电工技术第一章分校.pptVIP

1.5.2 基尔霍夫电流定律（KCL） 1．基尔霍夫电流定律内容 在任一瞬时，流入任意一个节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。即 或 2．推广应用：KCL也适用于包围几个节点的闭合曲面。如图所示，其中的虚线圈内可看成一个封闭面——闭合曲面。 i1+i2+i3=0 iB+ic-iE=0 1.5.3基尔霍夫电压定律（KVL） 1．定律内容 （1）任何时刻沿着任一个回路绕行一周，所有支路电压的代数和恒等于零，即 （2）若电路中只包含线性电阻和电压源，则回路中所有电阻上电压降的代数和恒等于回路中电压源电压的代数和，即 代数和正负号的确定：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；电压源的方向（低到高）与回路绕行方向一致时E 前取正号，相反时取负号。 代数和正负号的确定：先要任意规定回路绕行的方向及各支路（元件）电压的参考方向, 凡支路（元件）电压的参考方向与回路绕行方向一致者, 此电压前面取“+”号, 支路（元件）电压的参考方向与回路绕行方向相反者, 则电压前面取“-”号。 解：由KCL得出： 对回路Ⅰ由KVL得出： 例：如图所示电路中，已知 求： P22题1-8 1.7 独立电源—电压源与电流源 1.7.1 电压源 一、理想电压源 理想电压源特点 ： （1）其端电压恒定不变 或按某一定规律随时间变化 （2)其输出电流大小随外电路（负载)变动 （恒压源） P16例1-9 二、实际电压源 实际直流电压源模型的伏安关系为： 实际直流电压源模型的伏安特性曲线如图（b）所示: 开路：I=0，U=E,短路：U=0，I=E/RO；有载：U=E-IR 1.7.2 电流源 一、理想电流源 理想电流源特点 ： （1）其输出电流恒定不变或按某一定规律随时间变化 （2)其端电压大小随外电路（负载)变动 （恒流源） P18例1-10 二、实际电流源 实际直流电流源模型的伏安关系为： 实际直流电流源模型的伏安特性曲线如图（b）所示： 开路：I=0，U=IsRs ，短路：U=0,I=Is,有载：I=Is-U/Rs 例: 计算图 示电路中电流源的端电压U1, 5Ω电阻两端的电压U2和电流源、电阻、电压源的功率P1, P2, P3。 解： 电流源的电流、电压选择为非关联参考方向, 所以 P1=U1Is=13×2=26W (发出) 电阻的电流、电压选择为关联参考方向, 所以 P2=10×2=20W (接受) 电压源的电流、 电压选择为关联参考方向, 所以 P3=2×3=6W (接受) 补充：电路的3种状态及电气设备的额定值 一、电路的3种状态 开路又称为断路，是电源和负载未 接通时的工作状态。 1.开路状态 电源开路时的电路特征如下。 （1）电路中的电流I= 0。 （2）电源两端的开路电压UOC=E，负载两端的电压U=?0。 （3）电源产生的功率与负载转换的功率均为零，即 PE=P=0这种电路状态又称为电源的空载状态。 二、短路状态 电路中任何一部分负载被短接，使该两端电压降为零，这种情况称电路处于短路状态。 图（a）所示电路是电源被短接的情况，其等效电路如图（b）所示。 电源短路状态的特征如下: 电源的端电压U=0 电源发出及负载转换的功率均为零，即P=0；电源产生的功率全消耗在内阻上，即 三、有载工作状态 图（a）所示电路中，开关S闭合后，电源与负载接通构成回路，电路中产生了电流，并向负载输出电功率，即电路中开始了正常的功率转换，电路的这种工作状态称为有载工作状态。 电路有载工作状态的特征如下: ① 电路中的电流： ② 负载端电压： 电源的外特性曲线如图（b）所示。 ③ 功率平衡关系： 二、 电气设备的额定值 1．额定值 电气设备在给定的工作条件下正常运行而规定的容许值称为额定值。电气设备的额定值一般包括额定电压UN、额定电流IN和额定功率PN（对电源而言称为额定容量SN）。 （1）额定电流：电气设备在一定的环境温度条件下长期连续工作所容许通过的最佳安全电流。 （2）额定电压：电气设备正常工作时的端电压。 （3）额定功率：电气设备正常工作时的输出功率或输入功率。 2．额定工作状态 若电气设备正好在额定值下运行，这种在额定情况下的有载工作状态称为额定状态。这是一种使设备得到充分利用的经济、合理的工作状态。 电气设备工作在非额定状态时有以下两种情况。 （1）欠载：若电气设备在低于额定值的状态下运行称为欠载。这种状态下设备不能被充分利用，还有可能使设备工作不正常，甚至损坏设备。 （2）过载：电气设备在高于额定值（超负荷）下运行称为过载。若超过额定值不多，且持续时间不长，一般不会造成明