同济大学—电工学复习要点ppt.ppt

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1、电工学(上）复习对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有四种可能的方式，如图1－6所示。1.电流和电压的参考方向下面讨论图示二端元件和二端网络的功率。2.电功率（能量的转换）与电压电流是代数量一样，功率也是一个代数量。当p(t)>0时，表明该时刻二端元件实际吸收（消耗）功率；当p(t)<0时，表明该时刻二端元件实际发出（产生）功率。当电压电流采用关联参考方向时，二端元件或二端网络吸收的功率为电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI0，电源；P=UI0，负载。U、I参考方向相同，P=U

2、I0，负载；P=UI0，电源。1.根据U、I的实际方向判别2.根据U、I的参考方向判别电源：U、I实际方向相反，即电流从“+”端流出，（发出功率）；负载：U、I实际方向相同，即电流从“-”端流出。（吸收功率）。例1-1在图1－8电路中，已知U1=1V,U2=-6V,U3=-4V,U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。试求：(1)各二端元件吸收的功率(2)整个电路吸收的功率。图1－8例1－1图1－8例1－1例1-1在图1－8电路中，已知U1=1V,

3、U2=-6V,U3=-4V,U4=5V,U5=-10V,I1=1A,I2=-3A,I3=4A,I4=-1A,I5=-3A。整个电路吸收的功率为解：各二端元件吸收的功率为3.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是任何集总参数电路都适用的基本定律，它包括电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律描述电路中各电流的约束关系，基尔霍夫电压定律描述电路中各电压的约束关系。基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’sCurrentLaw),简写为KCL，它可表述为：对于任一集总参数电路的任一节点，在任一时刻，流出（或流进）该节点全部支路电

4、流的代数和等于零，其数学表达式为对电路某结点列写KCL方程时，流出该节点的支路电流取正号，流入该节点的支路电流取负号。基尔霍夫电流定律(KCL定律)基尔霍夫电压定律(Kirchhoff'sVoltageLaw)，简写为KVL，陈述为：对于任何集总参数电路的任一回路，在任一时刻，沿该回路全部支路电压的代数和等于零，其数学表达式为在列写回路KVL方程时，其电压参考方向与回路绕行方向相同的支路电压取正号，与绕行方向相反的支路电压取负号。基尔霍夫电压定律（KVL定律)4.电路中的电位电位：电路中某点至参考点的电压

5、，记为“VX”。通常设参考点的电位为零。1.电位的概念电位的计算步骤:(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)标出各电流参考方向并计算；(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。5.电压源与电流源的等效变换由图a：U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源②等效变换时，两电源的参考方向要一一对应。③理想电压源与理想电流源之间无等效

6、关系。①电压源和电流源的等效关系只对外电路而言，对电源内部则是不等效的。注意事项：例：当RL=时，电压源的内阻R0中不损耗功率，而电流源的内阻R0中则损耗功率。④任何一个电动势E和某个电阻R串联的电路，都可化为一个电流为IS和这个电阻并联的电路。R0+–EabISR0abR0–+EabISR0ab例1:求下列各电路的等效电源解:+–abU25V(a)++–abU5V(c)+a+-2V5VU+-b2(c)+(b)aU5A23b+(a)a+–5V32U+a5AbU3(b)+拓扑约束

7、集总参数电路(模型)由电路元件连接而成，电路中各支路电流受到KCL约束，各支路电压受到KVL约束，这两种约束只与电路元件的连接方式有关，与元件特性无关，称为拓扑约束。元件约束集总参数电路(模型)的电压和电流还要受到元件特性(例如欧姆定律u=Ri)的约束，这类约束只与元件的VCR有关，与元件连接方式无关，称为元件约束。6.电路方程对于具有b条支路n个结点的连通电路，可以列出线性无关的方程为：(n－1)个KCL方程(b-n+1)个KVL方程b个VCR方程2b方程得到以b个支路电压和b个支路电流为变量的电路方程

8、(简称为2b方程)。这2b方程是最原始的电路方程，是分析电路的基本依据。求解2b方程可以得到电路的全部支路电压和支路电流。支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解。对上图电路支路数：b=3结点数：n=212ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I23回路数=3单孔回路（网孔）=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程在全部支路电压中，只有一部分电压是独立电压变量，另一部分电压则可由这些