《電子工業(yè)技術(shù)dg》PPT課件.ppt

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1、電工電子技術(shù),歡迎學習,,第1章 電路分析基礎(chǔ),第2章 正弦交流電路,第3章 三相交流電路,第4章 磁路與變壓器,第5章 異步電動機及其控制,第一篇 電工技術(shù)基礎(chǔ),理解電流、電壓參考方向的問 題；掌握基爾霍夫定律及其具體 應(yīng)用；了解電氣設(shè)備額定值的定 義；熟悉電路在不同工作狀態(tài)下 的特點；深刻理解電路中電位的 概念并能熟練計算電路中各點的 電位。,第1章 電路分析基礎(chǔ),學習要點,1.1 電路分析基礎(chǔ)知識,1.2 電氣設(shè)備的額定值及電路的工作狀態(tài),1.3 基本電路元件和電源元件,1.4 電路定律及電路基本分析方法,1.5 電路中的電位及其計算方法,1.6 疊加定理,1.7 戴維南定理,第1章 電

2、路分析基礎(chǔ),1.1 電路分析基礎(chǔ)知識,1、導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體,原子核中有質(zhì)子和中子，其中質(zhì)子帶正電，中子不帶電。,繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的電子帶負電。,自然界物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：,導(dǎo)體的外層電子數(shù)很少且距離原子核較遠，因此受原子核的束縛力很弱，極易掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子，即導(dǎo)體的特點就是內(nèi)部具有大量的自由電子。,半導(dǎo)體的外層電子數(shù)一般為4個，其導(dǎo)電性界于導(dǎo)體和絕緣體之間。,絕緣體外層電子數(shù)通常為8個，且距離原子核較近，因此受到原子核很強的束縛力而無法掙脫，我們把外層電子數(shù)為8個稱為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中不存在自由電子，因此不導(dǎo)電。,當外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕緣體的

3、外層電子同樣也會掙脫原子核的束縛成為自由電子，這種現(xiàn)象我們稱為“絕緣擊穿”。絕緣體一旦被擊穿，就會永久喪失其絕緣性能而成為導(dǎo)體。,1、絕緣體是否在任何條件下都不導(dǎo)電？,,2、半導(dǎo)體有什么特殊性？,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性雖然介于導(dǎo)體和絕緣體之間，但半導(dǎo)體在外界條件發(fā)生變化時，其導(dǎo)電能力將大大增強；若在純凈的半導(dǎo)體中摻入某些微量雜質(zhì)后，其導(dǎo)電能力甚至會增加上萬乃至幾十萬倍，半導(dǎo)體的上述特殊性，使它在電子技術(shù)中得到了極其廣泛地應(yīng)用。,負載：,2、電路的組成與功能,電路 ——由實際元器件構(gòu)成的電流的通路。,（1）電路的組成,電源：,電路中提供電能的裝置。如發(fā)電機、蓄電池等。,在電路中接收電能的設(shè)備。如電動機、

4、電燈等。,中間環(huán)節(jié)：,電源和負載之間不可缺少的連接、控制和保護部件，如連接導(dǎo)線、開關(guān)設(shè)備、測量設(shè)備以及各種繼電保護設(shè)備等。,電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。,電力系統(tǒng)中：,電子技術(shù)中：,電路可以實現(xiàn)電信號的傳遞、存儲和處理。,（2）電路的功能,3、電路模型和電路元件,電源,負 載,實體電路,中間環(huán)節(jié),與實體電路相對應(yīng)、由理想元件構(gòu)成的電路圖，稱為 實體電路的電路模型。,電路模型,負載,電源,開關(guān),,,,白熾燈的電路模型可表示為：,實際電路器件品種繁多，其電磁特性多元而復(fù)雜，采取模型化處理可獲得有意義的分析效果。,如,,,R,L,消耗電能的電特性可用電阻元件表征,產(chǎn)生磁場的電特性可用電感元件

5、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。,,,理想電路元件是實際電路器件的理想化和近似，其電特性單一、確切，可定量分析和計算。,白熾燈電路,電阻元件 只具耗能的電特性,電容元件 只具有儲存電能的電特性,理想電壓源 輸出電壓恒定，輸出電流由它和負載共同決定,理想電流源 輸出電流恒定，兩端電壓由它和負載共同決定,電感元件只具有儲存磁能的電特性,理想電路元件分有無源和有源兩大類,無源二端元件,,,有源二端元件,必須指出，電路在進行上述模型化處理時是有條件的：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。這種電路稱為集中參數(shù)元件的電

