = (2 − 0)V = 2 V
解
(2)
ϕc = 0
a
b
W 8 +12 ϕa = ac = V=5V q 4 W 12 ϕb = bc = V = 3 V q 4
uab = ϕa −ϕb = (5 −3)V = 2 V
c
结论
ubc = ϕb −ϕc = (3− 0)V = 3 V
注意
①5种基本理想电路元件有三个特征： 种基本理想电路元件有三个特征： 种基本理想电路元件有三个特征
（a）只有两个端子； 只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； 可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。 不能被分解为其他元件。
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注意
②具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 定条件下可用同一电路模型表示。 定条件下可用同一电路模型表示。 ③同一实际电路部件在不同的应用条件下，其电路 同一实际电路部件在不同的应用条件下， 模型可以有不同的形式。 模型可以有不同的形式。
例 电感线圈的电路模型
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1-2 电流和电压的参考方向
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、 电路中的主要物理量有电压 、 电流 、 电荷 、 磁 能量、电功率等。 链 、 能量、 电功率等 。 在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。 关心的物理量是电流、电压和功率。
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R3
- R1il1+ (R1 +R3) il2 =-uS1
uS1 –
uS2 –
b
总结：
R11=R1+R2 回路1的自电阻，等于回路1中所有电阻之和
R22=R1+R3 回路2的自电阻，等于回路2中所有电阻之和 自电阻总为正
R12= R21= –R1 回路1、回路2之间的互电阻 当两个回路电流流过相关支路方向相同时，互电阻 取正号；否则为负号。
其中:
R11il1+R12il1+ …+R1l ill=uSl1 R21il1…+R22il1+ …+R2l ill=uSl2 Rl1il1+Rl2il1+ …+Rll ill=uSll
Rkk:自电阻(为正) + : 流过互阻的两个回路电流方向相同
Rjk:互电阻 - : 流过互阻的两个回路电流方向相反 0 : 无关
线性组合表示，来求得电路的解。
a
图中有两个网孔，支路电流 i1
i2
i3
可表示为：
R1
R2
i1 im1
i3 im2
+ im1 + im2
uS1
uS2
R3
i2 im2 im1
–
–
b
列写的方程
各支路电流可以表示为有关网孔电流的代数和，所以
KCL自动满足。因此网孔电流法是对个网孔列写KVL方
i1
i2
i3
R1
R2
+ im1 +
im2
R3
uS1
uS2
–
–
b
总结：
R11=R1+R2 网孔1的自电阻。等于网孔1中所有电阻之和 R22=R2+R3 网孔2的自电阻。等于网孔2中所有电阻之和
《电路》第五版邱关源罗先觉课件
频率特性的概念
网络函数随频率变化的特性，包括幅频特性和相频特性。
频率特性的分析方法
通过求解电路在正弦稳态下的响应，得到网络性
RC电路的基本构成
由电阻和电容元件组成的电路。
RC电路的频率特性
随着频率的变化，RC电路的阻抗、 相位等都会发生变化，表现出不 同的频率响应特性。
视在功率为电压与电流的复数模的乘积，有功功率 为平均功率，无功功率为电路中储能元件与电源之 间交换的功率
功率因数的提高
通过改善电路元件参数或采用补偿装置来提 高功率因数，减少无功功率的传输，提高电 力系统的效率
06 频率特性及多频正弦稳态 电路分析
网络函数与频率特性
网络函数的定义
表示线性时不变电路在单一频率正弦激励下，响应的相量 与激励相量比值，即电压传递函数或电流传递函数。
电功率与电能
电功率
单位时间内电场力所做的功称为 电功率。
电能
一段时间内电场力所做的功称为电 能。
功率守恒
在一个闭合电路中，电源发出的功 率等于各负载吸收的功率之和。
电阻元件及欧姆定律
电阻元件
表示消耗电能的元件，用R表示。
欧姆定律
在一段不含电源的导体中，导体 中的电流I与导体两端的电压U成 正比，与导体的电阻R成反比。
串联谐振电路的应用
在通信、电子测量等领域广泛应用，如选频 电路、振荡电路等。
RLC并联谐振电路
RLC并联电路的基本构成
由电阻、电感和电容元件并联组成的 电路。
并联谐振的概念
当电路中的感抗等于容抗时，电路发 生谐振，此时电路的阻抗最大，电压 最高。
并联谐振电路的频率特性
在谐振频率附近，电路的幅频特性出 现深谷，相频特性发生突变。
网络函数随频率变化的特性，包括幅频特性和相频特性。
