电工基础教案第二章3
《电工电子技术基础》教案

《电工电子技术基础》教案一、教学目标1. 了解电工电子技术的基本概念、原理和应用。
2. 掌握电路的基本组成、分析和设计方法。
3. 熟悉常用电子元器件的特性、选用和应用。
4. 掌握电子电路的安装、调试和维护方法。
5. 培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
二、教学内容第一章:电工电子技术概述1.1 电工电子技术的定义和发展历程1.2 电工电子技术的应用领域1.3 电工电子技术的学习方法第二章:电路基本概念与分析方法2.1 电路的基本元素2.2 电路的基本定律2.3 电路的基本分析方法第三章:常用电子元器件3.1 电阻器3.2 电容器3.3 电感器3.4 二极管3.5 晶体管3.6 集成电路第四章:基本电路设计与应用4.1 放大电路4.2 滤波电路4.3 整流电路4.4 振荡电路第五章:电子电路安装与调试5.1 电子电路安装方法5.2 电子电路调试与故障排查5.3 电子电路维护与保养三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学模式,使学生掌握基本概念和原理。
2. 通过实验和项目案例,培养学生的动手能力和实际应用能力。
3. 采用小组讨论、问题解答等方式,激发学生的思考和创新意识。
4. 定期进行考核,了解学生的学习进度和掌握情况。
四、教学资源1. 教材:《电工电子技术基础》2. 实验设备:电路实验箱、电子元器件、测试仪器等3. 网络资源:相关课件、视频、案例等五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况、实验报告等2. 考试成绩:期末考试、期中考试等3. 综合评价:实践能力、创新意识、团队协作精神等六、教学安排第六章:交流电路6.1 交流电的基本概念6.2 交流电路的参数6.3 交流电路的分析和设计6.4 交流电路的实际应用第七章:电机与控制7.1 电机的基本原理和结构7.2 电机的运行和控制7.3 常用电机及其应用7.4 电机控制电路的设计与分析第八章:电力电子技术8.1 电力电子器件8.2 电力电子电路的基本拓扑8.3 电力电子电路的设计与应用8.4 电力电子技术的实际应用案例第九章:信号与系统9.1 信号的分类与分析9.2 线性系统的时域分析9.3 线性系统的频域分析9.4 数字信号处理基础第十章:电工电子技术实验与实践10.1 实验目的与要求10.2 实验内容与步骤10.3 实验数据的处理与分析六、教学方法6. 采用案例教学,结合实际应用,使学生更好地理解交流电路、电机与控制、电力电子技术等知识。
中职《电工基础》教案

电工基础教案使用教师:xxx教学重点及学时安排第一章 认识电路1、 “理想电路模型”概念的建立。
2、 理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。
3、 理解、欧姆定律(全电路、部分电路欧姆定律)。
1、 了解电路的组成、电路的三种状态和电气设备额定值的意义。
2、 掌握电路的基本概念:电动势、电流、电压、电位、电阻、电能、电功率。
3、 掌握、欧姆定律、最大功率输出定理,了解电阻与温度的关系。
第二章 简单的直流电路1、 运用电阻串联分压关系和并联分流关系解决电阻电路问题。
2、 熟练分析计算电路中各点电位。
3、 应用支路电流法分析计算简单的复杂电路。
1、 掌握电阻串联分压关系和并联分流关系。
2、 学会分析计算电路中各点电位。
3、 掌握万用表的应用。
第三章 复杂的直流电路1、基尔霍夫定律及其运用,学会运用支路电流法分析计算简单的复杂电路。
2、电压源、电流源的等效变换。
