电工学(第七版)第二章:电路的分析方法
电工学第七版总复习.ppt

IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流.
L1
i1
+
u1
N–
iN
–
L3
u2 L2 + u+– 3
i2 i3
R3
R1
N R2
L1
i1
+
u1
N–
iN
–
L3
u2 L2 + u+– 3
i2 i3
R3
R1 N
R2
解:已知:U12
课后习题: 1.7.5 2.7.4 4.4.14 4.5.4(e)
7.4.11 7.5.4
0.88, Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9,Tmax/TN=2.2,求:
(1) 额定电流IN? (2) 额定转差率sN? (3) 额定转矩 TN 、最大转矩Tmax 、和起动转矩TN 。
解: (1) IN
P2 N
3U N cosN N
45 103
84.2 A
3 380 0.88 0.923
(a)
解:由图( b)
(b) E单独作用 将 IS 断开
(c) IS单独作用 将 E 短接
由图(c)
I2
I2
E 10
A
R2 RR3 3
R2 R3
55
IS 5
5
5
1A
1
0.5A
所以 I2 I2 I2 1A 0.5A 0.5A
对例4,已知 E =10V、IS=1A ,R1=10 , R2= R3= 5 ,试用戴维宁定理求流过 R2的电流 I2。
(1) 线电流 三相对称
电工学 秦曾煌第七版 第二章讲解

B+ D
+
4V
4 Ω 10V A -C
2A
3Ω
(2-28)
三、 两种电源的等效互换
Ia
RO
+
Uab
E
b
IS
I' a
RO'
Uab'
b
等效互换的条件:对外的端电压电流相等。
即:
I=I' Uab = Uab'
(2-29)
等效互换公式:
I
a
RO
+ E
Uab
-
b
Uab E I Ro
I +
U
R1 R2
Rn
_
特点:各电阻的电压是同一个电压。
(2-5)
等效电阻:
I
I
+ +
U
R1 R2
Rn
U
_
_
I = U / R1+ U / R2 +……+ U / Rn
I=U/R
1 1 1 1
n
1
R R1 R2
Rn 1 Ri
R
(2-6)
两个电阻并联时的等效电阻:
R R1R2 R1 R2
端电压Uab 可变 -----
输出端电压 U 的大小、 方向均由外电路决定。
(2-26)
例
a Is
R
Uab=?
I
_
E
+
电压源中的电流 如何决定?电流 源两端的电压等 于多少?
b
原则:Is不能变,E 不能变。
电压源中的电流 I = IS
电工学 第二章 电路的分析方法

例4、用叠加原理求图示电路中的I。 1mA 4kΩ + 10V - 2kΩ I 2kΩ
2kΩ
解:
电流源单独作用时 电压源单独作用时: 10 2 44 mA 1 257mA II 1 mA .0.25mA 4 2 [2+4//2] 4 4 2 [(2+2)//2] 2 I=I′+I″= 1.507mA
返回
第三节 电压源与电流源的等 效变换
等效变换的概念 二端电阻电路的等效变换 独立电源的等效变换 电源的等效变换 无源二端网络的输入电阻 和等效电阻
返回
一、等效变换的概念
1、等效电路
两个端口特性相同,即端口对外的 电压电流关系相同的电路,互为等效电 路。
返回
2、等效变换的条件 对外电路来说,保证输出电压U和 输出电流I不变的条件下电压源和电流 源之间、电阻可以等效互换。
1 1 2 2 S
-US+R2I2+R3I3+R4I4 =0
返回
第二节 叠加原理
叠加原理
原理验证
几点说明
返回
一、叠加原理
在由多个 独立电 源共同 作用的 线性 电路中,任一支路的电流(或电压)等于各 个独立电源分别单独作用在该支路中产 生的电流(或电压)的叠加(代数和) 。
不作用的恒压源短路,不作用的恒流 源开路。
US2单独作用
= 4/3A
返回
三、几点说明
叠加原理只适用于线性电路。
电路的结构不要改变。将不作用的恒压
源短路,不作用的恒流源开路。
最后叠加时要注意电流或电压的方向:
若各分电流或电压与原电路中电流或
电压的参考方向一致取正,否则取负。 功率不能用叠加原理计算。
电工学第七版 秦曾煌主编+高等教育出版社第2章电路分析方法

