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文檔簡介
1、電工基礎(chǔ)理論知識電工基礎(chǔ)理論知識(中級版中級版)電路的定義:電流的通路稱為電路電路的定義:電流的通路稱為電路。 電路的組成:電路的組成:電源、連接導(dǎo)線、控制與保護裝電源、連接導(dǎo)線、控制與保護裝 置和負載四部分組成置和負載四部分組成。在日常生活中,我們會廣泛接觸到各種電路。手在日常生活中,我們會廣泛接觸到各種電路。手電筒就是一中非常簡單的電路。電筒就是一中非常簡單的電路。電路的基本組成包括以下四個部分:電路的基本組成包括以下四個部分:(1)電源電源(供能元件供能元件):為電路提供電能的設(shè)備和器件為電路提供電能的設(shè)備和器件( (如如電池、發(fā)電機等電池、發(fā)電機等) )。模擬手電筒電路模擬手電筒電路(
2、2)負載負載(耗能元件耗能元件):使用使用( (消耗消耗) )電能的設(shè)備和器件電能的設(shè)備和器件( (如燈泡如燈泡等用電器等用電器) )。 控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備( (如開關(guān)等如開關(guān)等) )。將電器設(shè)備和元器件按一定方式連接起來將電器設(shè)備和元器件按一定方式連接起來( (如各種銅、鋁電纜線等如各種銅、鋁電纜線等) )。(4)控制器件:控制器件:(3)連接導(dǎo)線:連接導(dǎo)線:電路可以實現(xiàn)電能的電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。電力系統(tǒng)中:電力系統(tǒng)中:電子技術(shù)中:電子技術(shù)中:電路可以實現(xiàn)電信號的電路可以實現(xiàn)電信號的傳遞、存儲和處理。傳遞、存儲和處理。
3、電源負載實體電路控制裝置與實體電路相對應(yīng)、由理想元件構(gòu)成的與實體電路相對應(yīng)、由理想元件構(gòu)成的,稱為實體電路的,稱為實體電路的。電路模型負載電源開關(guān)連接導(dǎo)線SRL+ UIUS+_R0連接導(dǎo)線白熾燈的電白熾燈的電路模型可表路模型可表示為:示為: 實際電路器件實際電路器件品種繁多,其電磁特性品種繁多,其電磁特性多元多元而而復(fù)雜復(fù)雜,采取采取模型化處理模型化處理可獲得有意義的分析效果??色@得有意義的分析效果。iR R L的的電電特性可用特性可用表征表征的電的電特性可用特性可用表征表征由于白熾燈中耗能的因素大大于產(chǎn)生磁場的因素,因此L 可以忽略。 理想電路元件理想電路元件是實際電路器件的理想化和近似,是
4、實際電路器件的理想化和近似,其電特性其電特性單一單一、確切確切,可定量分析和計算。,可定量分析和計算。RC+ US只具耗能的電特性只具有儲存電能的電特性輸出電壓恒定,輸出電流由它和負載共同決定輸出電流恒定,兩端電壓由它和負載共同決定L只具有儲存磁能的電特性IS無源二端元件 有源二端元件 必須指出,電路在進行上述必須指出,電路在進行上述模型化處理時是有條件模型化處理時是有條件的:的:實際電路中各部分的基本電磁現(xiàn)象可以分別研究,實際電路中各部分的基本電磁現(xiàn)象可以分別研究,并且相應(yīng)的電磁過程都集中在電路元件內(nèi)部進行。這并且相應(yīng)的電磁過程都集中在電路元件內(nèi)部進行。這種電路稱為種電路稱為元件的電路。元件
5、的電路。1. 電磁過程都集中在元件內(nèi)部進行,其次要因素可電磁過程都集中在元件內(nèi)部進行,其次要因素可以忽略。如以忽略。如R,L、C這些只具有單一電磁特性的理想這些只具有單一電磁特性的理想電路元件。電路元件。2. 2. 任何時刻從集中參數(shù)元件一端流入的電流恒等于從它任何時刻從集中參數(shù)元件一端流入的電流恒等于從它另一端流出的電流,并且元件兩端的電壓值完全確定。另一端流出的電流,并且元件兩端的電壓值完全確定。 工程應(yīng)用中,實際電路的幾何尺寸遠小于工作電磁波的工程應(yīng)用中,實際電路的幾何尺寸遠小于工作電磁波的波長,因此都符合模型化處理條件,均可按集中假設(shè)為波長,因此都符合模型化處理條件,均可按集中假設(shè)為前
6、提,有效地描述實際電路,從而獲得有意義的電路分前提,有效地描述實際電路,從而獲得有意義的電路分析效果。析效果。電荷的定向移動形成電流。電荷的定向移動形成電流。電流的大小用電流的大小用表示,簡稱電流。表示,簡稱電流。電流強度:單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量。電流強度:單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量。大寫大寫 I 表示直流電流表示直流電流小寫小寫 i 表示電流的一般符號表示電流的一般符號dtdqi 電流的國際單位制是安培電流的國際單位制是安培【A】,較小的單位還有毫安,較小的單位還有毫安【mA】和微安和微安【A】等,它們之間的換算關(guān)系為:等,它們之間的換算關(guān)系為:正電荷運動方向規(guī)定為正電荷運動方向
7、規(guī)定為電流的實際方向電流的實際方向。電流的方向用一個箭頭表示。電流的方向用一個箭頭表示。任意假設(shè)的電流方向稱為任意假設(shè)的電流方向稱為電流的參考方向電流的參考方向。 如果求出的電流值為正,說明參考方向如果求出的電流值為正,說明參考方向與實際方向一致,否則說明參考方向與實際與實際方向一致,否則說明參考方向與實際方向相反。方向相反。 電路中電路中a a、b b點兩點間的點兩點間的電壓電壓定義為單位正定義為單位正電荷由電荷由a a點移至點移至b b點電場力所做的功。點電場力所做的功。dqdWuabab 電路中某點的電路中某點的電位電位定義為單位正電荷由該定義為單位正電荷由該點移至參考點電場力所做的功。
8、點移至參考點電場力所做的功。QWUabab直流情況下直流情況下注意:注意:變量用小寫字母表示,變量用小寫字母表示, 恒量用大寫字母表示。恒量用大寫字母表示。從工程應(yīng)用的角度來講,電路從工程應(yīng)用的角度來講,電路中電壓是產(chǎn)生電中電壓是產(chǎn)生電流的根本原因流的根本原因。數(shù)值上,電壓等于電路中兩點。數(shù)值上,電壓等于電路中兩點電位的差值。即:電位的差值。即:電路中電路中a a、b b兩點間的電壓等于兩點間的電壓等于a a、b b兩點電位差兩點電位差。baabuuu電壓的國際單位制是伏特電壓的國際單位制是伏特 V,常用的單位還有,常用的單位還有毫伏毫伏 mV和千伏和千伏【KV】等,換算關(guān)系為:等,換算關(guān)系為
