中级电工培训教材第三单元.ppt

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1、第三单元复杂直流电路的分析与计算3.1电路的拓扑结构回忆：设电路中有N个节点，B个支路则：独立的节点电流方程有(N-1)个独立的回路电压方程有(B-N+1)个即电路的拓扑结构公式为：平面图的网孔数=电路支路数-节点数+1即：L=b-n+13.2.1.电压源3.2电源主要讲有源元件中的两种电源：电压源和电流源。理想电压源（恒压源）IUS+_abUab伏安特性IUabUS特点：(1）无论负载电阻如何变化，输出电压不变（2）电源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大恒压源中的电流由外电路决定设:U=10VIU+_abUab2R1当R1、R2同时接入时：I=10AR22例当R1接

2、入时：I=5A则：RS越大斜率越大电压源模型伏安特性IUUSUIRS+-USRLU=US–IRS当RS=0时，电压源模型就变成恒压源模型由理想电压源串联一个电阻组成RS称为电源的内阻或输出电阻理想电流源（恒流源)特点：（1）输出电流不变，其值恒等于电流源电流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）输出电压由外电路决定。3.2.2.电流源恒流源两端电压由外电路决定IUIsR设:IS=1AR=10时，U=10VR=1时，U=1V则:例ISRSabUabIIsUabI外特性电流源模型RSRS越大特性越陡I=IS–Uab/RS由理想电流源并联一个电阻组成当内阻RS=时，电

3、流源模型就变成恒流源模型恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化量U+_abIUabUab=U（常数）Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对Uab无影响。IabUabIsI=Is（常数）I的大小、方向均为恒定，外电路负载对I无影响。输出电流I可变-----I的大小、方向均由外电路决定端电压Uab可变-----Uab的大小、方向均由外电路决定3.2.3.两种电源模型的等效互换等效互换的条件：当接有同样的负载时，对外的电压电流相等。I=I'Uab=Uab'即：IRS+-UbaUabISabUab'I'RS'第13、14课时教学过程一、电阻的串联二、电阻的并联等效互换公式IRS

4、+-UbaUab()'RI''RI'RI'ISSsSs-=-I=I'Uab=Uab'若Uab=？则U–IRS='RI''RISSs-U=ISRS´RS=RS´Uab'ISabI'RS'U–IRS'Uab=例：电压源与电流源的等效互换举例I2+-10VbaUab5AabI'10V/2=5A25A2=10VU=ISRS´RS=RS´IS=U/RS等效变换的注意事项“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏--安特性一致），对内不等效。(1)IsaRS'bUab'I'RLaUS+-bIUabRSRLIS=US/RSRS´=RS注意转换前后US与Is的方向(2)aUS+-b

5、IRSUS+-bIRSaIsaRS'bI'aIsRS'bI'(3)恒压源和恒流源不能等效互换abI'Uab'IsaUS+-bI(4)进行电路计算时，恒压源串电阻和恒电流源并电阻两者之间均可等效变换。RS和RS'不一定是电源内阻。11RU3I=R1R3IsR2R5R4I3I1I应用举例-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U31I=33RU(接上页)IsR5R4IR1R3IsR2R5R4I3I1II1+I3R1//R2//R3I=+RdUd+R4U4R5I--(接上页)ISR5R4IR1//R2//R3I1+I34ERUdd===()()432132131////////RI

6、RRRRRRIIS+454RRRUUdd++--+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3代入数值计算解得：I=____A(负号表示实际方向与假设方向相反)已知：U1=12V，U3=16V，R1=2，R2=4，R3=4，R4=4，R5=5，IS=3A-0.2-+IsR1U1+-R3R2R5R4I=？U3I4UR4+–计算功率I4=UR4=P=R4=4IS=3AI=–0.2A恒流源IS的功率如何计算?PIS=-33.6WIS+I=3+(-0.2)=2.8AI4R4=2.8×4=11.2VIUR4=(-0.2)×11.2=-2.24W负号表示输出功率10V+-2A2

7、I讨论题哪个答案对???讨论题哪个答案对???VUVUI6221010A2=´-===3.2.4.受控源（1）概念受控源的电压或电流受电路中另一部分的电压或电流控制。（2）分类及表示方法VCVS电压控制电压源VCCS电压控制电流源CCVS电流控制电压源CCCS电流控制电流源VCVSI1=0U2=U1CCVSU1=0U2=rI1VCCSI1=0I2=gU1CCCSU1=0I2=βI1如采用关联方向：P=U1I1+U2I2=U2I2（3）受控源的功率支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用