电工习题课1.pptVIP

* 第 1 章　电路及其分析方法 1.1　基本要求 1．理想电路模型概念；电压、电流参考方向；电位概念 2．理想电压源、理想电流源模型及其等效变换 4．基尔霍夫定律 5．用支路电流法解一般电路问题 6．用叠加定理分析电路 3．理想负载元件R、L、C的伏安关系； 7. 用戴维宁定理分析电路 1.2　本章小结 　　本章开始虽然是以直流电路为研究对象，介绍电路的基本概念、基本定律和一些分析方法，但所涉及的原理和方法稍加扩展便可应用于以后的章节，所以这些内容是学习本门课程式的基础。 1．电路模型与基本概念 　　电路的基本概念包括电路的作用与组成、电路的状态、电路模型、电压电流的参考方向、电位的概念及其计算等。 (1)理想电路模型 　　理想电路元件组成的电路称为实际电路的电路模型。所谓理想电路元件是指即在一定条件下突出其主要的电磁性质，而忽略其次要因素。 (2)电压、电流的参考方向 　　在计算和分析电路时，必须任意选定某一方向为电压、电流的参考方向，或称正方向。当选择的正方向与其实际方向一致时则电压或电流为正值；反之，则为负值。 　　注意：参考方向选定之后，电压、电流的正、负才有意义；在讨论某个元件的电压、电流关系时，常采用关联参考方向。 (3)电路中电位的概念 　　由于电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压，所以电路电位的计算与电压的计算并无本质的区别。但要注意电路中某一点的电位与参考点的选取有关，而电路中某两点之间的电压则与参考点无关。 2．理想电源模型与等效变换 理想电路元件 理想电源元件 理想负载元件 理 想 电 压 源 理 想 电 流 源 (1)理想电压源(恒压源) 　　特点：输出电压 U 是由它本身确定的定值，而输出电流 I 是任意的，是由输出电压和外电路决定。 　　注意：与理想电压源并联的元件，其两端的电压等于理想电压源的电压。 　　特点：输出电流 I 是由它本身确定的定值，而输出电压 U 是任意的，是由输出电流和外电路决定。 　　注意：与理想电流源串联的元件，其电流等于理想电流 源的电流。 (2)理想电流源(恒流源) 4.负载的大小和增减是指负载消耗的功率的大小和增减，不要误解为负载电阻阻值的大小和增减。 3.在一个完整的电路中，产生的功率与消耗的功率的相等。 1.理解电源三种工作状态的特点。 2.判断电路中某一元件处于电源状态还是负载状态。 注意 I b E U R0 RL + _ + _ a E = IS R0 内阻改并联 I U RL R0 + – IS R0 U IS = E R0 内阻改串联 　　电压源与电流源模型的等效变换关系仅对外电路而言，至于电源内部则是不相等的。 注意 (3)电源模型的等效变换 　　运用电压源与电流源模型的等效变换也可以简化电路的计算。 电源模型等效变换的条件如下图： 3．理想负载元件 理想电路元件 理想电源元件 理想负载元件 电 阻 R 电 感 L 电 容 C (1)电阻 R 　　在电压、电流参考方向一致的前提下， R、L、C 两端的电压、电流关系分别为 R是耗 能元件 u = Ri L是储 能元件 C是储 能元件 (2)电感 L (3)电容 C 4．基尔霍夫定律 　　基尔霍夫定律适用于由各种不同元件构成的电路中任一瞬时、任何波形的电压和电流。 　　(1)基尔霍夫电流定律(KCL)，即 ?I = 0，它反映了电路中某一结点各支路电流间互相制约的关系。 KCL通常应用于结点，也可以推广应用到假设的封闭面。 　　(2)基尔霍夫电压定律(KVL)，即 ?U = 0，它反映了一回路中各段电压间互相制约的关系。 基尔霍夫定律和元件的伏安关系是分析电路的两大依据。 欧姆定律 KCL KVL 电阻串并联公式 分流分压公式 支路电流法 　　支路电流法是以支路电流(电压)为求解对象，直接应用 KCL 和 KVL 列出所需方程组，而后解出各支路电流(电压)。它是计算复杂电路最基本的方法。但是，当电路中支路数较多时，联立求解的方程数也就较多，因此计算过程一般繁。所以只有当电路不是特别复杂而且又要求出所有支路电流(或电压)时，才采用支路电流法。 5．支路电流法 * 确定支路数 b ，假定各支路电流的参考方向； * 应用 KCL 对结点 A 列方程 　　对于有 n 个结点的电路，只能列出 (n – 1) 个独立的 KCL 方程式。 * 应用 KVL 列出余下的 b – (n – 1) 方程； * 解方程组，求解出各支路电流。 用支路电流法解题的步骤 5．支路电流法 　　在多个电源共同作用的线性电路中，某一支路的电压(电流)等于每个电源单独作用，在该支路上所产生的电压(电流)的代数和。 　　计算功率时不能应用叠加定理。在叠加过程中当电压源不作用时应视其短路，而电流源不作用时则应视其开路。但电