9、: 電工技術(shù)基礎(chǔ)問題分析中,電工技術(shù)基礎(chǔ)問題分析中,通常規(guī)定通常規(guī)定電壓的電壓的參考正方向參考正方向高電位指向低電位高電位指向低電位,因此電壓又,因此電壓又稱作稱作電壓降電壓降電壓的實際方向電壓的實際方向規(guī)定由規(guī)定由電位高處指向電位低處電位高處指向電位低處。與電流方向的處理方法類似,與電流方向的處理方法類似,可任選一方向為可任選一方向為電壓的參考方向電壓的參考方向例:例: 當(dāng)當(dāng)ua =3V ub = 2V時時u1 =1V最后求得的最后求得的u為正值,說明電壓的實際為正值,說明電壓的實際方向方向與參考與參考方向方向一致,否則說明兩者相反。一致,否則說明兩者相反。u2 =1V 對一個元件,電流參考
10、方向和電壓參考對一個元件,電流參考方向和電壓參考方向可以相互獨立地任意確定,但為了方便方向可以相互獨立地任意確定,但為了方便起見,常常將其取為一致,稱起見,常常將其取為一致,稱關(guān)聯(lián)方向關(guān)聯(lián)方向;如;如不一致,稱不一致,稱非關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)方向。 如果采用關(guān)聯(lián)方向,在標(biāo)示時標(biāo)出一種即如果采用關(guān)聯(lián)方向,在標(biāo)示時標(biāo)出一種即可。如果采用非關(guān)聯(lián)方向,則必須全部標(biāo)示???。如果采用非關(guān)聯(lián)方向,則必須全部標(biāo)示。對電路進行分析計算時對電路進行分析計算時應(yīng)注意應(yīng)注意:列寫電路方程式之:列寫電路方程式之前,首先要在電路中標(biāo)出電流、電壓的參考方向。前,首先要在電路中標(biāo)出電流、電壓的參考方向。電電路圖上電流、電壓參考方向
11、的標(biāo)定,原則上任意假定,路圖上電流、電壓參考方向的標(biāo)定,原則上任意假定,但但一經(jīng)選定,在整個分析計算過程中,這些參考方向一經(jīng)選定,在整個分析計算過程中,這些參考方向就不允許再變更就不允許再變更aIUb非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向aIUb關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向 實際電源上的電壓、電流方向總是實際電源上的電壓、電流方向總是的,的,實際負載上的電壓、電流方向是實際負載上的電壓、電流方向是的。因此,的。因此,假定某元件是電源時,應(yīng)選取假定某元件是電源時,應(yīng)選取非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向,假定某元件是負載應(yīng)選取假定某元件是負載應(yīng)選取關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向。 電動勢是衡量外力即非靜電力做功能力電動勢
12、是衡量外力即非靜電力做功能力的物理量。外力克服電場力把單位正電荷從的物理量。外力克服電場力把單位正電荷從電源的負極搬運到正極所做的功,稱為電源的負極搬運到正極所做的功,稱為電源電源的電動勢的電動勢。dqdWe 電動勢的實際方向與電壓實際方向電動勢的實際方向與電壓實際方向相反,相反,規(guī)定為由負極指向正極。規(guī)定為由負極指向正極。電場力在單位時間內(nèi)所做的功稱為電場力在單位時間內(nèi)所做的功稱為電功率電功率,簡,簡稱功率。它是稱功率。它是描述電流做功快慢描述電流做功快慢的物理量。的物理量。dtdWp 功率與電流、電壓的關(guān)系:功率與電流、電壓的關(guān)系:關(guān)聯(lián)方向時:關(guān)聯(lián)方向時:p =ui非關(guān)聯(lián)方向時:非關(guān)聯(lián)方向
13、時:p =uip0時吸收功率,時吸收功率,p0時放出功率。時放出功率。:求圖示各元件的功率:求圖示各元件的功率.(a)關(guān)聯(lián)方向,關(guān)聯(lián)方向,P=UI=52=10W,P0,吸收吸收10W功率。功率。(b)關(guān)聯(lián)方向,關(guān)聯(lián)方向,P=UI=5(2)=10W,P0,吸收吸收10W功率。功率。UItUIttWP 電功率反映了電路元器件能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。電功率反映了電路元器件能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。如如100W的電燈表明在的電燈表明在1 1秒鐘內(nèi)該燈可將秒鐘內(nèi)該燈可將100J的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能;的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能;電機電機1000W表明它在一秒鐘內(nèi)可將表明它在一秒鐘內(nèi)可將1000J的電能轉(zhuǎn)換成機械能。的電能轉(zhuǎn)換
14、成機械能。國際單位制:國際單位制:U 【V】,I【A】,電功率,電功率P用瓦特用瓦特【W(wǎng)】 用電器用電器額定工作時的電壓額定工作時的電壓叫額定電壓,叫額定電壓,;額定功率通常標(biāo)示在電器設(shè)備的;額定功率通常標(biāo)示在電器設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)上,作為用電器正常工作條件下的最高限值。銘牌數(shù)據(jù)上,作為用電器正常工作條件下的最高限值。 對于對于線性電阻元件線性電阻元件而言,電功率公式還可以寫而言,電功率公式還可以寫成成 22RIRUUIP擴展:最大輸出功率定理擴展:最大輸出功率定理當(dāng)當(dāng)負載電阻負載電阻R和電源內(nèi)阻和電源內(nèi)阻R0相等相等時,電源輸出功率時,電源輸出功率最大(負載獲得最大功率最大(負載獲得最大功率Pm
