电路基础所有知识点讲稿.ppt
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1、关于电路基础所有知识点第一页,讲稿共六十八页哦灯灯泡泡电电池池开关开关负载负载电源电源UUSIR+_控制环节控制环节手电筒电路模型手电筒电路模型电路模型电路模型第二页,讲稿共六十八页哦小结:小结:1.1.实际电路或实际电路元件可以用理想电路元件或理想电实际电路或实际电路元件可以用理想电路元件或理想电路元件组合的电路模型来表示。路元件组合的电路模型来表示。2.2.电流、电压均有实际方向和参考方向之分,后者原则上电流、电压均有实际方向和参考方向之分,后者原则上可任意规定。同一支路二者参考方向有关联参考方向和非可任意规定。同一支路二者参考方向有关联参考方向和非关联参考方向之分,一般无源元件取前者,有
2、源元件取后关联参考方向之分,一般无源元件取前者,有源元件取后者。者。3.3.判断元件吸收还是发出功率,应先根据其电压、电流判断元件吸收还是发出功率,应先根据其电压、电流参考方向是否关联来正确地表达功率运算式,然后由算参考方向是否关联来正确地表达功率运算式,然后由算出的结果进行出的结果进行判断判断。第三页,讲稿共六十八页哦关于参考方向几点说明:关于参考方向几点说明:(1 1)电流、电压的实际方向是客观存在的,而参考方向是人)电流、电压的实际方向是客观存在的,而参考方向是人为选定的。为选定的。(2 2)当电流、电压的参考方向与实际方向一致时,电流、电)当电流、电压的参考方向与实际方向一致时,电流、
3、电压值取正号,反之取负号。压值取正号,反之取负号。(3 3)分析计算每一电流、电压时,都要先选定其各自参考)分析计算每一电流、电压时,都要先选定其各自参考方向,否则计算得出的电流、电压正负值是没有意义的。方向,否则计算得出的电流、电压正负值是没有意义的。(4 4)电路中某一支路或某一元件上的电压与电流的参)电路中某一支路或某一元件上的电压与电流的参考方向的选定,可以选一致的参考方向,称关联参考方考方向的选定,可以选一致的参考方向,称关联参考方向;也可选择不一致的参考方向,称非关联参考方向。向;也可选择不一致的参考方向,称非关联参考方向。第四页,讲稿共六十八页哦说明:说明:1.1.选用哪一种,原
4、则上任意。习惯上:无源元件取一致方选用哪一种,原则上任意。习惯上:无源元件取一致方向;有源元件取不一致方向。向;有源元件取不一致方向。2.2.u、i 参考方向一经确定,计算过程中不得改变。参考方向一经确定,计算过程中不得改变。3.3.电路图中标出的方向均为参考方向。电路图中标出的方向均为参考方向。第五页,讲稿共六十八页哦3.3.电源特点电源特点理想电压源的电压恒定不变,电流随外电路而变理想电压源的电压恒定不变,电流随外电路而变化。化。理想电流源的电流恒定不变,电压随外电路而变化。理想电流源的电流恒定不变,电压随外电路而变化。实际电源的电路模型有两种:实际电压源和实际电实际电源的电路模型有两种:
5、实际电压源和实际电流源,它们分别为理想电压源和电阻串联组成、理想流源,它们分别为理想电压源和电阻串联组成、理想电流源和电阻并联组成。电流源和电阻并联组成。第六页,讲稿共六十八页哦小结小结:1.1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律2.2.电路的三种状态电路的三种状态 电路有开路、短路和有载运行三种状态。有载运电路有开路、短路和有载运行三种状态。有载运行又有轻载、过载和额定工作三种状态。选用电路元行又有轻载、过载和额定工作三种状态。选用电路元件时应重点注意其额定值,件时应重点注意其额定值,使电路工作在额定工作状态使电路工作在额定工作状态。电路在工作时应防止发生短路故障。电路在工作时应防止发生短路故障。基尔