理想电压源(恒压源) 理想电压源(恒压源) I + E _ + U _ E RL O
电工技术
U
I
外特性曲线 内阻R 0; 特点: 特点: (1) 内阻R0 = 0; (2) 输出电压是一定值,恒等于电动势, 输出电压是一定值,恒等于电动势, 压是一定值 对直流电压, (对直流电压,有 U ≡ E。) 与恒压源并联的电路电压恒定; 与恒压源并联的电路电压恒定; (3) 恒压源中的电流由外电路决定。 恒压源中的电流由外电路决定。 V,接上R 恒压源对外输出电流。 例1: E = 10 V,接上RL 后,恒压源对外输出电流。 设 电压恒定, 电压恒定,电 V, 当 RL= 1 Ω 时, U = 10 V,I = 10A V, 当 RL = 10 Ω 时, U = 10 V,I = 1A 流随负载变化
1Ω
0.4Ω 0.4Ω 2Ω 2 1Ω
0.4Ω 0.4Ω
1Ω
由图: 由图: R12=2.68Ω Ω
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例2:计算下图电路中的电流 I1 。 a a I1 I1
4Ω 8Ω 4Ω
电工技术
Ra
d
5Ω
4Ω 4Ω
c
d
5Ω
Rc
c
Rb b
+
b + –
12V
–
12V
解:将联成∆形abc的电阻变换为Y形联结的等效电阻 将联成∆ abc的电阻变换为 的电阻变换为Y RabRca 4×8 Ra = = =2 Rab + Rbc + Rca 4 + 4 + 8 4×4 8×4 Rb = =1 Rc = =2 4+ 4+ 8 4+ 4+ 8
电工学ppt(第七版)第二章:电路的分析方法

返回
(b)
2.2电阻星形连结与三角形连结的等效变换
1
Y-变换
1
2
3
A
2
3
A
C
D B
Rd
C D
Rd
B
I
r2
+
1 r1 r3 3
Y- 等效变换
I
R12
+
1 R31
-
2
-
2
R23
3
r1 r2 R12 // R31 R23
原
则
r2 r3 R23 // R12 R31
1 1 1 1 E5 VB VA R R R R R5 4 5 3 3
其中未知数仅有:VA、VB 两个。
结点电位法列方程的规律
以A结点为例:
方程左边:未知节点的电
位乘上聚集在该节点上所 有支路电导的总和(称自 电导)减去相邻节点的电 E1 位乘以与未知节点共有支 路上的电导(称互电导)。
U Is I R0
我们可以用下面的图来表示这一伏安 关系 等效电流源
a I U R0
R0
E Is R0
+
a
负载两端的电压
和电流没有发生
RL
U
改变。
b
当R0 》 L 或R0=∞,这样的电源被称为理想电 R 流源,也称恒流源。理想电流源的特点是无论负载 或外电路如何变化,电流源输出的电流不变。
1 R7 3
R 3456 2
(d)
(c)
U 由(d)图可知 R 15 , I 2A R
由(b) 图可知
I
3V
电工学第七版总结

《电工学》上册总结第1章电路的基本概念与基本定律(1)电路模型及理想电路元件的特点(2)电压、电流参考方向的意义:.电流与电压参考方向的关联参考方向,“–”的意义,正负功率的含义。
参考方向:在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。
实际方向与参考方向一致,电流(或电压)值为正值;实际方向与参考方向相反,电流(或电压)值为负值。
电压电流方向一致;关联参考方向.方向相反流与电压参考方向的关联参考方向,“–”的意义,正负功率的含义。
参考方向;在分析与计算电路时,对电量任意假定的方向。
实际方向与参考方向一致,电流(或电压)值为正值;实际方向与参考方向相反,电流(或电压)值为负值。
电压电流方向一致;关联参考方向.方向相反。
(3)基尔霍夫定律:在任一瞬间,流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。
I= 0。
在任一瞬间,从回路中任一点出发,沿回路循行一周,则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。
U = 0(4)了解电功率和功率平衡的概念.(5)额定值的意义:电器在正常条件下正常工作的允许值。
(6)参考电位与各点电压的关系:各点至参考点间的电压即为各点的电位。
电路中两点间的电压值是固定的,不会因参考点的不同而变,即与零电位参考点的选取无关。
重点与难点:参考方向;基尔霍夫定律;电路中电位,功率的计算第2章电路的分析方法(1)实际电源的两种模型及其等效变换(2)支路电流法:网孔=支路-(节点-1)=b-(n-1)=方程数(3)结点电压法:U=[(E1/R1)+(E2/R2)+(E3/R3)]/[(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)+(1/R4)](4).叠加定理的内容及适用范围:对于线性电路,任何一条支路的电流,都可以看成是由电路中各个电源(电压源或电流源)分别作用时,在此支路中所产生的电流的代数和。
叠加原理只适用于线性电路。
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。
(5)戴维宁定理和诺顿定理的文字表述及应用:任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0 串联的电源来等效代替。
电工学电工技术第七版上册电子

