電工技術(shù)基礎(chǔ)（電工學(xué)Ⅰ）（王英第2版）課件全套 第1-9章 基本元件和定律-繼電接觸器控制系統(tǒng)

第一章基本元件和定律第一節(jié)電路的基本概念第二節(jié)電阻、電源元件第三節(jié)基爾霍夫電路第四節(jié)等效概念與電阻電路第五節(jié)電源電路第六節(jié)電位第一節(jié)電路的基本概念一、電路的基本概念二、電路模型三、電路的基本變量四、參考方向●電路特點(diǎn)：

●電路的作用：

一、電路的基本概念

(1)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和電能傳輸及分配。

(2)信號(hào)處理和傳遞。電路設(shè)備通過(guò)各種連接所組成的系統(tǒng),并提供了電流通過(guò)途徑。二、電路模型

實(shí)際電路

電路模型

(電路圖)

抽象化理想化燈泡連接導(dǎo)體(手電筒殼)電池開關(guān)例：手電筒(最簡(jiǎn)單的電路)ER圖形符號(hào)抽象化理想化E、R二、電路模型

實(shí)際電路

電路模型

(電路圖)

抽象化理想化燈泡連接導(dǎo)體(手電筒殼)電池開關(guān)例：手電筒(最簡(jiǎn)單的電路)ERK在電路理論中：電壓和電流是基本變量。三、電路的基本變量

所謂“基本變量”：就是能通過(guò)這些變量計(jì)算出電路其中它的任何物理量。

1.電壓

(1)定義：任意兩點(diǎn)間的電位差稱為電壓。

N3N2N1UaUbUab零電位點(diǎn)參考點(diǎn)N1N2N3：表示三個(gè)網(wǎng)絡(luò)電路Uab

=Ua－Ub

Ua、Ub相對(duì)參考點(diǎn)上的電位

ab三、電路的基本變量1.電壓

(1)定義：任意兩點(diǎn)間的電位差稱為電壓。

Uab

=Ua－Ub

Ua、Ub相對(duì)參考點(diǎn)上的電位

(2)電壓?jiǎn)挝唬悍?V)(3)電壓方向：電壓的高電位端用“＋”極、低電位端用“－”極表示。

三、電路的基本變量U負(fù)載baUUab例：電壓方向的設(shè)置Uab負(fù)載ba負(fù)載ba負(fù)載ba1.電壓三、電路的基本變量2.電流(1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量。(2)電流單位：安培(A)

(3)電流方向：習(xí)慣上把正電荷運(yùn)動(dòng)的方向定為電流的方向。

負(fù)載bai(t)負(fù)載baiab三、電路的基本變量3.功率

(1)定義:單位時(shí)間內(nèi)消耗電能

在電路分析中：

dW=u(t)dq

dq=i(t)dt

(2)功率單位：瓦特(W)

(3)功率方向：提供、消耗

u負(fù)載bai∴p(t)=u(t)i(t)(W)三、電路的基本變量4.

能量

(1)定義：在t1時(shí)間內(nèi)，電路所消耗的電能。

(2)能量單位：焦耳(J)(3)能量方向：吸收、釋放１度＝１千瓦×１小時(shí)

u負(fù)載bai三、電路的基本變量四、參考方向

定義：任意假設(shè)電壓、電流的方向稱為參考方向。

(1)

“＋”說(shuō)明參考方向與真實(shí)方向相同；

(2)

“－”說(shuō)明參考方向與真實(shí)方向相反。

計(jì)算結(jié)果存在兩種情況：選擇參考方向原則：(1)關(guān)聯(lián)參考方向：電流從高電位流到低電位。

P＝UIP＞0消耗功率P＜0提供功率(2)非關(guān)聯(lián)參考方向：電流從底電位流到高電位

P＝－UI

U負(fù)載baIU負(fù)載baIP＞0消耗功率P＜0提供功率四、參考方向

一、電阻R二、獨(dú)立電源三、受控電源簡(jiǎn)介四、開路、短路特性第二節(jié)電阻、電源元件電路元件有源元件無(wú)源元件獨(dú)立電源受控源耗能元件：R儲(chǔ)能元件：

L、C第二節(jié)電阻、電源元件一、電阻R表征消耗電能轉(zhuǎn)換成其它形式能量的物理特征。

1.歐姆定律：

電導(dǎo)：

uRbai5

10VI例：uRi2.特性曲線：ui03.功率：

P＝UI＝RI2＞０

∴R是耗能元件

(1)線性電阻的伏安特性曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。R=常數(shù)

uRbai

即：u＝Ri

R是無(wú)記憶元件

(2)某時(shí)刻u由該時(shí)刻i確定，而與過(guò)去的電流值大小無(wú)關(guān)。

一、電阻R二、獨(dú)立電源

獨(dú)立電源是指在電路中能獨(dú)立提供能量的元件（電壓源或電流源）。實(shí)際的獨(dú)立電源有電池、發(fā)電機(jī)、信號(hào)源等。

1.電壓源

描述元件提供的電壓與通過(guò)元件的電流無(wú)關(guān)的物理現(xiàn)象。

(1)符號(hào)：

(2)基本性質(zhì)

無(wú)論流過(guò)元件的電流值大小、方向如何，其端電壓總保持為給定的

US

或

uS(t)

。二、獨(dú)立電源

直流交流EUsus(4)功率(3)特性曲線

u0USiuiusi外電路二、獨(dú)立電源

2.電流源

描述元件提供的電流與其端電壓完全無(wú)關(guān)的物理現(xiàn)象。(1)符號(hào):IsIsisis直流交流(2)基本性質(zhì)

無(wú)論電流源的端電壓值大小、方向如何，總保持給定的IS

或iS(t)。二、獨(dú)立電源

(3)特性曲線0ISui(4)功率

uIS外電路iu二、獨(dú)立電源

2.電流源

二、獨(dú)立電源

例

電路如圖所示，已知電流源IS＝2

A，試求電流源IS兩端的電壓U和功率。解

電流源IS兩端的電壓電流源IS的功率(提供功率)

二、獨(dú)立電源

例

電路如圖所示，已知電流源IS＝2

A，試求電流源IS兩端的電壓U和功率。電流源IS的功率(消耗功率)

解

電流源IS兩端的電壓3.實(shí)際電源的電路模型二、獨(dú)立電源

電壓源的電路模型電流源的電路模型實(shí)際電壓源的外特性曲線實(shí)際電流源的外特性曲線三、受控電源簡(jiǎn)介

反映電路中某處的電壓或電流能控制另一處的電壓或電流這一現(xiàn)象；或表示一處的電路變量與另一處電路變量之間的一種耦合關(guān)系。例：rbeRBRCRL

ibuoREibUS●

模型gu1

VCCSu1

CCCSi1

i1

u1u1VCVSi1ri1CCVS

受控源的值是非獨(dú)立的，其值大小取決于控制量?！裉攸c(diǎn)：●

注意：受控源在求解時(shí)可以作為電源處理，但必須注意其控制量不能消除。三、受控電源簡(jiǎn)介“開路”與“短路”是電路元件的一種特殊伏安特性四、開路、短路特性1.開路“開路”是指電路中兩點(diǎn)間的電流恒為零的物理特征電阻值為無(wú)窮大電流源值為零等效電路“開路”與“短路”是電路元件的一種特殊伏安特性四、開路、短路特性2.短路“短路”是指電路中兩點(diǎn)間電壓恒為零的物理特征電阻值為零

