电工电子总复习讲解

《电工电子总复习讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子总复习讲解（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、总 复 习 电路的基本概念、定律和分析方法 本章重点： 1、掌握电流和电压的参考方向 2、掌握基尔霍夫(电压和电流)定律 3、掌握等效变换的概念 4、掌握支路电流分析法 5、 掌握结点电压分析法 6、 掌握叠加定理和戴维宁定理(诺顿定理)及应用 第一章 电路分析方法 两种电源等效互换 支路电流法 节点电压法 叠加原理 等效电源定理 戴维南定理 诺顿定理 总结 每种方法各有 什么特点？适 用于什么情况 ？ 关于解题方法选择的一些建议 需要求解支路电流，支路数不多时 电路结构不太复杂，电源数目又较少时 电路节点数较少时 只要求解某一支路电流时 较复杂电路，可能多种方法结合求解 支路电流法 叠加原理

2、 节点电压法 戴维南(诺顿)定理 电路复杂，若电源较多 电源等效变换 例1：.U1=24V,U2=20V,R1=R2=30,R3=60求各支路电流。 U1 U2 R1 R3 R2 I2I1 I3 解 ： 代入数值求之： US1 图P2-18 US2 50 I1 100 + - 10V 10010 + - 10V a b US1 图P2-18 US2 50 I1 100 + - 10V 10010 + - 10V US1 图P2-18 US2 50 I1 100 + - 10V + - 10V 10010 + - 10V + - 10V a b 2、 已知电路如图所示，试用节点电压法求10 电阻

3、两端的电压。 解：以b点作为参考点，则a点电位为 3、电路如图所示，试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。 解：1）电压源单独作用时， 令电流源开路，电路如图（a）所示 ： + - US IS R1 R3 R2 R4 U + - US IS R1 R3 R2 R4 U + - US IS R1 R3 R2 R4 U 2）电流源单独作用时，令电压源短路，如图（b）所示电路 图 （b） 可变为图（c）的形式，则： （a） + - US R1 R3 R2 R4U + - US R1 R3 R2 R4U （b） IS R1 R3 R2 R4 U“ IS R1 R3 R2 R4 U“ （b） （c）

4、U瞹 IS R1 R3 R2 R4 （c） U ” IS R1 R3 R2 R4 3）故原电路中： （a） + - US R1 R3 R2 R4U + - US R1 R3 R2 R4U （b） IS R1 R3 R2 R4 U“ IS R1 R3 R2 R4 U“ （b） 例5：在图示电路中，当负载电阻RL分别取6、16、 36时，求流过RL的电流。 解：应用戴文宁定理，将a、b端子左边的电路进行化简 。（1） 求Uoc 1） 求Uoc 2） 求Ro 3） 求IL 例6：用电源模型等效变换的方法求图（a）电 路的电流I1和I2。 解：将原电路变换为图（c）电路，由此可得 ： 1.25求题图示

5、电路中的电压Uab。 cd 解: 结点电位分析法 解方程得： cd cd 解： 解：断开待求支路 ， 求开路电压uOC。 求等效电阻Req。 画出戴维宁等效电路。 a + _5 V 5 b R n n 正弦量的基本特征正弦量的基本特征及及相量表示法相量表示法 n n 元件伏安关系的相量形式元件伏安关系的相量形式 n n 阻抗串、并联电路的分析计算阻抗串、并联电路的分析计算 n n 正弦电路的功率和功率因数正弦电路的功率和功率因数 n n 谐振电路的谐振条件与特征谐振电路的谐振条件与特征 学习重点学习重点 第第2 2章章 单相正弦电路分析单相正弦电路分析 瞬时值表达式 相量 三要 素 前两种不便

6、于运算，重点介绍相量表示法。 波形图 i 重点 正弦量的概念： 单一元件正弦交流电路的分析计算小结 电路 参数 电路图 （正方向） 复数 阻抗 电压、电流关系 瞬时值有效值相量图相量式 功率 有功功率 无功功率 R i u 设 则 u、 i 同相 0 L i u C i u 设 则 设 则 U超前 i 90 U滞后i 90 0 0 基本 关系 + + + - - - 电流、电压的瞬时关系 相量关系式(欧姆定律),相量图，复 数阻抗 Z 功率 三角形 R、L、C串联正弦交流电路 R L C + + + + - - - - 电路性质: 功率计算 视在功率 无功功率 有功功率 阻性 容性 感性 一般

7、正弦交流电路的分析和计算 （3）应用分析直流电路的各种定理和方法列方程求解 ，但所有的方程都为相量方程，注意所有的运算均为 复数运算。 1相量式法 用相量式法分析计算正弦交流电路的步骤为： （1）将电路中已知的正弦量都用相量式表示； （2）将电路中的参数都用复阻抗表示（R用R，L用 jXL，C用-jXC）； 方法有两种： （4）根据各相量的几何关系求解。 2相量图法 用相量图法分析计算正弦交流电路的步骤为： （1）选定参考相量。串联电路以电流为参考相量 （因各元件流过的是同一电流）；并联电路以电压 为参考相量（因各元件上的电压相同）。 （2）根据各元件上的电流电压的相位关系画出电 路的相量图。

8、 （3）有串联和并联的电路，先画出并联电路的相 量图再画串联电路的相量图。 希望将COS 提高 P = PR = UICOS 正弦交流电路中消耗 的有功功率为： 功率因数的提高 含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完 全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、 i 同相，便称此电路处于谐振状态。 谐振 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 谐振概念: 串联谐振的特点 当电源电压一定时，电流最大 Q = UIsin = 0;=o 电路呈阻性，阻抗最小R UC 、UL可大于电源电压U,电压谐振 品质因数 - Q 值 并联谐振的特征并联谐振的特征 (