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2.3 电源的两种模型及其等效变换
2.3.1 电压源模型
电压源是由电动势 E
+ E
和内阻 R0 串联的电源的 电路模型。
R0
I
+
U
RL
–
U 理想电压源 UO=E
电压源
O
I
IS
E R0
电压源的外特性
电压源模型
由上图电路可得: U = E – IR0 若 R0 = 0 理想电压源 : U E 若 R0<< RL ,U E , 可近似认为是理想电压源。
理想电流源(恒流源)
I
U
+
IS
U
RL
_
O
IS
I
特点: (1) 内阻R0 = ;
外特性曲线
(2) 输出电流是一定值,恒等于电流 IS ;
(3) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。
例1:设 IS = 10 A,接上RL 后,恒流源对外输出电流。
当 RL= 1 时, I = 10A ,U = 10 V 当 RL = 10 时, I = 10A ,U = 100V 电流恒定,电压随负载变化。
(1) 应用KCL列结点电流方程
对结点 a: I1 + I2 –I3 = – 7
因所选回路不包含
(2) 应用KVL列回路电压方程 恒流源支路,所以,
对回路1:12I1 – 6I2 = 42 对回路2:6I2 + 3I3 = 0
3个网孔列2个KVL方 程即可。
(3) 联立解得:I1= 2A, I2= –3A, I3=6A
12 I1
I3 支路数 b = 4,但恒流 3 源支路的电流已知, 则未
电工学秦曾煌第七版chapter2