频率特性的分析方法
通过求解电路在正弦稳态下的响应，得到网络性
RC电路的基本构成
由电阻和电容元件组成的电路。
RC电路的频率特性
随着频率的变化，RC电路的阻抗、 相位等都会发生变化，表现出不 同的频率响应特性。
视在功率为电压与电流的复数模的乘积，有功功率 为平均功率，无功功率为电路中储能元件与电源之 间交换的功率
功率因数的提高
通过改善电路元件参数或采用补偿装置来提 高功率因数，减少无功功率的传输，提高电 力系统的效率
06 频率特性及多频正弦稳态 电路分析
网络函数与频率特性
网络函数的定义
表示线性时不变电路在单一频率正弦激励下，响应的相量 与激励相量比值，即电压传递函数或电流传递函数。
电功率与电能
电功率
单位时间内电场力所做的功称为 电功率。
电能
一段时间内电场力所做的功称为电 能。
功率守恒
在一个闭合电路中，电源发出的功 率等于各负载吸收的功率之和。
电阻元件及欧姆定律
电阻元件
表示消耗电能的元件，用R表示。
欧姆定律
在一段不含电源的导体中，导体 中的电流I与导体两端的电压U成 正比，与导体的电阻R成反比。
串联谐振电路的应用
在通信、电子测量等领域广泛应用，如选频 电路、振荡电路等。
RLC并联谐振电路
RLC并联电路的基本构成
由电阻、电感和电容元件并联组成的 电路。
并联谐振的概念
当电路中的感抗等于容抗时，电路发 生谐振，此时电路的阻抗最大，电压 最高。
并联谐振电路的频率特性
在谐振频率附近，电路的幅频特性出 现深谷，相频特性发生突变。
电路 邱关源第五版通用课件
时域分析法
时域分析法是一种基于微分方 程或差分方程的方法，直接在 时间域内对非正弦周期电压和 电流进行分析，可以更直观地 了解电路的工作过程。
复数分析法
复数分析法是一种基于复数运 算的方法，通过将实数域中的 非正弦周期电压和电流转换为 复数域进行分析，可以简化计 算过程。
非正弦周期电流电路的功率
非正弦周期功率的概念
总结词
网孔电流法是一种求解电路中电压和电流的方法，通过设置网孔电流并利用基尔 霍夫定律建立方程式求解。
详细描述
网孔电流法的基本思想是将电路中的网孔电流作为未知数，根据基尔霍夫电压定 律建立网孔电压方程，然后求解网孔电流。通过网孔电流法，我们可以得到电路 中各支路的电流和电压。
叠加定理
总结词
叠加定理是一种求解线性电路中电压和电流的方法，它基于 线性电路的性质，即多个激励源共同作用时，各激励源分别 产生的响应可以叠加起来得到总响应。
在正弦稳态电路中，有功功率是指电 路中消耗的功率，其计算公式为 $P=UIcostheta$，其中$U$和$I$分 别为电压和电流的有效值，$theta$ 为电压与电流之间的相位差。无功功 率是指电路中交换的功率，其计算公 式为$Q=UIsintheta$。有功功率和 无功功率都是标量，但无功功率带有 符号。
非正弦周期功率是指非正弦周期电压和电流在一定时间内 所做的功或所消耗的能量，其计算需要考虑电压和电流的 有效值和相位差等因素。
非正弦周期功率的计算方法
非正弦周期功率可以通过计算电压和电流的有效值之积， 再乘以时间得到。也可以通过傅里叶级数展开的方法，分 别计算各次谐波的功率再求和得到。
非正弦周期功率的测量方法
电场力对电荷所做的功，通常用符号U表示。电压的 大小等于电场力把单位正电荷从一点移动到另一点 所做的功。
电路第五版 邱关源 课件
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路分析的基本定理之一，它表明在多个独立源共同作用的线性 电路中，任何一个元件的响应等于各个独立源单独作用于该元件所产生的响应的 代数和。
详细描述
叠加定理是线性电路分析的重要工具，它可以用来求解多个独立源共同作用下的 电路问题。通过应用叠加定理，可以将多个独立源分别单独作用于电路，然后将 其对电路的影响（即电压或电流）叠加起来，得到最终的响应。
电路第五版 邱关源 课件
目录
• 电路的基本概念 • 电路分析方法 • 正弦稳态电路分析 • 三相电路 • 非正弦周期电流电路 • 一阶动态电路分析
01
电路的基本概念
Chapter
电流、电压和电阻
电流
电荷在导体中流动的现象称为电流。电流的大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量来 表示，通常用字母I表示。
由三个幅值相等、频率相同、相 位互差120度的正弦电压源组成 。
三相负载
分为对称和不对称两类。对称负 载有星形和三角形连接方式，不 对称负载则可能存在单相或多相 的连接方式。
三相电路的分析方法
相电压和线电压
在三相四线制中，相电压 是各相与中性点之间的电 压，线电压是任意两相之 间的电压。
相电流和线电流
}}{1.732}$。
视在功率
表示电路的总功率，计算公式为 $S = sqrt{P^2 + Q^2}$。
05
非正弦周期电流电路
Chapter
非正弦周期电流电路的分析方法
傅里叶级数展开法
将非正弦周期电流或电压表示为傅里叶级数的形式，然后对每一 个展开项分别进行计算。
平均值法