3、掌握戴维宁定理及其应用1、掌握基尔霍夫定律及其运用,学会运用支路电流法分析计算简单的复杂电路(只含两个网孔)。
2、掌握电压源、电流源的等效变换。
3、掌握戴维宁定理及其应用4、掌握叠加定理及其应用。
第四章 电容1、 理解电容的充放电过程。
2、 初步建立交流电路的概念。
1、 理解电容的概念及其计算。
2、 掌握电容器串、并联的性质及等效电容的计算。
3、 了解电容充电和放电过程,电容充放电过程中能量转换规律。
第五、六章 磁场与电磁感应1、 用愣次定律判断感应电流和感应电动势方向。
2、 自感现象、互感现象及相关计算。
1、 了解载流体与线圈产生的磁场,会用右手定则判断其磁场方向。
2、 理解磁感应强度、磁通、磁导律、磁场强度的概念。
3、 理解电磁感应现象,掌握产生电磁感应的条件及感应电流方向的判断。
4、 *理解自感、互感现象,了解自感现象和互感现象在生产、生活中的应用与危害。
5、 了解线圈中磁场能的概念,及在电路中磁场能与电能的转化规律。
第七、八章 正弦交流电路1、 理解相位差的概念。
《电工基础》教案第二章

第二章电阻电路分析重点1.电阻的等效变换;2.电源的等效变换。
3.KCL和KVL独立方程数的概念;4.支路法、网孔法、节点法等复杂电路的方程法;5.叠加定理;6.戴维宁定理和诺顿定理;7.最大功率传输定理。
难点1.理解电阻的串联与并联;2.对称电路;3.星形连接与三角形连接的等效变换计算公式;4.电流源与电压源等效变换时方向的判定。
5.独立回路的确定;6.含独立电源的结点电压方程和回路电流方程的列写;7.各电路定理的应用条件;8、正确作出戴维南定理的等效电路。
2 . 1 电阻的串联和并联一、等效变换一个二端网络的端口电压电流关系和另一个二端网络的端口电压电流关系相同,这两个二端网络叫做等效网络。
一个内部没有独立源的电阻性二端网络,总有一个电阻元件与之等效,这个电阻元件的电阻值等于该网络关联参考方向下端口电压与端口电流的比值,叫做该网络的等效电阻或输人电阻,用Ri表示,Ri也叫总电阻。
二、电阻的串联成串相连,中间没有分支的一些二端元件叫串联的元件。
主要特点:串联电阻的电流相等,这个二端网络的端口电压等于各电阻电压之和。
等效电阻为:三、电阻的并联两个端钮分别连在一起的一些二端元件叫并联的元件。
主要特点:并联电阻的电压相等,这个二端网络的端口电流等于各个电阻电流之和。
等效电阻为:四、电阻的混联混联电阻是指串联电阻和并联电阻组合成的二端网络。
分析混联电阻的一般步骤如下:1)计算各串联电阻、并联电阻的等效电阻,再计算总的等效电阻。
2)由端口激励计算端口响应。
3)根据串联电阻的分压关系、并联电阻的分流关系逐步算出各部分的电压、电流。
2 . 2 电阻的Y连接和Δ连接及其等效变换一、电阻的Y连接和Δ连接有两种最简单的电阻网络。
一种如下图(a),三个电阻Ra 、Rb 、Rc的一端连在一起,另一端分别为网络的三个端钮 a 、b 、c,这种三端网络叫做电阻的星形联接,也叫Y 联接。
另一种如图( b ) ,三个电阻Rab 、Rbc、Rca 接成一个回路,而三个联接点就是网络的三个端钮,这种网络叫做电阻的三角形联接,也叫△联接。
中职《电工基础》教案

中职《电工基础》教案第一章:电工基础概述教学目标:1. 了解电工基础的基本概念和电工元件。
2. 掌握电路的基本定律和电路的基本分析方法。
教学内容:1. 电工基本概念:电流、电压、电阻、电功率、电能等。
2. 电工元件:电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
3. 电路的基本定律:欧姆定律、基尔霍夫定律、电路的功率定律等。
4. 电路的基本分析方法:节点分析法、回路分析法、叠加原理、戴维南-纳恩定理等。