6、路。,集中參數(shù)元件的特征,1. 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R，L、C這些只具有單一電磁特性的理想電路元件。,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波 長，因此都符合模型化處理條件，均可按集中假設(shè)為前提， 有效地描述實際電路，從而獲得有意義的電路分析效果。,4. 電路中的電壓、電流及其參考方向,（1）電流,電流的國際單位制是安培【A】，較小的單位還有毫安【mA】和微安【μA】等，它們之間的換算關(guān)系為：,1A=103mA=106μA=109nA,電荷有規(guī)則的定向

7、移動形成電流。電流的大小用電流強度表征，定義式為：,大小、方向均不隨時間變化的穩(wěn)恒直流電可表示為：,在電工技術(shù)分析中，僅僅指出電流的大小是不夠的，通常以正電荷移動的方向規(guī)定為電流的參考正方向。,直流情況下,（2）電壓,高中物理課對電壓的定義是：電場力把單位正電荷從電場中的一點移到另一點所做的功。其表達式為：,注意：變量用小寫字母表示，恒量用大寫字母表示。,電壓的國際單位制是伏特[V]，常用的單位還有毫伏[mV]和千伏【KV】等，換算關(guān)系為：,1V=103mV=10－3KV,電工技術(shù)基礎(chǔ)問題分析中，通常規(guī)定電壓的參考正方向由高電位指向低電位，因此電壓又稱作電壓降。,從工程應(yīng)用的角度來講，電路中電

8、壓是產(chǎn)生電流的根本原因。數(shù)值上，電壓等于電路中兩點電位的差值。即：,（3）電流、電壓的參考方向,對電路進行分析計算時應(yīng)注意：列寫電路方程式之前，首先要在電路中標出電流、電壓的參考方向。電路圖上電流、電壓參考方向的標定，原則上任意假定，但一經(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。,非關(guān)聯(lián)參考方向,關(guān)聯(lián)參考方向,實際電源上的電壓、電流方向總是非關(guān)聯(lián)的，實際負載上的電壓、電流方向是關(guān)聯(lián)的。因此，假定某元件是電源時，應(yīng)選取非關(guān)聯(lián)參考方向，假定某元件是負載應(yīng)選取關(guān)聯(lián)參考方向。,在電路圖上預(yù)先標出電壓、電流的參考方向，目的是為解題時列寫方程式提供依據(jù)。因為，只有參考方向標定的情況下，方程

9、式各電量前的正、負號才有意義。,,為什么要在電路圖中預(yù)先標出參考方向？,例如,設(shè)參考方向下US=100V，I=－5A，則說 明電源電壓的實際方向與參考方向一致；,電流為負值說明其實際方向與圖中所標示的參考方向相反。,參考方向一經(jīng)設(shè)定，在分析和計算過程中不得隨意改動。方程式各量前面的正、負號均應(yīng)依據(jù)參考方向?qū)懗觯娏康恼鎸嵎较蚴且杂嬎憬Y(jié)果和參考方向二者共同確定的。,思考 回答,1.在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?2.應(yīng)用參考方向時，你能說明“正、負”、“加、,減”及“相同、相反”這幾對詞的不同之處嗎？,電路分析中引入?yún)⒖挤较虻哪康氖牵簽榉治龊陀嬎汶娐诽峁┓奖愫鸵罁?jù)。,應(yīng)用參考方向時，

10、“正、負”是指在參考方向下，電壓、電流數(shù)值前面的正負號，如某電流為“－5A”，說明其實際方向與參考方向相反，某電壓為“＋100V”，說明該電壓實際方向與參考方向一致；“加、減”指參考方向下電路方程式中各量前面的加、減號；“相同”是指電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向，“相反”指的是電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)。,日常生產(chǎn)和生活中，電能（或電功）也常用度作為量綱：1度=1KW?h=1KV?A?h,5. 電能、電功率和效率,（1）電能,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：,式中單位：U【V】；I【A】；t【s】時，電功W為焦耳【J】,1度電的概念,,100

