电工学_张南主编.ppt

电工技术 应用举例 (1) 电机控制 机床控制 生产过程自动化控制 楼宇电梯控制 . . . . . . 二、电路元件和电路模型 三、电路的工作状态 1－3 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 总可以等效变化成一个电阻。 1－5 结点电压法 当电路中支路较多，结点较少时 可选其中一个结点作参考点，求出其 他结点的相对于参考点的电压，进而 求出各支路电流。这种方法称为结点 电压（位）法。 2个结点的结点电压方程的推导： 例1： 例2: 例3: 1－6 叠加原理 对于线性电路，任何一条支路中 的电流，都可以看成是由电路中各个 电源（电压源或电流源）单独作用时， 在此支路中所产生的电流的代数和。 这就是叠加原理。 1－6 叠加原理 在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。 + B I2 R1 I1 E1 R2 A E2 I3 R3 + _ + _ 原电路 I2 R1 I1 R2 A B E2 I3 R3 + _ E2单独作用 + _ A E1 B I2 R1 I1 R2 I3 R3 E1单独作用 I2 I1 A I2 I1 + B I2 R1 I1 E1 R2 A E2 I3 R3 + _ + _ E1 + B _ R1 R2 I3 R3 R1 R2 A B E2 I3 R3 + _ 例 + - 10? I 4A 20V 10? 10? 迭加原理用求： I= ? I=2A I= -1A I = I+ I= 1A + 10? I′ 4A 10? 10? + - 10? I 20V 10? 10? 解： 应用迭加定理要注意的问题 1. 迭加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、 电流的变化而改变）。 2. 迭加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。 3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。 = + 4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。如： 5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。 设： 则： I3 R3 = + 补充 说明 齐性定理 只有一个电源作用的线性电路中，各支路 的电压或电流和电源成正比。如： R2 + - E1 R3 I2 I3 R1 I1 若 E1 增加 n 倍，各电流也会增加 n倍。 显而易见： 例 US =1V、IS=1A 时， Uo=0V 已知： US =10 V、IS=0A 时，Uo=1V 求： US =0 V、IS=10A 时， Uo=? US 线性无 源网络 UO IS 解：设 （1）和（ 2）联立求解得： 当 US =1V、IS=1A 时， 当 US =10 v、IS=0A 时， 例 ：电路如图，已知 E =10V、IS=1A ，R1=10? R2= R3= 5? ，试用叠加原理求流过 R2的电流 I2 和理想电流源 IS 两端的电压 US。 (b) E单独作用 (c) IS单独作用 (a) + – E R3 R2 R1 IS I2 + – US + – E R3 R2 R1 I2 + – US R3 R2 R1 IS I2? + – US ? 解：由图(c) 1.电压源 伏安特性 电压源模型 I U E U I RO + - E Ro越大 斜率越大 1－7 理想电压源和理想电流源 主要讲有源元件中的两种电源：电压源和电流源。 理想电压源 （恒压源）: RO= 0 时的电压源. 特点：(1）输出电 压不变，其值恒等于电动势。 即 Uab ? E； （2）电源中的电流由外电路决定。 I E + _ a b Uab 伏安特性 I Uab E 恒压源中的电流由外电路决定 设: E=10V I E + _ a b Uab 2? R1 当R1 R2 同时接入时： I=10A R2 2? 例 当R1接入时 ： I=5A 则： 恒压源特性中不变的是：_____________ E 恒压源特性中变化的是：_____________ I _________________ 会引起 I