電路基礎(chǔ)-所有知識點(diǎn)PPT

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1、 第 1章 電 路 分 析 的 基 本 概 念和 基 本 定 律 燈泡電池 開 關(guān) 負(fù) 載電 源 UUS IR+_控 制 環(huán) 節(jié)手 電 筒 電 路 模 型 電 路 模 型 小 結(jié) ：1.實(shí) 際 電 路 或 實(shí) 際 電 路 元 件 可 以 用 理 想 電 路 元 件 或理 想 電 路 元 件 組 合 的 電 路 模 型 來 表 示 。2.電 流 、 電 壓 均 有 實(shí) 際 方 向 和 參 考 方 向 之 分 ， 后 者 原則 上 可 任 意 規(guī) 定 。 同 一 支 路 二 者 參 考 方 向 有 關(guān) 聯(lián) 參 考方 向 和 非 關(guān) 聯(lián) 參 考 方 向 之 分 ， 一 般 無 源 元 件 取 前 者

2、 ，有 源 元 件 取 后 者 。 3.判 斷 元 件 吸 收 還 是 發(fā) 出 功 率 ， 應(yīng) 先 根 據(jù) 其 電 壓 、電 流 參 考 方 向 是 否 關(guān) 聯(lián) 來 正 確 地 表 達(dá) 功 率 運(yùn) 算 式 ，然 后 由 算 出 的 結(jié) 果 進(jìn) 行 判 斷 。 關(guān) 于 參 考 方 向 幾 點(diǎn) 說 明 ：（ 1） 電 流 、 電 壓 的 實(shí) 際 方 向 是 客 觀 存 在 的 ， 而 參 考方 向 是 人 為 選 定 的 。（ 2） 當(dāng) 電 流 、 電 壓 的 參 考 方 向 與 實(shí) 際 方 向 一 致 時 ，電 流 、 電 壓 值 取 正 號 ， 反 之 取 負(fù) 號 。（ 3） 分 析 計 算

3、每 一 電 流 、 電 壓 時 ， 都 要 先 選 定 其 各自 參 考 方 向 ， 否 則 計 算 得 出 的 電 流 、 電 壓 正 負(fù) 值 是 沒有 意 義 的 。（ 4） 電 路 中 某 一 支 路 或 某 一 元 件 上 的 電 壓 與 電 流 的參 考 方 向 的 選 定 ， 可 以 選 一 致 的 參 考 方 向 ， 稱 關(guān) 聯(lián) 參考 方 向 ； 也 可 選 擇 不 一 致 的 參 考 方 向 ， 稱 非 關(guān) 聯(lián) 參 考方 向 。 說 明 ：1.選 用 哪 一 種 ， 原 則 上 任 意 。 習(xí) 慣 上 ： 無 源 元 件 取一 致 方 向 ； 有 源 元 件 取 不 一 致 方

4、 向 。2.u、 i 參 考 方 向 一 經(jīng) 確 定 ， 計 算 過 程 中 不 得 改 變 。3.電 路 圖 中 標(biāo) 出 的 方 向 均 為 參 考 方 向 。 3.電 源 特 點(diǎn) 理 想 電 壓 源 的 電 壓 恒 定 不 變 ， 電 流 隨 外 電路 而 變 化 。 理 想 電 流 源 的 電 流 恒 定 不 變 ， 電 壓 隨 外 電路 而 變 化 。 實(shí) 際 電 源 的 電 路 模 型 有 兩 種 ： 實(shí) 際 電 壓 源和 實(shí) 際 電 流 源 ， 它 們 分 別 為 理 想 電 壓 源 和 電 阻串 聯(lián) 組 成 、 理 想 電 流 源 和 電 阻 并 聯(lián) 組 成 。 小 結(jié) ：1.基

5、 爾 霍 夫 定 律2. 電 路 的 三 種 狀 態(tài) 電 路 有 開 路 、 短 路 和 有 載 運(yùn) 行 三 種 狀 態(tài) 。 有 載運(yùn) 行 又 有 輕 載 、 過 載 和 額 定 工 作 三 種 狀 態(tài) 。 選 用 電路 元 件 時 應(yīng) 重 點(diǎn) 注 意 其 額 定 值 ， 使 電 路 工 作 在 額 定工 作 狀 態(tài) 。 電 路 在 工 作 時 應(yīng) 防 止 發(fā) 生 短 路 故 障 。 基 爾 霍 夫 電 流 定 律 （ KCL） i=0 基 爾 霍 夫 電 壓 定 律 （ KVL） u=0 第 2章 直 流 電 阻 性 電 路的 分 析 一 、 電 阻 的 串 聯(lián) 電 路 中 若 干 個 電

