《電工學(xué)習(xí)題1》ppt課件

1、習(xí)習(xí) 題題根本要求：根本要求：1 了解電路的根本概念、電路根本物理量了解電路的根本概念、電路根本物理量及其相互關(guān)系。及其相互關(guān)系。2了解參考方向和實(shí)踐方向之間的關(guān)系，掌了解參考方向和實(shí)踐方向之間的關(guān)系，掌握歐姆定律及其運(yùn)用。握歐姆定律及其運(yùn)用。3熟練掌握基爾霍夫定律。熟練掌握基爾霍夫定律。4了解電路的三種任務(wù)形狀：有載、開(kāi)路與了解電路的三種任務(wù)形狀：有載、開(kāi)路與短路。短路。 第一章直流電路1.5.2在以下圖中，知在以下圖中，知I1=3mA,I2=1mA。試確。試確定電路元件定電路元件3中的電流中的電流I3和其兩端電壓和其兩端電壓U3，并闡明它是電源還是負(fù)載。校驗(yàn)整個(gè)電路并闡明它是電源還是負(fù)載。

2、校驗(yàn)整個(gè)電路的功率能否平衡。的功率能否平衡。分析：分析：1.根據(jù)基爾霍夫電流定律求解電流根據(jù)基爾霍夫電流定律求解電流I3。 2.根據(jù)基爾霍夫電壓定律求解端電壓根據(jù)基爾霍夫電壓定律求解端電壓U3。 3. P0,吸收功率，負(fù)載。吸收功率，負(fù)載。P0，發(fā)出功率，電源。，發(fā)出功率，電源。 4.功率平衡：電源發(fā)出的功率功率平衡：電源發(fā)出的功率=負(fù)載吸收和耗費(fèi)負(fù)載吸收和耗費(fèi) 的功率。的功率。解：解：1.首先根據(jù)基爾霍夫電流定律首先根據(jù)基爾霍夫電流定律KCL列出列出可求得可求得I3 = 2mA， I3的實(shí)踐方向與圖中的的實(shí)踐方向與圖中的參考方向相反。參考方向相反。2.根據(jù)基爾霍夫電壓定律根據(jù)基爾霍夫電壓定律

3、KVL可得可得I1=3mA,I2=1mA2.確定電源還是負(fù)載：確定電源還是負(fù)載：從電壓和電流的參考方向判別，即判別從電壓和電流的參考方向判別，即判別P：電路元件電路元件3 U3和和I3的參考方向一樣的參考方向一樣 負(fù)值負(fù)值 故為電源；故為電源；80V元件元件 U2和和I2的參考方向相反的參考方向相反 負(fù)值負(fù)值故為電源；故為電源；30V元件元件 U1和和I1參考方向一樣參考方向一樣 正值正值故為負(fù)載。故為負(fù)載。 解：解：1.求求I：由：由KCL可知，可知，I =6A。2. 求求I1 、 I2和和I3：對(duì)節(jié)點(diǎn)：對(duì)節(jié)點(diǎn)c由于設(shè)由于設(shè)Uab =0，可得，可得KVL3.求求I5和和I6：Uab =0廣義

4、節(jié)點(diǎn)廣義節(jié)點(diǎn)或或 )(044)(63232KVLUIIKCLAIIab 0221abUI3.求求I5和和I6：對(duì)節(jié)點(diǎn)：對(duì)節(jié)點(diǎn)a和和b由由KVL得得I1=-1A,I2=I3=3AUab =00145 abUIRI1.7.4在以下圖中，求在以下圖中，求A點(diǎn)電位點(diǎn)電位VA。分析：分析：1.根據(jù)電位的概念來(lái)表達(dá)電壓。根據(jù)電位的概念來(lái)表達(dá)電壓。 2.再根據(jù)再根據(jù)KCL 、VCR (歐姆定律歐姆定律) 求解求解VA。 分析：分析：1.根據(jù)電位的概念來(lái)表達(dá)電壓。根據(jù)電位的概念來(lái)表達(dá)電壓。 2.再根據(jù)再根據(jù)VCR(歐姆定律歐姆定律) 、 KCL求解求解VA。 解：解：根本要求：根本要求：1掌握電阻串并聯(lián)銜接的