教学方法:1. 采用多媒体教学,通过动画和图片等形式直观展示电工元件和电路。
2. 结合实例进行讲解,让学生更好地理解和掌握电工知识。
3. 引导学生进行实验操作,增强实践能力。
教学评价:1. 课堂提问:了解学生对电工基础知识的掌握情况。
2. 课后作业:巩固学生对电工知识的理解和应用能力。
第二章:直流电路教学目标:1. 掌握直流电路的基本概念和分析方法。
2. 学会使用万用表等工具进行直流电路的测量。
教学内容:1. 直流电路的基本概念:直流电源、直流电阻、直流电流等。
2. 直流电路的分析方法:基尔霍夫定律、欧姆定律等。
3. 直流电路的测量工具:万用表、示波器等。
4. 直流电路的测量方法:电压测量、电流测量、电阻测量等。
教学方法:1. 结合实物进行讲解,让学生更好地理解和掌握直流电路的知识。
2. 进行实验室实践,让学生亲自动手操作,提高实践能力。
3. 采用案例分析法,让学生解决实际问题,培养学生的分析和解决问题的能力。
教学评价:1. 课堂提问:了解学生对直流电路的基本概念和分析方法的掌握情况。
2. 实验报告:评价学生在实验室实践中的表现和解决问题的能力。
第三章:交流电路教学目标:1. 了解交流电路的基本概念和特点。
2. 掌握交流电路的分析方法和测量技巧。
教学内容:1. 交流电路的基本概念:交流电源、交流电压、交流电流等。
2. 交流电路的特点:周期性、频率、相位等。
3. 交流电路的分析方法:基尔霍夫定律、欧姆定律等。
电工技术基础教案,安全用电教案

电工技术基础教案,安全用电教案第一章:电工基础知识1.1 电流、电压和电阻的概念电流:电荷的流动称为电流。
电压:电压是推动电荷流动的力,单位是伏特(V)。
电阻:电阻是阻碍电流流动的物体或电路部分的特性,单位是欧姆(Ω)。
1.2 电路的组成部分电源:提供电能的设备,如电池、发电机等。
负载:消耗电能的设备,如灯泡、电动机等。
导线:连接电源和负载,传输电能。
开关:控制电路的通断。
第二章:电工工具和设备2.1 电工工具螺丝刀:用于拧紧或松开螺丝。
扳手:用于拧紧或松开螺丝和螺母。
剥线钳:用于剥掉电线绝缘层。
测电笔:用于检测电路是否带电。
2.2 电工设备断路器:用于保护电路,当电流超过额定值时自动断开。
保险丝:用于保护电路,当电流超过额定值时熔断。
电能表:用于测量电能消耗。
电压表:用于测量电压。
第三章:照明电路3.1 单控照明电路单控照明电路由一个开关控制一个灯泡。
电路包括电源、开关、灯泡和导线。
3.2 双控照明电路双控照明电路由两个开关控制一个灯泡。
电路包括电源、开关、灯泡和导线。
第四章:家庭电器4.1 电冰箱电冰箱是一种制冷设备,用于保存食品和饮料。
电路包括电源、压缩机、冷凝器、蒸发器和温控器。
4.2 洗衣机洗衣机是一种清洁设备,用于清洗衣物。
电路包括电源、电机、传动装置、水位器和定时器。
第五章:安全用电5.1 触电的危险性触电可能导致严重的伤害甚至死亡。
必须遵守安全操作规程,确保自身安全。
5.2 防止触电的措施在操作电路时,确保断开电源开关。
使用绝缘工具和设备,避免直接接触带电部分。
定期检查电路和设备,确保没有破损和漏电情况。
第六章:电工测量与测试6.1 测量工具的使用介绍如何使用电压表、电流表、万用表等测量工具。
讲解测量工具的正确接线和使用方法。
强调测量时的安全注意事项。
6.2 测量电路参数学习如何测量电压、电流、电阻等电路参数。
理解并应用欧姆定律、功率公式等基本电学公式。
练习解决实际电路问题,如计算电路中的电流和电压。
中职《电工基础》教案

中职《电工基础》教案第一章:电工基础知识1.1 电流、电压和电阻的概念电流:电荷的定向移动形成电流,单位是安培(A)。
电压:电源推动电荷移动的能力,单位是伏特(V)。
电阻:阻碍电流流动的性质,单位是欧姆(Ω)。
