电路分析基础复习ppt课件.ppt

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1、电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电源小结图一、一、 电源电源 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分二、二、 基本定律基本定律 定律名称 描述对象 定律形式 应 用 条 件 OL电阻(电导) u=Ri(i=Gu) 线性电阻(电导)； u、 i参考方向关联， 若非关联公式中冠以负号 KCL 节点 i(t)=0 任何集总参数电路(含线性、 非线性、 时变、

2、 时不变电路) KVL 回路 u(t)=0 (同KCL) 表 1-3 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分三、三、 电路等效电路等效 1. 等效定义等效定义 两部分电路 B 与 C， 若对任意外电路 A， 二者相互代换能使外电路 A 中有相同的电压、电流、功率，则称 B 电路与 C 电路是互为等效的。 2. 等效条件等效条件 B 与 C 电路具有相同的VAR。 3. 等效对象等效对象 任意外电路 A 中的电流、电压、功率。 4. 等效目的等效目的 为简化电路方便分析(求解)

3、。 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线

4、是电力系统接线组成中一个重要组成部分电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 方程法分析方程法分析 支路电流法支路电流法网孔分析法网孔分析法节点电位法节点电位法 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分方程通式方程通式 1. 网孔方程通式网孔方程通式 333332312223222111131211sCBAsCBAsCBAuiRiRiRuiRiRiRuiRiRi

5、R电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2. 节点方程通式节点方程通式 333332321312232322212111313212111sssivGvGvGivGvGvGivGvGvG电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分小结小结 (1) 叠加定理是线性电路叠加特性的概括表征， 它的重要性不仅在于可用叠加法分析电路本身，而且在于它为线性电路的定性分析和一些

6、具体计算方法提供了理论依据。叠加定理作为分析方法用于求解电路的基本思想是“化整为零”，即将多个独立源作用的较复杂的电路分解为一个一个(或一组一组)独立源作用的较简单的电路，在各分解图中分别计算， 最后代数和相加求出结果。若电路含有受控源，在作分解图时受控源不要单独作用。齐次定理是表征线性电路齐次性(均匀性)的一个重要定理，它常辅助叠加定理、戴维南定理、诺顿定理来分析求解电路问题。 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 (2) 依据等效概念，运用各种等效变换方法，将电路由繁化

7、简，最后能方便地求得结果的分析电路的方法统称为等效法分析。第一章中所讲的电阻、电导串并联等效，独立源串并联等效，电源互换等效，-T互换等效；本章中所讲的置换定理，戴维南定理，诺顿定理都是应用等效法分析电路中常使用的等效变换方法。这些方法或定理都是遵从两类约束(即拓扑约束KCL、 KVL约束与元件VAR约束)的前提下针对某类电路归纳总结出的，读者务必理解其内容，注意使用的范围、条件、熟练掌握使用方法和步骤。 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 (3) 置换定理(又称替代定理

8、)是集总参数电路中的一个重要定理，它本身就是一种常用的电路等效方法，常辅助其他分析电路法(包括方程法、 等效法)来分析求解电路。对有些电路， 在关键之处、在最需要的时候，经置换定理化简等效一步，使读者会有“豁然开朗”或“柳暗花明又一村”之感(如节3.2例3.2 1(a)#, (c)图)。 在测试电路或实验设备中也经常应用置换定理。 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 (4) 戴维南定理、诺顿定理是等效法分析电路最常用的两个定理。解题过程可分为三个步骤： 求开路电压或短路电

9、流； 求等效内阻； 画出等效电源接上待求支路，由最简等效电路求得待求量。 (5) 最大功率这类问题的求解使用戴维南定理(或诺顿定理)并结合使用最大功率传输定理最为简便。20max02max0414scLocLLiRpRupRR功率匹配条件： 最大功率公式： 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(6) 方程法、 等效法是电路中相辅相承的两类分析法。 (7) 本章末介绍了互易定理。 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成

10、输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分小小 结结 (1) 动态元件的VAR是微分或积分关系，如下表所示。 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 (2) 描述动态电路的方程是微分方程。利用KCL, KVL和元件的VAR可列写出待求响应的微分方程。利用换路定律和0+等效电路，可求得电路中各电流、电压的初始值。 (3) 零输入响应是激励为零，由电路的初始储能产生的响应，它是齐次微分方程满足初始条件的解。零状态响应是电路的初始状态为零，由激励产生的响应，它是