_
I
I
IS
R I1
R1 IS
R
(a) b
(b) b
(c) b
解:(1)由电源的性质及电源的等效变换可得:
I1
U1 R1
10 1
A
10A
I I1 IS 10 2 A 6A
2
2
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a
a
+R1
I
I
_U1
IS
R
I1
R1 IS
R
(2)由图(a)可得:
(b) b
IR1 IS-I 2A-4A -4A
IR3
U1 R3
10 A 5
2A
理想电压源中的电流
I U1 IR3-IR1 2A-(-4)A 6A
理想电流源两端的电压
(c) b
UIS U R2 IS RI R2 IS 1 6V 2 2V 10V
2.2* 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia a
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
Rc 等效变换
C
Ib
RRbacbRca
Ic b
C
电阻Y形联结
电阻形联结
条 Ra Rb Rab //( Rca Rba ) 件 Rb Rc Rbc //( Rab Rba )
Ra Rc Rca //( Rab Rbc )
I
特点:
+ U –
+ U1 – – U2 +
1)各电阻一个接一个地顺序相联,各电阻
R1
中通过同一电流;
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-2
3
Y- 等效变换 I + 1
R12
R31
2
R23
3
r1 r2 R12 // R31 R23
原 则
r2 r3 R23 // R12R31
r1 r3 R31 // R12 R23
据此可推出两者的关系
1
r1
r2
r3
Y- 等效变换
R12
1 R31
2
3
2
R23
3
r1
R12
R12R31 R23 R31
所谓等效是指两 个电路的对外伏
安关系相同
返回
2.1.1 电阻的串联
如果电路中有两个或两个以上的电阻串 联,这些电阻的串联可以等效为一个电阻。
I
+
+
U
U-1 R1 +
-
U-2 R2
I +
U
R
伏安关系 U R1 R2 I RI
R R1 R2
两个串联电阻上的电压分别为:
I
+ U -
+
U-1 R1 + U-2 R2
r2
R23R12 R12 R23
R31
r3
R12
R23R31 R23 R31
R12
r1
r2
r1r2 r3
R23
r2
r3
r2 r3 r1
R31
r3
r1
r3r1 r2
1
r1
r2
r3
3
2
R23
3
当 r1 = r2 = r3 =r , R12 = R23 =R31 =R 时:
U
U
U O I S R0
I s R0 I
理
电
想
流
电
源
流
源
0
IS
U R0 R0
E R0 I s
I
E R0 I s
aI +
U RL
b
aI
+
U
RL
b
等效变换的注意事项
(1) “等效”是指“对外”等效(等效互换前后对外的伏--
特性一致),对内不等效。
aI
I' a
RO
Is
+
Uab RL
-E b
RO'
U1
R1I
R1 R1 R2
U
U2
R2 I
R2 R1 R2
U
2.1.2 电阻的并联
两个或两个以上的电阻的并联也可以用 一个电阻来等效。
I
+ I1
I2
I +
U
R1
R2
U
R
-
1 1 1 R R1 R2
-
上式也可写成 G G1 G2
式中G为电导,是电阻的倒数。在国际单位 制中,电导的单位是西门子(S)。
U
RL
b
Is
U R0
I
U I s R0 I
我们可以用下面的图来表示这一伏安
关系
等效电流源
U R0 R0
E R0 I s
aI +
a
U
RL
-
负载两端的电压 和电流没有发生 改变。
b
当R0 》RL 或R0=∞,这样的电源被称为理想电
流源,也称恒流源。理想电流源的特点是无论负载 或外电路如何变化,电流源输出的电流不变。
3V
R1 2 R2 2
R7 3 I5
I
R12 I12
I7 1
R3 4
3V
R7 R5
I 5 R34
3 6
2
R5 6 R4 4
R6 1
I (a)
R6 1
(b)
I
R12 I12
I7 1
3V
R 1•5
3V
R7 3
R 3456 2
(d)
(c)
由(d)图可知
R 1•5
,
I
U R
2A
由(b) 图可知
I
。
a I 等效电压源
aI
E
R0
U
RL
b
E
U
RL
R0
b
aI +
根据电压方程
E U
R0
U E IR0
RL作出电压源的外特性曲线
-
U
b
当R0 = 0 或R0《 RL 时,
这样的电压源被称为理想电 U O E
压源,也称恒压源。理想电压
源的特点是无论负载或外电
理想电压源
电 压 源
路如何变化,电压源两端的电 0
R12 I12
I7 1
3V
R7 R5
I 5 R34
3 6
2
R6 1
(b)
U I7 R7 1A
I12 I I7 1A
I5
R34 R6 R34 R6 R5
I12
1A 3
返回
2.2电阻星形连结与三角形连结的等效变换
1 Y-变换
1
2 C
3
2
A
D
Rd
C
B
3 A
D
Rd
B
I +1 r1
r2
r3
I' a
Uab' Is
b
IS
E Ro
E 0
(不存在)
(4) 进行电路计算时,恒压源串电阻和 恒流源并电阻两者之间均可等效变换 。RO和 RO'不一定是电源内阻。
一般不限于内阻R0 ,只要 一个电动势为E的理想电
压源和某个电阻R串联的
电路,都可以化为一个电
流为
I
的理想电流源和这
S
个电阻并联的电路。
a
a
E
IS
R
R
例题:
试用等效变换的方法计算图中1 电阻上 的电流I。
2 a
6V
4V
2A 6
1 I
3
4
b
具体步骤如下
解
2 a
2 A 3
2
4V 2 A 6
4
1 I
a
b
2 a
8V
4V
1 I
4V 4 A 2
1 I
2
4
4
b
b
a
2A 4
1A 4 1 I
b
I 3 2 2A 2 1
Uab' b RL
例如:RL 时 对内不等效
对外等效
RO中不消耗能量 RO'中则消耗能量
U ab U ab E I I 0
(2) 注意转换前后 E 与 Is 的方向
a
I
RO
Is
+
E
-b
I'
a
RO' b
a I RO
E
+b
I' a
Is
RO'
b
(3) 恒压源和恒流源不能等效互换
a I +
Eb
1
r= 3 R
2.3 电源的两种模型及其等效变换
一个电源可以用两种不同的电路 模型来表示。用电压的形式表示的称 为电压源;用电流形式表示的称为电 流源。两种形式是可以相互转化的。
返回
2.3.1 电压源
任何一个实际的电源,例如发电机、电
池或各种信号源,都含有电动势E和内R0 阻 ,可以看作一个理想电压源和一个电阻的串联
第2章 电路的分析方法
目录
2.1 电阻串并联连接的等效变换 2.2 电阻星形联接与三角形联接的等效 变换 2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加原理 2.7 戴维宁定理与诺顿定理
2.1 电阻串并联联接的等效变换
在电路中,电阻的联接形式是多种 多样的,其中最简单和最常用的是串联 与并联。具有串、并联关系的电阻电路 总可以等效变换成一个电阻电路。
压不变。
I
IS
E R0
2.3.2 电流源
电源除用电动势 E 和内阻R0串联的
电路模型表示以外,还可以用另一种电
路模型来表示。
aI
U
+
R0
R0
U
RL
E
R0 I s
-
b
图中负载两端电压和 电流的关系为
E
U E IR0
R0
将上式两端同除以 R0
可得出
U E I R0 R0
令
E R0
Is
则有
aI +
两个并联电阻上的电流分别为:
I
+ I1
I2
U
R1
R2
-
I1
R2 R1 R2
I
I2
R1 R1 R2
I
例题2.1
计算图中所示电阻电路的等效电阻R,并 求电流 I 和I5 。
I
R1 2
R2 2
3V
R7 3 I 5
R3 4
R5 6 R4 4
R6 1
解 可以利用电阻串联与并联的特征对电路进行简化
I