電壓源值為零等效電路第三節(jié)基爾霍夫定律一、名詞介紹二、基爾霍夫電流定律(KCL)三、基爾霍夫電壓定律(KVL)四、例題支路:沒(méi)有分支的一段電路。結(jié)點(diǎn):支路的匯集點(diǎn)?；芈?由支路構(gòu)成的閉合路徑。網(wǎng)孔:未被其他支路分割的單孔回路。

U1U2R1R3R2R6R5R46條支路4個(gè)結(jié)點(diǎn)7個(gè)回路3個(gè)網(wǎng)孔一、名詞介紹二、基爾霍夫電流定律(KCL)

定律：在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于零。

即：

U1U2R1R3R2R6R5R4I1I2I3I4I5I6I1+I3+I2=0I1-I4-I6=0I6+I5+I2=0二、基爾霍夫電流定律(KCL)

定律：在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于零。

即：

U1U2R1R3R2R6R5R4I1I2I3I4I5I6或：∑i入＝∑i出

I1+I3+I2=0I1=I4+I6I6+I5+I2=0推廣：流出封閉面的電流恒等于流入該封閉面的電流。

三、基爾霍夫電壓定律(KVL)

定律：在集總電路中，任何時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。即：∑u＝0

U1U2U3U4U5U6U7四、例題

已知各電阻值和電壓U1，試求各支路電流和元件電壓。

I3U3U1I1I4U2U4USR1R2R4R3例1：例2：試求如圖所示電路中的I1、I3。

U1I1I2=2AU2R5R4R1R2R3R6I32A7AU3解：四、例題例3：試求開路電壓UO和電壓UAB。解：四、例題根據(jù)KVL方程有第四節(jié)等效概念與電阻電路一、等效概念二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路三、電阻的Y形連接、△形連接當(dāng)電路中某一部分用其等效電路替代后，未被替代部分的u和i均應(yīng)保持不變。

一、等效概念用R0等效替代等效1.電阻的串聯(lián)R＝R1＋R2

abR1R2等效替代abR等效替代abR1R2外電路abR外電路二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路1.電阻的串聯(lián)二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路等效n個(gè)電阻串聯(lián)電路等效電阻Req電路2.電阻的并聯(lián)二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路abRabR1R2等效替代2.電阻的并聯(lián)二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路等效n個(gè)電阻并聯(lián)電路等效電阻Geq電路例1：試求圖示電路的等效電阻R。R1R2R3R4R5abRabR解：3.電阻電路的等效變換二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路

解：R1R2R3R4R5abRR1//R2R3R4R5abRR1

//R2+

R3R4R5abRabR二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路例2：R1R2R3R4R5R6abRabR解：試求圖示電路的等效電阻R。二、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路123R1R2R3i1i2i3i1=i′1u12=u′12i2=i′2u23=u′23i3=i′3u31=u′31Y－Δ等效變換的條件1′2′3′R12R23R31三、電阻的Y、Δ等效變換求解：i1、i2、i3123R1R2R3i1i2i31′2′3′R12R23R31三、電阻的Y、Δ等效變換1．Y

△等效變換公式求解：i1、i2、i3三、電阻的Y、Δ等效變換1．Y

△等效變換公式三、電阻的Y、Δ等效變換設(shè)：1．Y

△等效變換公式三、電阻的Y、Δ等效變換i1=i′1i2=i′2i3=i′3Y－Δ等效變換的條件1．Y

△等效變換公式三、電阻的Y、Δ等效變換得：1．Y

△等效變換公式三、電阻的Y、Δ等效變換123R1R2R3123R12R23R311．Y

△等效變換公式三、電阻的Y、Δ等效變換2．Δ

Y等效變換公式解得Δ

Y等效變換公式三、電阻的Y、Δ等效變換2．Δ

Y等效變換公式

123R12R23R31123R1R2R3當(dāng)

123R1R2R3i1i2i3123R12R23R31三、電阻的Y、Δ等效變換3．對(duì)稱Y、Δ電路等效變換三、電阻的Y、Δ等效變換例：試求a、b端的等效電阻R。解三、電阻的Y、Δ等效變換例：試求a、b端的等效電阻R。解第五節(jié)電源電路一、電壓源電路二、電流源電路一、電壓源電路1.電壓源串聯(lián)電路

abUS1US2USab

US＝US1＋US2

如uSk的參考方向與uS的參考方向一致時(shí)，式中uSk的前面取“＋”號(hào)，不一致時(shí)取“－”號(hào)。

一、電壓源電路1.電壓源串聯(lián)電路

如uSk的參考方向與uS的參考方向一致時(shí)，式中uSk的前面取“＋”號(hào)，不一致時(shí)取“－”號(hào)。

一、電壓源電路2.電壓源并聯(lián)電路

電壓源并聯(lián)任何電路，對(duì)外等效為電壓源電路。

abUSNabUS

注意：只有電壓相等極性一致的電壓源才允許并聯(lián)，否則違背KVL。一、電壓源電路2.電壓源并聯(lián)電路

例1：試求電路中電流I、I1、I2解一、電壓源電路2.電壓源并聯(lián)電路

例2：試求電路中電流I、I3解一、電壓源電路3.電壓源短路特性當(dāng)電壓源US恒等于零時(shí)，可用“短路線”等效替代。電壓源US

＝0等效為“短路”電路一、電壓源電路3.電壓源短路特性例：試求a、b端的等效電路。解：二、電流源電路1.電流源并聯(lián)電路IS＝IS1＋I(xiàn)S2

baIS1IS2baIS

如iSk方向與iS方向一致時(shí)，

iSk前面取“＋”號(hào)，反之取“－”號(hào)。二、電流源電路1.電流源并聯(lián)電路

如iSk方向與iS方向一致時(shí)，

iSk前面取“＋”號(hào)，反之取“－”號(hào)。二、電流源電路2.電流源串聯(lián)電路

電流源只有在滿足電流值相等、連接方向一致的條件下才允許串聯(lián)，否則違背KCL。等值電流源串聯(lián)等效電路二、電流源電路2.電流源串聯(lián)電路

電流源串聯(lián)任何電路，對(duì)外等效為電流源電路。

NabISabIS二、電流源電路3.電流源開路特性當(dāng)電流源值等于零時(shí)，可用“開路”等效替代“開路”等效替代恒等于零的電流源IS例：試求開路電壓U。解：二、電流源電路例：5

5

2A20VU2

10A10A2VU1

U5V5V10A10A試回答圖示電路中的U為多少？

解：I第五節(jié)電源電路第六節(jié)電位電位是電路中相對(duì)某個(gè)參考點(diǎn)而定義的電壓。電位例：試求電中a、b、c、d、e各點(diǎn)的電位值和電壓。

解第二章線性電路的分析和定理第一節(jié)電源模型的等效變換法第二節(jié)支路電流法第三節(jié)結(jié)點(diǎn)電壓法第四節(jié)疊加原理第五節(jié)戴維南定理與諾頓定理第六節(jié)最大功率傳輸定理第一節(jié)電源模型的等效變換法一、電源模型的基本概念二、電源模型等效變換三、電源模型等效變換實(shí)例電壓源模型電路電流源模型電路一、電源模型的基本概念電壓源模型電路電流源模型電路二、電源模型等效變換等效變換二、電源模型等效變換電源模型外接負(fù)載電阻RL等效互換條件