11、0W的電爐加熱1小時；,100W的電燈照明10小時；,40W的電燈照明25小時。,電功率反映了電路元器件能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。如100W的電燈表明在1秒鐘內(nèi)該燈可將100J的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能；電機1000W表明它在一秒鐘內(nèi)可將1000J的電能轉(zhuǎn)換成機械能。,（2）電功率,電工技術(shù)中，單位時間內(nèi)電流所作的功稱為電功率。電功率用“P ”表示：,國際單位制：U 【V】，I【A】，電功率P用瓦特【W(wǎng)】,通常情況下，用電器的實際功率并不等于額定電功率。當實際功率小于額定功率時，用電器實際功率達不到額定值，當實際功率大于額定功率時，用電器易損壞。,用電器額定工作時的電壓叫額定電壓，額定電壓下的電功率稱為額定

12、功率；額定功率通常標示在電器設(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。,提高電能效率能大幅度節(jié)約投資。據(jù)專家測算，建設(shè)1千瓦的發(fā)電能力，平均在7000元左右；而節(jié)約1千瓦的電力，大約平均需要投資2000元，不到建設(shè)投資的1/3。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。,（3）效率,電氣設(shè)備運行時客觀上存在損耗，在工程應(yīng)用中，常把輸出功率與輸入功率的比例數(shù)稱為效率，用“η”表示：,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，還能促進資源節(jié)約型社會的建立。,想想 練練,1、某用電器的額定值為“220V，100

13、W”，此電器正常工作10小時，消耗多少焦耳電能？合多少度電？,2、一只標有“220V，60W”的電燈，當其兩端電壓為多少伏時電燈能正常發(fā)光？正常發(fā)光時電燈的電功率是多少？若加在燈兩端的電壓僅有110伏時，該燈的實際功率為多少瓦？額定功率有變化嗎？,3、把一個電阻接在6伏的直流電源上，已知某1分鐘單位時間內(nèi)通過電阻的電量為3個庫侖，求這1分鐘內(nèi)電阻上通過的電流和電流所做的功各為多少？,3A，1080J,3600000J，1度電,220V，60W；15W，不變。,檢驗學習結(jié)果,電路由哪幾部分組成？試述電路的功能？,為何要引入?yún)⒖挤较?？參考方向和實際方向有何聯(lián)系與區(qū)別？,何謂電路模型？,學好本課程，

14、應(yīng)注意抓好四個主要環(huán)節(jié)：提前預(yù)習、 認真聽課、及時復(fù)習、獨立作業(yè)。還要處理好三個基本 關(guān)系：聽課與筆記、作業(yè)與復(fù)習、自學與互學。,1.2 電氣設(shè)備的額定值及電路的工作狀態(tài),1. 電氣設(shè)備的額定值,電氣設(shè)備長期、安全工作條件下的最高限值稱為額定值。,電氣設(shè)備的額定值是根據(jù)設(shè)計、材料及制造工藝等因素，由制造廠家給出的技術(shù)數(shù)據(jù)。,2. 電路的三種工作狀態(tài),,I＝US(RS＋RL),（1）通路,,＋ U=US－IRS －,,（2）開路,＋ U=US －,＋ U=0 －,I＝US/RS,,（3）短路,,,右下圖電路，若已知元件吸收功率為－20W，電壓U=5V，求電流I。,分析：,由圖可知UI為關(guān)聯(lián)參

15、考方向，因此:,? 舉例2：右下圖電路，若已知元件中電流為I=－100A，電壓U=10V，求電功率P，并說明元件是電源還是負載。,解：,UI非關(guān)聯(lián)參考，因此:,元件吸收正功率，說明元件是負載。,I為負值，說明它的實際方向與圖上標示的參考方向相反。,檢驗學習結(jié)果,1. 電源外特性與橫軸相交處的電流=？電流工作狀態(tài)？,2. 該電阻允許加的最高電壓=？允許通過的最大電流=？,3.額定電流為100A的發(fā)電機，只接了60A的照明負載，還有40A電流去哪了？,4.電源的開路電壓為12V,短路電流為30A,則電源的US=?RS=？,1.3 基本電路元件和電源元件,1. 電阻元件,,線性電阻元件伏安特性,由電