将非正弦周期函数表示为直流和交流成分的平均值，适用于分析线 性非正弦周期电路。
《电路》邱关源g(第五版)第12章
o
线电压对称(大小相等， 相位互差120o)
UCA 3 U CN 30o
结论：对Y接法的对称三相电源
(1) 即线电流等于对应的相电流。
(2) 相电压对称，则线电压也对称。 ( 3) 线电压大小等于相电压 的 3倍 , 即 U l (4) 线电压相位领先对应相电压30o。
U AB U AN
没有中线(Y–Y接，三相三线制)，可加中线
中线有阻抗时可短路掉 4. 对称情况下，各相电压、电流都是对称的。只要算出一 相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关 系直接写出。
5. 各相的计算具有独立性，该相电流只决定于这一相 的电压与阻抗，与其它两相无关。 6. 可以画出单独一相的计算电路，对称三相电路的计 算可以归结为单独一相的计算。
' IA Z1
Z2 3
根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：
I B 13.9 138.4 o A I C 13.9101.6 o A
第一组负载线电流 I A' 22 53.1 A
o
第二 组负载 的相 电流 : I AB2
1 3
'' 30o 7.63120o A IA
高压：35KV、110KV、220KV、500KV 中压：6KV、10KV 低压：380V、220V
§11—2
对称三相电路的计算
对称三相电路：由对称三相电源和对称三相负载联接而成。 一、Y—Y \Y—YO对称三相电路 Z1 IA + Z UA • ZN _ I0 N n Z UC + Z1 Z I B UB + Z1 IC
X
电路第五版 邱关源 ppt
2. 电路模型
开关 白炽灯
电 池
导线
电路图
Rs
RL
Us
电路模型
反映实际电路部件的主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
理想电路元件
有某种确定的电磁性能的理想 元件。
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5种基本的理想电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件。 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成
件内部进行。
集总条件 d
注意集总参数电路中u、i 可以是时间的函数，
但与空间坐标无关。因此，任何时刻，流入两 端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的 电流；端子间的电压为确定值。
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例 两线传输线的等效电路。
当两线传输线的长度 l 与电磁波的波长满足：
l
集总参 数电路
z
i i
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示：如iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
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2.电压的参考方向
电压u
单位正电荷q 从电路中一点移至另
一点时电场力作功（W）的大小。
u
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏[特])、kV、mV、V
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例2-1
p uiS
iS
u
①电压、电流的参考方向非关联。
_
p uiS 0
发出功率，起电源作用。
②电压、电流的参考方向关联。
p uiS 0
吸收功率，充当负载。
iS
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(3) 线电压相位领先对应相电压30o。 所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。
U AB U AN UBC U BN U CA U CN
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②联接
设 U A U0
o
Z – +
UC U120 + UA UA B UCA U AB U A U0o o X I B U U U 120 BC B UC B + U CA UC U120 o UB U BC 线电压等于对应的相电压 Y C IC 注意 ①以上关于线电压和相电压的关系也适
–
UC
+
AN 3U A N U IA Z /3 Z
A B 3 (U
U 3 A 30 0 Z
U A I ab Z
结论 △联接的对称电路：
( 1 ) 线电流大小等于相电流 的 3倍, 即I l 3I p .