則上式成立，等效變換必須滿足條件為US=RIS二、電源模型等效變換三、電源模型等效變換實(shí)例例1：用等效變換法求I。解三、電源模型等效變換實(shí)例例1：用等效變換法求I。解例2：用等效變換法求電流I。三、電源模型等效變換實(shí)例解例2：用等效變換法求電流I。三、電源模型等效變換實(shí)例解例3：用等效變換法求電流I。三、電源模型等效變換實(shí)例解例3：用等效變換法求電流I。三、電源模型等效變換實(shí)例解例3：用等效變換法求電流I。三、電源模型等效變換實(shí)例解第二節(jié)支路電流法

一、支路電流法基本概念二、例題支路電流法：

對(duì)一個(gè)具有b條支路和n個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路，以支路電流為獨(dú)立變量，根據(jù)KCL列(n-1)個(gè)獨(dú)立方程、根據(jù)KVL列(b-n+1)個(gè)獨(dú)立方程，解得各支路電流。

步驟：

(1)設(shè)定各支路i的參考方向；(2)根據(jù)KCL對(duì)(n-1)個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)列方程；

(3)選取

(b-n+1)個(gè)獨(dú)立回路，指定回路的繞行方向，列出KVL回路方程。

一、支路電流法基本概念例1：試列出支路電流法所需的方程。二、例題KCLKVL方程I1

、I2

、I3、I4、I51、設(shè)變量：各支路電流2、列方程：KCL、KVL解：例2：

二、例題試用支路電流法，求電路中的電壓。

解：對(duì)結(jié)點(diǎn)a列KCL方程，有列KVL方程：聯(lián)立方程組求解第三節(jié)結(jié)點(diǎn)電壓法

一、結(jié)點(diǎn)電壓法基本概念二、例題1、設(shè)參考結(jié)點(diǎn)任選一個(gè)結(jié)點(diǎn)作為參考結(jié)點(diǎn)；2、設(shè)變量設(shè)其他結(jié)點(diǎn)與此參考結(jié)點(diǎn)之間的為結(jié)點(diǎn)電壓變量。3、列KCL方程結(jié)點(diǎn)電壓是以參考結(jié)點(diǎn)為負(fù)，其余獨(dú)立結(jié)點(diǎn)為正。結(jié)點(diǎn)電壓法(設(shè)電路結(jié)點(diǎn)為n個(gè))

以結(jié)點(diǎn)電壓為獨(dú)立變量，列KCL的結(jié)點(diǎn)電流方程(n-1)個(gè)，解得各結(jié)點(diǎn)的電壓。一、結(jié)點(diǎn)電壓法基本概念解題步驟：例1：列結(jié)點(diǎn)A的KCL方程解：則電流I1、I2為試用結(jié)點(diǎn)電壓法求UA、I1、I2。二、例題例2：解：試用結(jié)點(diǎn)電壓法求I。二、例題1、設(shè)參考結(jié)點(diǎn)2、設(shè)變量UA、UB例2：解：試求I。二、例題結(jié)點(diǎn)A的KCL方程為結(jié)點(diǎn)B的KCL方程為例2：試求I。二、例題解：結(jié)點(diǎn)A的KCL方程為結(jié)點(diǎn)B的KCL方程為則電流為解聯(lián)立式A例3：解：試用結(jié)點(diǎn)電壓法求I、U。二、例題1、設(shè)參考結(jié)點(diǎn)2、設(shè)變量UB、UC

、UD例3：試求I、U。二、例題解：V列KCL方程：結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)C例3：試求I、U。二、例題解：V解聯(lián)立方程組求解得則A第四節(jié)疊加原理一、疊加定理基本概念二、例題疊加原理：

線性電路中，任一電流或電壓都是電路中各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，在該處產(chǎn)生的電流或電壓的疊加。注意：

不適用于非線性電路

不作用的獨(dú)立電源置零對(duì)含有受控源的電路，受控源應(yīng)保留在各疊加電路中。

功率計(jì)算不能使用迭加原理。一、疊加定理基本概念疊加原理：

線性電路中，任一電流或電壓都是電路中各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，在該處產(chǎn)生的電流或電壓的疊加。解題步驟：（1）畫出各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)的疊加電路圖。（2）計(jì)算各疊加電路圖中待求變量。（3）疊加。一、疊加定理基本概念例1：（1）畫疊加電路圖解：用疊加定理求I。二、例題（2）計(jì)算各疊加電路圖例1：（1）畫疊加圖解：用疊加定理求I。二、例題（2）計(jì)算各疊加圖例1：（1）畫疊加圖解：用疊加定理求I。二、例題（2）計(jì)算各疊加圖例1：（1）畫疊加圖解：用疊加定理求I。二、例題（2）計(jì)算各疊加圖（3）疊加例2：（1）畫疊加電路圖解：用疊加定理求U1、U2、U3、U4。二、例題（2）計(jì)算各疊加電路圖例2：（1）畫疊加電路圖解：求U1、U2、U3、U4。二、例題（2）計(jì)算各疊加電路圖（3）疊加例2：（1）畫疊加電路圖解：求U1、U2、U3、U4。二、例題（2）計(jì)算各疊加電路圖（3）疊加例3：已知US3＝US4，當(dāng)S合在A點(diǎn)時(shí)，I＝2A；S合在B點(diǎn)時(shí)，I＝－2A。試用疊加定理求S合在C點(diǎn)時(shí)的I。二、例題當(dāng)S合在A點(diǎn)時(shí)解：當(dāng)S合在B點(diǎn)時(shí)當(dāng)S合在C點(diǎn)時(shí)，得電流I為電壓源US3單獨(dú)作用時(shí)的電流第五節(jié)戴維南定理與諾頓定理一、戴維南定理二、諾頓定理一、戴維南定理定理:一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)NS，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合置換，此電壓源UOC的電壓等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)中全部獨(dú)立電源置零后的等效電阻R0。線性有源網(wǎng)絡(luò)戴維南等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)NS無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)N0一、戴維南定理計(jì)算等效電阻R0串并聯(lián)法外加電源法開短路法計(jì)算開路電壓方式方法不限一、戴維南定理外加電源法開短路法開路電壓UOC短路電流ISC外加電壓源法外加電流源法例1：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求電流I。一、戴維南定理（2）求等效電阻R0（3）求電流I例1：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求電流I。（2）求等效電阻R0一、戴維南定理例1：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求電流I。（2）求等效電阻R0一、戴維南定理（3）求電流I例1：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求電流I。（2）求等效電阻R0一、戴維南定理（3）求電流I例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。一、戴維南定理例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。一、戴維南定理例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。一、戴維南定理例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。一、戴維南定理例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。（2）求等效電阻R0一、戴維南定理UAB=3V例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。（2）求等效電阻R0一、戴維南定理UAB=3V例2：（1）求開路電壓UAB解：試用戴維南定理求I。（2）求等效電阻R0一、戴維南定理UAB=3VR0=4

Ω（3）求電流I例3：（1）A、B兩點(diǎn)間的開路電壓UAB解：一、戴維南定理

已知R1＝6

，R2＝2

，R3＝8

，R4＝4

，IS＝4A，US＝32V，試求：（1）A、B兩點(diǎn)間的開路電壓UAB。（2）若將A、B兩點(diǎn)短路，試用戴維南定理求該短路線中的電流IAB。例3：（1）A、B兩點(diǎn)間的開路電壓UAB解：一、戴維南定理R1＝6

