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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 . . . . . . 第一章 电路的基本概念 1.1 电路的作用和组成 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻、电容和电感元件 1.4 电源元件 1.5 电路的工作状态 1.6 电路的基本定律 1.7 电路中电位的概念及计算 本章的基本要求: 一、理解电压与电流参考方向的意义 二、能正确而熟练的应用电路基本定律 三、了解电路的三种状态及额定值的意义 四、会计算电路中某点的电位 1.1 电路的作用和组成 电路:由各种元件相互连接而构成的电流的通路。 二、电路的组成及模型: 1、组成:电源、负载和中间环节。 2、模型: 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模 型化,用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来 模拟实际电路中的器件,从而构成与实际电路相对应的电 路模型。 几个概念: 激励:作用于电路上的电源或信号源的电压或电流, 也称为输入。 1.2 电路的基本物理量 一、电流及其参考方向: 6、表示方法: a、用箭头来表示,箭头的方向为其参考方向; b、用双下标表示,例如Iab表示电流参考方向由a指向b。 二、电压和电动势及其参考方向: (1)电压:电场力把电位正电荷从电路中的一点移到 另外一点所作的功,为这两点之间的电压。 (6)表示方法: a、用极性“+”、“-”表示,参考方向由正指向负; b、用双下标表示,例如Uab表示其参考方向由a指向b。 三、电功率: 1、概念:描述电路元件中电能变换的速度,其值为单位时 间内元件所吸收或输出的电能。 1.3 电阻、电感和电容元件 一、电阻元件: 二、电容元件: 线性电容元件:库伏特性曲线在u-q平面上为通 过原点的直线。 三、电感元件: 线性电感元件:韦安特性曲线在i-?平面上为通过 原点的直线。 1.4 电源元件 能够独立向外电路提供能量的电源,分为电压源 和电流源。 其电路模型通常为电源元件和电阻元件的 组合。 二、受控电源: 1.5 电路的工作状态 2、额定值及运行状态: 二、开路状态: 三、短路状态: 1.6 电路的基本定律 对于一个线性电阻元件而言,流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 二、基尔霍夫定律: 1、几个术语: 2、基尔霍夫电流定律(KCL): 定律应用中注意的问题: 1、两个定律具有普遍性,它们适用于由不同元件所构成 的电路,也适用于任一瞬时对任何变化的电流和电压; 2、在运用定律时,首先要在电路中标注出电流、电压或 电动势的参考方向; 3、在应用KVL定律时,要选择一个绕行方向。 例:有一个闭合回路如图所示,各支路的元件是任意的,但 已知:UAB = -4V,UDA = -3V, UBC = -4V。 试求:(1)UCD;(2)UCA。 1.7 电路中电位得概念及计算 一、电位:某点相对于参考点的电压。 结论: 作业:1-21、1-22 第二章 电路分析基础 2.1 基尔霍夫定律的应用 2.2 叠加原理 2.3 等效法 本章的基本要求: 1、掌握用支路电流法求解电路 2、熟练掌握叠加原理的应用 3、熟练掌握电阻的串联和并联 4、掌握电压源和电流源的相互转换 5、熟练掌握戴维南及诺顿定理应用 2.1 基尔霍夫定律的应用 一、支路电流法: 2.2 叠加原理 一、定理内容:在线性电路中,任一支路电流(或电压)都是 电路中各个独立电源单独作用时,在该支路 产生的电流(或电压)的代数和。 例:运用叠加原理求解各支路电流,参数见例2-1。 解:根据所给的参数和参考方向,可得 2.3 等效法 等效: 一、电阻的串并联等效变换: 两个或更多个电阻一个接一个的顺序相联,流过同一电流。 特点: 两个或更多个电阻连接在两个公共的节点之间, 承受同一电压。 特点: 二、电压源和电流源的等效变换: 几点结论: 1、理想电压源和理想电流源本身没有等效关系; 例1:将电源模型等效转换为另一形式。 例2:求电流I。 解:ab以左等效化简 三、等效电源定理: 解题步骤: 1、在图中标注各支路电流的参考方向,对选定的回路标注循 行方向。 2、应用 KCL 对结点列出( n-1 )个独立的结点电流方程。 3、应用 KVL 对回路列出 b-( n-1 ) 个独立的回路电压方 程(通常可取网孔列出) 。 4、联立求解 b 个方程,求出各
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