15、ax),即當(dāng)),即當(dāng)R= R0時,時, 在無線電技術(shù)中,把負載電阻等于電源內(nèi)阻的狀在無線電技術(shù)中,把負載電阻等于電源內(nèi)阻的狀態(tài)叫做態(tài)叫做電阻匹配電阻匹配。負載匹配負載匹配時,負載(如揚聲器)時,負載(如揚聲器)可可獲得最大功率獲得最大功率。REP42max電路中的功率平衡:電路中的功率平衡:在一個閉合回路中,根據(jù)在一個閉合回路中,根據(jù)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律,電源電動勢發(fā)出的功率,能量守恒和轉(zhuǎn)化定律,電源電動勢發(fā)出的功率,等于負載電阻和電源內(nèi)阻消耗的功率。即等于負載電阻和電源內(nèi)阻消耗的功率。即內(nèi)阻負載電源PPP 日常生產(chǎn)和生活中,電能(或電功)也常用日常生產(chǎn)和生活中,電能(或電功)也常用度作為量綱:
16、度作為量綱:1度度=1KWh=1KVAh電能電能 電能的轉(zhuǎn)換是在電流作功的過程中進行的。因此,電電能的轉(zhuǎn)換是在電流作功的過程中進行的。因此,電流作功所消耗電能的多少可以用電功來量度。電功:流作功所消耗電能的多少可以用電功來量度。電功:式中單位:式中單位:U【V】;I【A】;t【s】時,電功時,電功W為焦耳為焦耳【J】1度電的概念度電的概念1000W的電爐加熱的電爐加熱1小時;小時;100W的電燈照明的電燈照明10小時;小時;40W的電燈照明的電燈照明25小時。小時。UItUqW對于對于純電阻電路純電阻電路,歐姆定律成立,電能也可由下式計算。,歐姆定律成立,電能也可由下式計算。 tRItRUW2
17、%100%1002212PPPPP 提高電能效率能大幅度節(jié)約投資。據(jù)專家測算,建提高電能效率能大幅度節(jié)約投資。據(jù)專家測算,建設(shè)設(shè)1 1千瓦的發(fā)電能力,平均在千瓦的發(fā)電能力,平均在70007000元左右;而節(jié)約元左右;而節(jié)約1 1千千瓦的電力,大約平均需要投資瓦的電力,大約平均需要投資20002000元,不到建設(shè)投資元,不到建設(shè)投資的的1/31/3。通過提高電能效率節(jié)約下來的電力還不需要增。通過提高電能效率節(jié)約下來的電力還不需要增加煤等一次性資源投入,更不會增加環(huán)境污染。加煤等一次性資源投入,更不會增加環(huán)境污染。效率效率 電氣設(shè)備運行時客觀上存在損耗,在工程應(yīng)用中,常電氣設(shè)備運行時客觀上存在損耗
18、,在工程應(yīng)用中,常把輸出功率與輸入功率的比例數(shù)稱為效率,用把輸出功率與輸入功率的比例數(shù)稱為效率,用“”表示:表示: 所以,提高電能效率與加強電力建設(shè)具有相同的所以,提高電能效率與加強電力建設(shè)具有相同的重要地位,不僅有利于緩解電力緊張局面,還能促進重要地位,不僅有利于緩解電力緊張局面,還能促進資源節(jié)約型社會的建立。資源節(jié)約型社會的建立。 電氣設(shè)備電氣設(shè)備工作條件下的工作條件下的稱為額定值稱為額定值 電氣設(shè)備的額定值是根據(jù)設(shè)計、材料及制造工藝電氣設(shè)備的額定值是根據(jù)設(shè)計、材料及制造工藝等因素,由制造廠家給出的技術(shù)數(shù)據(jù)。等因素,由制造廠家給出的技術(shù)數(shù)據(jù)。IUS(RSRL)(1)通路)通路 U=USIR
19、S RLS USRS(2)開路)開路U=USI0S USRSRLU=0IUS/RS(3)短路短路RLS USRS伏安關(guān)系(伏安關(guān)系(歐姆定律歐姆定律):):關(guān)聯(lián)方向時:關(guān)聯(lián)方向時:u =Ri非關(guān)聯(lián)方向時:非關(guān)聯(lián)方向時:u =Ri一種消耗電能的元件。一種消耗電能的元件。RuRiuip220UIIUR由電阻的伏安特性曲線可得,電阻元件上由電阻的伏安特性曲線可得,電阻元件上的電壓、電流關(guān)系為的電壓、電流關(guān)系為關(guān)系,即:關(guān)系,即:即時電阻元件上的電壓、電流關(guān)即時電阻元件上的電壓、電流關(guān)系遵循歐姆定律。即元件通過電系遵循歐姆定律。即元件通過電流就會發(fā)熱,消耗的能量為:流就會發(fā)熱,消耗的能量為:1、部分電
20、路歐姆定律:、部分電路歐姆定律:流過電阻的電流跟導(dǎo)流過電阻的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。 RUI 歐姆定律歐姆定律 或U=IR部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律注意:注意: (1)當(dāng))當(dāng)U、I見為見為非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)參考方向(參考方向(U、I參參考方向相反)時,歐姆定律應(yīng)寫成考方向相反)時,歐姆定律應(yīng)寫成 ,式中,式中“-”號切不可漏掉;號切不可漏掉;(2)電阻值不隨電壓、電流變化而變化的電阻叫)電阻值不隨電壓、電流變化而變化的電阻叫線性電阻線性電阻,由線性電阻組成的電路叫線性電路。,由線性電阻組成的電路叫線性電路。阻值隨電壓、電流的變化而
21、改變的電阻叫阻值隨電壓、電流的變化而改變的電阻叫非線性非線性電阻電阻,含有非線性電阻的電路叫非線性電路。,含有非線性電阻的電路叫非線性電路。RUI2、全電路歐姆定律、全電路歐姆定律對全電路進行分析研究時,必須考慮電源的內(nèi)阻。如圖對全電路進行分析研究時,必須考慮電源的內(nèi)阻。如圖R為負載的電阻、為負載的電阻、E為電源電動勢、為電源電動勢、r為電源的內(nèi)阻。為電源的內(nèi)阻。0RREI 關(guān)聯(lián)方向下,全電路歐姆定律可用公式表述為關(guān)聯(lián)方向下,全電路歐姆定律可用公式表述為 式中:式中: E電源電動勢,單位是伏電源電動勢,單位是伏特特,符號為,符號為V; R負載電阻,單位是歐負載電阻,單位是歐姆姆,符號為,符號為
22、; R0電源內(nèi)阻,單位是歐電源內(nèi)阻,單位是歐姆姆,符號為,符號為; I閉合電路中的電流,單位是安閉合電路中的電流,單位是安培培,符號為,符號為A。 閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律說明說明:閉合電路中的電流與電:閉合電路中的電流與電源電動勢成正比,與電路的總電阻(內(nèi)電路電阻源電動勢成正比,與電路的總電阻(內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和)成反比。與外電路電阻之和)成反比。一種能夠貯存磁場能量的元件,一種能夠貯存磁場能量的元件,是實際電感器的理想化模型。是實際電感器的理想化模型。dtdiLu dtdiLu線性電感元件的韋安特性線性電感元件的韋安特性0i 電感產(chǎn)品實物圖電感產(chǎn)品實物圖 電感元件圖符號電感