，R2＝2

，R3＝8

，R4＝4

，IS＝4A，US＝32V疊加得例3：（1）A、B兩點(diǎn)間的開路電壓UAB=44V

解：一、戴維南定理R1＝6

，R2＝2

，R3＝8

，R4＝4

，IS＝4A，US＝32V(2)求等效電阻R0例3：（1）開路電壓UAB=44V

解：一、戴維南定理R1＝6

，R2＝2

，R3＝8

，R4＝4

，IS＝4A，US＝32V(2)求等效電阻R0=8Ω(3)求短路線中電流IAB二、諾頓定理任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電流源和電阻的并聯(lián)組合置換，此電流源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)的短路電流，電阻等于網(wǎng)絡(luò)中全部獨(dú)立電源置零后的等效電阻。線性有源網(wǎng)絡(luò)諾頓等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)NS無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)N0計(jì)算等效電阻R0串并聯(lián)法外加電源法開短路法計(jì)算短路電流方式方法不限二、諾頓定理諾頓定理與戴維南定理的等效變換有源二端網(wǎng)絡(luò)諾頓等效電路戴維南等效電路例：（1）求短路電流IAB解：試用諾頓定理求電流I。二、諾頓定理例：試用諾頓定理求電流I。二、諾頓定理（1）求短路電流IAB解：例：（1）求短路電流IAB解：試用諾頓定理求電流I。（2）求等效電阻R0（3）求電流I二、諾頓定理例：（1）求短路電流IAB解：試用諾頓定理求電流I。（2）求等效電阻R0=4Ω（3）求電流I二、諾頓定理戴維南定理（諾頓定理）解題步驟

（1）將含有待求量的支路（或部分電路）移去，其余部分電路構(gòu)成一個(gè)線性含源二端網(wǎng)絡(luò)NS；（2）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)NS的開路電壓（短路電流）；（3）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)NS的戴維南等效電阻；（4）將線性含源二端網(wǎng)絡(luò)NS用戴維南等效電路（諾頓等效電路）替代，并與移去的外電路連接，計(jì)算待求量。第六節(jié)最大功率傳輸定理最大功率傳輸定理定理:設(shè)有一個(gè)電壓源模型與一個(gè)電阻負(fù)載相接，當(dāng)負(fù)載電阻等于電壓源模型的內(nèi)電阻時(shí)，則負(fù)載能從電壓源模型中獲得最大功率。RL上獲得最大功率的條件為電壓源模型與負(fù)載RL例：（1）求開路電壓UAB解：在圖所示電路中，當(dāng)可變電阻RL等于多大時(shí)它能從電路中吸收最大的功率，并求此最大功率。最大功率傳輸定理（1）求開路電壓UAB解：最大功率傳輸定理（1）求開路電壓UAB解：最大功率傳輸定理（1）求開路電壓UAB=110V解：最大功率傳輸定理（2）求等效電阻R0（1）求開路電壓UAB=110V解：最大功率傳輸定理（2）求等效電阻R0（1）求開路電壓UAB=110V解：最大功率傳輸定理（2）求等效電阻R0=20Ω（3）求吸收最大的功率的可變電阻RL值例：吸收Pmax的RL值為解：在圖所示電路中，當(dāng)可變電阻RL等于多大時(shí)它能從電路中吸收最大的功率，并求此最大功率。最大功率傳輸定理RL上獲得Pmax為第三章正弦交流穩(wěn)態(tài)電路分析第一節(jié)電容C元件和電感L元件第二節(jié)正弦函數(shù)與相量第三節(jié)基爾霍夫定律和元件伏安特性的相量形式第四節(jié)阻抗第五節(jié)正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析第六節(jié)功率及功率因數(shù)提高第七節(jié)諧振第一節(jié)電容C元件和電感L元件一、電容元件C二、電感元件L一、電容元件C

1.電容元件的基本概念電容元件結(jié)構(gòu)電容元件充電

電路分析中的電容元件是表征儲(chǔ)存電場(chǎng)能這一物理特征的電路模型。一、電容元件C

電路分析中的電容元件是表征儲(chǔ)存電場(chǎng)能這一物理特征的電路模型。2.電容元件的定義

電容元件由電容電荷q與電容端電壓u的正比關(guān)系來(lái)定義，即線性電容的庫(kù)伏特性曲線

qCucic一、電容元件C

3.電容元件的伏安特性表明：

（1）電容C中某時(shí)刻的電流i與該時(shí)刻其端電壓u的大小無(wú)關(guān)，而是與端電壓u的變化率成正比。（2）當(dāng)電容C端電壓u不隨時(shí)間變化時(shí)，電流i為零。即端電壓u為常數(shù)（直流）時(shí)，電容C相當(dāng)于開路。電容C元件具有隔斷直流（簡(jiǎn)稱隔直）的作用。一、電容元件C

3.電容元件的伏安特性

uC(0)—t＝0時(shí)的電容電壓初始值。

表明：uC與電流過(guò)去的歷史有關(guān),有“記憶”電流的作用，C元件是一種“記憶元件”。一、電容元件C

4.電容元件的功率與電能瞬時(shí)功率：電能：從0到t時(shí)間內(nèi)，電容元件吸收的電能為

表明：任意時(shí)刻電容元件的儲(chǔ)能w總是大于或等于零，

因此，電容元件屬于無(wú)源元件。二、電感元件L

1.電感元件的基本概念實(shí)際電感器通常是由導(dǎo)線繞制在磁性材料上的線圈構(gòu)成。當(dāng)線圈中流過(guò)電流時(shí)，其周圍便產(chǎn)生磁場(chǎng)，電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，以磁場(chǎng)的形式存在。2.電感元件的定義特性曲線在

-i

平面上任意時(shí)刻t都是過(guò)原點(diǎn)的直線。由電容電荷

q與電容端電壓u的正比關(guān)系來(lái)定義，即二、電感元件L

3.電感元件的伏安特性二、電感元件L

表明：

（1）電感L中某時(shí)刻的電壓u與該時(shí)刻電流i的大小無(wú)關(guān)，與流過(guò)的電流i變化率成正比。（2）當(dāng)電感L中的電流為直流時(shí)，其電感元件的端電壓為零，電感L元件可用“短路線”等效替代。

3.電感元件的伏安特性二、電感元件L

表明：電感L中的電流i除與0到t

的端電壓u

值有關(guān)外，還與t＝0時(shí)電感元件上初始電流值i(0)有關(guān)，電感元件也是一個(gè)“記憶”元件。4.電感元件的功率與電能瞬時(shí)功率：電能：從0到t時(shí)間內(nèi)，電感元件吸收的電能為

表明：任意時(shí)刻電感元件的儲(chǔ)能w總是大于或等于零，因此，電感元件屬于無(wú)源元件。二、電感元件L

第二節(jié)正弦函數(shù)與相量一、動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)電路二、正弦波三、正弦量的相量形式四、復(fù)數(shù)一、動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)電路動(dòng)態(tài)元件：

L、C是儲(chǔ)能元件，稱為動(dòng)態(tài)元件。動(dòng)態(tài)電路：

包含有動(dòng)態(tài)元件的電路稱為動(dòng)態(tài)電路。

穩(wěn)態(tài)電路：

在各元件的電氣參數(shù)和連接關(guān)系保持不變的電路中，其各元件上的電壓、電流達(dá)到穩(wěn)定或呈周期性的穩(wěn)定變化時(shí)，稱電路為穩(wěn)態(tài)電路。（即沒(méi)有開關(guān)器件產(chǎn)生轉(zhuǎn)換）最大值角頻率初相位(2)最大值(幅值、振幅):

