电工学第二章教案

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1、第2章电路电路是电工技术和电子技术的基础，是学习电力电路、电子电路以及控制和测量电路的基础。2.1电路与基尔霍夫定律2.1.1电路一、电路与电路图1．电路是电流流经的路径，它是由某些电气设备和元器件按一定的方式组合起来的。2．理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等，并由相应的电路参数符号来表示。3．电路图，把任何一个实际电路画成一个由元件符号组成的示意图形，比较复杂的电路有时也称为网络。二、电路的作用与组成1．电路的作用主要有两个：一是传输和转换电能，如图2.1.1(a)所示。二是传递和处理信号，如图2.1.1(b)所示。2．电路的组成主

2、要包括电源、负载和中间环节三个部分。2.1.2基尔霍夫定律（KCL）一、基本概念1．支路，每一分支电路，支路中不存在电路的分叉，支路中所有的电路元件都是串联的，各元件通过同一个电流，称为支路电流。2．结点，电路中三条或三条以上支路的联结点。3．回路，电路中由一条或多条支路所构成的闭合路径。4．网孔，没有被围支路的回路。二、基尔霍夫电流定律（KCL）基尔霍夫电流定律可以表述如下：在电路中的任何结点上，任一瞬间，流入结点的支路电流之和恒等于流出结点的支路电流之和。也就是说结点上的所有支路电流之和恒等于零（流入为正，流出为负）。即＝018基尔霍夫电流定律也可以推广

3、到电路的任意闭合面中使用。三、基尔霍夫电压定律（KVL）基尔霍夫电压定律可以表述如下：在电路中的任何回路中，任一瞬间，沿假设的回路循行方向，所有电路元件上电压降的代数和恒等于零，即＝02.2电阻电路2.2.1交、直流纯电阻电路一、直流电阻电路1．电压与电流2．消耗的功率为二、交流电阻电路1．电压和电流，。设电流为参考量，即。根据欧姆定律可得电阻两端的电压为=式中为电阻两端电压降的有效值。2．瞬时功率，交流电路中任一瞬间的功率称为瞬时功率，其值为这一时刻的电压和电流瞬时值的乘积，即3．平均功率，指在按正弦规律周期性变化的交流电路中，瞬时功率在一个周期内的平均值

4、，即平均功率。2.2.2电阻的串、并联电路一、电阻的串联181．串联：如果电路中有两个或多个电阻一个接一个地顺序相联，并且在这些电阻中流过同一电流，则称该联接方法为电阻的串联。2．等效电阻3．两个串联电阻上的分压二、电阻的并联1．并联：如果电路中有两个或多个电阻联接在两个公共结点之间，则该联接方法就称为电阻的并联。2．等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和。

5、分流按正弦规律周期性变化的交流电路中，瞬时功率在一个周期内的平均3．两个并联电阻上的分流*2.2.3线性电路分析方法综述一、等效变换法1．电阻串、并联等效分析法该方法通过电阻串并联等效化简原电路，使得原电路的总电压、总电流易于求解，再通过并联电阻的分流关系和串联电阻的分压关系，来求解电路中其他各部分的参数。电阻串、并

6、联等效分析法特别适用于单电源电路的求解。例2.2.1已知电路如图2.2.6所示，求等效电阻；若外加电压为100V，求、、和。V，V，V，V2．电源模型等效变换法在多电源电路的分析中，如果出现多个实际电源模型呈现串、并联状态时，可以将并联的实际电源模型转化为电流源模型加以合并，而将串联的实际电源模型转化为电压源模型加以合并，从而求解电路。例2.2.2在图2.2.7(a)所示电路中，利用电源模型等效变换简化方法，求电流I、I和I。A18A3．戴维宁定理分析法戴维宁定理可以叙述如下：任何一个有源的二端网络都可以等效为一个电压源和一个电阻相串联的形式，此电压源的电压

7、等于该二端网络的端口开路电压，电阻等于该二端网络内部所有独立电源置零（电压源短路，电流源断路）后的端口输入电阻。在一个电路中，如果仅需求出某一支路电流，而除去该支路后余下的电路为有源二端网络，就可以用戴维宁定理求解。例2.2.3试用戴维宁定理求图2.2.8(a)所示电路中的电流Ig。二、叠加定理分析法1．叠加定理：线性电路中，任一支路中的电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压或电流分量的代数和。2．应用：叠加定理可以用于多独立电源电路的分析中。各独立电源单独作用，就是指电路中只留下一个独立电源，而将其他独立电源置零（电压源短路，电流源断

8、路）。3．注意：叠加定理不能用于求解功率问题，因为功