1.2 欧姆定律欧姆定律公式:U = IR,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
欧姆定律的应用:计算电路中的电压、电流和电阻。
第二章:电工元件2.1 电阻器电阻器的种类:固定电阻器、可变电阻器、线绕电阻器等。
电阻器的选用:根据电路要求选择合适的电阻值和功率。
2.2 电容器电容器的种类:固定电容器、可变电容器、电解电容器等。
电容器的作用:储存电能、滤波、耦合等。
2.3 电感器电感器的种类:固定电感器、可变电感器、线圈等。
电感器的作用:储存磁场能量、滤波、延迟等。
第三章:简单电路分析3.1 串联电路串联电路的特点:电流相同、电压分配。
串联电路的计算:总电阻、总电流、总电压等。
3.2 并联电路并联电路的特点:电压相同、电流分配。
并联电路的计算:总电阻、总电流、总电压等。
3.3 混合电路混合电路的特点:串联和并联的组合。
混合电路的计算:应用基尔霍夫定律和欧姆定律分析电路。
第四章:电工测量4.1 电流表和电压表电流表的使用:串联在电路中,量程选择合适。
电压表的使用:并联在电路中,量程选择合适。
4.2 电能表电能表的作用:测量电路消耗的电能。
电能表的使用:串联在电路中,正确接线。
4.3 多用电表多用电表的作用:测量电流、电压、电阻等。
多用电表的使用:正确选择测量功能和量程。
第五章:安全用电知识5.1 触电的危险性触电的危险:电流通过人体造成伤害甚至致命。
预防触电的措施:保持电路干燥、使用绝缘工具等。
5.2 安全用电规则遵守安全用电规则:不私拉乱接电源、使用合格电器产品等。
紧急情况处理:发生触电事故时,立即切断电源并进行急救。
第六章:交流电基础6.1 交流电的特点交流电的方向和大小随时间变化。
交流电的周期和频率:周期是电流一个完整的正负变化所需的时间,频率是单位时间内周期的个数,单位是赫兹(Hz)。
电工基础教案瞬态过程的基本概念
电工基础教案-瞬态过程的基本概念第一章:瞬态过程简介1.1 教学目标1. 了解瞬态过程的定义及其在电工学中的应用。
2. 掌握瞬态过程的基本特征和分类。
1.2 教学内容1. 瞬态过程的定义及分类2. 瞬态过程的基本特征3. 瞬态过程在电工学中的应用举例1.3 教学方法1. 采用讲解、案例分析相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图、公式等方式直观展示瞬态过程的特点。
1.4 教学评估1. 课堂互动:请学生举例说明瞬态过程在实际生活中的应用。
2. 课后作业:要求学生分析并解答相关习题。
第二章:瞬态响应2.1 教学目标1. 了解瞬态响应的定义及其与瞬态过程的关系。
2. 掌握常用的瞬态响应分析方法。
2.2 教学内容1. 瞬态响应的定义及与瞬态过程的关系2. 常用的瞬态响应分析方法3. 瞬态响应在电工学中的应用举例2.3 教学方法1. 采用讲解、案例分析相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图、公式等方式直观展示瞬态响应的特点。
2.4 教学评估1. 课堂互动:请学生举例说明瞬态响应在实际生活中的应用。
2. 课后作业:要求学生分析并解答相关习题。
第三章:RC电路的瞬态响应3.1 教学目标1. 了解RC电路的基本概念及其在电工学中的应用。
2. 掌握RC电路的瞬态响应分析方法。
3.2 教学内容1. RC电路的基本概念2. RC电路的瞬态响应分析方法3. RC电路的瞬态响应在电工学中的应用举例3.3 教学方法1. 采用讲解、案例分析相结合的方式进行教学。
2. 通过示意图、公式等方式直观展示RC电路的瞬态响应特点。
3.4 教学评估1. 课堂互动:请学生举例说明RC电路在实际生活中的应用。