設(shè)：u(t)=Um

sin

(ωt＋

u

)VtT0u

Um

u(1)瞬時(shí)值：u(t)是某一時(shí)刻的函數(shù)值Um

是函數(shù)所能達(dá)到的最大值(3)角頻率:ω是反映正弦量變化的快慢二、正弦波1.正弦量的三要素

例1：已知正弦交流電流為i

(t)=5

sin(314t＋30o)A，試求其電流的最大值、角頻率、頻率、周期和初相角。解：

二、正弦波最大值為角頻率為頻率為周期為初相角為解：

二、正弦波角頻率為電流瞬時(shí)表達(dá)式為

例2：試寫出電流正弦波的瞬時(shí)表達(dá)式，并畫出波形圖。已知波形圖相位:相位是正弦量隨時(shí)間變化的核心部分

當(dāng)t=0時(shí)相位為初相位

u

，一般：|

u

|

≤180

相位差

相位差=同頻率條件下的初相位之差設(shè)：u(t)=Um

sin

(ωt＋

u

)V二、正弦波2.相位差例3：

設(shè):u1(t)=Um1sin(ωt＋

u1

)(V)

u2(t)=Um2sin(ωt＋

u2)(V)試計(jì)算u1與u2間的相位差。

解：

相位差

=

∴相位差是與時(shí)間無(wú)關(guān)的常數(shù)。一個(gè)量引前另一個(gè)量一個(gè)量滯后另一個(gè)量?jī)蓚€(gè)正弦量同相兩個(gè)正弦量反相初相位差二、正弦波3.有效值

當(dāng)交流電流通過(guò)電阻在一個(gè)周期內(nèi)所發(fā)生的熱量和直流通過(guò)同一電阻時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的熱量相同，其直流值稱為有效值。

例：設(shè)一周內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同iRIR二、正弦波有效值

二、正弦波解：

二、正弦波角頻率為電流瞬時(shí)表達(dá)式為

例3：試寫出電流正弦波的瞬時(shí)表達(dá)式，已知最大值為三、正弦量的相量形式

一個(gè)正弦量一般有三種表示方法：三角函數(shù)式、波形圖、相量表示法。1.相量表達(dá)式簡(jiǎn)述相量法是分析求解正弦電流電路穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一種有效工具。

歐拉公式設(shè)三、正弦量的相量形式1.相量表達(dá)式簡(jiǎn)述實(shí)部

虛部

?

是一個(gè)已知常量為已知量是復(fù)常數(shù)，稱為正弦量的相量三、正弦量的相量形式1.相量表達(dá)式簡(jiǎn)述是復(fù)常數(shù)，稱為正弦量的相量正弦函數(shù)表達(dá)式與相量表達(dá)式的對(duì)應(yīng)關(guān)系為三、正弦量的相量形式2.相量圖相量表達(dá)式為相量圖例4：求出各電流的頻率、有效值和初相位，并在同一張圖上畫出i1、i2的相量圖，比較它們的相位關(guān)系。解：

相位關(guān)系，i1引前i2相位50

。相量圖三、正弦量的相量形式(1)

和與差

(2)

乘與除

(3)正弦量的微分、積分(4)相量圖四、復(fù)數(shù)第三節(jié)基爾霍夫定律和元件伏安特性的相量形式一、基爾霍夫定律的相量形式二、元件伏安特性的相量形式一、KCL、KVL的相量形式

電路中任一結(jié)點(diǎn)，所有支路電流是同頻率正弦量1、KCL的相量形式

例1：根據(jù)KCL得解：一、KCL、KVL的相量形式

例2：試求電壓源中的電流IU、。已知AA得2、KVL的相量形式

對(duì)電路中任一回路，所有支路電壓是同頻率正弦量一、KCL、KVL的相量形式

例1：解：一、KCL、KVL的相量形式

例2：試列電路中回路1、2、3的KVL相量方程?；芈?回路2回路1二、電路元件的相量形式

1.電阻i

uRRu和i的相位差＝0

即：u與i同相

相量圖

設(shè)：

功率：

解：廣義的歐姆定律得二、電路元件的相量形式

例1：試列電阻元件上的電壓、、方程式和電壓。由KVL得解：二、電路元件的相量形式

例2：試求電阻串聯(lián)電路等效R。2.電感iLuLLj

LuL引前iL為90

設(shè)：相量圖

二、電路元件的相量形式

二、電路元件的相量形式

例1：試求（1）XL、、；（2）若電源頻率增加5倍，則以上量值有何變化？。已知（1）求XL、、解：電流的相量式感抗電壓、（2）若電源頻率增加5倍，則以上量值有何變化？二、電路元件的相量形式

例1：試求（1）XL、、；（2）若電源頻率增加5倍，則以上量值有何變化？。已知解：（2）若電源頻率增加5倍，則以上量值有何變化？5倍頻率二、電路元件的相量形式

解：由KVL得例2：試列出

、、方程式；等效感抗、串聯(lián)電感等效L。由廣義的歐姆定律得3.電容uC滯后iC為90

相量圖

iCuCC設(shè)：二、電路元件的相量形式

二、電路元件的相量形式

解：由KVL得例：試列出

、、方程式；等效容抗、串聯(lián)電容等效C。由廣義的歐姆定律得二、電路元件的相量形式

解：例：試列出

、、方程式；等效容抗、串聯(lián)電容等效C。第四節(jié)阻抗一、基本概念二、RLC串聯(lián)電路三、RLC并聯(lián)電路四、例題一、基本概念元件的伏安相量特性方程可寫成：Z稱為阻抗N0Z廣義歐姆定律

歐姆定律的相量式Z稱為阻抗X稱為電抗

Z

稱為阻抗模

Z

XR

Z阻抗三角形稱為阻抗角一、基本概念N0Z一、基本概念abab二、RLC串聯(lián)電路RZab二、RLC串聯(lián)電路Z二、RLC串聯(lián)電路n個(gè)阻抗串聯(lián)的電路三、RLC并聯(lián)電路等效導(dǎo)納Y三、RLC并聯(lián)電路三、RLC并聯(lián)電路n個(gè)導(dǎo)納并聯(lián)的等效總導(dǎo)納Y解：四、例題

例1：試求等效阻抗Zab。解：四、例題

例2：試求各支路電流。設(shè)阻抗計(jì)算解：四、例題

例2：試求各支路電流。阻抗計(jì)算解：四、例題

例2：試求各支路電流。設(shè)由廣義歐姆定律計(jì)算電流解：四、例題

例2：試求各支路電流。設(shè)解：四、例題

例2：試求各支路電流。設(shè)一、相量式支路電流法二、相量式等效變換法三、相量法的疊加定理四、相量法的戴維南定理第五節(jié)正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

一、相量式支路電流法相量式支路電流法：

是以支路相量電流為求解變量，根據(jù)基爾霍夫相量定律，對(duì)電路列出獨(dú)立KCL、KVL相量方程組，直接解出各支路相量電流的方法。解：例：試列支路電流法方程。一、相量式支路電流法結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)C回路1回路2二、相量式等效變換法電源相量模型的等效變換解：例：試用等效變換法求電路中的電流。二、相量式等效變換法例：試用等效變換法求電路中的電流。解：二、相量式等效變換法三、相量法的疊加定理相量法的疊加定理：在有多個(gè)獨(dú)立相量電源同時(shí)作用的線性電路中，任一支路中的響應(yīng)相量電流（或相量電壓）等于電路中各個(gè)獨(dú)立相量電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的相量電流（或相量電壓）的代數(shù)和。解：（1）畫疊加電路圖例：試用疊加定理求電流。三、相量式的疊加定理（2）計(jì)算電流解：（2）計(jì)算電流例：試用疊加定理求電流。三、相量式的疊加定理解：（2）計(jì)算電流例：試用疊加定理求電流。三、相量式的疊加定理（3）疊加四、相量法的戴維南定理相量法的戴維南定理：任何一個(gè)線性有源二端相量網(wǎng)絡(luò)NS，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總可以用一個(gè)電壓源和阻抗串聯(lián)組合等效代替，該電壓源等于二端網(wǎng)絡(luò)NS的開路電壓，阻抗等于二端相量網(wǎng)絡(luò)NS中全部獨(dú)立電源置零后的無(wú)源二端相量網(wǎng)絡(luò)N0端口處的輸入阻抗。例：試用戴維南定理求電流。四、相量法的戴維南定理（2）求等效阻抗Z