23、元件圖符號 對線性電感元件而言,任一瞬時對線性電感元件而言,任一瞬時,其電壓和電流的關(guān)系為微分,其電壓和電流的關(guān)系為微分(或或積分積分)的的關(guān)系,即關(guān)系,即伏安關(guān)系伏安關(guān)系:顯然,只有電感元件上的顯然,只有電感元件上的電流電流時,電感兩端才有電壓。時,電感兩端才有電壓。在在直直流電路中流電路中,電感電感上即使有電流通過,但,上即使有電流通過,但,相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路。因此,因此,我們把電感元件稱為動態(tài)元件。動態(tài)元件可以儲能,儲存的磁能為:我們把電感元件稱為動態(tài)元件。動態(tài)元件可以儲能,儲存的磁能為:221LiwL221LIWL稱為電感元件的電感稱為電感元件的電感,單位是亨利()。,單位是亨利()
24、。一種能夠貯存電場能量的元件,一種能夠貯存電場能量的元件,是實際電容器的理想化模型。是實際電容器的理想化模型。dtduCi dtduCi電容元件的電容元件的工作方式就是充放電工作方式就是充放電。只有電容上的。只有電容上的電壓變電壓變化時,電容兩端才有電流化時,電容兩端才有電流。在。在直流電路中直流電路中,電容上即使,電容上即使有電壓,但,有電壓,但,相當(dāng)于開路相當(dāng)于開路,即,即 電容具有電容具有隔直作用隔直作用。電容元件也是動態(tài)元件,其儲存的電場能量為:。電容元件也是動態(tài)元件,其儲存的電場能量為:C稱為電容元件的電容,稱為電容元件的電容,單位是法拉(單位是法拉(F)。)。0q qu 電容元件圖
25、符號對線性電容元件而言,任一瞬時,對線性電容元件而言,任一瞬時,其電壓、電流的關(guān)系也是微分其電壓、電流的關(guān)系也是微分(或或積分積分)的的關(guān)系,即關(guān)系,即伏安關(guān)系伏安關(guān)系: 2C21Cuw221CUWC(1)伏安關(guān)系)伏安關(guān)系u=uS 端電壓為端電壓為us,與流過電與流過電壓源的電流無關(guān),由電壓源的電流無關(guān),由電源本身確定,電流任意源本身確定,電流任意,由外電路確定。,由外電路確定。: i=iS流過電流為流過電流為is,與電源與電源兩端電壓無關(guān),由電兩端電壓無關(guān),由電源本身確定,電壓任源本身確定,電壓任意,由外電路確定。意,由外電路確定。(2)特性曲線與符號)特性曲線與符號 任何電源都可以用兩種
26、電源任何電源都可以用兩種電源模型來表示,輸出電壓比較穩(wěn)模型來表示,輸出電壓比較穩(wěn)定的,如發(fā)電機、干電池、蓄定的,如發(fā)電機、干電池、蓄電池等電池等通常用電壓源模型通常用電壓源模型(理想理想電壓源和一個電阻元件相串聯(lián)電壓源和一個電阻元件相串聯(lián)的形式的形式)表示表示;柴油機組柴油機組汽油機組汽油機組蓄電池蓄電池 輸出電流較穩(wěn)定的:如光電池或輸出電流較穩(wěn)定的:如光電池或晶體管的輸出端等晶體管的輸出端等通常用電流源模型通常用電流源模型(理想電流源和一個內(nèi)阻相并聯(lián)的形理想電流源和一個內(nèi)阻相并聯(lián)的形式式)表示。表示。US+_R0ISR0電壓源電壓源電流源電流源理想電壓源的外特性理想電壓源的外特性0UI電壓源
27、模型的外特性電壓源模型的外特性0UI電壓源模型輸出端電壓I 理想電壓源內(nèi)阻為零,因此輸出電壓理想電壓源內(nèi)阻為零,因此輸出電壓恒定;恒定; 實際電源總是存在內(nèi)阻的,因此實際實際電源總是存在內(nèi)阻的,因此實際電壓源模型電路中的負載電流增大時,電壓源模型電路中的負載電流增大時,內(nèi)阻上必定增加消耗,從而造成輸出電內(nèi)阻上必定增加消耗,從而造成輸出電壓隨負載電流的增大而減小。因此,實壓隨負載電流的增大而減小。因此,實際電壓源的外特性稍微向下傾斜。際電壓源的外特性稍微向下傾斜。 US USR0URL 理想電流源的內(nèi)阻理想電流源的內(nèi)阻 R0I(相當(dāng)于開路相當(dāng)于開路),因,因此內(nèi)部不能分流,輸出的電流值恒定。此內(nèi)
28、部不能分流,輸出的電流值恒定。理想電流源的外特性理想電流源的外特性0I IU電流源模型的外特性電流源模型的外特性0I IUU+_RLR0IISI電流源模型 實際電流源的內(nèi)阻總是有限值,因此當(dāng)負載增實際電流源的內(nèi)阻總是有限值,因此當(dāng)負載增大時,內(nèi)阻上分配的電流必定增加,從而造成輸出大時,內(nèi)阻上分配的電流必定增加,從而造成輸出電流隨負載的增大而減小。即實際電流源的外特性電流隨負載的增大而減小。即實際電流源的外特性也是一條稍微向下傾斜的直線。也是一條稍微向下傾斜的直線。Us = Is R0內(nèi)阻改并聯(lián)Is = UsR0 兩種電源模型之間等效變換時,電壓源的兩種電源模型之間等效變換時,電壓源的數(shù)值和電流
29、源的數(shù)值遵循歐姆定律的數(shù)值關(guān)數(shù)值和電流源的數(shù)值遵循歐姆定律的數(shù)值關(guān)系,但變換過程中系,但變換過程中內(nèi)阻不變。內(nèi)阻不變。bI IR0Uab+_US+_aIS R0US bI IR0Uab+_a當(dāng)外接當(dāng)外接負載相同負載相同時,兩種電時,兩種電源模型源模型對外部電路的電壓、電流相等對外部電路的電壓、電流相等。內(nèi)阻改串聯(lián)受控源的電壓或電流受電路中另一受控源的電壓或電流受電路中另一部分的電壓或電流控制。部分的電壓或電流控制。VCVS 電壓控制電壓源VCCS 電壓控制電流源CCVS 電流控制電壓源CCCS 電流控制電流源VCVSi1=0u2= u1CCVSu1=0u2=ri1VCCSi1=0i2=gu1C
30、CCSu1=0i2=i1如采用關(guān)聯(lián)方向:如采用關(guān)聯(lián)方向:p =u1i1 +u2i2=u2i2 :一個或幾個二端元件首尾相接中間沒有:一個或幾個二端元件首尾相接中間沒有分岔,使各元件上通過的電流相等。分岔,使各元件上通過的電流相等。結(jié)結(jié)/節(jié)點節(jié)點:三條或三條以上支路的聯(lián)接點。(三條或三條以上支路的聯(lián)接點。(n)回路回路:電路中的任意閉合路徑。(電路中的任意閉合路徑。(l)網(wǎng)孔網(wǎng)孔:其中不包含其它支路的單一閉合路徑。其中不包含其它支路的單一閉合路徑。m=3abl=3n=2112332網(wǎng)孔網(wǎng)孔=2+_R1US1+_US2R2R3例例支路:共 ?條回路:共 ?個節(jié)點:共 ?個網(wǎng)孔:?個I3I1I2I5