2. 课后作业:要求学生分析并解答相关习题。
第四章:RLC电路的瞬态响应4.1 教学目标1. 了解RLC电路的基本概念及其在电工学中的应用。
2. 掌握RLC电路的瞬态响应分析方法。
4.2 教学内容1. RLC电路的基本概念2. RLC电路的瞬态响应分析方法3. RLC电路的瞬态响应在电工学中的应用举例4.3 教学方法1. 采用讲解、案例分析相结合的方式进行教学。
《电工基础》(劳动第五版)课件——第二章
第二章 简单直流电路的分析
§2—2 电阻的连接
1.掌握电阻串、并联电路的特点及其应用。 2.能综合运用欧姆定律和电阻串、并联关系分析计 算简单电路。
第二章 简单直流电路的分析
一、电阻的串联 像这样把多个元件逐个顺次连接起来,就组成了
串联电路。
串联而成的装饰小彩灯电路
第二章 简单直流电路的分析
电阻的串联电路
第二章 简单直流电路的分析
§2—1 全电路欧姆定律 §2—2 电阻的连接 §2—3 直流电桥
第二章 简单直流电路的分析
§2—1 全电路欧姆定律
1.掌握全电路欧姆定律。 2.能用全电路欧姆定律分析电路的三种工作状态。 3.掌握测量电源电动势和内阻的方法。
第二章 简单直流电路的分析
一、部分电路欧姆定律 欧姆定律的内容是:导体中的电流与导体两端的电压
第二章 简单直流电路的分析
【例】 在图示电路中,设电阻R1=14Ω ,R2=9Ω 。当 开关SA 接到位置1时,由电流表测得I1=0.2A;接到位置2 时,测得I2=0.3A。求电源电动势E 和内电阻r。
解:根据全电路欧姆定律,可列出联立方程:
消去E,解得
把r 值代入E=I1R1+I1r 或E=I2R2+I2r,可得
第二章 简单直流电路的分析
【例】 灯泡A的额定电压U1=6V,额定电流I1 =0.5A;灯泡B的 额定电压U2=5V,额定电流I2 =1A。现有的电源电压U=12V,如何
接入电阻可使两个灯泡都能正常工作?
解:利用电阻串联的分压特点,将两个灯泡分别串上R3与R4再
予以并联,然后接上电源。下面分别求出使两个灯泡正常工作
电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源的外特 性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲线。
大学电工基础教案
一、课程信息课程名称:电工基础适用专业:电气工程及其自动化、电子信息工程等相关专业教学目标:1. 理解电路的基本概念、基本定律和基本分析方法。
2. 掌握电路元件的特性和参数,以及电路的基本分析方法。
3. 熟悉电路图绘制和电路分析的基本步骤。
4. 培养学生解决实际电路问题的能力。
二、教学重点与难点重点:1. 电路元件的特性和参数2. 电路的基本分析方法3. 电路图绘制难点:1. 电路复杂问题的分析2. 电路分析方法的选择和应用三、教学内容第一章:电路基本概念1. 电路的定义和组成2. 电路元件及其分类3. 电路的基本定律:基尔霍夫定律、欧姆定律4. 电路的串并联关系教学过程:1. 导入:通过实例介绍电路在日常生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:讲解电路的基本概念、电路元件及其分类、电路的基本定律和电路的串并联关系。
3. 练习:布置课后练习题,巩固所学知识。
第二章:电路元件1. 电阻元件:线性电阻、非线性电阻2. 电感元件:线性电感、非线性电感3. 电容元件:线性电容、非线性电容4. 电路元件的参数:电阻、电感、电容教学过程:1. 导入:通过实例介绍电路元件在电路中的作用。
2. 讲解:讲解电路元件的种类、特性和参数。
3. 练习:布置课后练习题,巩固所学知识。