6、霍夫电流定律(基尔霍夫电流定律(KCL)i=0 基尔霍夫电压定律(基尔霍夫电压定律(KVL)u=0第七页,讲稿共六十八页哦 第第2 2章章 直流电阻性电路直流电阻性电路的分析的分析第八页,讲稿共六十八页哦一、电阻的串联 电路中若干个电阻电路中若干个电阻依次联接依次联接,各电阻,各电阻流过同一电流流过同一电流,这种联接形式称为电阻,这种联接形式称为电阻的串联。的串联。设设n n个电阻串联个电阻串联 UIReq+-UIR1R2Rn+-1.等效电阻等效电阻2-2 电阻的串联、并联和混联电路 第九页,讲稿共六十八页哦电阻串联时,每电阻上的电压电阻串联时,每电阻上的电压2.2.分压作用分压作用说明说明:
7、在串联电路中,当外加电压一定时,各电阻端电压的大小与它的在串联电路中,当外加电压一定时,各电阻端电压的大小与它的电阻值成正比。电阻值成正比。第十页,讲稿共六十八页哦二、电阻的并联 电路中若干个电阻联接在电路中若干个电阻联接在两个公共点之间两个公共点之间,每个电阻,每个电阻承受同一电压承受同一电压,这,这样的联接形式称为电阻的并联。样的联接形式称为电阻的并联。设设n n个电阻并联个电阻并联 UIReq+-IInI2R2IR1Rn+U第十一页,讲稿共六十八页哦1.1.等效电阻等效电阻IInI2R2IR1Rn+UUIReq+-两个电阻并联时的等效:两个电阻并联时的等效:第十二页,讲稿共六十八页哦二、
8、两种实际电源模型的等效变换二、两种实际电源模型的等效变换U UsIRs1U外外电电路路IRs2I Is s外外电电路路U 实际电流源模型 实际电压源模型 Rs1=Rs2=Rs 或1.1.推证推证若两个电路相互等效,即U=U、I=I 则有第十三页,讲稿共六十八页哦1.1.当实际电压源等效变换为实际电流源时当实际电压源等效变换为实际电流源时2.2.当实际电流源等效变换为实际电压源时当实际电流源等效变换为实际电压源时4.4.利用电源等效变换可以简化电路。利用电源等效变换可以简化电路。结论:结论:另外,两种电源模型等效变换时,还应注意:另外,两种电源模型等效变换时,还应注意:2.2.理想电压源(理想电
9、压源(Rs=0=0)与理想电流源()与理想电流源(Rs=)之间不能等效变换。)之间不能等效变换。3.3.等效变换时应注意电压源的等效变换时应注意电压源的Us和电流源的和电流源的Is参考方向相反参考方向相反。Rs2=Rs1Rs1=Rs21.电源等效变换是对外电路而言,电路内部并不等效。电源等效变换是对外电路而言,电路内部并不等效。第十四页,讲稿共六十八页哦二、两种实际电源模型的等效变换二、两种实际电源模型的等效变换U UsIRs1U外外电电路路IRs2I Is s外外电电路路U 实际电流源模型 实际电压源模型 Rs1=Rs2=Rs 或1.1.推证推证若两个电路相互等效,即U=U、I=I 则有第十
10、五页,讲稿共六十八页哦1.1.当实际电压源等效变换为实际电流源时当实际电压源等效变换为实际电流源时2.2.当实际电流源等效变换为实际电压源时当实际电流源等效变换为实际电压源时4.4.利用电源等效变换可以简化电路。利用电源等效变换可以简化电路。结论:结论:另外,两种电源模型等效变换时,还应注意:另外,两种电源模型等效变换时,还应注意:2.2.理想电压源(理想电压源(Rs=0=0)与理想电流源()与理想电流源(Rs=)之间不能等效变换。)之间不能等效变换。3.3.等效变换时应注意电压源的等效变换时应注意电压源的Us和电流源的和电流源的Is参考方向相反。参考方向相反。Rs2=Rs1Rs1=Rs21.