31、I6I4R3US4US3_+R6+R4R5R1R2_ 在任一瞬時,流入任一節(jié)點的電流之和必在任一瞬時,流入任一節(jié)點的電流之和必定等于從該節(jié)點流出的電流之和。定等于從該節(jié)點流出的電流之和。出入ii 在任一瞬時,通過任一節(jié)點電流的代數(shù)和在任一瞬時,通過任一節(jié)點電流的代數(shù)和恒等于零。恒等于零。0i可假定流入節(jié)點的電流為正,流出節(jié)點可假定流入節(jié)點的電流為正,流出節(jié)點的電流為負;也可以作相反的假定。的電流為負;也可以作相反的假定。所有電流均為正。所有電流均為正。 KCL通常用于節(jié)點通常用于節(jié)點,但是對于包圍,但是對于包圍幾個節(jié)點的幾個節(jié)點的閉合面也是適用的閉合面也是適用的。例:列出下圖中各節(jié)點的例:列出
32、下圖中各節(jié)點的KCL方程方程解:取流入為正解:取流入為正以上三式相加:以上三式相加: i1 i2i3 0 節(jié)點節(jié)點a i1i4i60節(jié)點節(jié)點b i2i4i50節(jié)點節(jié)點c i3i5i60 在任一瞬時,在任一回路上的電位升在任一瞬時,在任一回路上的電位升之和等于電位降之和。之和等于電位降之和。 在任一瞬時,沿任一回路電壓的代數(shù)和在任一瞬時,沿任一回路電壓的代數(shù)和恒等于零。恒等于零。降升uu電壓參考方向與回路繞行方向一致時電壓參考方向與回路繞行方向一致時取正號,相反時取負號。取正號,相反時取負號。所有電壓均為正。所有電壓均為正。0u 對于電阻電路,回路中電阻上電壓降對于電阻電路,回路中電阻上電壓降的
33、代數(shù)和等于回路中的電壓源電壓的代數(shù)的代數(shù)和等于回路中的電壓源電壓的代數(shù)和,即和,即電阻壓降等于電壓源升電阻壓降等于電壓源升。suiR 在運用上式時,電流參考方向與回路在運用上式時,電流參考方向與回路繞行方向一致時繞行方向一致時iR前取正號,相反時取負前取正號,相反時取負號;電壓源電壓方向與回路繞行方向一致號;電壓源電壓方向與回路繞行方向一致時時us前取負號,相反時取正號。前取負號,相反時取正號。#1#2例例0S13311URIRI#3)()(2 1 S23322S13311URIRIURIRIS23322URIRIS1S22211UURIRII1I2I3R3US1+_US2_+R1R2 KVL
34、方程式的常用形式,是把變量和已知量區(qū)分放在方程式兩邊,顯然給解題帶來一定方便。 S13311URIRI先標(biāo)繞行方向 KVL通常用于通常用于閉合閉合回路,但回路,但也可推也可推廣應(yīng)用到任一不閉合的電路上廣應(yīng)用到任一不閉合的電路上。0111222333sssabuRiuRiRiuu例:列出下圖的例:列出下圖的KVL方程方程USI IUR+_+_ABCUA+_UAB+_UB+_ 具有相同電壓電流關(guān)系(即伏安關(guān)系,具有相同電壓電流關(guān)系(即伏安關(guān)系,簡寫為簡寫為VAR)的不同電路稱為的不同電路稱為,將某一電路用與其等效的電路替換的過程將某一電路用與其等效的電路替換的過程稱為稱為。將電路進行適當(dāng)?shù)牡刃ё儭?/p>
35、將電路進行適當(dāng)?shù)牡刃ё儞Q,可以使電路的分析計算得到簡化。換,可以使電路的分析計算得到簡化。nRRRR21n個電阻串聯(lián)可等效為一個電阻個電阻串聯(lián)可等效為一個電阻串聯(lián)各電阻中通過的電流相同串聯(lián)各電阻中通過的電流相同分壓公式分壓公式uRRiRukkk兩個電阻串聯(lián)時兩個電阻串聯(lián)時uRRRu2111uRRRu2122n個電阻并聯(lián)可等效為一個電阻個電阻并聯(lián)可等效為一個電阻nRRRR111121并聯(lián)各電阻兩端的電壓相同并聯(lián)各電阻兩端的電壓相同分流公式分流公式兩個電阻并聯(lián)時兩個電阻并聯(lián)時iRRRuikkkiRRRi2121iRRRi2112 Rab=R1+ R6+(R2/R3)+(R4/R5)R1R2R3R4
36、R5R6ab由由a、b端向里看,端向里看, R2和和R3,R4和和R5均連接在相同的兩點之間,因此是均連接在相同的兩點之間,因此是并聯(lián)關(guān)系,把這并聯(lián)關(guān)系,把這4個電阻兩兩并聯(lián)個電阻兩兩并聯(lián)后,電路中除了后,電路中除了a、b兩點不再有結(jié)兩點不再有結(jié)點,所以它們的等效電阻與點,所以它們的等效電阻與R1和和R6相串聯(lián)。相串聯(lián)。 電阻混聯(lián)電路的等效電阻計算,電阻混聯(lián)電路的等效電阻計算,關(guān)鍵在關(guān)鍵在于正確找出電路的連接點于正確找出電路的連接點,然后分別把兩,然后分別把兩兩結(jié)點之間的電阻進行串、并聯(lián)簡化計算兩結(jié)點之間的電阻進行串、并聯(lián)簡化計算,最后將簡化的等效電阻相串即可求出。,最后將簡化的等效電阻相串即
37、可求出。 支路電流法是以支路電流為未知量,支路電流法是以支路電流為未知量,直接應(yīng)用直接應(yīng)用KCL和和KVL,分別對節(jié)點和回分別對節(jié)點和回路列出所需的方程式,然后聯(lián)立求解出路列出所需的方程式,然后聯(lián)立求解出各未知電流。各未知電流。 一個具有一個具有b條支路、條支路、n個節(jié)點的電路,個節(jié)點的電路,根據(jù)根據(jù)KCL可列出(可列出(n1)個獨立的節(jié)點電個獨立的節(jié)點電流方程式,根據(jù)流方程式,根據(jù)KVL可列出可列出b(n1)個獨個獨立的回路電壓方程式。立的回路電壓方程式。圖示電路圖示電路(2)節(jié)點數(shù))節(jié)點數(shù)n=2,可列出可列出21=1個獨個獨立的立的KCL方程。方程。(1)電路的支路)電路的支路數(shù)數(shù)b=3,