第三章:电路分析方法1. 欧姆定律的应用2. 基尔霍夫定律的应用3. 电路的等效变换4. 电路的叠加原理教学过程:1. 导入:通过实例介绍电路分析方法在电路分析中的应用。
2. 讲解:讲解欧姆定律、基尔霍夫定律、电路的等效变换和电路的叠加原理。
3. 练习:布置课后练习题,巩固所学知识。
第四章:电路图绘制1. 电路图的符号2. 电路图的绘制规则3. 电路图的简化教学过程:1. 导入:通过实例介绍电路图在电路分析中的作用。
2. 讲解:讲解电路图的符号、绘制规则和简化方法。
3. 练习:布置课后练习题,巩固所学知识。
四、教学评价1. 课后作业:检查学生对知识点的掌握程度。
电工基础教案(最终版)
电工基础教案(最终版)第一篇:电工基础教案(最终版)电工基础概念一、物质结构自然界的一切物质都是由分子组成.原子核(带正点荷)即:分子-----原子电子(带负电荷)自由电子--------在原子之间自由运动的电子。
二、物体的带电电荷有两种:1、正电荷2、负电荷电荷的性质: 同性电荷相排斥,异性电荷相吸引。
电荷的分离方法:摩擦生电,静电感应,电磁感应,光电感应,热电感应,化学效应等。
三、电场、电场强度我们知道相排斥或吸引使物体之间有力的作用。
电场--------带电体周围存在着斥力或引力的范围。
电场的特性--------对处于电场中的电荷产生作用力。
▪▪▪▪▪▪▪▪电场力--------电场的作用力。
电场强度---------电荷在电场中受力大小和带电体所带电荷多少成正比。
电场强度方向--------正电荷所受的方向。
电位:N/C V/M四、电流电流--------电流方向--------规定以正电荷运动的方向。
电流强度--------每秒钟通过导线中某一截面的电荷量。
公式: I = Q/T(A)Q---电荷量(库仑)T---时间(秒)单位换五、电位和电位差(电压)电位------电场中某点和参考点。
(零电位点)之间的电压。
电位差------电路中任意两点之间的电位之差叫电位差,或叫电压。
用U表示,单位:伏特(V)区别:电位与零电位选择有关、电压与零电位选择有关。
六、电阻电阻------导体对电流的阻碍作用,用R或r表示。
电位: 单位换算: 1(kΩ)= 103(Ω)1(MΩ)= 103(kΩ)= 106(Ω)公式:R =ρ式中:R-------电阻Ω ρ-----电阻率Ω.mm2/m L------导体长度 M S-----导体截面积 mm 直流电路一、电路的组成:由电源、负载、导线和开关等组成。
二、电路定律; U E 部分:;全电路: R R + r2、基尔霍夫定律:(1)第一定律(节点电流定律)支路每条分支。
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′′ ′′ U R2 = I R2 R2 = 2 × 4 = 8(V)
′′ ′′ U R4 = I R4 R4 = 2 × 4 = 8(V)
′′ ′′ U R3 = I R3 R3 = 1 × 8 = 8(V)
(4)将IS1、US2单独作用时的结果叠加,同时考虑到总量与分量参 考方向之间的关系,可以得到两个电源同时作用于电路时,电 路各部分的电流和电压为:
I1 IR1 IS1 R1 R3
I2 I 3 R2 US2 R4 I4 (a) IS1 R1
I' 1 I' R1 R3
I' 2 I' 3 R2 R1 R4 I' 4
I'' 1 I'' R1 R3
I'' 2 I'' 3R2 US2 R4 I'' 4 (c)
(b)
I 1 = I 1′ + (− I 1′′) = 3 − 1 = 2(A)
R′ 2.67 I S1 = × 4.5 ≈ 1.5(A ) R3 8 R′ 2.67 ′ ′ ′ I 2 = I R2 = I R4 = I S1 = × 4.5 ≈ 1.5(A) R2 + R4 4+4 ′ ′ I 3 = I R3 =