5、等效變換。掌握電阻串并聯(lián)銜接的等效變換。2熟練掌握電壓源、電流源兩種模型及其等熟練掌握電壓源、電流源兩種模型及其等效變換。效變換。3熟練掌握電路的分析方法：支路電流法、熟練掌握電路的分析方法：支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理和戴維寧定理。結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理和戴維寧定理。 第二章電路的分析方法 2.1.1在以下圖所示的電路中，在以下圖所示的電路中，E=6V，R1=6，R2=3，R3=4，R4=3，R5=1，試求，試求I3和和I4。分析：分析：1. 根據(jù)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)等效根據(jù)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)等效(等電位法等電位法)簡(jiǎn)化為單簡(jiǎn)化為單 回路電路，求總電流?；芈冯娐?，求總電流。 2.再根據(jù)分流公式再

6、根據(jù)分流公式 求解求解I3和和I4 。 解：解：1.從單回路電路求電源中總電流從單回路電路求電源中總電流 ：E=6V，R1=6，R2=3，R3=4，R4=3，R5=152341/)/(RRRRRReq 所以所以2.用分流公式用分流公式 求解求解I3和和I4 E=6V，R1=6，R2=3，R3=4，R4=3，R5=1I=2A52341/)/(RRRRRReq 2.1.3在以下圖中，在以下圖中，R1 = R2 = R3 = R4 =300，R5 =600，試求開(kāi)關(guān)，試求開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)和閉和時(shí)斷開(kāi)和閉和時(shí)a和和b之間的等效之間的等效電阻。電阻。 解：當(dāng)開(kāi)關(guān)解：當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí) 等電位法等電位法當(dāng)開(kāi)關(guān)

7、當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)閉合時(shí) 2.1.5以下圖所示是一衰減電路，共有四擋。當(dāng)輸入以下圖所示是一衰減電路，共有四擋。當(dāng)輸入電壓電壓U1 =16V時(shí)，試計(jì)算各擋輸出電壓時(shí)，試計(jì)算各擋輸出電壓U2。2.4.2試用支路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法求以下圖所示電試用支路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法求以下圖所示電路中的各支路電流，并求三個(gè)電源的輸出功率和路中的各支路電流，并求三個(gè)電源的輸出功率和負(fù)載電阻負(fù)載電阻RL取用的功率。兩個(gè)電壓源的內(nèi)阻分別取用的功率。兩個(gè)電壓源的內(nèi)阻分別為為0.8和和0.4。 分析：分析：1. 根據(jù)支路電流法列出根據(jù)支路電流法列出1個(gè)個(gè)KCL方程和方程和3個(gè)個(gè)KVL方方 程程 ，求解各支路電流。，求解各支路電

8、流。 2.根據(jù)結(jié)點(diǎn)電壓法先求解根據(jù)結(jié)點(diǎn)電壓法先求解Uab，再由，再由KVL、VCR求求 解各支路電流。解各支路電流。 解：解：(1) 用支路電流法計(jì)算用支路電流法計(jì)算(列三個(gè)方程列三個(gè)方程) 兩個(gè)電壓源的內(nèi)阻兩個(gè)電壓源的內(nèi)阻分別為分別為0.8和和0.4。 I3=10A(KCL)(KVL)(KVL)(2) 用結(jié)點(diǎn)電壓法計(jì)算用結(jié)點(diǎn)電壓法計(jì)算有源支路伏安特性有源支路伏安特性所以所以18 . 0120IUab +_uS+_uiR +_uiiSR +_uS+_uiRiS iS+_ui+_uSR (a) Su R i u (b) Su R i R i (c) SSu R i R i u (d) SSu R

9、 i R i u 圖 2-3 幾 種 典 型 支 路 的 伏 安 特 性 (3) 計(jì)算功率：三個(gè)電源的輸出功率分別為計(jì)算功率：三個(gè)電源的輸出功率分別為負(fù)載電阻負(fù)載電阻RL取用的功率為取用的功率為兩者平衡。兩者平衡。11IUPab 2.5.3電路如圖電路如圖(a)所示，試用結(jié)點(diǎn)電壓法求電阻所示，試用結(jié)點(diǎn)電壓法求電阻RL上的電壓上的電壓U，并計(jì)算理想電流源的功率。，并計(jì)算理想電流源的功率。分析：用電源等效簡(jiǎn)化電路：將與分析：用電源等效簡(jiǎn)化電路：將與4A理想電流源串聯(lián)的理想電流源串聯(lián)的電阻除去短接和與電阻除去短接和與16V理想電壓源并聯(lián)的理想電壓源并聯(lián)的8電阻除電阻除去斷開(kāi)，并不影響電阻去斷開(kāi)，并不