38、支路電流支路電流有有i1 、i2、 i3三個。三個。(3)獨立的)獨立的KVL方程數(shù)為方程數(shù)為3(21)=2個。個。13311suRiRi回路回路I23322suRiRi回路回路0321iii節(jié)點節(jié)點a 解得:解得:i1=1A i2=1Ai10說明其實際方向與圖示方向相反。說明其實際方向與圖示方向相反。對節(jié)點對節(jié)點a列列KCL方程:方程:i2=2+i1例:例:如圖所示電路,用支路電流法求各支路如圖所示電路,用支路電流法求各支路電流及各元件功率。電流及各元件功率。解:解:2個電流變量個電流變量i1和和i2,只需列只需列2個方程。個方程。對圖示回路列對圖示回路列KVL方程:方程:5i1+10i2=
39、5各元件的功率:各元件的功率: 5電阻的功率:電阻的功率:p1=5i12=5(1)2=5W 10電阻的功率:電阻的功率: p2=10i22=512=10W 5V電壓源的功率:電壓源的功率: p3=5i1=5(1)=5W 因為因為2A電流源與電流源與10電阻并聯(lián),故其兩端的電阻并聯(lián),故其兩端的電壓為:電壓為:u=10i2=101=10V,功率為:功率為:p4=2u=210=20W 由以上的計算可知,由以上的計算可知,2A電流源發(fā)出電流源發(fā)出20W功率功率,其余,其余3個元件總共吸收的功率也是個元件總共吸收的功率也是20W,可見可見電路功率平衡。電路功率平衡。例:例:如圖所示電路,用支路電流法求如
40、圖所示電路,用支路電流法求u、i。解:該電路含有一個電壓為解:該電路含有一個電壓為4i的受控源,在求的受控源,在求解含有受控源的電路時,可將受控源當(dāng)作獨立解含有受控源的電路時,可將受控源當(dāng)作獨立電源處理。電源處理。對節(jié)點對節(jié)點a列列KCL方程:方程: i2=5+i1對圖示回路列對圖示回路列KVL方程:方程:5i1+i2=4i1+10 由以上兩式解得:由以上兩式解得: i1=0.5Ai2=5.5A電壓:電壓:u=i2+4i1=5.5+40.5=7.5V 對只有兩個節(jié)點的電路,可用彌爾曼公對只有兩個節(jié)點的電路,可用彌爾曼公式直接求出兩節(jié)點間的電壓。式直接求出兩節(jié)點間的電壓。RiRuuss1ab如圖
41、電路,根據(jù)如圖電路,根據(jù)KCL有:有:i1+i2-i3-is1+is2=0設(shè)節(jié)點設(shè)節(jié)點ab間電壓為間電壓為uab,則有:則有:3ab32ab221ab11RuiRuuiRuuiss321212211ab111RRRiiRuRuussss因此可得:因此可得:例:用節(jié)點電壓法求圖示電路中節(jié)點例:用節(jié)點電壓法求圖示電路中節(jié)點a的電位的電位ua。 +15V 34+ 8Vaa+15V+8V6V6 6V+(a) 電路(b) 圖(a)還原后的電路34644V6416141316648315au解:解:求出求出ua后,可用后,可用歐姆定律求各支歐姆定律求各支路電流。路電流。 a 點電位ab1 5Aab1 5A
42、1、電位的概念、電位的概念 b點電位12V12V6K4K20K12Vbabadc6K4Kc20K12VV4202046121212aV6K4K20K12V12VbacV2420412aVdd2、電位的計算、電位的計算10 V2 +5 V+3 II =10 + 53 + 2= 3 AVC = 3 3 = 9 VVD= 3 2= 6 VUCD = VC VD = 15 VVD = 5 VVC = 10 VUCD = VC VD= 15 V實際電源的伏安特性實際電源的伏安特性oIRUUs或或oRUIIs 可見一個實際電源可見一個實際電源可用可用兩種電路模型兩種電路模型表示:表示:一種為一種為電壓源電
43、壓源Us和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro串聯(lián)串聯(lián),另一種為,另一種為電流源電流源Is和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro并聯(lián)。并聯(lián)。同一個實際電源的兩種模型對同一個實際電源的兩種模型對等效,等效,等效條件為:等效條件為:oRUIssoRIUss或或且兩種電源模型的內(nèi)阻相等且兩種電源模型的內(nèi)阻相等例:用電源模型等效變換的方法求圖(例:用電源模型等效變換的方法求圖(a)電路電路的電流的電流i1和和i2。解:將原電路變換為圖(解:將原電路變換為圖(c)電路,由此可得:電路,由此可得:(a) 電路2Ai1i2 +5V 105(b) (a)的等效電路2Ai21051A3Ai210 5(c) (b)的等效電路A1351052iA121221
44、 ii在線性電路中,任何一條支路的電流(或在線性電路中,任何一條支路的電流(或電壓),都是各個電源單獨單獨作用時在該支電壓),都是各個電源單獨單獨作用時在該支路中所產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。這就路中所產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。這就是是。:當(dāng)某一獨立源單獨作用時當(dāng)某一獨立源單獨作用時,其他獨立源置零,其他獨立源置零。開路短路0 0SSIuIR1R2ISUSIR1R2USIR1R2IS4VR1R22A22I求求 I解:應(yīng)用疊加定理解:應(yīng)用疊加定理R12AIR2R1R2I4VA224 IA12222 IA211I12V+_BAI237.2V+_212V+_6A1)2/3(62 . 7 2IA
45、1633)6/3(2122IBA37.2V+_26I2I21. 1. 疊加定理只適用于線性電路(電路參數(shù)疊加定理只適用于線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)不隨電壓、電流的變化而改變)。 2. 疊加時只將電源分別考慮,電路的結(jié)構(gòu)疊加時只將電源分別考慮,電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。暫時不予考慮的恒壓源應(yīng)予以和參數(shù)不變。暫時不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路,即令短路,即令U=0;暫時不予考慮的恒流源應(yīng);暫時不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路,即令予以開路,即令I(lǐng)s=0。3. 解題時要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方解題時要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是向。原電路中各電壓、電流的最后
