电路原理远程培训课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,远程教学课程,复习课件,浙江大学电工电子教学中心,1.电路计算方法,支路电流法,回路电流法,节点电压法,2.,电路基本定理,叠加原理,戴维南定理,星网转换,3.,正弦交流电路(1),相量计算,阻抗导纳,功率,课程主要内容:,4.,正弦交流电路(2),谐振,互感电路,三相电路,5.,过渡过程,换路定律，一阶RL与RC电路，二阶电路,1.电路计算方法典型题解,例题1 支路电流法,例1.图示电路，U,S1,=10V，U,S3,=13V，R,1,=1,，R,2,=3,，R,3,=2,，求各支路电流及电压源的功率。,用支路电流法解题，参考方向见图,I,1,I,2,I,3,=0,I,1,R,1,U,S1,I,2,R,2,=0,I,2,R,2,I,3,R,3,U,S3,=0,I,1,I,2,I,3,=0,I,1,103 I,2,=0,3I,2,2 I,3,13=0,电压源U,S1,的功率：,P,US1,=U,S1,I,1,=101=10W (发出）,电压源U,S3,的功率：,P,US3,=U,S3,I,3,=132=26W (发出）,I,1,I,2,I,3,=0,I,1,103 I,2,=0,3I,2,2 I,3,13=0,解得：,I,1,=1A,I,2,=3A,I,3,=2A,例题2 支路电流法,例2.,图示电路，U,S1,=12V，U,S2,=8V，R,1,=2,，R,2,=3,，,I,S,=1A。求各支路电流及电流源的功率。,（外围有电流源支路）,节点电流方程 I,1,I,2,I,S,=0,网孔,1,电压方程 I,1,R,1,I,2,R,2,U,S1,U,S2,=0,解：,取网孔回路方向如图，列节点电流方程和网孔,1,的电压方程如下,代入数据得 I,1,I,2,1=0 解得 I,1,=1.4A,2I,1,3I,2,4=0 I,2,=0.4A,电流源功率为,P,IS,=(I,2,R,2,U,S2,)I,S,=9.2W,(发出功率),网孔,2,因为存在电流源，无法列写电压方程。实际上,由于电流源支路的电流已知，支路电流变量数减少一个，该网孔电压方程无需列写。,支路电流法例题3,（包含受控源支路分析）,例3.图示电路，U,S1,=1V，R,1,=1,，R,2,=2,，R,3,=3,，=3，求各支路电流。,解：电路中存在一个电压控制电压源（VCVS），对于存在受控源电路，用支路电流法解题时，,受控源当作独立电源,，列节点和网孔方程,I,1,I,2,I,3,=0,I,1,R,1,I,2,R,2,U,S1,=0,I,2,R,2,U,1,I,3,R,3,=0,补充受控源控制变量关系式(控制变量表示为支路电流),U,1,=R,1,I,1,I,1,I,2,I,3,=0,I,1,2I,2,1=0,2I,2,3U,1,3I,3,=0,U,1,=I,1,解得:,I,1,=1A，I,2,=0A，I,3,=1A,代入数据,例4 回路电流法,(网孔回路),图示电路，U,S1,=10V，U,S3,=13V，R,1,=1,，R,2,=3,，R,3,=2,，试用网孔电流法求各支路电流。,解：取网孔回路及参考方向如图，列写回路电压方程,(R,1,R,2,)Im,1,R,2,Im,2,=Us,1,(R,2,R,3,)Im,2,R,2,Im,1,=Us,3,代入数据得,4,Im,1,3,Im,2,=10 得 Im,1,=1A,5,Im,2,3,Im,1,=13 Im,2,=2A,支路电流 I,1,=I,m1,=1A,I,2,=I,m1,I,m2,=3A,I,3,=I,m2,=2A,例5 回路电流法,已知R1=1,，R2=2,，R3=3 ，R4=4 ，I,S5,=6A，I,S6,=6A，用回路电流法求各支路电流。