6、阻 依 次 聯(lián) 接 ， 各 電 阻 流 過 同 一 電 流 ， 這 種 聯(lián) 接 形式 稱 為 電 阻 的 串 聯(lián) 。 設(shè) n個 電 阻 串 聯(lián) UI Req+ - UI R1 R2 Rn+ - n1i in21eq )( RRRRR 1.等 效 電 阻 eq n21 n21n21 )(IR RRRI IRIRIRUUUU 2-2 電 阻 的 串 聯(lián) 、 并 聯(lián) 和 混 聯(lián) 電 路 電 阻 串 聯(lián) 時 ， 每 電 阻 上 的 電 壓2.分 壓 作 用 URRIRU URRIRU URRIRU eqnnn eq222 eq111 說 明 : 在 串 聯(lián) 電 路 中 ， 當(dāng) 外 加 電 壓 一 定

7、時 ， 各 電 阻 端 電 壓 的 大 小 與它 的 電 阻 值 成 正 比 。 二 、 電 阻 的 并 聯(lián) 電 路 中 若 干 個 電 阻 聯(lián) 接 在 兩 個 公 共 點(diǎn) 之 間 ， 每 個 電 阻 承 受 同 一電 壓 ， 這 樣 的 聯(lián) 接 形 式 稱 為 電 阻 的 并 聯(lián) 。設(shè) n個 電 阻 并 聯(lián) eq n21 n21n21 )111(RU RRRU RURURUIIII UI Req+ -I InI2R2IR1 Rn+U 1.等 效 電 阻 n RRRRR 1i in21eq 11111 n GGGGG 1i in21eq I InI2R2IR1 Rn+U UI Req+ -兩

8、個 電 阻 并 聯(lián) 時 的 等 效 ： 21 12eq RR RRR 二 、 兩 種 實(shí) 際 電 源 模 型 的 等 效 變 換Us IRs1 U 外電路 IRs2Is 外電路U 實(shí) 際 電 流 源 模 型 實(shí) 際 電 壓 源 模 型 s1s IRUU s2s RUII Rs1=Rs2=Rs s1s1s RURUI 或 1.推 證 sss RUI 若 兩 個 電 路 相 互 等 效 ，即 U=U 、 I=I 則 有 1.當(dāng) 實(shí) 際 電 壓 源 等 效 變 換 為 實(shí) 際 電 流 源 時2.當(dāng) 實(shí) 際 電 流 源 等 效 變 換 為 實(shí) 際 電 壓 源 時 4.利 用 電 源 等 效 變 換 可

9、 以 簡 化 電 路 。 結(jié) 論 ：另 外 ， 兩 種 電 源 模 型 等 效 變 換 時 ， 還 應(yīng) 注 意 ：2.理 想 電 壓 源 （ R s=0） 與 理 想 電 流 源 （ Rs= ） 之 間 不 能 等 效 變 換 。3.等 效 變 換 時 應(yīng) 注 意 電 壓 源 的 Us和 電 流 源 的 Is參 考 方 向 相 反 。 1sss RUI Rs2=Rs1 2sss RIU Rs1=Rs21.電 源 等 效 變 換 是 對 外 電 路 而 言 ， 電 路 內(nèi) 部 并 不 等 效 。 二 、 兩 種 實(shí) 際 電 源 模 型 的 等 效 變 換Us IRs1 U 外電路 IRs2Is

10、外電路U 實(shí) 際 電 流 源 模 型 實(shí) 際 電 壓 源 模 型 s1s IRUU s2s RUII Rs1=Rs2=Rs s1s1s RURUI 或 1.推 證 sss RUI 若 兩 個 電 路 相 互 等 效 ，即 U=U 、 I=I 則 有 1.當(dāng) 實(shí) 際 電 壓 源 等 效 變 換 為 實(shí) 際 電 流 源 時2.當(dāng) 實(shí) 際 電 流 源 等 效 變 換 為 實(shí) 際 電 壓 源 時 4.利 用 電 源 等 效 變 換 可 以 簡 化 電 路 。 結(jié) 論 ：另 外 ， 兩 種 電 源 模 型 等 效 變 換 時 ， 還 應(yīng) 注 意 ：2.理 想 電 壓 源 （ R s=0） 與 理 想 電