16、阻的伏安特性曲線可得，電阻元件上的電壓、電流關(guān)系為即時對應(yīng)關(guān)系，即：,因此，電阻元件稱為即時元件。即時,電阻產(chǎn)品實物圖,電阻元件圖符號,電阻元件上的電壓、電流關(guān)系遵循歐姆定律。即元件通過電流就會發(fā)熱，消耗的能量為：,2. 電感元件和電容元件,,,,,,線性電感元件的韋安特性,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(或積分)的動態(tài)關(guān)系，即：,顯然，只有電感元件上的電流,電感產(chǎn)品實物圖,電感元件圖符號,發(fā)生變化時，電感兩端才有電壓。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：,或,（1）電感元件,（2） 電容元件,,,,,,線性電容元件的庫伏特性,對線性電容元

17、件而言，任一瞬時，其電壓、電流的關(guān)系也是微分(`或積分)的動態(tài)關(guān)系，即：,電容元件的工作方式就是充放電。,電容產(chǎn)品實物圖,電容元件圖符號,因此，只有電容元件的極間電壓發(fā)生變化時，電容支路才有電流通過。電容元件也是動態(tài)元件，其儲存的電場能量為：,或,3. 電源元件,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)定的，如發(fā)電機、干電池、蓄電池等通常用電壓源模型(理想電壓源和一個電阻元件相串聯(lián)的形式)表示；,柴油機組,汽油機組,蓄電池,各種形式的電源設(shè)備圖,輸出電流較穩(wěn)定的：如光電池或晶體管的輸出端等通常用電流源模型(理想電流源和一個內(nèi)阻相并聯(lián)的形式)表示。,（1）電壓源,（2）電流源,,理想電

18、壓源的外特性,,電壓源模型的外特性,理想電壓源和實際電壓源模型的區(qū)別,電壓源模型,輸出端電壓,理想電壓源內(nèi)阻為零，因此輸出電壓 恒定； 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， 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 際電壓源的外特性稍微向下傾斜。,,＋ U －,,,理想電流源的內(nèi)阻 R0I?∞(相當于開路)，因此內(nèi)部不能分流，輸出的電流值恒定。,,理想電流源的外特性,,電流源模型的外特性,電流源模型,,實際電流源的內(nèi)阻總是有限值，因此當負載增大時，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

19、也是一條稍微向下傾斜的直線。,理想電流源和實際電流源模型的區(qū)別,兩種電源之間的等效互換,,,Us = Is R0,內(nèi)阻改并聯(lián),兩種電源模型之間等效變換時，電壓源的數(shù)和電流源的數(shù)值遵循歐姆定律的數(shù)值關(guān)系，但變換過程中內(nèi)阻不變。,等效互換的原則：當外接負載相同時，兩種電源模型對外部電路的電壓、電流相等。,內(nèi)阻改串聯(lián),檢驗學習結(jié)果,1. uL=0時，WL是否為0？ic=0時，WC是否為0？,2.畫出圖中電感線圈在直流情況下的等效電路模型？,3. 電感元件在直流時相當于短路， L 是否為零？電容元件在直流時相當于開路，C是否為零？,4. 理想電源和實際電源有何區(qū)別？理想電源之間能否等效互換？實際電源模

20、型的互換如何？,,I = ?,哪個答案對？,問題與討論,1.4 電路定律及電路基本分析方法,,,電阻的串聯(lián),電阻的并聯(lián),等效電路,串聯(lián)各電阻中通過的電流相同。,并聯(lián)各電阻兩端的電壓相同。,如果兩個串聯(lián) 電阻有： R1>>R2，則R≈R1,如果兩個并聯(lián)電阻有： R1>>R2，則R≈R2,1、電阻的串聯(lián)與并聯(lián),電阻的混聯(lián)計算舉例,解： Rab=R1+ R6+(R2//R3)+(R4//R5),由a、b端向里看， R2和R3，R4和R5 均連接在相同的兩點之間，因此是 并聯(lián)關(guān)系，把這4個電阻兩兩并聯(lián) 后，電路中除了a、b兩點不再有結(jié) 點，所以它們的等效電阻與R1和R6 相串聯(lián)。,電阻混聯(lián)電路的等效

21、電阻計算，關(guān)鍵在于正確找出電路的連接點，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，最后將簡化的等效電阻相串即可求出。,分析：,2、電路名詞,支路：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。（m）,結(jié)點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點。（n）,回路：電路中的任意閉合路徑。（l）,網(wǎng)孔：其中不包含其它支路的單一閉合路徑。,m=3,l=3,n=2,網(wǎng)孔=2,,,,支路：共 ？條,回路：共 ？個,節(jié)點：共 ？個,6條,4個,網(wǎng)孔：？個,7個,有幾個網(wǎng)眼 就有 幾個網(wǎng)孔,,,,,,,電路中的獨立結(jié)點數(shù)為n-1個，獨立回路數(shù)=網(wǎng)孔數(shù)。,3、基爾霍夫第一定律（KCL）,基爾霍夫定