解：（1）求圖開路電壓例：試用戴維南定理求電流。四、相量法的戴維南定理（2）求等效阻抗Z

解：（1）求圖開路電壓（3）由戴維南等效電路求電流第六節(jié)功率及功率因數(shù)提高一、功率二、功率因數(shù)的提高三、最大功率傳輸1、瞬時(shí)功率

消耗功率將能源送回電源不消耗也不返回電源

p＞0：

p＜0：

p＝0：

一、功率2.有功功率（平均功率）

其中：

功率因數(shù)

一般：

則：0≤cos

≤1

∵阻抗角==功率因數(shù)角

∴功率因數(shù)cos

大小由電路參數(shù)RLC、頻率及結(jié)構(gòu)決定。

一、功率有功功率:功率因數(shù):

即：一、功率一、功率解：設(shè)例：已知：，R1＝3

、R2＝8

、XL＝4

、XC＝6

，試求電流i、i1、i2及電路的有功功率P。一、功率例：已知：，R1＝3

、R2＝8

、XL＝4

、XC＝6

，試求電流i、i1、i2及電路的有功功率P。解：設(shè)廣義歐姆定律得

KCL得

一、功率例：試求電流i、i1、i2及電路的有功功率P。解：設(shè)電流的正弦式功率P3.無(wú)功功率Q

Q=UIsin

(var或

乏

)一、功率

無(wú)功功率是動(dòng)態(tài)元件C、L與電路其余部分之間能量交換的最大速率，即瞬時(shí)功率中無(wú)功分量的最大值，其定義為（1）純電阻R電路（2）純電感L電路（3）純電容C電路一、功率解：設(shè)例：已知電流表讀數(shù)為1.5A。試求：（1）電源電壓US；（2）電路的功率因數(shù)、有功功率P和無(wú)功功率Q。KCL得

一、功率解：例：試求（1）US；（2）電路的功率因數(shù)、P和Q。廣義歐姆定律得

KVL得

一、功率解：例：求(2)功率因數(shù)、P和Q。功率因數(shù)有功功率P無(wú)功功率Q4.視在功率S=UI(VA)

設(shè)電力設(shè)備所能達(dá)到的最大有功功率為設(shè)備的容量，稱為視在功率S。即定義為功率三角形一、功率解：例：求網(wǎng)絡(luò)N0的功率因數(shù)、S、P、Q。功率因數(shù)有功功率P無(wú)功功率Q功率因數(shù)角視在功率SVA5.復(fù)功率

S、P、Q之間關(guān)系可以通過(guò)“復(fù)功率”表述。

注意：

是

的共軛復(fù)數(shù)；

復(fù)功率是一個(gè)輔助計(jì)算功率的復(fù)數(shù)，沒(méi)有物理意義；

復(fù)功率的單位用VA。

一、功率5.復(fù)功率

一、功率在正弦交流穩(wěn)態(tài)電路中，復(fù)功率是守恒的總有功功率和總無(wú)功功率也是守恒視在功率不守恒一、功率解：例：已知U=100V，11=10A，功率因數(shù)0.8（滯后）；12=2A，功率因數(shù)為0.6（超前）；13=4A，功率因數(shù)為1；試求P、Q、S、I。已知功率因數(shù)有功功率一、功率解：例：已知U=100V，11=10A，功率因數(shù)0.8（滯后）；12=2A，功率因數(shù)為0.6（超前）；13=4A，功率因數(shù)為1；試求P、Q、S、I。已知功率因數(shù)由功率因數(shù)得正弦函數(shù)值無(wú)功功率一、功率解：例：已知U=100V，11=10A，功率因數(shù)0.8（滯后）；12=2A，功率因數(shù)為0.6（超前）；13=4A，功率因數(shù)為1；試求P、Q、S、I。已知功率因數(shù)無(wú)功功率一、功率解：例：已知U=100V，11=10A，功率因數(shù)0.8（滯后）；12=2A，功率因數(shù)為0.6（超前）；13=4A，功率因數(shù)為1；試求P、Q、S、I。視在無(wú)功功率電流二、功率因數(shù)的提高

在電子電路和電氣系統(tǒng)中起作用的是有功功率，而無(wú)功功率通過(guò)占用電源容量的方式，在電源和儲(chǔ)能元件之間來(lái)回轉(zhuǎn)換能量，結(jié)果降低了供電設(shè)備的利用率，增加了供電傳輸線上的損耗。因此，在保證用電設(shè)備正常工作的條件下，如何降低電路無(wú)功功率，提高電路的功率因數(shù)。二、功率因數(shù)的提高例：已知：RL串聯(lián)電路的P、f、U、。試求電路功率因數(shù)提高到

時(shí)的并聯(lián)電容C值。解：

并上C后電路Q感性負(fù)載的無(wú)功功率電容的無(wú)功功率三、最大功率傳輸正弦交流電路中最大功率傳輸定理為：如圖所示電路中，當(dāng)負(fù)載阻抗ZL等于阻抗ZS的共軛復(fù)數(shù)（）時(shí)，負(fù)載ZL能從信號(hào)源中吸收到最大的有功功率PLmax。解：

三、最大功率傳輸例：已知：，，試求負(fù)載為多大時(shí)可獲得最大功率？該最大功率為多大？

第七節(jié)諧振一、RLC串聯(lián)諧振電路二、RLC并聯(lián)諧振電路諧振頻率在電路系統(tǒng)中，如其中局部RLC電路（或整個(gè)RLC電路）阻抗（或?qū)Ъ{）的虛部為零，則稱電路發(fā)生諧振，其諧振頻率

0由虛部為零時(shí)的方程式解得。*電路諧振：

固有頻率＝電源頻率

諧振1.串聯(lián)諧振條件

一、RLC串聯(lián)諧振電路諧振頻率：2.串聯(lián)諧振特征一、RLC串聯(lián)諧振電路（1）阻抗最小，電流

I和

UR最大，

i與

uS

同相。

2.串聯(lián)諧振特征一、RLC串聯(lián)諧振電路（2）無(wú)功功率為零。

（3）品質(zhì)因數(shù)Q

諧振時(shí)電感電壓UL（或電容電壓UC）與電路端電壓U有效值之比，稱為RLC串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)，用Q來(lái)表示，即3.串聯(lián)諧振的頻率特性一、RLC串聯(lián)諧振電路I與的關(guān)系式所占的頻率范圍，稱為通頻帶例：某收音機(jī)的輸入等效電路如圖所示。

（1）當(dāng)電路對(duì)信號(hào)uS1發(fā)生諧振時(shí)，求電容C值和電路的品質(zhì)因數(shù)Q；并分別計(jì)算uS1、uS2在電容中產(chǎn)生的輸出電壓有效值。（2）當(dāng)電路對(duì)信號(hào)uS2發(fā)生諧振時(shí)，求C為多少？解：(1)一、RLC串聯(lián)諧振電路例：（1）當(dāng)對(duì)信號(hào)uS1發(fā)生諧振時(shí)，求C和品質(zhì)因數(shù)Q；并分別計(jì)算uS1、uS2在C中產(chǎn)生的電壓有效值。解：(1)一、RLC串聯(lián)諧振電路品質(zhì)因數(shù)例：（1）計(jì)算uS1、uS2在C中產(chǎn)生的電壓有效值。解：(1)一、RLC串聯(lián)諧振電路例：（2）當(dāng)電路對(duì)信號(hào)uS2發(fā)生諧振時(shí)，求C為多少？解：(1)C=C2一、RLC串聯(lián)諧振電路1.并聯(lián)諧振條件