,解：电路包含两个电流源，,选支路1、3、4为树支,，回路电流及方向如图，此时只需列一个回路方程,I,L1,=,I,S2,，,I,L2,=,I,S6,(R1R2R3)I,L3,R1,I,L1,R3,I,L2,=0,代入数据解得 I,L3,=2A,各支路电流为,I,1,=I,L1,I,L3,=8A,I,2,=I,L2,=2A,I,3,=I,L2,I,L3,=4A,I,4,=I,L1,I,L2,=12A,电路如图所示，已知,用节点法计算支路电流 的值。,例6 节点电压法,解：电路包含,纯电压源支路,，,选节点4为参考节点,，节点电压方程为,代入数据解得,支路电流:,例7,迭加定理,电路如图所示，已知R1=2,R,2,=R,3,=4,，R,4,=8，Is,6,=1A，,为使U,1,=0V，Us,5,应为多少？,2.电路基本定理典型题解,解：应用迭加定理，当,Is,6,起作用时，,R,1,上电压为,当Us,5,起作用时，,R,1,上电压为,由题意，,得:,Us,5,=4 V,为使U,1,=0V，,例8,戴维南定理,电路如图所示，已知,求：左侧电路的戴维南等效电路。,解:求开路电压,先求支路电流,(用迭加定理),电压源产生的分量:,入端电阻:,电流源产生的分量:,已知R1=R2=10,，R3=5，U,S1,=20V，U,S2,=5V，I,S,=1A，,求：A-B左侧电路的戴维南等效电路。,例9,戴维南定理,解：求R左面电路的戴维南等效电路，用网孔电流法求I,1,（R1+R2+R3）I,1,R1I,S,=U,S1,U,S2,25I,1,10=15,得 I,1,=1 A,开路电压为,Uo=U,S2,+R3I,1,=10 V,求入端电阻，电路如图,Ro=(R1+R2)/R3,=20/5=4,如图电路,求a-b左侧的戴维南等效电路.,例10,戴维南定理,解:ac左侧的开路电压:,ac左侧的如端电阻:,去掉独立电压源(短路),外加电流 ,求电压U.,电压U:,3.正弦交流电路计算典型题解,知识点：相量计算,阻抗导纳,功率,试求：（,1,）电流 ；（,2,）电感电压 和电容电压 。,例,11,交流电路计算,电路如图所示，已知,解:,例,12,交流电路计算,电路如图所示，已知,求电流,电压源发出的有功功率,P,和无功功率,Q,。,解:,有功功率,P:,无功功率,Q:,4.谐振,互感,三相电路典型题解,解：,由,得,品质因数,问：当C为多大时发生串联谐振，并求谐振时电容电压，品质因数Q。,已知,，,例,13 谐振,电路计算,例,14,互感电路计算,求电流 和电压 。,电路如图所示，已知,解:,例,15,互感电路计算,求电流 和电压 。,电路如图所示，已知,解:,电压,例,16,三相电路计算,电路如图所示，,三相电源电压,V,，,负载阻抗,求：（,1,）画出单相图；,（,2,）计算相电流,，,和,。,三角形负载转化为星形负载,单相图:,单相图,例17 功率因数提高,设电源电压,，负载阻抗为R和L,:,(1)求负载电流I;(2)若在负载两端并联电容 ,则负载电流I为多少?此时负载总功率因数未多少?,(1)负载电流:,有效值,功率因数,(2)若在负载端并联电容 ，则电容电流,总电流,功率因数,5.电路过渡过程典型题解,知识点：,换路定律,一阶RL电路,一阶RC电路,由上式可直接写出电路响应，只要知道三个要素：,（1）稳态解；（2）初始值；（3）时间常数,求RC,RL一阶电路的过渡过程,(三要素法),例18 RC电路,电路如图所示，已知,开关打开已久，,电容初始电压,。,当,时开关闭合，求电容电压,和电流,。,电容电压:,电路如图所示，已知,在 时开关闭合，,求电感电流 。,解：开关闭合后,利用三要素,法计算(激励源为正弦交流),例19 RL电路,稳态值,正弦交流电路稳态值计算:,电路如图所示，已知,，开关闭合已久。当 时开关打开，求电容电压 和电感电流 。,例20 一阶电路过渡过程,解：开关打开后,利用三要素,法计算(激励源为直流),初始值计算,电容电压:,电感电流,:,