′ ′ I 1′ = I 2 + I 3 = 1.5 + 1.5 = 3(A)
第二节 支路电流法
1.支路电流法:以支路电流作为未知变量,利用基尔霍夫定律列写 方程组,并求解电路的方法,叫做支路电流法 2.支路电流法求解电路的方法: ( 1)先找出电路中一共有几条支路,然后设每个支路电流为未知 要求量,并在相应的支路处标出各个电流 (2)然后标出电路中的节点,然后据KCL列写方程。注:因为在 电路中若有n个节点,只能列出(n-1)个独立的节点方程,所以在列 KCL方程时只要列(n-1)个节点方程就可。
代入数据得
I1 + I 2 − I 3 = 0 8 I 1 + 8 I 3 − 36 = 0 − 4 I 2 + 24 − 4 I 2 − 8 I 3 = 0
整理为
I1 + I 2 − I 3 = 0 8 I 1 + 8I 3 = 36 − 8I 2 − 8 I 3 = −24
解之,得
明:
I1 a R1 I3 b R2 I2 c
US1
R3
US2
R4 f e d
(1)从电路中可看出共有3条支路,标上其支路电流分别为I1,I2,I3。 如图所示 (2)从电路可看出一共有两个节点e,b。可用其中的任何一个列写 KCL方程,若用节点b,则有:I 1 + I 2 − I 3 = 0 (3) 在电路中找出两个网孔,分别为abefa,bcdeb,标出其网孔的绕 行方向如图所示,据KVL列回路方程,则有:
第二节 支路电流法
1.支路电流法:以支路电流作为未知变量,利用基尔霍夫定律列写 方程组,并求解电路的方法,叫做支路电流法 2.支路电流法求解电路的方法: ( 1)先找出电路中一共有几条支路,然后设每个支路电流为未知 要求量,并在相应的支路处标出各个电流 (2)然后标出电路中的节点,然后据KCL列写方程。注:因为在 2 KCL 电路中若有n个节点,只能列出(n-1)个独立的节点方程,所 以在列KCL方程时只要列(n-1)个节点方程就可。 (3)找出电路中的网孔,并且标出网孔的绕行方向,然后据 KVL 列写出回路方程。 (4)将(2)(3)步中列出的方程组成一个方程组,求解出支 路
IS1单独作用时,各电阻上的电压分别为 ′ ′ U R1 = I R1 R1 = 1.5 × 8 = 12( V )
I1 IR1 IS1 R1 R3
I2 I 3 R2 US2 R4 I4 (a) IS1 R1
I' 1 I' R1 R3
I' 2 I' 3 R2 R1 R4 I' 4
I'' 1 I'' R1 R3
解:(1)画出各电源单独作用时的分解电路,如图(b)、(c) 所 示。其中(b)图是电流源IS1单独作用时的等效电路,电压 源US2相当于短路;(c)图是电压源US2单独作用时的等效电
I1 IR1 IS1 R1 R3
I2 I 3 R2 US2 R4 I4 (a) IS1 R1
I' 1 I' R1 R3
′ ′′ U R2 = (−U R2 ) + U R2 = −6 + 8 = 2(V)
′ ′′ U R4 = (−U R4 ) + U R4 = −6 + 8 = 2(V)
应用叠加定理分析计算电路时,应注意以下几点: (1)叠加定理只适用于多电源的线性电路,不适用于非线性电 路。 (2)对于多电源线性电路,叠加定理只能用来计算电路中的电压 和 电流,功率计算不能叠加。 (3)在合成各个电源单独作用所产生的电压或电流时,要注意总 量 与分量参考方向之间的关系。当分量参考方向与总量参考方向 一致时,该分量取正值;反之,取负值。
I1 IR1 IS1 R1 R3
I2 I 3 R2 US2 R4 I4 (a) IS1 R1
I' 1 I' R1 R3
I' 2 I' 3 R2 R1 R4 I' 4
