叠加原理在各种电路中的应用
一、 电阻电路的叠加原理
设某一支路的电流或电压的响应为 y （t ）， 分布于电路中的的n 个激励为,各个激励的网络函数为， 则
y(t)=
注：对给定的电阻电路，若
为常数，则体现出响应和激励的比例性和齐次性。
例：求下图中的电压
解:
当只有电压源作用时,电流源视为开路,
=0.5A 2=1A ∴=2V-3V=-1V 当只有电流源作用时，电压源视为短路
4Ω的电阻被短路，=0 ∴受控源相当于断路 ∴=9 ∴=+=8V
二、 正弦稳态电路下的叠加原理
正弦稳态下的网络函数 H(jw)=|H(jw)|
a) 若各正弦激励均为同一频率，则可根据同一向量模型进行计算
()i x t i H
1
()
n
i i
i H x t =∑i
H 2V
3 Ω 1
I 1I 21V
3 1I
22V
2V 21V 22V
()w ?∠
例 使用叠加原理求电流 i(t)
已知 (t)=10sin(100t) mA (t)=5cos(100t) V
解：
当电流源单独作用时，电压源视为短路
当电压源单独作用时，电流源视为断路
两者叠加
b) 若各正弦激励的频率不相同，则需根据各自的向量模型进行计算
例 已知作用于RLC 串联电路的电压为u(t)=[50cos(wt)+25cos(3wt+60)]V ，且已知基波频率是的输入阻抗为Z(jw)=R+j(wL-1/wC)=[8+j(2-8)]，求电流i(t)。
解 由输入阻抗可知
在时，R=8, L=2, 1/C=8
在3时，R=8, 3L=6, 1/3C=8/3
s i s u
s
i
1H
200uF
1100
[*1090]8.945116.56
100(10050)m I mA j =∠-=∠-+
-s
u 1001H
200uF
250
A 0.044725.56A
10010050m I j j ∠=
=∠-+-[8.945cos(100116.56)44.7cos(10026.56)]mA 45.6cos(10037.9)mA i t t t =-+-=-ΩωΩωΩωΩωΩωΩω
Ωs
i
1H
200uF
当V 作用时，
当25cos(3t+60)V 作用时
∴i =[5cos(wt+36.9)+2.88cos(3wt+37.4)]A
注意：切勿把两个电流向量相加，他们是代表不同频率的正弦的向量，相加后没
有任何意义。
三、 动态电路时域分析的叠加原理
初始时刻 t=0 以后的全响应为
全响应=零输入响应+零状态响应
对于单位阶跃响应 s(t) 和单位冲激响应 h(t)
他们都是在零状态下定义的。如果是非零初始状态，叠加上相应的零输入
响应即得全响应 例
输入为单位阶跃电流，已知，，求输出电压u(t)。
解
将电路改成如下图所示，上下两部分可分别作为一个一阶网络
RC 部分：
T=RC=1s
50()t ω1500536.9A
86m I j ∠==∠-ω22560 2.8837.4A
810/3m I j ∠==∠+(0)1V C u -=(0)2A
L i -=()t A
ε
()t
A
ε()t A
ε()2V
C u ∞=
阶跃响应：
零输入响应：
所以叠加得，
同理，RL 部分：
由阶跃响应和零输入响应叠加得，
所以
四、 功率与叠加原理
（1） 功率一般不符合叠加原理
（2） 可运用叠加原理的特殊情况
（a ） 同频率的正弦激励作用下的稳态电路，求平均功率P 例
对于单口网络N ，端口电压，电流为
求网络消耗的平均功率。 解
（b ） 不含受控源的线性电阻电路，电压源组对电路提供的功率和电流源组
对电路提供的功率等于所有电源对电路提供的总功率。
例
试由下图说明电压源和电流源对电路提供的总功率可以用叠加方法得到。
解
（1） 利用功率叠加
利用节点电压法，有
1()2(1)V t C u t e -=-2()V
t C u t e -=12()()()2t
C C C u t u t u t e -=+=-2()1t
L i t e -=+2()2t
L L di
u t L e dt -==-2()()()22t t
C L u t u t u t e e --=+=--()[cos()cos(2)cos(3)]V
243u t t t t πππ
=++-+-()[5cos 2cos(2)]A
4i t t t π
=++11231*12*23*30P P P P U I COS U I COS U I COS ???=++=++
=10A
10V
解得：
所以
（2）不利用功率叠加，当只有电压源作用时
当只有电流源作用时，
所以，
由此可见，两种计算方法算得的结果相同。 但是，此题若改成两个电压源或是两个电流源，则不能用叠加的方法计算。
1212310210u u u u -=-+=126V
8V u u ==2*1080W 10*440W
s s
i u p u p =-=-=-=-120W
s s T u i p p p =+=-10V
'1'1(111/2)104V 60W
s u u u p ++===-10A
10V
'
2'2(11/1.5)106V
60W
s i u u p +===-120W
s s T u i p p p =+=-
2019高考物理电路的基本规律及其应用单 元测试题(含答案) 由查字典物理网为您提供的电路的基本规律及其应用单元测试题，大家一定要在平时的练习中不断积累，希望给您带来帮助! 一、选择题 1. 关于电源的电动势，下列说法正确的是( ) A.电源的电动势等于电源两端的电压 B.电源不接入电路时，电源两极间的电压大小等于电动势 C.电动势的国际单位是安培 D.常见的铅蓄电池电动势为1.5V 【答案】选B. 【详解】电源电动势等于电源路端电压与内电压之和，只有外电路是断路时，电源两端的电压等于电源电动势，A错，B对；电动势的国际单位是伏特，C错；常见铅蓄电池的电动势为2 V，D错. 2.下列关于电源电动势的说法中正确的是( ) A.在某电池的电路中，每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 V B.电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大 C.无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变 D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多