11、 流 源 （ Rs= ） 之 間 不 能 等 效 變 換 。3.等 效 變 換 時 應(yīng) 注 意 電 壓 源 的 Us和 電 流 源 的 Is參 考 方 向 相 反 。 1sss RUI Rs2=Rs1 2sss RIU Rs1=Rs21.電 源 等 效 變 換 是 對 外 電 路 而 言 ， 電 路 內(nèi) 部 并 不 等 效 。 RR 31Y Y3RR 特 例 對 稱 三 角 形 聯(lián) 結(jié) 或 星 形 聯(lián) 結(jié) ：若 Ra=Rb=Rc=RY ，則 有若 R12=R23=R31=R ， RRRRR 31Ycba則 有 R12=R23=R31=R =3RY注 ： 電 阻 星 形 聯(lián) 結(jié) 有 時 又 稱

12、為 T形 電 阻 ， 電 阻 三 角 形 聯(lián) 結(jié)也 稱 為 形 電 路 。 練 習(xí) ： 若 將 Y （ 如 下 圖 ） ， 情 況 如 何 。a R5R4 R3 R2R1 dc badReq RbdRad RabR2R5a bdReqad Reqab 說 明 :使 用 -Y 等 效 變 換 公 式 前 ， 應(yīng) 先 標(biāo) 出 3個端 子 標(biāo) 號 ， 再 套 用 公 式 計 算 ,切 記 在 -Y變 換 時 標(biāo)出 的 3個 端 子 不 要 變 沒 了 。 1.定 義 ： 取 電 路 中 某 一 點(diǎn) 為 參 考 點(diǎn) ， 則 電 路 中 點(diǎn) a 到 參 考 點(diǎn) 的 電 壓 稱 為 a點(diǎn) 的 電 位 。

13、表 為 Va。 電 位 的 單 位 與 電 壓 的 單 位 相 同 。 2-4 電 位 BAAB VVU .電 壓 與 電 位 的 關(guān) 系 ： .方 向 ： 電 位 的 參 考 方 向 規(guī) 定 為 從 某 點(diǎn) 指 向 參 考 點(diǎn) 。 說 明 ： 電 位 是 可 正 、 可 負(fù) 的 。例 如 ： V 0 ， 表 示 點(diǎn) 電 位 高 于 參 考 點(diǎn) 電 位 。說 明 ： 參 考 點(diǎn) 的 選 擇 是 任 意 的 。 參 考 點(diǎn) 的 電 位 為 零 。 工 程 上 常 選 大 地 或 機(jī) 殼 為 參 考 點(diǎn) 。 小 結(jié)2.串 聯(lián) 電 路 的 等 效 電 阻 等 于 各 電 阻 之 和 ； 并 聯(lián) 電

14、路 的 等 效 電 導(dǎo) 等 于 各電 導(dǎo) 之 和 ； 混 聯(lián) 電 路 的 等 效 電 阻 可 由 電 阻 串 并 聯(lián) 計 算 得 出 。1.等 效 網(wǎng) 絡(luò) 的 概 念 ： 一 個 N端 網(wǎng) 絡(luò) 的 端 口 電 壓 電 流 關(guān) 系 與 另 一 個 N端 口 網(wǎng) 絡(luò) 的 端 口 電 壓 電 流 關(guān) 系 相 同 ， 這 兩 個 網(wǎng) 絡(luò) 對 外 部 而 言 稱 為 等效 網(wǎng) 絡(luò) 。 3.串 聯(lián) 電 阻 具 有 分 壓 作 用 ， 電 阻 越 大 ， 分 壓 越 高 ； 并 聯(lián) 電 阻 具 有 分 流作 用 ， 電 阻 越 小 ， 分 流 越 大 。 SSSSS RIURR ,215.實(shí) 際 電 壓 源

15、 和 實(shí) 際 電 流 源 可 以 相 互 等 效 變 換 ,其 等 效 變 換 關(guān) 系 式 為 4.電 阻 Y聯(lián) 接 和 聯(lián) 接 可 以 等 效 變 換 ， 對 稱 情 況 下 等 效 變 換 條 件 ：R =3RY 確 定 電 路 中 各 點(diǎn) 的 電 位 時 必 須 選 定 參 考 點(diǎn) 。 若 參 考 點(diǎn) 不 同 ， 則 各點(diǎn) 的 電 位 值 就 不 同 。 在 一 個 電 路 中 只 能 選 一 個 參 考 點(diǎn) 。 電 路 中 任 意 兩點(diǎn) 間 的 電 壓 值 不 隨 參 考 點(diǎn) 而 變 化 ， 即 與 參 考 點(diǎn) 無 關(guān) 。6. 電 位 分 析 2-6 網(wǎng) 孔 電 流 法 方 法 ： 以