二、RLC并聯(lián)諧振電路諧振頻率：2.并聯(lián)諧振特征二、RLC并聯(lián)諧振電路（1）電流、導(dǎo)納最小，電路呈阻性。

2.并聯(lián)諧振特征二、RLC并聯(lián)諧振電路（2）無(wú)功功率為零。

（3）品質(zhì)因數(shù)Q

諧振時(shí)電感電流IL（或電容電流IC）與電流I有效值之比，稱為RLC并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)，用Q來(lái)表示，即3.并聯(lián)諧振的頻率特性二、RLC并聯(lián)諧振電路例：試求電容C2、電流i1(t)、i3(t)、i4(t)和電流源iS(t)發(fā)出的平均功率P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路例：試求電容C2、電流i1(t)、i3(t)、i4(t)和電流源iS(t)發(fā)出的平均功率P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路各元件相量參數(shù)例：試求電容C2、電流i1(t)、i3(t)、i4(t)和電流源iS(t)發(fā)出的平均功率P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路L2C2并聯(lián)諧振例：試求電容C2、電流i1(t)、i3(t)、i4(t)和電流源iS(t)發(fā)出的平均功率P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路L2C2并聯(lián)諧振例：試求電容C2、電流i1(t)、i3(t)、i4(t)和電流源iS(t)發(fā)出的平均功率P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路例：試求i1(t)、i3(t)、i4(t)、P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路例：試求i1(t)、i3(t)、i4(t)、P、電感L1的無(wú)功功率Q。解：二、RLC并聯(lián)諧振電路第四章三相正弦交流電路的分析第一節(jié)三相正弦交流電路的基本概念第二節(jié)對(duì)稱三相正弦交流電路的分析第三節(jié)對(duì)稱三相正弦交流電路的功率第四節(jié)安全用電簡(jiǎn)介第一節(jié)三相正弦交流電路的基本概念一、對(duì)稱三相電源二、三相電源的相序三、三相電源的連接四、三相負(fù)載的連接對(duì)稱三相電源一、對(duì)稱三相電源三相制電源是由三個(gè)頻率相同、幅值相等、相位差均為120o的正弦交流電壓源組成，簡(jiǎn)稱為對(duì)稱三相電源。對(duì)稱電源相量圖一、對(duì)稱三相電源對(duì)稱電源相量二、三相電源的相序相序：三相電壓達(dá)到最大值或零值的次序稱為相序。正相序：

負(fù)相序：

我國(guó)供配電系統(tǒng)中，用的是正相序，并分別用黃（A相）、綠（B相）、紅（C相）三種顏色標(biāo)定三相電源的相序。三、三相電源的連接1.三相電源星形連接Y0連接方式Y(jié)連接方式

三相四線制：三相供電制中用四根聯(lián)線

三相三線制：三相供電制中用三根聯(lián)線

中線：中線點(diǎn)N引出的線稱中線

火線：首端a、b、c引出的線

線電流：火線中的電流

相電流：負(fù)載中通過(guò)的電流

線電壓：兩火線間的電位差

相電壓：每相負(fù)載的電位差三、三相電源的連接1.三相電源星形連接

線電壓對(duì)稱三相交流電源:

相位差=120

、幅值相等、頻率相同三、三相電源的連接2.三相電源三角形連接

線電壓=相對(duì)應(yīng)的相電壓△連接方式四、三相負(fù)載的連接對(duì)稱三相電源與對(duì)稱三相負(fù)載相連接成的電路稱為對(duì)稱三相電路。如對(duì)稱三相電源與不對(duì)稱三相負(fù)載相連接，則稱為不對(duì)稱三相電路。對(duì)稱負(fù)載的阻抗關(guān)系為Y連接方式△連接方式四、三相負(fù)載的連接第二節(jié)對(duì)稱三相正弦交流電路的分析一、對(duì)稱三相Y形連接電路二、對(duì)稱三相△形連接電路一、對(duì)稱三相Y形連接電路1.基本概念Y-Y連接電路線電壓：相電壓：線電流：相電流：中線電流：?jiǎn)蜗喙β剩好肯嘭?fù)載的功率三相電路的功率：三相負(fù)載的總功率1.基本概念Y-Y連接電路負(fù)載Y形連接電路一、對(duì)稱三相Y形連接電路UP表示相電壓有效值

在對(duì)稱Y-Y系統(tǒng)中:(1)各相電流大小相等，相位上相差120

(2)中線電流為零

(3)線電流等于對(duì)應(yīng)的相電流。2.對(duì)稱三相Y形連接電路的電流特性一、對(duì)稱三相Y形連接電路3.對(duì)稱三相Y形連接電路的電壓特性同理一、對(duì)稱三相Y形連接電路相電壓3.對(duì)稱三相Y形連接電路的電壓特性(1)相電壓對(duì)稱

線電壓對(duì)稱(2)線電壓Ul

=相電壓的倍=(3)線電壓相位=超前對(duì)應(yīng)相電壓相位30

一、對(duì)稱三相Y形連接電路例：解：?jiǎn)蜗喾治鲭娐芬?、?duì)稱三相Y形連接電路試求：（1）三相電路中的相電流和負(fù)載端的線電壓；（2）作電源相電壓、、和負(fù)載端線電壓、線電流的相量圖。對(duì)稱性例：解：?jiǎn)蜗喾治鲭娐芬弧?duì)稱三相Y形連接電路求：負(fù)載端線電壓、線電流的相量圖。對(duì)稱性負(fù)載Z上的相電壓負(fù)載端線電壓例：解：一、對(duì)稱三相Y形連接電路求：相量圖。1.基本概念二、對(duì)稱三相△形連接電路線電流：相電流：?jiǎn)蜗喙β剩好肯嘭?fù)載的功率三相電路的功率：三相負(fù)載的總功率線電壓與相電壓：2.電壓特性二、對(duì)稱三相△形連接電路(1)各相電壓大小相等，相位上相差120

(2)線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓。線電壓有效值相電壓有效值3.電流特性二、對(duì)稱三相△形連接電路3.電流特性二、對(duì)稱三相△形連接電路線電流-φZ(yǔ)-φZ(yǔ)-φZ(yǔ)(1)相電流對(duì)稱

