电工技术基础电工学 I第2版 王英电工技术基础.1.ppt

电工技术基础 第一篇　电路基础 第1章 基本元件和基本定律 第2章　线性电路的分析方法 第3章　正弦稳态电路分析 第4章　三相电路分析 第5章　一阶电路的时域分析 第6章 周期性非正弦电路 第1章 基本元件和基本定律 1.1.3　电路变量 1.1.4　参考方向 1.2　电路基本元件 1.2.2　电容元件C 1.2.3　电感元件L 1.2.4　独立电源 1.2.5　受控电源 1.2.6　开路与短路 1.3　基尔霍夫定律 1.3.1　支路、结点和回路 1.3.2　基尔霍夫定律 1.4　电阻电路的等效变换 1.4.2　电阻的Y形联接和形联接的等效变换 1.5　电源电路的等效变换 1.5.2　电流源并联电路的等效变换 1.6　电路中电位的计算 小 结 3. 理想电源与实际电源 实际的电源都有一些内部电阻，当电源与外电路联接时，电源内部会产生一定的内耗，如图c和d所示。因此，在电路分析中，用理想电压源串联一个电阻构成实际电压源的电路模型；用理想电流源并联一个电阻构成实际电流源的电路模型，如图a和b所示。 受控电源又称为非独立电源，它不同于独立电源，独立电源所提供的电量是独立量，而且是一种二端元件；受控电源所提供的电量是受电路中某部分电压或电流控制，是一个非独立量，因此，受控电源可看成是一种四端元件。 电压控制电压源 VCVS 电压控制电流源 VCCS 电流控制电压源 CCVS 电流控制电流源 CCCS 开路与短路是电路元件的一种特殊伏安特性。 1．开路 开路是指电路中两点间无论电压如何，其电流恒为零的物理特征。 1）当 ，R相当于开路，如图a所示。 2）当电流源值恒为零时，电流源相当于开路，如图b所示。 3）理想开关元件可以看成特殊的电阻元件，当它断开时，电阻无穷大，电流为零，即开路，如图c所示。 2．短路 短路是指电路中两点间电压恒为零，与流过的电流无关。 1）当 时，其端电压恒为零，则电阻R相当于短路，如图a所示。 2）当电压源的电压值恒为零时，与流过元件的电流无关，电压源相当于短路，如图b所示。 3）当理想开关元件闭合时，电阻为零，电压为零，即短路，如图c所示。 在电路分析中，各支路的电压和电流受到两类约束。一类是元件的特性具有的约束。另一类是对电路中各支路电压或各支路电流之间的约束，这类约束由基尔霍夫定律体现。 用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系,其中包括基氏电流和基氏电压两个定律。 1．支路 2．结点 3．回路 在电路分析中，把电路中没有分支的一段电路称为支路，支路中流过的电流称为支路电流。 电路中3条或3条以上支路的汇集点称为结点。 由支路构成的闭合路径称为回路。 如果回路中不包围其它支路，则称这样的回路为网孔。 支路：ab、ad、… ... （共6条） 回路：abda、 bcdb、 … ... （共7 个） 结点：a、 b、… ... (共4个） 例 I3 E4 E3 _ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 - 1．基尔霍夫电流定律（KCL） “在集中电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流代数和恒等于零”。 KCL也可以表述为：流出结点的支路电流等于流入该结点的支路电流，即 KCL还可以推广到封闭面：即任何时刻，流出封闭面的支路电流的代数和恒等于零。 2．基尔霍夫电压定律（KVL） “在集中电路中，任何时刻，沿着任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零”。 例1 试列出图示电路中所有KVL方程，并判断他们是否相互独立。 解 回路1 回路2 回路3 上述3个回路电压方程可知，其中任何一个回路的电压方程都是其它2个回路的电压方程的线性运算。 例2　电路如图所示，已知 ，电压U1＝10V。试根据元件的特性和KCL、 KVL求各支路电流和元件电压。 解　由欧姆定律得 由KVL得 由欧姆定律得 由KCL得 由KVL得 由欧姆定律得 另外，电压源US电压值也可以通过另一条路径计算 即KVL反映了任意两点间的电压计算与路径无关这一性质。 例3　电路如图所示，已知 电压US1＝10V，US2＝8V，IS＝6A。试求开路电压Uab。 解 例4　电路如图所示，已知 电压US＝80V。试求电压U、U2、U3。 解 联立求解上两式得 1.4.1　电阻的串联、