电工学第一章.ppt

1.5 电源有载工作、开路与短路 对于图1-2-5所示电路的一个回路，如图1-2-9所示，若选择顺时针方向作为绕行方向，则回路电压方程为 对于图1-2-5图电路的三个网孔，即图1-2-10所示，KVL方程为 注：对于图1-2-9所示回路的电压方程，很明显不是独立的。 *KVL也可以扩展到开口电路：对于图1-2-5(a)所示电路，取绕向为顺时针，如图1-2-5（b）说是则其AB两端电压为 或取左边开口回路，如图1-2-5（c）所示，则 例1-2-3如图1-2-11所示电路中，已知I2=0.6A，I3=0.4A，R7=10Ω，求电阻R7两端的电压U7。 例1-2-4 试写出图1-2-12（a）所示电路中三个网孔的KVL方程。若已知E1＝15V，I4=1.5A，R4=8Ω，求电压UAD＝？ 由KVL可得 例2： 例1-5-1 如图1-5-4所示电路，试求开关S断开与闭合的情况下A点的电位。 2.当S闭合时，其电路为图1-5-6所示,电流I为： 例1-5-2 电路如图1-5-7所示，试求A点的电位。 例1-5-3 试求如图1-5-8所示电路中A点的电位VA及各恒流源输出的功率，并判定它们是电源还是负载。 由于VA＝U2+2 × 10－3 ×1 ×103 例1-5-4 在图1-5-9所示电路中，求C点的电位。 解：对于假想的虚线围成的闭合面，有 I7＋I2＋I3=0 则： I7＝－ I2－I3 ＝－0.6－0.4 ＝－1A 由于U7和I7取关联方向，故 U7=I7R7=－1×10=－10V（负号说明实际方向与正方向相反） 解：列KVL方程时，取瞬时针方向为绕行方向，并先设定各支路电流的正方向，如图1-2-12(b)所示，则三个网孔的KVL方程为 UAD+I4R4=E UAD=E－I4R4 =15－1.5×8=3V 1.7 电路中电位的概念及计算 电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。 通常设参考点的电位为零。 1. 电位的概念 电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算； (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。 某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。 2. 举例 求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。 解： 设 a为参考点， 即Va=0V Vb=Uba= –10×6= ?60V Vc=Uca = 4×20 = 80 V Vd =Uda= 6×5 = 30 V　 设 b为参考点，即Vb=0V Va = Uab=10×6 = 60 V Vc = Ucb = E1 = 140 V Vd = Udb =E2 = 90 V　 b a c 20? 4A 6? 10A E2 90V ? ?? E1 140V 5? 6A ? ?? d Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V　 Uab = 10×6 = 60 V Ucb = E1 = 140 V Udb = E2 = 90 V　 结论： (1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变； (2) 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。 借助电位的概念可以简化电路作图 b c a 20? 4A 6? 10A E2 90V ? ?? E1 140V 5? 6A ? ?? d +90V 20? 5? +140V 6? c d 一般参考点选在电源负极相聚合的点。 例1: 图示电路，计算开关S 断开和闭合时A点 的电位VA 解: (1)当开关S断开时 (2) 当开关闭合时,电路 如图（b） 电流 I2 = 0， 电位 VA = 0V 。 电流 I1 = I2 = 0， 电位 VA = 6V 。 电流在闭合 路径中流通 2K? A + I1 2k? I2 – 6V (b) 2k? +6V A 2k? S I2 I1 (a) 电路如下图所示，(1) 零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。(2) 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？ A +12V –12V B RP R1 R2 12V ? ?– 12V ? ?– B A RP R2 R1 I 解：（1）电路如左图，零电位参考点为+12V电源的“–”端与–12V电源的“+”端的联接处。 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，回路中的电流 I 减小，所以A电位增高、B点电位降低。 （2） VA = – IR1 +12 VB = IR2 – 12 解：1.当S