16、 假 想 的 網(wǎng) 孔 電 流 為 未 知 量 ， 應(yīng) 用 KVL列 出 網(wǎng) 孔 方 程 ， 聯(lián) 立 方 程求 得 各 網(wǎng) 孔 電 流 ， 再 根 據(jù) 網(wǎng) 孔 電 流 與 支 路 電 流 的 關(guān) 系 式 ， 求 得 各 支 路電 流 。 I2 R2baI1 I3Us1 Us3R1 R3Il1 Il2 23 212 11 l lllII III II 電 路 分 析 網(wǎng) 孔 電 流 I l1、 Il2是 假 想 的 ，網(wǎng) 孔 電 流 與 支 路 電 流 的 關(guān) 系 選 取 網(wǎng) 孔 繞 行 方 向 與 網(wǎng) 孔 電 流 參 考 方向 一 致 ， 根 據(jù) KVL可 列 網(wǎng) 孔 方 程 ： 0033s32

17、2 22s111 RIURI RIURI 整 理 得 ： )(- )( s323212 1s22121 UIRRIR UIRIRR ll ll 可 以 概 括 為 如 下 形 式 s22222121 s11212111 UIRIR UIRIR ll ll 規(guī) 律 ：（ 1） R11、 R12分 別 稱 為 網(wǎng) 孔 1、 2的 自 電 阻 之 和 ， 其 值 等 于 各 網(wǎng) 孔 中 所有 支 路 的 電 阻 之 和 ， 它 們 總 取 正 值 ， R11=R1+R2， R22=R2+R3。（ 2） R12、 R21 稱 為 網(wǎng) 孔 1、 2之 間 的 互 電 阻 ， R12=-R2， R21=-

18、R2， 可 以看 出 ， R12=R21， 其 絕 對 值 等 于 這 兩 個 網(wǎng) 孔 的 公 共 支 路 的 電 阻 。 當(dāng) 兩 個 網(wǎng)孔 電 流 流 過 公 共 支 路 的 參 考 方 向 相 同 時 ， 互 電 阻 取 正 號 ， 否 則 取 負(fù) 號 。（ 3） Us11、 Us22分 別 稱 為 網(wǎng) 孔 1、 2中 所 有 電 壓 源 的 代 數(shù) 和 ， Us11=Us1、Us22=-Us3。 當(dāng) 電 壓 源 電 壓 的 參 考 方 向 與 網(wǎng) 孔 電 流 方 向 一 致 時 取 負(fù) 號 ， 否則 取 正 號 。 smmmmm2m21m1 22sm2m222121 s11m1m2121

19、11 UIRIRIR UIRIRI R UIRIRIR lll lll lll 一 般 形 式 ： 網(wǎng) 孔 電 流 法 的 一 般 步 驟 如 下 ：（ 1） 選 定 網(wǎng) 孔 電 流 的 參 考 方 向 ， 標(biāo) 明 在 電 路 圖 上 ， 并 以 此 方 向作 為 網(wǎng) 孔 的 繞 行 方 向 。 m個 網(wǎng) 孔 就 有 m個 網(wǎng) 孔 電 流 。（ 2） 按 上 述 規(guī) 則 列 出 網(wǎng) 孔 電 流 方 程 。（ 3） 聯(lián) 立 并 求 解 方 程 組 ， 求 得 網(wǎng) 孔 電 流 。（ 4） 根 據(jù) 網(wǎng) 孔 電 流 與 支 路 電 流 的 關(guān) 系 式 ， 求 得 各 支 路 電 流 或 其他 需 求

20、的 電 量 。 106)64( 21 ll II例 2-13 用 網(wǎng) 孔 電 流 法 求 圖 示 電 路 電 流 I。 電 路 中 含 有 電 流 源 ， 選 取 網(wǎng) 取 電 流 Il1、 Il2如 圖 示 。 Il1唯 一 流 過 含電 流 源 的 網(wǎng) 孔 電 流 ， 且 參 考 方 向 與 電 流 源 電 流 方 向 相 反 ， 所 以 Il2=1A。 列 左 邊 網(wǎng) 孔 方 程 為將 Il2代 入 ， 并 整 理 得 A4.1A)1(4.0 A4.0A10 )1(61010610 21 21 ll ll III II 1A+10V 4Il2IIl1 64例 2-13電 路 圖解 : 小