I'' 1 I'' R1 R3
I'' 2 I'' 3R2 US2 R4 I'' 4 (c)
(b)
′ ′′ I 3′ = I R3 = 1(A) US2单独作用时,各电阻上的电压分别为
′ ′ I 2 = (− I 2 ) + I 2′ = −1.5 + 2 = 0.5(A)
′ ′ I 3 = I 3 + I 3′ = 1.5 + 1 = 2.5(A)
′ ′′ U R1 = U R1 + U R1 = 12 + 8 = 20(V)
′ ′′ U R3 = U R3 + U R3 = 12 + 8 = 20(V)
I3=2.5A
第三节
叠加定理
1.叠加定理的内容:当线性电路中有多个电源同时作用时,各支路 的电流或电压等于各个电源单独作用时,在该 支 路产生的电流或电压的代数和(叠加)。 说明:(1)所谓电源单独作用,是指电路中的某一个电源作用, 而 其他电源不作用。如果电压源不作用,相当于短路;如 果电流源不作用,相当于开路。 (2)应用叠加定理可以将一个复杂的电路,分成几个简单 的电路研究,然后将这些简单电路的计算结果综合起 来,便可求得原复杂电路中电流和电压 下面举例说明,应用叠加定理求解电路的过程。
对网孔abefa: I 1 R1 + I 3 R3 − U S1 = 0 对网孔bcdeb:
− I 2 R2 + U S2 − I 2 R4 − I 3 R3 = 0
(4)将节点方程与回路方程组成方程组如下:
I1 + I 2 − I 3 = 0 I 1 R1 + I 3 R3 − U S1 = 0 − I 2 R2 + U S2 − I 2 R4 − I 3 R3 = 0
据该方程组就可求解出三个支路电流 【例2.5】 如图电路中,已知US1=36V,US2=24V,R1=8 , R2=4 ,R3=8 ,R4=4 ,试求各支路电流I1、I2、I3。
解:由节点b的节点电流方程和网孔abefa及网孔bcdeb的回路电压 方 程,组成的如下方程组
I1 + I 2 − I 3 = 0 I 1 R1 + I 3 R3 − U S1 = 0 − I 2 R2 + U S2 − I 2 R4 − I 3 R3 = 0
I' 2 I' 3 R2 R1 R4 I' 4
I'' 1 I'' R1 R3
I'' 2 I'' 3R2 US2 R4 I'' 4 (c)
(b)
(2)(b)图中总电阻
R′ =
1 1 1 1 + + R1 R3 R2 + R4
=
1 1 1 1 + + 8 8 4+4
≈ 2.67(Ω)
R′ 2.67 ′ I R1 × 4.5 ≈ 1.5(A) 由并联电路的分流公式可得, = I S1 = R1 8
R ′′ = R1 R3 8×8 + R2 + R4 = + 4 + 4 = 12(Ω) R1 + R3 8+8 U 24 ′′ = I R2 = I R4 = S2 = ′′ ′′ I2 = 2( A) R ′′ 12
由并联电路的分流公式可得
R1 R3 8×8 ′′ R13 R1 + R3 ′′ ′ ′ I 1′′ = I R1 = I 2′ = I 2′ = 8 + 8 × 2 = 1(A) R1 R1 8
【例2.6】 如图电路中,已知IS1=4.5A,US2=24V,R1=8 , R2=4 ,R3=8 ,R4=4 ,试应用叠加定理,求电流 I1、I2、I3及各电阻上的电压。
I1 IR1 IS1 R1 R3 R4 I4 (a) (b) I2 I 3 R2 US2 IS1 R1 I' 1 I' R1 R3 R4 I' 4 (c) I' 2 I' 3 R2 R1 I'' 1 I'' R1 R3 R4 I'' 4 I'' 2 I'' 3R2 US2
I'' 2 I'' 3R2 US2 R4 I'' 4 (c)