46、結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。各分電壓、分電流的代數(shù)和。4. 疊加定理只能用于電壓或電流的計算,不疊加定理只能用于電壓或電流的計算,不能用來求功率,即功率不能疊加。如:能用來求功率,即功率不能疊加。如:5. 運用疊加定理時也可以把電源分組求解,運用疊加定理時也可以把電源分組求解,每個分支電路的電源個數(shù)可能不止一個。每個分支電路的電源個數(shù)可能不止一個。 333 III 32332332333233)()()(RIRIRIIRIPR3I3=+對外電路來說,任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò),對外電路來說,任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò),都可以用一條含源支路即電壓源和電阻串聯(lián)的支都可以用一條含源支路即電壓源和電阻
47、串聯(lián)的支路來代替,其電壓源電壓等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)路來代替,其電壓源電壓等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓的開路電壓uOC,電阻等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)除源電阻等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后兩端間的等效電阻后兩端間的等效電阻Ro。這就是這就是。NabusRoab+ABAB已知:R1=20 、 R2=30 R3=30 、 R4=20 U=10V求:當(dāng) R5=16 時,I5=?R1R3+_R2R4R5UI5R5I5R1R3+_R2R4U有源二端網(wǎng)絡(luò)2V4-62030201030203010DBADOCUUUI520+_AB30302010V16USR0+_AB20+_+_30302010V R0=RAB=20
48、/3030/20 =12+12=24 A05. 0162425I20303020A2V24+_16I5B由全電路歐姆定律可得:US =(30/50) RS +30 US =(50/100) RS +50有源VU0二端網(wǎng)絡(luò)U0150V200KR:電路從一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另:電路從一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定狀態(tài),電壓、電流等物理量經(jīng)歷一個穩(wěn)定狀態(tài),電壓、電流等物理量經(jīng)歷一個隨時間變化的過程。一個隨時間變化的過程。:電路結(jié)構(gòu)或參數(shù)的突然改變。:電路結(jié)構(gòu)或參數(shù)的突然改變。:能量不能躍變。:能量不能躍變。:電路工作條件發(fā)生變化,如電源的接通:電路工作條件發(fā)生變化,如電源的接通或切斷,電路連接方法或參數(shù)
49、值的突然變化等或切斷,電路連接方法或參數(shù)值的突然變化等稱為換路。稱為換路。:電容上的電壓:電容上的電壓uC及電感中的電流及電感中的電流iL在換路前后瞬間的值是相等的,即:在換路前后瞬間的值是相等的,即:只有只有uC 、 iL受換路定理的約束而保持受換路定理的約束而保持不變,電路中其他電壓、電流都可能發(fā)生躍變。不變,電路中其他電壓、電流都可能發(fā)生躍變。)0()0()0()0(LLCCiiuu例:圖示電路原處于穩(wěn)態(tài),例:圖示電路原處于穩(wěn)態(tài),t=0時開關(guān)時開關(guān)S閉合,閉合,求初始值求初始值uC(0+)、iC(0+)和和u(0+)。解:由于在直流穩(wěn)態(tài)電路中,電感解:由于在直流穩(wěn)態(tài)電路中,電感L相當(dāng)于相
50、當(dāng)于短路、電容短路、電容C相當(dāng)于開路,因此相當(dāng)于開路,因此t=0-時電感時電感支路電流和電容兩端電壓分別為:支路電流和電容兩端電壓分別為:4R1 R22+u +C uC +Us 12V L iL+ uL R36i1 iCV2 . 762 . 1)0()0()0(A2 . 16412)0(3L31C31LRiRiuRRUis在開關(guān)在開關(guān)S閉合后瞬間,根據(jù)換路定理有:閉合后瞬間,根據(jù)換路定理有:V2 . 7)0()0(A2 . 1)0()0(CCLLuuii 由此可畫出開關(guān)由此可畫出開關(guān)S閉合后瞬間即時的等閉合后瞬間即時的等效電路,如圖所示。由圖得:效電路,如圖所示。由圖得:4R1 R22 +Us
51、 12V R36 iL(0+)+ uL(0+)+u(0+)+ uC(0+)i1(0+) iC (0+)A02 . 12 . 1)0()0()0(A2 . 162 . 7)0()0(1LC31iiiRuiCu(0+)可用節(jié)點電壓法由可用節(jié)點電壓法由t=0+時的電路求出,時的電路求出,為:為:V4 . 221412 . 141211)0()0(21L1RRiRUus4R1 R22 +Us 12V R36 iL(0+)+ uL(0+)+u(0+)+ uC(0+)i1(0+) iC (0+)R +C uC +Us iCSsUudtduRCCCsUuRiCCdtduCiCC圖示電路,電容圖示電路,電容C
52、無初始儲能,無初始儲能,uC(0+)=0V,t=0時開關(guān)時開關(guān)S閉合,電源對電容充電,從而產(chǎn)生過閉合,電源對電容充電,從而產(chǎn)生過渡過程。根據(jù)渡過程。根據(jù)KVL,得回路電壓方程為:得回路電壓方程為:從而得微分方程:從而得微分方程:而而:解微分方程,得:解微分方程,得:teuuuu)()0()(CCCC 可見只要知道可見只要知道uC(0+)、uC()和和三個要素,三個要素,即可求出即可求出uC。這種利用三要素來求解一階線性這種利用三要素來求解一階線性微分方程解的方法稱為微分方程解的方法稱為。 式中式中uC(0+)、uC()和和分別為換路后電容分別為換路后電容電壓電壓uC的的、和電路的和電路的。時間