21、結(jié)1. 支 路 電 流 法 是 電 路 分 析 中 最 基 本 的 方 法 之 一 。 以 支 路 電 流 為 未 知量 ， 直 接 應(yīng) 用 基 爾 霍 夫 定 律 列 方 程 求 解 。2. 網(wǎng) 孔 電 流 法 是 以 網(wǎng) 孔 電 流 為 未 知 量 ， 應(yīng) 用 KVL列 回 路 電 壓 方程 ， 求 出 網(wǎng) 孔 電 流 后 再 利 用 支 路 電 流 與 網(wǎng) 孔 電 流 的 關(guān) 系 求 支 路電 流 及 其 他 。 3. 結(jié) 點(diǎn) 電 位 法 是 以 結(jié) 點(diǎn) 電 位 為 未 知 量 ， 應(yīng) 用 KCL列 回 路 電 壓 方程 ， 求 出 結(jié) 點(diǎn) 電 位 后 再 利 用 支 路 電 流 與 結(jié)

22、 點(diǎn) 電 位 的 關(guān) 系 求 支 路電 流 及 其 他 。4.結(jié) 點(diǎn) 電 位 的 特 例 是 彌 爾 曼 定 理 ， 它 適 用 于 只 有 一 個 獨(dú) 立 結(jié) 點(diǎn)的 電 路 。 三 種 方 法 的 比 較 支 路 ： b=4， 結(jié) 點(diǎn) ： n=2， 網(wǎng) 孔 ： m=3 支 路 電 流 法 直 接 應(yīng) 用 基 爾 霍 夫 定 律 列 方 程 求 解 ， 方 法 簡 單 。 但 對 于多 支 路 情 況 所 需 方 程 的 個 數(shù) 較 多 ， 求 解 麻 煩 。如 ： 網(wǎng) 孔 電 流 法 應(yīng) 用 基 爾 霍 夫 電 壓 定 律 列 回 路 電 壓 方 程 ， 適 合 回 路數(shù) 少 的 電 路 。

23、 結(jié) 點(diǎn) 電 位 法 應(yīng) 用 基 爾 霍 夫 電 流 定 律 列 結(jié) 點(diǎn) 電 流 方 程 ， 適 合 結(jié) 點(diǎn)數(shù) 少 的 電 路 。支 路 法 ： 方 程 數(shù) b=4結(jié) 點(diǎn) 法 ： 方 程 數(shù) =n-1=1網(wǎng) 孔 法 ： 方 程 數(shù) m=3 3)1(11 nbmn ab 第 3章 電 路 的 基 本 定 理 （ 1） 疊 加 定 理 僅 適 用 于 線 性 電 路 ， 不 適 用 于 非 線 性 電 路 。（ 2） 當(dāng) 一 個 獨(dú) 立 電 源 單 獨(dú) 作 用 時 ， 其 他 的 獨(dú) 立 電 源 不 起 作 用 ，即 獨(dú) 立 電 壓 源 用 短 路 代 替 ， 獨(dú) 立 電 流 源 用 開 路 代

24、替 ， 其 他 元 件的 聯(lián) 接 方 式 都 不 應(yīng) 有 變 動 。應(yīng) 用 疊 加 定 理 時 要 注 意 以 下 幾 點(diǎn) ： （ 3） 疊 加 時 要 注 意 電 流 和 電 壓 的 參 考 方 向 。 若 分 電 流 （ 或 電 壓 ）與 原 電 路 待 求 的 電 流 （ 或 電 壓 ） 的 參 考 方 向 一 致 時 ， 取 正 號 ； 相反 時 取 負(fù) 號 。（ 4） 疊 加 定 理 不 能 用 于 計 算 電 路 的 功 率 ， 因 為 功 率 是 電 流 或電 壓 的 二 次 函 數(shù) 。 二 、 戴 維 南 定 理 注 意 ： “ 等 效 ” 是 指 對 端 口 外 等 效概 念

25、 ： 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 用 實(shí) 際 電 壓 源 模 型 等 效 。 有 源二 端 網(wǎng) 絡(luò) Rba UocReq +_ Rba 任 何 一 個 線 性 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) ， 對 外 電 路 來 說 ， 都 可 以 用 一 個 理 想 電壓 源 和 電 阻 串 聯(lián) 的 電 路 模 型 來 等 效 替 代 。 理 想 電 壓 源 的 電 壓 等 于 線 性 有源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 的 開 路 電 路 Uoc； 電 阻 等 于 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 變 成 無 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò)后 的 等 效 電 阻 Req， 這 就 是 戴 維 南 定 理 ， 該 電 路 模 型 稱 為 戴 維 南 等