22、律包括結(jié)點電流定律和回路電壓兩個定律，是一般電路必須遵循的普遍規(guī)律。 基爾霍夫電流定律是將物理學中的“液體流動的連續(xù)性”和“能量守恒定律”用于電路中，它指出：任一時刻，流入任一結(jié)點的電流的代數(shù)和恒等于零。數(shù)學表達式：,a,–I1 + I2 – I3 –I4 = 0,若以指向結(jié)點的電流為正，背離結(jié)點的電流為負，則根據(jù)KCL，對結(jié)點 a 可以寫出：,求左圖示電路中電流i1、i2。,整理為： i1+ i3= i2+ i4,,,可列出KCL：i1 – i2+i3 – i4= 0,–i1–i2+10 +(–12)=0 i2=1A,– 4+7+i1= 0 i1= －3A,,,其中i1得負值，說明它

23、的實際方向與參考方向相反。,基氏電流定律的推廣,I=?,,,I1+I2=I3,I=0,廣義節(jié)點,電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。,廣義節(jié)點,4、基爾霍夫第二定律（KVL）,基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中各段電壓之間關(guān)系的電壓定律。 回路電壓定律依據(jù)“電位的單值性原理”，它指出：,任一瞬間，沿任一回路參考繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。數(shù)學表達式為：ΣU=0,然后根據(jù)： ?U = 0,,得：-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0,–R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0,–R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4,電阻壓降,可得KVL

24、另一形式：∑IR=∑US,,電源壓升,,先標繞行方向,根據(jù) ΣU=0對回路#1列KVL方程,電阻壓降,,電源壓升,即電阻壓降等于電源壓升,此方程式不獨立,省略！,對回路#2列KVL常用形式,對回路#3列KVL方程,#1方程式也可用常用形式,KVL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。,圖示電路KVL獨立方程為,KVL 推廣應(yīng)用于假想的閉合回路,或?qū)懽?對假想回路列 KVL：,UA? UB? UAB = 0,,,,,,,,,UAB = UA? UB,US? IR? U = 0,U = US? IR,對假想回路列 KVL：,或?qū)懽?5、負載獲得最大功率的條件

25、,一個實際電源產(chǎn)生的功率通常分為兩部分，一部分消耗在電源及線路的內(nèi)阻上，另一部分輸出給負載。,如何使負載上獲得最大功率呢？,用左圖所示的閉合電路來分析。,電工技術(shù)中一般考慮的是如何提高電源的利用率問題，而電子技術(shù)中則希望負載上得到的功率越大越好。,電路中通過的電流為：,負載上獲得的功率為：,由此式能看出負載上獲得最大功率的條件嗎？,*R0=RL,把上式加以整理可得：,電源內(nèi)阻與負載電阻相等稱為阻抗匹配。晶體管收音機的輸出變壓器就是利用這一原理使喇叭上獲得最大功率的。,負載上的最大功率為：,檢驗學習結(jié)果,當這兩個電阻相串或相并時，等效電阻R≈？,A4=？ A5 =？,a,b,并聯(lián)：R≈10Ω 串

26、聯(lián)：R≈10KΩ,A4=7mA A5=3mA,結(jié)點n=2 支路b=3,Uab=0 I=0,結(jié)點？ 支路？ Uab=？ I=？,,1.5 電路中的電位及其計算方法,1、電位的概念,電位實際上就是電路中某點到參考點的電壓，電壓常用雙下標，而電位則用單下標，電位的單位也是伏特[V]。,電位具有相對性，規(guī)定參考點的電位為零電位。因此，相對于參考點較高的電位呈正電位，較參考點低的電位呈負電位。,求開關(guān)S打開和閉合時a點的電位值。,畫出S打開時的等效電路：,b,a,d,c,c,,顯然，開關(guān)S打開時相當于一個閉合的全電路，a點電位為：,S閉合時的等效電路：,b,a,c,,S閉合時，a點電位只與右回路有關(guān)，其

