电工学第1章直流电路教程.ppt

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2017-07-03 发布于湖北
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电工学第1章直流电路教程.ppt

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1.4　电路中的参考方向电流：正电荷定向移动方向电压源：返回理想无源元件返回下一页上一页下一节上一节（二）理想无源元件 3．理想电感元件例图示直流电路已知理想电压源的电压 US＝3 V，理想电流源的电流 IS = 3 A，电阻 R = 1 Ω。求（1）理想电压源的电流和理想电流源的电压；（2）讨论电路的功率平衡关系。返回下一页上一页下一节上一节 1.6　基尔霍夫定律基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律返回下一页上一页下一节上一节（一）基尔霍夫电流定律（KCL）返回下一页上一页下一节上一节 24a25 基尔霍夫电流定律的推广应用返回下一页上一页下一节上一节 RC IC RB IB IE B C E ＋UCC 可将KCL推广到电路中任何一个假定的闭合面。 ——广义结点 IC+ IB - IE＝0 I =? I = 0 2? + _ + _ I 5? 1? 1? 5? 6V 12V 　　例 1 图示的部分电路中，已知 I1＝3 A，I4＝－5 A，I5＝8 A，试求I2、I3和I6。返回下一页上一页下一节上一节（二）基尔霍夫电压定律（KVL）返回下一页上一页下一节上一节基尔霍夫电流定律返回下一页上一页下一节上一节选择环行方向电位升 = 电位降 US1 + U2 －US2 － U1 ＝ 0 R3 I3 I1 US1 + _ I2 R2 US2 + _ + _ + _ U1 U2 R1 在电路的任何一个回路中，沿同一方向环行，同一瞬间电压的代数和等于零。即：Σu = 0 ，在直流电路中 ΣU = 0 ，或ΣE=ΣRI 。正负号确定：沿环行方向，电位降为+，电位升为 - ；沿环行方向，E、I的方向与环行方向相同为+，相反为 - 。 US1 + U2 = US2 + U1 基尔霍夫电压定律的推广应用基尔霍夫电流定律返回下一页上一页下一节上一节 E或US + _ R + _ U a b I 可将 KVL 推广应用于任何一个假想闭合的一段电路 RI－U＝－E 或 RI－U＋US ＝0 即：ΣE =ΣRI ± U U与环行方向相同取+，相反取 - 。例已知：Us1 =30V， Us2 =80V，R1 =10kΩ， R2=20kΩ， I1 =3mA， I2 =1mA，求：I3、U3，说明元件3是电源还是负载，校验功率平衡。 3 + + - - US1 US2 R1 R2 I1 I2 I3 + - U3 解： KCL： KVL：电流从元件3的“+”流出，为电源。电流从1“+”流入，为负载；电流从2“+”流出，为电源。电源发出功率：负载取用功率：故功率平衡返回下一页上一页下一节上一节 1.7　支路电流法返回下一页上一页下一节上一节 R2 E2 E1 + _ R1 R3 + _ （1）分析电路结构，确定支路数，选择各支路电流的参考方向。 R3 E1 + _ R1 + _ R2 E2 支路数为 b = 3。 I1 I3 I2 （2）确定结点数，列出独立的结点电流方程式。 a b 结点a：I1+I2-I3=0 结点b：-I1I2+I3=0 I1+ I2 - I3= 0 结点数为 n，则可列出 n-1 个独立的结点方程式。（3）确定余下所需的方程式数，列出（b-n+1）个独立的回路电压方程式（也可以用网孔）。左网孔： R1 I1+ R3I3= E1 右网孔： R2 I2+ R3I3= E2 （4）解联立方程式，求出各支路电流的数值。 I6 I2 I4 I3 I5 I1 R4 - US2 + + US1 - - US3 + R5 R3 R1 R6 R2 a b c d 例1：写出所有独立的节点电流方程和回路电压方程。解： 4个结点，6条支路，3个网孔。返回下一页上一页下一节上一节 1 2 3 (1)应用KCL列(n-1)个结点电流方程支路数 b=6，要列6个方程。 (2)应用KVL选网孔列回路电压方程 (3) 联立解出 IG 支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所需方程的个数较多，求解不方便。例2：对结点 a： I1 – I2 –IG = 0 对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对结点 b： I3 – I4 +IG = 0 对结点 c： I2 + I4 – I = 0 对网孔acba：I2 R2 – I