26、 效 電路 。表 述 : 有 源二 端 網(wǎng) 絡(luò) Rab UOCReq +_ Rab 電 阻 等 于 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 除 源 后 的 等 效電 阻 Req 。（ 方 法 ： 電 壓 源 短 路 線 替 代 ， 電 流 源 斷路 替 代 ） 無 源二 端 網(wǎng) 絡(luò)（ N0） ab abeq RR 理 想 電 壓 源 的 電 壓等 于 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 的開 端 電 壓 Uoc；有 源二 端 網(wǎng) 絡(luò)（ Ns） abU ababoc UU （ 1） 戴 維 南 定 理 只 適 用 線 性 電 路 。（ 2） 應(yīng) 用 戴 維 南 定 理 分 析 電 路 時 ， 一 般 需 要 畫 出 求 U

27、oc、 Req及 戴 維南 等 效 電 路 圖 ， 并 注 意 電 路 變 量 的 標(biāo) 注 。注 意 ： 小 結(jié) 1.疊 加 定 理 只 適 用 于 線 性 電 路 ， 任 一 支 路 電 流 或 電 壓 都 是電 路 中 各 獨(dú) 立 電 源 單 獨(dú) 作 用 時 在 該 支 路 產(chǎn) 生 的 電 流 或 電 壓的 代 數(shù) 和 。 當(dāng) 獨(dú) 立 電 源 不 作 用 時 ， 理 想 電 壓 源 短 路 ， 理 想電 流 源 開 路 。 內(nèi) 電 阻 要 保 留 ， 同 時 注 意 疊 加 是 代 數(shù) 和 。 2.戴 維 南 定 理 說 明 了 線 性 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 可 以 用 一 個 實(shí) 際

28、電壓 源 等 效 替 代 ， 該 電 壓 源 的 電 壓 等 于 網(wǎng) 絡(luò) 的 開 路 電 壓 Uoc，而 等 效 電 阻 Req等 于 網(wǎng) 絡(luò) 內(nèi) 部 獨(dú) 立 電 源 不 起 作 用 時 從 端 口 上看 進(jìn) 的 等 效 電 阻 ， 該 實(shí) 際 電 壓 源 又 稱 戴 維 南 等 效 電 路 。 諾頓 定 理 可 以 用 兩 種 實(shí) 際 電 源 等 效 變 換 從 戴 維 南 定 理 中 推 得。 3.最 大 功 率 傳 輸 定 理 表 達(dá) 了 有 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) N s向 負(fù) 載 RL傳 輸 功率 ， 當(dāng) RL=Req時 ， 負(fù) 載 RL才 能 獲 得 最 大 功 率 ， 其 功 率 4

29、.替 代 定 理 說 明 具 有 唯 一 解 的 電 路 ， 某 支 路 的 電 壓 或 電 流可 用 同 值 的 理 想 源 來 替 代 。 eq2ocmax 4RUP 第 4章 正 弦 交 流 電 路 3. 幾 個 重 要 關(guān) 系4.正 弦 量 可 以 用 解 析 式 （ 瞬 時 值 ） 、 波 形 圖 、 相 量 、相 量 圖 四 種 表 達(dá) 方 式 。 對 于 同 頻 率 的 正 弦 量 用 相 量表 示 后 可 以 應(yīng) 用 復(fù) 數(shù) 計 算 方 法 對 其 進(jìn) 行 計 算 。 IIm 22. 同 頻 率 的 正 弦 量 可 以 比 較 相 位 差 。Tf 1 fT 22 1. 正 弦

30、量 的 三 要 素 （ 幅 值 、 頻 率 、 初 相 位 ）可 以 唯 一 確 定 一 個 正 弦 量 。 3.初 相 位 與 相 位 差 t 初 相 位 ： t = 0 時 的 相 位 ， 稱 為 初 相 位說 明 ： Im反 映 了 正 弦 量 變 化 的 幅 度 ， 反 映 了 正 弦量 變 化 的 快 慢 ,反 映 了 正 弦 量 在 t =0時 的 狀 態(tài) ， 要完 整 的 確 定 一 個 正 弦 量 ， 必 須 知 道 它 的 I m 、 、 ， 稱 這 三 個 量 為 正 弦 量 的 三 要 素 。 ）（ t 相 位 ： 正 弦 波 的 相 位 相 位 差 ： 兩 個 同 頻