9、1)(1) 阻抗最大，呈电阻性阻抗最大，呈电阻性(当满足 0L R时) (2)(2)恒压源供电恒压源供电时，总时，总电流最小；电流最小； 恒流源供电恒流源供电时，电路的端电压最大。时，电路的端电压最大。 ( (3 3) )电流电流谐振谐振 (4)(4)品质因数 - Q 值 或 R L C + + + + - - - - 例2.4.1 电路如图，在电阻、电感、电容元件串联的电路中 ，已知R=30，L=127mH，C=40uF,电压 V。求： (1) 感抗，容抗和阻抗值及阻抗角； (2) 电流的有效值与瞬时值表达式； (3) 各部分电压的有效值与瞬时值的表达式； (4) 有功功率，无功功率，视在功

10、率； (5) 判断该电路的性质。 解：（1）XL=L=314 1 2 7 10-3=40（） (2) R L C + + + + - - - - (3)UR=IR=4.4 30=132（V） R L C + + + + - - - - (4) 电路中只有电阻产生有功功率，而电感和电容产生无功 功率 （5）无论是从阻抗角的正、负，还是从电压电流的 相位关系，或从无功功率的正、负，都很容易得出： 电路是容性的。 例3：图示电路。已知R=2，L=1H，C=0.25F，U=10 sin2tV 。求电路的有功功率P、无功功率Q、视在功率S和功率因数 解： 解：求各表读数求各表读数 例4: 图示电路中已知

11、: 试求: 各表读数及参数 R、L 和 C。 (1)(1)相量计算相量计算+ - A A1 A2 V (2) 相量图 根据相量图可得： 求参数求参数 R R、L L、C C 方法方法1 1： + - A A1 A2 V 方法方法2 2： 45 即: XC=20 例：电路图如题图，已知，R=12,L=40mH,C=100F,电源电压 U=220V,f=50Hz。 求:(1)各支路电流，电路的P、 Q、S及cos; (2)若将功率因数提高到1，应增加多少 电容？ (3)画出相量图。 + - u i i1 R L iC C n相量图 U IC I1 I + - U I i1 R L iC C 1 (

12、2)设增加后电容为x F C=32uF 例：例： 已知： 解： 若要收听 节目，C 应配多大？ + - 则： 结论结论：当 C 调到 204 pF 时，可收听到 的节目。 (1) 例：例： 已知： 所需信号被所需信号被 放大了放大了7878倍倍 + - 信号在电路中产生的电流 有多 大？在 C 上 产生的电压是多少？ (2) 已知电路在 解： 时产生谐振 这时 例：某收音机输入电路的电感约为0.3mH，与可变电容器组成 串联谐振回路，可变电容器的调节范围为25360pF。试问 能否满足收听5351605kHz的要求？ 解：f=1/2 LC fmin=1/2 0.3mH 360pF=484kHz

13、 fmax=1/ 2 0.3mH 25pF=1838kHz fmin1605kHz 所以能满足要求. 三相交流电源 三相电源的连接 三相负载的连接 星形接法 三角形接法 三相功率计算 三相电路的计算 星形接法 三角形接法 总结： 特征：大小相等，频率相同，相位 互差120 三相对称电源 , （中线） （火线） （火线） （火线） A X Y C B ZN 星形接法 三相四线 制供电 三相三线 制供电 星形联接(Y接)： 一般表示为： 30o 30o 30o 结论：对Y接法的对称三相电源 所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。 (1) 相电压对称，则线电压也对称。 (3) 线

14、电压相位领先对应相电压30o。 (2) A A X Y C B Z B C 关于接还要强调一点：始端末端要依次相连。 三角形接法 三角形联接( 接)：三个绕组始末端分别对应相接。 + A X B Y C Z + + A + X + + B C Y Z A B C 即线电压等于对应的相电压 。 A B C N ZA ZC ZB 中线要有一定的机械强度且不能接熔断器和刀闸 。 负载Y (Y0)形接法 Y0:三相四线制Y:三相三线制 A B C N ZA ZC ZB 所以，去掉中线一样。 线电流=相电流 三相负载的星形（Y形）联接： 1. 线电压=相电压 三角形（形）联接 ： A C B ZAB Z

15、BC ZCA 2. 负载对称时线电流、相电流 三相负载的三角形（形）联接： A B C Z Z Z 相电流： 结论：线电流与相电流也是对称的 。线电流大小是相电流的 倍，相位落后相应相电流30。 线电流： 30o 30o 30o 30o 线电压=相电压 三相电路的功率 三相电路中，无论负载如何联结、是否对称，三 相电路的有功、无功功率为各相负载功率之和。 三相电路的有功功率 ： 三相电路的无功功率 ： 三相电路的视在功率 ： 三相负载的相电压有效值 三相负载的相电流有效值 对称三相电路的功率 故 ： 和接法 无关 三相功率计算 三相总功率： 负载对称时： P ,Q , S + _ + + Nn Z Z Z - - 例例 1 1 如图所示, 在三相四线制电路中, 每相负载阻抗 Z=(6+j8) , 外加电压 uAB=380 2sin(wt+300)V, 试求负载 的相电压和相电流。画出相量图。 解：解： 因为是对称电路, 所以可归结到一相来计算 相电流为 相电压与相电流的相位差为相电压与相电流的相位差为 相电压为 + _ + + Nn Z Z Z - - Z=(6+j8) 例 1 在负载做三角形接法电路中, 各相负载的复阻抗 Z=(6+j8) , 外加线电压Ul=380V,试求正常工作时负载的相电 流和线电流，写出相量式。 每相阻抗值为： 则线电流为则线电流为