線電流對(duì)稱(2)線電流Il=相電流的倍：(3)線電流相位=滯后對(duì)應(yīng)相電流相位30

3.電流特性二、對(duì)稱三相△形連接電路-φZ(yǔ)-φZ(yǔ)-φZ(yǔ)例：試求負(fù)載端的線電壓、線電流和負(fù)載中的相電流。解：二、對(duì)稱三相△形連接電路例：試求負(fù)載端的線電壓、線電流和負(fù)載中的相電流。解：二、對(duì)稱三相△形連接電路例：試求負(fù)載端的線電壓、線電流和負(fù)載中的相電流。解：二、對(duì)稱三相△形連接電路第三節(jié)對(duì)稱三相正弦交流電路的功率一、對(duì)稱三相功率的基本概念二、對(duì)稱三相電路的功率分析三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算一、對(duì)稱三相功率的基本概念單相有功功率：功率因數(shù)：是指單相功率的功率因數(shù)單相無(wú)功功率：?jiǎn)蜗嘁曉诠β剩簩?duì)稱三相電路的各相功率相等對(duì)稱三相電路功率的基本計(jì)算式二、對(duì)稱三相電路的功率分析Y形連接△形連接對(duì)稱三相電路功率的基本計(jì)算式二、對(duì)稱三相電路的功率分析復(fù)功率視在功率例1：解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算試求對(duì)稱三相負(fù)載電路的平均功率P、無(wú)功功率Q和功率因數(shù)。單相復(fù)功視在功率解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算試求對(duì)稱三相負(fù)載電路的平均功率P、無(wú)功功率Q和功率因數(shù)。三相復(fù)功視在功率例1：例2：解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算當(dāng)對(duì)稱三相感性負(fù)載工作在額定線電壓380V條件下時(shí)，其對(duì)稱三相感性負(fù)載的額定有功功率為20kW、額定功率因數(shù)cosφ=0.8。當(dāng)對(duì)稱三相感性負(fù)載接入如圖所示電路時(shí)，已知輸電線阻抗ZL=(2+j8)Ω，對(duì)稱三相電源相電壓為220V。試求如圖所示電路中，感性負(fù)載端的線電壓和電源端的功率因數(shù)。例2：解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算試求如圖所示電路中，感性負(fù)載端的線電壓和電源端的功率因數(shù)。三相感性負(fù)載Y形連接等效單相電路Y形連接等效單相電路解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算三相感性負(fù)載Y形連接等效單相電路因?yàn)槭歉行载?fù)載，所以阻抗ZY為在額定值工作條件下，設(shè)對(duì)稱三相負(fù)載為Y形連接電路，其A相額定相電壓為例2：解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算試求如圖所示電路中，感性負(fù)載端的線電壓和電源端的功率因數(shù)。Y形連接等效單相電路負(fù)載端的相電壓例2：解：三、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算試求如圖所示電路中，感性負(fù)載端的線電壓和電源端的功率因數(shù)。電源端的功率因數(shù)感性負(fù)載端的線電壓負(fù)載端的相電壓第四節(jié)安全用電簡(jiǎn)介一、電擊與預(yù)防二、接地與接零安全用電簡(jiǎn)介

“安全用電”主要是指“人身安全”和“設(shè)備安全”，特別是在三相交流電及電器用電時(shí)，安全用電是要注意的一個(gè)重要問(wèn)題。

當(dāng)人身體觸摸電壓形成電位差時(shí)，人的身體則提供了一條電流通路，而電流會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊，造成觸電者受傷甚至死亡；當(dāng)電氣設(shè)備因超過(guò)其額定值的電壓或其他原因發(fā)生故障時(shí)，不僅會(huì)損壞設(shè)備，而且可能會(huì)引起火災(zāi)，甚至危害人的生命。一、電擊與預(yù)防1.電擊

電擊：指電流通過(guò)人體，使人體內(nèi)部器官組織受到損傷。即通過(guò)人體的電流（注意:不是電壓）是產(chǎn)生電擊的原因。

電流對(duì)人體的影響取決于電流的大小和電流流過(guò)人體的路徑，流經(jīng)人體的電流越大，傷害的程度就越嚴(yán)重，使人致命的電流約為50

mA。觸電傷害的程度還與電源的頻率有關(guān)，當(dāng)電源頻率為40～60Hz時(shí)，電流對(duì)人體的傷害程度最為嚴(yán)重。電傷：指在電弧作用下，對(duì)人體外部的灼傷。一、電擊與預(yù)防1.電擊人體電阻一般為10～50kΩ，并與測(cè)量部位和皮膚潮濕程度等有關(guān)。(1)當(dāng)皮膚處于潮濕狀態(tài)時(shí)，人體電阻為1kΩ左右；(2)當(dāng)皮膚受損傷時(shí)，人體電阻為100Ω左右。(3)注意：人體觸電時(shí)人體電阻值不是固定的，會(huì)隨著電壓和觸電時(shí)間的增加而減小。一、電擊與預(yù)防2.安全預(yù)防措施（1）在操作電子設(shè)備和電氣裝置時(shí)，根據(jù)用電環(huán)境的不同，我國(guó)規(guī)定的安全電壓為：①在木板或瓷塊結(jié)構(gòu)等危險(xiǎn)性較低的建筑物中，規(guī)定為36

V；②在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等具有危險(xiǎn)性的建筑物中，規(guī)定為24

V；③在化工車間、金屬結(jié)構(gòu)等危險(xiǎn)的建筑物中，規(guī)定為12

V。一、電擊與預(yù)防2.安全預(yù)防措施（2）為了防止人身觸電事故的發(fā)生，要求供電人員和用電人員要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程：

①一般不允許帶電作業(yè)（高壓帶電作業(yè)例外，它有專用安全設(shè)施、操作規(guī)程和批準(zhǔn)程序）。

②停電作業(yè)時(shí)，電氣設(shè)備和線路的兩端要求三相用導(dǎo)線短路并接地，停電設(shè)施要有醒目的不準(zhǔn)合閘的警告牌。

③

電氣設(shè)備要嚴(yán)格按有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行接地和接零保護(hù)。二、接地與接零接地：將電氣設(shè)備的任何部分與大地做良好的電氣連接。按接地的目的不同，主要可分為三種：

工作接地、保護(hù)接地和保護(hù)接零。二、接地與接零(1)工作接地

為保證電力系統(tǒng)安全正常運(yùn)行，將三相電源的中點(diǎn)接地。工作接地目的是：（1）降低觸電電壓。（2）迅速切斷故障設(shè)備。（3）降低電氣設(shè)備對(duì)地絕緣水平。二、接地與接零(2)保護(hù)接地將正常情況下不帶電的電氣設(shè)備的金屬外殼接地。保護(hù)接地多用于電源中點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)及高壓電氣設(shè)備。二、接地與接零(3)保護(hù)接零電氣設(shè)備的金屬外殼或金屬構(gòu)架與零線相接。保護(hù)接零適用于中點(diǎn)接地的低壓系統(tǒng)。

對(duì)于中點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)，只能采取保護(hù)接零而不能采用保護(hù)接地二、接地與接零(4)特殊設(shè)備的接地與接零（1）礦井和坑道中的電氣設(shè)備一般不允許采用中點(diǎn)接地系統(tǒng)，所有電氣設(shè)備的外殼均應(yīng)接地。

為確保安全，設(shè)備常裝設(shè)故障自動(dòng)切除裝置。（2）移動(dòng)式電氣設(shè)備在中點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)中采用保護(hù)接零；在中點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)中，可采用漏電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。二、接地與接零(4)特殊設(shè)備的接地與接零采用保護(hù)接地和保護(hù)接零時(shí)需注意：①中點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)中，只能采用保護(hù)接零，不能采用保護(hù)接地。②中點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，只能采用保護(hù)接地，不能采用保護(hù)接零。③接地、接零的導(dǎo)線必須牢固，以防脫線，保護(hù)接零的連線上不允許安裝熔斷器，而且接零導(dǎo)線的阻抗不要太大。第五章暫態(tài)分析

第一節(jié)換路定則及初始值第二節(jié)換路后的穩(wěn)態(tài)值第三節(jié)三要素法第四節(jié)零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)簡(jiǎn)介第一節(jié)換路定則及初始值

一、一階電路的基本概念二、換路定則三、初始值一、一階電路的基本概念t>0時(shí)RC電路t>0時(shí)RL電路

電