31、率 正 弦 量 間 的 初 相 位 之 差。 注 意 ： 1. 只 有 正 弦 量 才 能 用 相 量 表 示 ， 非 正 弦 量 不 可 以 。2. 只 有 同 頻 率 的 正 弦 量 才 能 畫 在 一 張 相 量 圖 上 ， 不 同 頻 率 不 行 。3. 在 符 號 使 用 上 要 遵 循 規(guī) 定 ：瞬 時 值 - 小 寫 u、 i有 效 值 - 大 寫 U、 I最 大 值 - 大 寫 +下 標(biāo) 、mU mI相 量 - 大 寫 + 點(diǎn) 、U I 單 一 元 件 的 電 壓 電 流 關(guān) 系 表iRu dtdiLu dtduCi相 量 關(guān) 系 U=LIU=RI有 效 值 關(guān) 系瞬 時 值

32、關(guān) 系 CLR元 件 IRU ILjU I CjU 1 ICU 1 3.單 一 元 件 的 功 率 電 阻 、 電 感 、 電 容 的 瞬 時 功 率 tUIUIuipR 2cos tUIuipL 2sin tUIuipC 2sin 電 阻 消 耗 能 量 其 功 率 為 有 功 功 率 ： WRURIUIP 22 電 感 進(jìn) 行 能 量 交 換 的 規(guī) 模 為 無 功 功 率 ： Var LLL XUXIUIQ 22 電 容 進(jìn) 行 能 量 交 換 的 規(guī) 模 為 無 功 功 率 ： VarCCC XUXIUIQ 22 jXRXXjRZIU CL )(復(fù) 阻 抗 CL XXX 電 抗 電 阻

33、阻 抗 的 單 位 為 歐 姆 （ ） IZU 相 量 形 式 的 歐 姆 定 律 RXtgXRjXRIUIUZ iu 122 RXtg XRZ 1 22 其 中 ： 結(jié) 論 ： 的 模 為 電 路 總 電 壓 和 總 電 流有 效 值 之 比 ， 而 的 幅 角 則 為 總 電 壓 和 總 電流 的 相 位 差 。 電 路 性 質(zhì) 的 分 析 RXXtg CLiu 1阻 抗 角 0XU RUU LU CU LU CU 0 I 當(dāng) XLXC時 ， 0 表 示 u 超 前 i 電 路 呈 感 性當(dāng) XLXC時 ， 0， 感 性 ； 0， 容 性 ； RXtg XRZ 1 22 .21 ZZZ 阻

34、 抗 串 聯(lián) 阻 抗 并 聯(lián) .111 21 ZZZ 阻 抗 串 聯(lián) 分 壓 ， 阻 抗 并 聯(lián) 分 流 。 阻 抗 的 串 聯(lián) 與 并 聯(lián)jBGZY 1 由 并 聯(lián) 電 路 引 出 復(fù) 導(dǎo) 納 的 概 念 相 量 法 的 一 般 步 驟 ： （ 1） 作 出 相 量 模 型 圖 ， 將 電 路 中 的 電 壓 、 電 流都 寫 成 相 量 形 式 ， 每 個 元 件 或 無 源 二 端 網(wǎng) 絡(luò) 都 用復(fù) 阻 抗 或 復(fù) 導(dǎo) 納 表 示 。（ 2） 應(yīng) 用 第 二 章 所 介 紹 的 定 律 、 定 理 、 分 析 方法 進(jìn) 行 計 算 ， 得 出 正 弦 量 的 相 量 值 。（ 3） 根

35、據(jù) 需 要 ， 寫 出 正 弦 量 的 解 析 式 或 計 算 出其 它 量 。相 量 法 舉 例 ： QPS UIS sinUIQ cosUIP功 率 有 功 功 率 W 無 功 功 率 Var 視 在 功 率 VA1. 功 率 因 數(shù) cos SP 感 性 負(fù) 載 并 聯(lián) 電 容 器 可 提 高 功 率 因 數(shù) 。小 結(jié) 2.相 量 法 將 正 弦 電 路 的 激 勵 和 響 應(yīng) 用 相 量 表 示 ,每 一個 無 源 的 二 端 網(wǎng) 絡(luò) (包 含 無 源 的 二 端 元 件 )用 阻 抗 或?qū)?納 表 示 ,那 么 直 流 電 路 的 分 析 計 算 方 法 可 以 類 推到 正 弦 交

36、 流 電 路 。 首 先 要 把 正 弦 電 路 的 模 型 用 相量 模 型 表 示 。 然 后 選 用 合 適 的 方 法 分 析 計 算 。 第 5章 三 相 交 流 電 路 三 相 四 線 制 供 電 將 三 個 末 端 接 在 一 起 ， 從 始 端 引 出 三 根 導(dǎo) 線 ， 這種 聯(lián) 結(jié) 方 法 稱 為 星 形 聯(lián) 結(jié) 。 中 線 （ 零 線 ）相 線 （ 火 線 ）CeWu Vu UWVNUu+- + - - 相 線 （ 火 線 ）相 線 （ 火 線 ） 線 電 壓 和 相 電 壓 的 關(guān) 系 VU VUUV UU UUU 303 UUV UU VU UVU30 UU VU W