10、影響電阻RL上的電壓上的電壓U，這樣簡(jiǎn)化后的，這樣簡(jiǎn)化后的電路如圖電路如圖 (b)所示。所示。2.6.3運(yùn)用疊加原理計(jì)算以下圖運(yùn)用疊加原理計(jì)算以下圖(a)所示電路中所示電路中各支路的電流和各元件電源和電阻兩各支路的電流和各元件電源和電阻兩端的電壓，并闡明功率平衡關(guān)系。端的電壓，并闡明功率平衡關(guān)系。 分析：疊加每個(gè)電源單獨(dú)分析：疊加每個(gè)電源單獨(dú)作用下的呼應(yīng)。即作用下的呼應(yīng)。即(a)圖是圖是b圖和圖和c圖的疊加。圖的疊加。=+(1) 求各支路電流求各支路電流電壓源單獨(dú)作用時(shí)電壓源單獨(dú)作用時(shí)圖圖(b)電流源單獨(dú)作用時(shí)電流源單獨(dú)作用時(shí)圖圖(c)分流公式分流公式(1) 求各支路電流求各支路電流電壓源單獨(dú)

11、作用時(shí)電壓源單獨(dú)作用時(shí)圖圖(b)電流源單獨(dú)作用時(shí)電流源單獨(dú)作用時(shí)圖圖(c)由疊加原理，得由疊加原理，得可見(jiàn)，電流源是電源，可見(jiàn)，電流源是電源，電壓源是負(fù)載。電壓源是負(fù)載。2.7.2運(yùn)用戴維寧定理計(jì)算圖中運(yùn)用戴維寧定理計(jì)算圖中2電阻中的電電阻中的電流流I。分析：分析：1.以以2電阻為負(fù)載，求含源網(wǎng)絡(luò)的戴維電阻為負(fù)載，求含源網(wǎng)絡(luò)的戴維 寧等效電路：求開(kāi)路電壓寧等效電路：求開(kāi)路電壓Uab0和等效電和等效電 阻阻R0。 2.在等效后的電路中求解電流在等效后的電路中求解電流I。解：解：1.求開(kāi)路電壓求開(kāi)路電壓Uab0和等效電阻和等效電阻R0。2.在等效后的電路中在等效后的電路中,由此得由此得2根本要求：

12、根本要求：1了解暫態(tài)分析的意義。了解暫態(tài)分析的意義。2掌握電阻、電感、電容元件的特點(diǎn)。掌握電阻、電感、電容元件的特點(diǎn)。3熟練掌握暫態(tài)換路定那么及電路初始值確熟練掌握暫態(tài)換路定那么及電路初始值確實(shí)定。實(shí)定。4掌握初始值、穩(wěn)定值和電路暫態(tài)時(shí)間常數(shù)掌握初始值、穩(wěn)定值和電路暫態(tài)時(shí)間常數(shù)三個(gè)要素的計(jì)算。三個(gè)要素的計(jì)算。 5掌握運(yùn)用三要素法分析掌握運(yùn)用三要素法分析RL、RC一階電一階電路的暫態(tài)過(guò)程。路的暫態(tài)過(guò)程。 第三章第三章 電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析3.2.1以下圖所示各電路在換路前都處于穩(wěn)態(tài)以下圖所示各電路在換路前都處于穩(wěn)態(tài),試求換路后其中電流試求換路后其中電流i的初始值的初始值i(0+)和穩(wěn)態(tài)和

13、穩(wěn)態(tài)值值i()。解：對(duì)圖解：對(duì)圖(a)所示電路所示電路對(duì)圖對(duì)圖(b)所示電路所示電路對(duì)圖對(duì)圖(c)所示電路所示電路對(duì)圖對(duì)圖(d)所示電路所示電路3.4.1在圖在圖(a)所示的電路中，所示的電路中，u為一階躍電壓，如以為一階躍電壓，如以下圖下圖(b)所示，試求所示，試求i3和和uc。設(shè)。設(shè)uc(0-)=1V。解：運(yùn)用三要素法計(jì)算。解：運(yùn)用三要素法計(jì)算。1)求求uc由此得由此得(2)求求i33.4.5在圖中，開(kāi)關(guān)在圖中，開(kāi)關(guān)S先合在位置先合在位置1，電路處于穩(wěn)態(tài)。，電路處于穩(wěn)態(tài)。t =0時(shí)，將開(kāi)關(guān)從位置時(shí)，將開(kāi)關(guān)從位置1合到位置合到位置2，試求，試求t =0時(shí)時(shí)uc之值。在之值。在t = 時(shí)，又將開(kāi)關(guān)合到位置時(shí)，又將開(kāi)關(guān)合到位置1，試求，試求t =210-2s時(shí)時(shí)uc之值。此時(shí)再將開(kāi)關(guān)合到之值。此時(shí)再將開(kāi)關(guān)合到2，作出的，作出的uc變化曲線。充電電路