53、常數(shù)時間常數(shù)=RC決定充電過程的快慢。決定充電過程的快慢。R +C uC +Us iCS對于圖示電路,由于對于圖示電路,由于uC(0+)=0, uC()=US,=RC,所以:所以:)1 (CRCtseUu充電電流為:充電電流為:RCtsCeRUdtduCiCuCiCtOuC,iCUsRUsuC及及iC的波形如右圖所示。的波形如右圖所示。圖示電路,開關(guān)圖示電路,開關(guān)S原來在位置原來在位置1,電容已充有電,電容已充有電壓壓Uo。t=0開關(guān)開關(guān)S從位置從位置1迅速撥到位置迅速撥到位置2,使電,使電容容C在初始儲能的作用下通過電阻在初始儲能的作用下通過電阻R放電,產(chǎn)生放電,產(chǎn)生電壓、電流的過渡過程,直
54、到全部能量被消耗電壓、電流的過渡過程,直到全部能量被消耗完為止。由于完為止。由于uC(0+)= Uo , uC()=0,=RC,根據(jù)三要素法,得換路后電容電壓為:根據(jù)三要素法,得換路后電容電壓為:R +C uC +Us iCS12RCteUuoC放電電流為:放電電流為:RCtCeRUdtduCioCuC及及iC的波形如下圖所示。的波形如下圖所示。uCiCtOuC,iCUoRUoRL電路的過渡過程分析方法與電路的過渡過程分析方法與RC電路相同電路相同,即根據(jù)換路后的電路列出微分方程,然后,即根據(jù)換路后的電路列出微分方程,然后求解該微分方程即可。由于求解該微分方程即可。由于RL電路的微分方電路的微
55、分方程也是一階常系數(shù)線性微分方程,所以三要程也是一階常系數(shù)線性微分方程,所以三要素法對素法對RL電路過渡過程的分析同樣適用,但電路過渡過程的分析同樣適用,但需注意需注意RL電路的時間常數(shù)為:電路的時間常數(shù)為:=L/R。例如例如,電感,電感L中的電流中的電流iL為:為:tLLLLeiiii)()0()(磁力線與電磁力線與電流的方向流的方向確定安培力確定安培力f的的方向方向直導(dǎo)體中產(chǎn)生的感生電動勢(直導(dǎo)體中產(chǎn)生的感生電動勢(切割電動勢切割電動勢)。)。 E=Blvsin Em=Blv右手定則判感生電動勢的方向。右手定則判感生電動勢的方向。發(fā)電機制作原發(fā)電機制作原理。理。確定切割電動勢確定切割電動勢
56、e的方向的方向楞次定律楞次定律(減同增異減同增異):確定變壓器電動勢確定變壓器電動勢e的方向。的方向。變壓器電動勢(線圈中的磁通變化時,線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)變壓器電動勢(線圈中的磁通變化時,線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢)是電動勢)是變壓器制作原理。變壓器制作原理。法拉第電磁感應(yīng)定律:法拉第電磁感應(yīng)定律:e=+wd/dt線圈線圈中感生電動勢的大小與線圈中磁通的變化速度成正比。中感生電動勢的大小與線圈中磁通的變化速度成正比。自感自感:由于由于流過線圈本身的電流發(fā)生變化,而引起流過線圈本身的電流發(fā)生變化,而引起的電磁感應(yīng)叫的電磁感應(yīng)叫“自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象”。電感:電感:L=/I 1H=103mH自感自感電動勢:電動
57、勢:El=Li/t應(yīng)用應(yīng)用: 日光燈是利用鎮(zhèn)流器中的自感電動勢來點燃燈日光燈是利用鎮(zhèn)流器中的自感電動勢來點燃燈管的,同時也利用它來限制燈管的電流。管的,同時也利用它來限制燈管的電流。 開關(guān)斷開處易產(chǎn)生電弧。開關(guān)斷開處易產(chǎn)生電弧。 a、滅弧裝置。、滅弧裝置。b、L處并接電阻或電容。處并接電阻或電容。電流電流(電壓、電動勢)的大小和方向都隨時間變化而變化。(電壓、電動勢)的大小和方向都隨時間變化而變化。分類:分類: 正弦交流電正弦交流電:i、n、e隨時間按正弦規(guī)律變化。隨時間按正弦規(guī)律變化。 分為單相正弦交流電和三相正弦交流電。分為單相正弦交流電和三相正弦交流電。 非正弦交流電非正弦交流電:i、n
58、、e隨著時間,但不按正弦規(guī)律變化。隨著時間,但不按正弦規(guī)律變化。正弦交流電的幾個基本物理量正弦交流電的幾個基本物理量 i=Imsin(wt+i) e=E msin(wt+e) n=U msin(wt+n) 瞬時值和最大值瞬時值和最大值 i、n、e:某一時刻的值。:某一時刻的值。 Im、Um、Em:瞬時值中的最大值。:瞬時值中的最大值。0 t i 頻率頻率(f):指在:指在1秒鐘內(nèi)交流電變化的次數(shù)。秒鐘內(nèi)交流電變化的次數(shù)。 赫茲(赫茲(HZ) KHZ MHZ 1KHZ=103HZ 1MHZ=106HZ角頻率(角頻率() :表示:表示正弦交流電變化的快慢。(弧度)正弦交流電變化的快慢。(弧度) =
59、2f周期(周期(T):):指交流電變化一次所需要的指交流電變化一次所需要的時間。(時間。(S) T=1/f (50HZ 0.02秒)秒)晶體管晶體管二極管二極管三極管三極管N型型二極管二極管NPN型三極管型三極管P型型二極管二極管PNP型三極管型三極管晶閘管晶閘管參見教材參見教材P137頁頁一、晶體二極管一、晶體二極管1、PN結(jié)結(jié)及其特性及其特性半導(dǎo)體半導(dǎo)體:硅和鍺:硅和鍺摻雜摻雜后:后:P型和型和N型型 形成形成PN結(jié)。結(jié)。PN結(jié)具有單向結(jié)具有單向?qū)щ娦?。?dǎo)電性。P區(qū)區(qū)正極,正極,N區(qū)區(qū)負極,負極, 正偏則導(dǎo)正偏則導(dǎo)通通 ; 反之反之:截止。:截止。KA2、二極管的極性判別、二極管的極性判別
60、測量:測量:正向電阻小,反向電阻大。正向電阻小,反向電阻大。步驟:指針式萬用表步驟:指針式萬用表選電阻選電阻R R* *11擋,用紅、黑兩表筆擋,用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻,讀數(shù)為數(shù)十歐姆的一分別測任意兩引腳間正反向電阻,讀數(shù)為數(shù)十歐姆的一對引腳,此時黑表筆(該端接內(nèi)部電池的正端)的引腳對引腳,此時黑表筆(該端接內(nèi)部電池的正端)的引腳為陽極,紅表筆的引腳為陰極。為陽極,紅表筆的引腳為陰極。3、二極管好壞判斷、二極管好壞判斷測二極管時,使用測二極管時,使用數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表的二極管的檔位。的二極管的檔位。若將紅表筆接二極管陽(正)極,黑表筆接二極若將紅表筆接二極管陽(正)極,黑
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