【答案】选C. 【详解】由E= 得E=2 V，则A错误；电源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，则B错C对；电源的电动势大，所提供的能量不一定大，电源的电动势取决于通过电源的电量与电动势的乘积，D错误. 3.某实验小组用三只相同的小灯泡连接成如图所示的电路，研究串并联电路的特点.实验中观察到的现象是( ) A.K2断开，K1与a连接，三只灯泡都熄灭 B.K2断开，K1与b连接，三只灯泡亮度相同 C.K2闭合，K1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同 D.K2闭合，K1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于L2的亮度 【答案】选D. 【详解】K2断开，K1与a连接时三只灯泡串联，三只灯泡应该亮度相同，A错误；K2断开，K1与b连接时，L1、L2两只灯泡串联，L3被断开没有接入电路，B错误；K2闭合，K1与a连接时只有L2亮，L1和L3被短路，C错误；K2闭合，K1与b连接时，L1和L3并联，然后与L2串联，此时三只灯泡都发光，L3的亮度与L1的亮度相同，都小于L2的亮度，D正确. 4.如图所示，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正
一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算， 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路
图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 ２．单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
A A 模拟 A/DC模拟信号到数字信号的转换A/L音频/逻辑板 AAFPCB音频电路板 AB 地址总线 ab 地址总线 accessorier 配件ACCESSORRIER 配件 ADC（A/O）模拟到数字的转换adc 模拟到数字的转换ADDRESS BUS地址总线 AFC 自动频率控制 afc 自动频率控制 AFC自动频率控制 AFMS 来音频信号 afms 来自音频信号 AFMS来音频信号 AFPCB 音频电路板 AF音频信号 AGC 自动增益控制 agc 自动增益控制AGC自动增益控制aged 模拟地 AGND 模拟地AGND模拟地ALARM 告警 alarm 告警 ALC 自动电平控制ALEV 自动电平 AM 调幅 AMP 放大器 AMP放大器 AM调幅 ANT 天线 ANT/SW 天线开关ant 天线 Anternna天线 antsw 天线开关ANTSW天线切换开关ANT天线 APC 自动功率控制APC/AOC自动功率控制ARFCH 绝对信道号
ASIC 专用接口集成电路AST-DET 饱和度检测ATMS 到移动台音频信号atms 到移动台音频信号ATMS到移动台音频信号AUC 身份鉴定中心AUDIO 音频 AUDIO音频 AUTO自动 AUX辅助 AVCC音频处理芯片 A模拟信号 b+ 内电路工作电压BALUN平衡于一不平衡转换BAND-SEL频段选择/切换BAND频段 Base band基带(信号) base 三极管基极 batt+ 电池电压 BDR接收数据信号 Blick Diagram方框图 BPF带通滤波器BUFFER缓冲放大器 BUS通信总线 buzz 蜂鸣器 C CALL 呼叫 CARD 卡 Carrier载波调制 CCONTCSX开机维持(NOKIA) CCONTINT关机请求信号 CDMA 码分多址 cdma 码分多址 CEPT 欧洲邮电管理委员会 CH 信道 CHAGCER 充电器 CHECK 检查 CIRCCITY 整机 Circuit Diagram电路原理图 CLK 时钟 CLK-OUT逻辑时钟输出 CLK-SELECT时钟选择信号(Motorola 手机) COBBA音频IC(诺基亚系列常用)
呼和浩特市高考物理一轮专题：第32讲电路的基本规律及应用B卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共9题；共18分) 1. （2分）电阻R1 与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1 与R2串联后接入电路中时，R1和R2两端电压之比U1∶U2为（） A . 1∶2 B . 2∶1 C . 1∶4 D . 4∶1 2. （2分）下列用电器正常工作时，在相同的时间内产生热量最多的是（） A . “220V，60W”的电风扇 B . “220V，60W”日光灯 C . “220V，60W”的电热器 D . 一样多 3. （2分） (2019高二上·宝山期中) 在如图所示的电路中，输入电压U=8V，灯泡L标有“3V 6W”字样，M 为电动机．若灯泡恰能正常发光时，电动机的输入电压是（） A . 3V B . 5V C . 8V