11、非齐次微分方程满足初始条件的解，包含齐次解和特解两部分。假若电路的初始状态不为零，在外加激励电源作用下，电路的响应为完全响应，它等于零输入响应与零状态响应之和。电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 动态电路的响应也可以分为自由响应与强迫响应。对于稳定电路，在直流电源或正弦电源激励下，强迫响应为稳态响应，它与激励具有相同的函数形式。自由响应即为暂态响应，它随着时间的增加逐渐衰减到零。 零输入响应和自由响应都是满足齐次微分方程的解，它们的形式相同，但常数不同。零输入响应的待定常

12、数仅由输入为零时的初始条件yx(0+)所确定，而自由响应的待定常数由全响应的初始条件y(0+)所确定。 (4) 利用三要素公式可以简便地求解一阶电路在直流电源或阶跃信号作用下的电路响应。 三要素公式为 teyyyty)()0()()(t 0电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 求三要素的方法为 初始值y(0+)：利用换路定律和0+等效电路求得。 稳态响应y(): 在直流电源或阶跃信号作用下，电路达到稳态时，电容看作开路，电感看作短路，此时电路成为电阻电路。利用电阻电路的分析

13、方法，求得稳态响应y()。 时常数：RC电路，=RC; RL电路，=L/R。式中R为断开动态元件后的戴维南等效电路的等效电阻。电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分小小 结结 1. 正弦信号的三要素和相量表示正弦信号的三要素和相量表示 )cos(2)cos()(iimtItIti式中振幅Im(有效值I)、角频率(频率f)和初相角i称为正弦信号的三要素。设两个频率相同的正弦电流i1和i2，它们的初相角分别为1和2，那么这两个电流的相位差等于它们的初相角之差，即 21电 路 基

14、础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分若0, 表示i1的相位超前i2; 若0，表示i1的相位滞后i2。正弦电流可以表示为 2ReRe)cos(tjtjmime IeItIi式中 称为电流振幅(有效值)相量。 相量是一个复常数，它的模表示了正弦电流的振幅(有效值)，辐角表示了正弦电流的初相角。 )(iijjmmIeIeII电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2. R ,

15、 L , C元件元件VAR相量形式相量形式 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3. 阻抗与导纳阻抗与导纳一个无源二端电路可以等效成一个阻抗或导纳。 阻抗定义为 ZZIUZmmIUIUZiuZjXRZZZ电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分ZZZXZRsincosRXarctgXRZZ22指数型与代数型的转换关系为 导纳定义为 yYUIYZY1电 路 基

16、 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分|Y|称为导纳模，y称为导纳角。它们与电流、电压之间有如下关系： uiymmUIUIYZyZY1导纳也可以表示成代数型，即 jBGYYy电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分指数型与代数型的转换关系为 yyYBYGsincosGBarctgBGYy22电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统

17、相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4. 电路定律的相量形式和相量分析法电路定律的相量形式和相量分析法KCL和KVL的相量形式分别为 00UI欧姆定律的相量形式为 IZU电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分5. 正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率 ZZUIQUIPsincosZjSeSjQPSUIP任一阻抗Z的有功功率(平均功率)和无功功率分别为 视在功率为 复功率为 在电源和内阻抗Zi一定条件下，负载阻抗ZL获得最大功率的条件为

18、 *iLZZ 电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分这称为共轭匹配， 此时负载获得的最大功率为 iiiLZXRP22这称为模匹配，即负载电阻RL等于内阻抗的模|Zi|时，能获得最大功率。计算模匹配情况下的最大功率，首先应该计算流过负载电阻RL的电流 ，那么负载电阻消耗的功率为 RILRLRIP2电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分1、串联谐振的定义： 在R

19、-L-C串联电路中，当 电压电流参考方向一致时，电路端电压与电路电流相位相同的现象称为串联谐振。2、串联谐振的条件、串联谐振的条件LCff2103、谐振频率调电容LC201调电感CL201电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分RUU.LU.CU.电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分RLRXRIIXUUQLLL0CL电 路 基 础 复 习变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分5、串联谐振电路的通频带 在实际应用种常把电路电流 的频率范围称为该电路的通频带。用B表示。021II fffB212通频带与电路参数的关系：QffB02