27、值為：,d,d,2、電位的計算,電路如下圖所示，分別以A、B為參考點計算C和D點的電位及UCD。,以A點為參考電位時,VC = 3 ? 3 = 9 V,VD= ?3 ? 2= – 6 V,UCD = VC ?VD = 15 V,以B點為參考電位時,VD = – 5 V,VC = 10 V,UCD = VC – VD= 15 V,* 電路中某一點的電位等于該點到參考點的電壓；,**電路中各點的電位隨參考點選的不同而改變，但是任意兩點間的電壓不變。,檢驗學習結(jié)果,下圖電路中若選定C為參考點，當開關(guān)斷開和閉合時，判斷各點的電位值。,求下圖電路中開關(guān)S閉合和斷開時B點的電位。,試述電壓和電位的異同，若

28、電路中兩點電位都很高，則這兩點間電壓是否也很高？,在多個電源同時作用的線性電路中，任何支路的 電流或任意兩點間的電壓，都是各個電源單獨作用時所得 結(jié)果的代數(shù)和。,1.6 疊加定理,內(nèi)容：,計算功率時不能應(yīng)用疊加原理！,=,*當恒流源不作用時應(yīng)視為開路,+,*當恒壓源不作用時應(yīng)視為短路,,7.2V電源單獨作用時：,用疊加原理求下圖所示電路中的I2。,根據(jù)疊加原理: I2 = I2 + I2?=1+(－1)=0,12V電源單獨作用時：,,,,,用疊加定理求：I= ?,I = I′+ I″= 2+（－1）=1A,“恒流源不起作用”或“令其等于0”，即是將此恒流源去掉，使原恒流源處開路。,20V電壓源

29、單獨作用時：,4A電流源單獨作用時：,應(yīng)用疊加定理要注意的問題,1. 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）。,2. 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)予以短路，即令U=0；暫時不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令I(lǐng)s=0。,,3. 解題時要標明各支路電流、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，每個 分支電路的電源個數(shù)可能不止一個。,,設(shè)：,則：,檢驗學習結(jié)果,說明疊加定理的適用范

30、圍，它是否僅適用于直流電路而不適用于交流電路的分析和計算？,從疊加定理的學習中，可以掌握哪些基本分析方法？,電流和電壓可以應(yīng)用疊加定理進行分析和計算，功率為什么不行？,內(nèi)容：對外電路來說，任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，均可以用一個理想電壓源和一個電阻元件串聯(lián)的有源支路來等效代替，其電壓源US等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，電阻元件的阻值R0等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后兩個外引端子間的等效電阻Rab。,適用范圍：,只求解復(fù)雜電路中的某一條支路電流或電壓時。,1.7 戴維南定理,無源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源,,有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源,戴維南定理中的“等效代替”，是指對端口以外的部

31、分“等效”，即對相同外接負載而言，端口電壓和流出端口的電流在等效前后保持不變。,注意：,已知：R1=20 ?、 R2=30 ? R3=30 ?、 R4=20 ? U=10V 求：當 R5=16 ? 時，I5=?,等效電路,,,US =UOC,先求等效電源US及R0,求,戴維南等效電路,解,R0 =RAB,再求輸入電阻RAB,恒壓源被短接后，C、D成為一點，電阻R1和 R2 、R3 和 R4 分別并聯(lián)后相串聯(lián)。 即： R0=RAB=20//30＋30//20 =12+12=24Ω,得原電路的戴維南等效電路,由全電路歐姆定律可得：,戴維南定理應(yīng)用舉例,US =(30/50) RS +30 US =(50/100) RS +50,,R0 =200 k? US =150V,1. 如圖所示有源二端網(wǎng)絡(luò)，用內(nèi)阻為50k?的電壓表測出開路電壓值是30V，換用內(nèi)阻為100k ?的電壓表測得開路電壓為50V，求該網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。,,根據(jù)測量值列出方程式：,檢驗學習結(jié)果,什么是二端網(wǎng)絡(luò)、有源二端網(wǎng)絡(luò)？無源二端網(wǎng)絡(luò)？,戴維南定理適用于哪些電路的分析和計算？是否對所有的電路都適用？,應(yīng)用戴維南定理求解電路的過程中，電壓源、電流源如何處理？,如何求解戴維南等效電路的電壓源及內(nèi)阻？定理的實質(zhì)是什么？,本章學習結(jié)束。Goodbye!,