37、U 5-2 三 相 負(fù) 載 的 連 接 星 形 聯(lián)結(jié)UWV N ZZ Z 三 角 形 聯(lián) 結(jié)UWV Z ZZ 三 相 負(fù) 載 也 有 星 形 聯(lián) 結(jié) 與 三 角 形 聯(lián) 結(jié) 兩 種 連 接方 式 ： 。 UIVI NIWIUW VNWU Ce VUUU+ +- - ZN NUI NWI NVI ZU ZVZWU VW N三 相 負(fù) 載 星 形 聯(lián) 結(jié) 時 ， 線 電 流 與 相 應(yīng) 相 電 流 相 等 /NUU II /NWW II /NVV II 根 據(jù) KCL得 中 線 電 流與 線 電 流 間 的 關(guān) 系 : WVUN IIII 一 、 負(fù) 載 星 形 聯(lián) 結(jié) 的 三 相 電 路 一 般

38、 情 況 線 電 壓 為 已 知 ， 然 后 根 據(jù) 電 壓和 負(fù) 載 求 電 流 。 lU ZUII ppl lU pU 負(fù) 載 的 星 形 聯(lián) 結(jié) 解 題 思 路 二 、 三 相 負(fù) 載 的 三 角 形 聯(lián) 結(jié) W UUV+ + - -U W VUWU VU WIVI UI UVI VWIWUI UVZVWZWUZ三 相 負(fù) 載 三 角 形 聯(lián) 結(jié) 時 ， 相 電 壓 與 相 應(yīng) 線 電 壓 相 等 Zl=0 UVU UU WUW UU VWV UU 不 論 負(fù) 載是 否 對 稱 小 結(jié) 1.三 相 交 流 發(fā) 電 機(jī) 產(chǎn) 生 三 個 頻 率 相 同 ， 幅 值 相 等 ，對 于 選 定

39、的 參 考 方 向 相 位 依 次 相 差 120 的 一 組正 弦 電 壓 -對 稱 三 相 電 壓 。VtUu VtUu tVUu WVU )120sin(2 )120sin(2sin2 V120 V120V0 UU UU UUWVU對 稱 的 三 相 正 弦 量 ， 其 瞬 時 值 之 和 為 零 ， 相 量 之 和也 為 零 。 2 對 稱 三 相 電 源 的 連 接Y形 聯(lián) 結(jié) ： 三 相 四 線 制 ， 有 中 線 ， 提 供 兩 組 電 壓 ，線 電 壓 和 相 電 壓 。 線 電 壓 比 相 應(yīng) 的 相 電 壓 超 前 30，其 值 是 相 電 壓 的 倍 ； 三 相 三 線

40、制 ， 無 中 線 ， 提 供一 組 電 壓 。 3 形 聯(lián) 結(jié) ： 只 能 是 三 相 三 線 制 ， 提 供 一 組 電 壓 。線 電 壓 為 電 源 的 相 電 壓 。 3 三 相 負(fù) 載 的 連 接Y形 聯(lián) 結(jié) ： 對 稱 三 相 負(fù) 載 接 成 Y形 ， 供 電 電 路 只 需三 相 三 線 制 ； 不 對 稱 三 相 負(fù) 載 接 成 Y形 ， 供 電 電 路必 須 為 三 相 四 線 制 。 每 相 負(fù) 載 的 相 電 壓 對 稱 且 為 線電 壓 的 31 。 中 線 電 流 WVUN IIII ,三 相 負(fù) 載,中 線 可 以 省 去 。0NI對 稱 時 對 于 對 稱 三 相 負(fù) 載 ,線 電 流 為 相 電 流 的 330 倍 ,線 電 流 比 相 應(yīng) 的 相 電 流 滯 后 形 聯(lián) 結(jié) ： 三 相 負(fù) 載 接 成 形 ， 供 電 電 路 只 需 三相 線 制 ， 每 相 負(fù) 載 的 相 電 壓 等 于 電 源 的 線 電 壓 。無 論 負(fù) 載 是 否 對 稱 ， 只 要 線 電 壓 對 稱 ， 每 相 負(fù) 載相 電 壓 也 對 稱 。