(2) 线电流相位滞后对应相电流30o。
L
L
uo
π型
高通滤波器的单元电路
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L 1
C1 C2
ui
L2
uo
带通滤波器
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第十二章 三相电路 主讲：鲁俊超
作业：
重点
1.三相电路的基本概念 2.对称三相电路的分析 3.不对称三相电路的概念 4.三相电路的功率
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12.1
线路三部分组成。
三相电路
三相电路由三相电源、三相负载和三相输电
C
Y
注意
三角形联接的对称三相电源没有中点。
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–
UB
+
X
+
B
UC
X
–
+
UC
UA
B
UB
C
3. 三相负载及其联接
三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分 称为一相负载，三相负载也有二种联接方式。 (1) 星形联接 A' N' B' C' ZB ZA ZC A' B' C' N' ZA ZB ZC
当 Z A Z B Z C 称三相对称负载
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(2) 三角形联接 A' ZAB B' C' ZBC A'
ZCA
B'
ZAB ZBC
ZCA
当 Z AB Z BC Z C A
C' 称三相对称负载
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4. 三相电路
三相电路就是由对称三相电源和三相负载联 接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以 组成： 电源
UC
UA
I 0
电源中将会产生环流
I
U总 UB
UC
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2. 相电流和线电流的关系
①Y联接
IA
– N – –
UA
+ +
IB IC IN
Z Z Z N’
+
UB UC
结论 Y联接时，线电流等于相电流。
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②联接 + IA A' Z/3 I ab UA Z IB B' Z/3 Z + N’ UB Z I bc I ca ICC' Z/3
2. 三相电源的联接
（1）星形联接(Y联接) + A X Y -
–
–
A B C N
+
UA
UC
UA
+
N
UB UC
UB
B
Z –
+
C
X, Y, Z 接在一起的点称为Y联接对称三相 电源的中性点，用N表示。
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（2）三角形联接(联接)
Z A Z – + UA
A
C Y –
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H ( )
低通
H ( )
高通
0
H ( )
1
0
H ( )
1
0
带通
1
2
0
1
2
带阻
返 回
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ui
L
C
uo
ui
L
C
C
L
uo
L型
T型
ui
C
L
L
C
uo
π型
低通滤波器的单元电路
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ui
C
u L o
ui
C
C
LT型L来自uoL型C C
ui
⑤对称三相电源的相序 三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。 B 正序(顺序)：A—B—C—A C A A C 负序(逆序)：A—C—B—A B
相序的实际意义： A 1 B 2 C 3 D A 1 C 2 B 3 反转 D 三相电机
正转
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
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A'B '
B 'C '
C ' A'
a , Ib , Ic 相电流：流过每相负载的电流。 I
返 回
Iab , Ibc , Ica
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2. 相电压和线电压的关系 – UA
①Y联接
设 U AN U A U0
o
–
o
UB UC
UA B
IB
IA A UCA B
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–
–
3 ) 30 0 Z
3 Iab 30 0
A B C A
1. 名词介绍
–
– Z –
Y
UA
+ +
Z –
+ UA
N ①端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。 ②中线：中性点N引出线， 连接无中线。
返 回
UC
Y
–
+
UB
UC
X
– +
+
B
UB
C
上 页
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X
IA
– + + +
+ U U A B UCA A UA UA B UCA Y IB B X IB – U C B U BC UB + C UB Z – U BC IC Y UC C N IC U A , U B, U C ③相电压：每相电源的电压。
o
IA
A
UB U 120 o
–
–
用于对称星型负载和三角型负载。
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②联接电源始端末端要依次相连。 正确接法
UC
UA
U A U B U C 0
I
I =0
UB
电源中不会产生环流
错误接法
U A U B U C 2 U C
Y
Y
负载
电源
△ Y △ △
负载
注意
当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。
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–
UA
N –
–
A B C
Z Z Z
+ + +
三相四线制 N’
UB UC
Y
Y
–
UA
– –
A
三相三线制 Z Z Z
返 回 上 页 下 页
+ + +
Y
△
UB
B C
12.2
X
线电压(电流)与相电压(电流)的关系
uC
uA uB
o
返 回
t
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③相量表示
U A U0o UB U 120 UC U120
C U
120°
o
120°
UA
120°
o
B U
④对称三相电源的特点
A U B U
u A u B uC 0 U A U B U C 0
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' '
ZB ZC
ZCA U CA +
ZBC C'
,U ,U U AN BN CN 负载的相电压：每相负载上的电压。 U ,U ,U AB BC C A ,U ,U 负载的线电压：负载端线间的电压。 U
' ' ' ' '
N'
'
'
'
'
'
'
'
A , IB , IC 线电流：流过端线的电流。I