11、电源等效变换是对外电路而言,电路内部并不等效。电源等效变换是对外电路而言,电路内部并不等效。第十六页,讲稿共六十八页哦特例对称三角形联结或星形联结:特例对称三角形联结或星形联结:若 Ra=Rb=Rc=RY,则有若 R12=R23=R31=R,则有R12=R23=R31=R=3RY注:电阻星形联结有时又称为注:电阻星形联结有时又称为T T形电阻,电阻三角形联结也称为形电阻,电阻三角形联结也称为形电路。形电路。第十七页,讲稿共六十八页哦练习:若将练习:若将YY(如下图),情况如何。(如下图),情况如何。aR5R4R3R2R1dcbadReqeqRbdbdRadadRababR2R5abdReqeq
12、adReqab 说明说明:使用-Y 等效变换公式前,应先标出3个端子标号,再套用公式计算,切记在-Y变换时标出的3个端子不要变没了。第十八页,讲稿共六十八页哦1.1.定义:取电路中某一点为参考点,则电路中点定义:取电路中某一点为参考点,则电路中点a 到参考点的电压称为到参考点的电压称为a a点的电位。表为点的电位。表为Va。电位的单位与电压的单位相同。电位的单位与电压的单位相同。2-4 电位电位.电压与电位的关系:电压与电位的关系:.方向:电位的参考方向规定为从某点指向参考点。方向:电位的参考方向规定为从某点指向参考点。说明:电位是可正、可负的。说明:电位是可正、可负的。例如:例如:V0 ,表
13、示,表示点电位高于参考点电位。点电位高于参考点电位。说明:说明:参考点参考点的选择是任意的。参考点的电位为零。的选择是任意的。参考点的电位为零。工程上常选大地或机壳为参考点。工程上常选大地或机壳为参考点。第十九页,讲稿共六十八页哦小结小结2.串联电路的等效电阻等于各电阻之和;并联电路的等效电导等于各电导之和;混联电路的等效电阻可由电阻串并联计算得出。1.等效网络的概念:一个N端网络的端口电压电流关系与另一个N端口网络的端口电压电流关系相同,这两个网络对外部而言称为等效网络。第二十页,讲稿共六十八页哦3.串联电阻具有分压作用,电阻越大,分压越高;并联电阻具有分流作用,电阻越小,分流越大。5.实际
14、电压源和实际电流源可以相互等效变换,其等效变换关系式为4.电阻Y联接和联接可以等效变换,对称情况下等效变换条件:R=3RY第二十一页,讲稿共六十八页哦 确定电路中各点的电位时必须选定参考点。若参考点不同,则各点的电位值就不确定电路中各点的电位时必须选定参考点。若参考点不同,则各点的电位值就不同。在一个电路中只能选一个参考点。电路中任意两点间的电压值不随参考点而变化,同。在一个电路中只能选一个参考点。电路中任意两点间的电压值不随参考点而变化,即与参考点无关。即与参考点无关。6.6.电位分析电位分析第二十二页,讲稿共六十八页哦2-6 网孔电流法网孔电流法 方法:方法:以假想的网孔电流为未知量,应用
15、以假想的网孔电流为未知量,应用KVLKVL列出网孔方程,联立方程求得各列出网孔方程,联立方程求得各网孔电流,再根据网孔电流与支路电流的关系式,求得各支路电流。网孔电流,再根据网孔电流与支路电流的关系式,求得各支路电流。第二十三页,讲稿共六十八页哦I2R2baI1I3Us1Us3R1R3Il1Il2电路分析 网孔电流网孔电流Il1、Il2是假想的,网是假想的,网孔电流与支路电流的关系孔电流与支路电流的关系选取网孔绕行方向与网孔电流参考方向一致,根据KVL可列网孔方程:整理得:可以概括为如下形式 第二十四页,讲稿共六十八页哦规律:规律:(1)R11、R12分别称为网孔分别称为网孔1、2的自电阻之和
16、,其值等于各网孔中所有支的自电阻之和,其值等于各网孔中所有支路的电阻之和,它们总取正值,路的电阻之和,它们总取正值,R11=R1+R2,R22=R2+R3。(2)R12、R21 称为网孔称为网孔1、2之间的互电阻,之间的互电阻,R12=-R2,R21=-R2,可以看出,可以看出,R12=R21,其绝对值等于这两个网孔的公共支路的电阻。当两个网孔电流流过公共支路的,其绝对值等于这两个网孔的公共支路的电阻。当两个网孔电流流过公共支路的参考方向相同时,互电阻取正号,否则取负号。参考方向相同时,互电阻取正号,否则取负号。(3)Us11、Us22分别称为网孔分别称为网孔1、2中所有电压源的代数和,中所有
17、电压源的代数和,Us11=Us1、Us22=-Us3。当电压源电压的参考方向与网孔电流方向一致时取负号,否则取正号。当电压源电压的参考方向与网孔电流方向一致时取负号,否则取正号。一般形式:一般形式:第二十五页,讲稿共六十八页哦网孔电流法的一般步骤如下:(1)选定网孔电流的参考方向,标明在电路图上,并以此方向作为网孔的绕行方向。m个网孔就有m个网孔电流。(2)按上述规则列出网孔电流方程。(3)联立并求解方程组,求得网孔电流。(4)根据网孔电流与支路电流的关系式,求得各支路电流或其他需求的电量。第二十六页,讲稿共六十八页哦例例2-132-13 用网孔电流法求图示电路电流I。电路中含有电流源,选取网
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