D . 11V 4. （2分） (2017高二上·九江期末) 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C 的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．在P向上移动的过程中，下列说法正确的是（） A . A表的示数变大 B . 油滴向下加速运动 C . G中有由b至a的电流 D . 电源的输出功率一定变大 5. （2分） (2017高二上·黑龙江期中) 如图所示，电源电动势大小为E，内阻大小为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中（） A . 灯泡L变亮 B . 电流表读数变大，电压表读数变小 C . 电源的总功率先变大后变小 D . 处于电容器C两板间某固定的正点电荷的电势能变大 6. （2分）在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则（）
叠加原理在各种电路中的应用 一、 电阻电路的叠加原理 设某一支路的电流或电压的响应为 y （t ）， 分布于电路中的的n 个激励为,各个激励的网络函数为， 则 y(t)= 注：对给定的电阻电路，若 为常数，则体现出响应和激励的比例性和齐次性。 例：求下图中的电压 解: 当只有电压源作用时,电流源视为开路, =0.5A 2=1A ∴=2V-3V=-1V 当只有电流源作用时，电压源视为短路 4Ω的电阻被短路，=0 ∴受控源相当于断路 ∴=9 ∴=+=8V 二、 正弦稳态电路下的叠加原理 正弦稳态下的网络函数 H(jw)=|H(jw)| a) 若各正弦激励均为同一频率，则可根据同一向量模型进行计算 ()i x t i H 1 () n i i i H x t =∑i H 2V 3 Ω 1 I 1I 21V 3 1I 22V 2V 21V 22V ()w ?∠
例 使用叠加原理求电流 i(t) 已知 (t)=10sin(100t) mA (t)=5cos(100t) V 解： 当电流源单独作用时，电压源视为短路 当电压源单独作用时，电流源视为断路 两者叠加 b) 若各正弦激励的频率不相同，则需根据各自的向量模型进行计算 例 已知作用于RLC 串联电路的电压为u(t)=[50cos(wt)+25cos(3wt+60)]V ，且已知基波频率是的输入阻抗为Z(jw)=R+j(wL-1/wC)=[8+j(2-8)]，求电流i(t)。 解 由输入阻抗可知 在时，R=8, L=2, 1/C=8 s i s u s i 1H 200uF 1100 [*1090]8.945116.56 100(10050)m I mA j =∠-=∠-+ -s u 1001H 200uF 250 A 0.044725.56A 10010050m I j j ∠= =∠-+-[8.945cos(100116.56)44.7cos(10026.56)]mA 45.6cos(10037.9)mA i t t t =-+-=-ΩωΩωΩω Ωs i 1H 200uF
电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 １．交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 ２．直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 ３．频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 ４．时间常数分析法 主要分析由Ｒ、Ｌ、Ｃ及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。 除了这两种图外，常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。 电阻器与电位器（什么是电位器） 符号详见图 1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（ b ）表示半可调或微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。
部分电路的基本规律（二） 五、分压作用和分流作用的实际应用 （一）滑动变阻器的使用 （二）电表对电路的影响 1．两个定值电阻R 1、R 2串联后接 在输出电压U 稳定于12V 的直流电源 上。有人把一个内阻不是远大于R 1、 R 2的电压表接在R 1的两端（如图甲所 示），电压表的示数为８V 。如果他把 此电压表改接在R 2两端，则电压表的 示数将： Ａ。小于４V Ｂ。等于４V Ｃ。大于４V 小于８V Ｄ。等于或大于８V 2．在如右图所示的电路中，电压表的内阻为R V ＝1k Ω，其示数为10V ， 电流表的示数为0.2A ，求待测电阻R x 的测量值和真实阻值。 3．在如右图所示的电路中，电压表的示数为4V ，电流表示数为0.04A ， 电流表的内电阻为R A ＝0.5Ω。求待测电阻R x 的测量值和真实值。 （三）电流表的改装 4．将量程为0.6A 的电流表改装成量程为15V 的电压表，电流表的内阻为8.5欧，则需要串联一个阻值为多少的电阻？ 5．将量程为0.6A 的电流表改装成量程为3A 的电流表，电流表的内阻为8.5欧，则需要并联一个阻值为多少的电阻？ V A R 图8-10 V A R
6．一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图所示．若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进 A ．在R 上串联一比R 小得多的电阻 B ．在R 上串联一比R 大得多的电阻 C ．在R 上并联一比R 小得多的电阻 D ．在R 上并联一比R 大得多的 电阻 （四）伏安法测电阻 7．在用伏安法测定金属丝的电阻（大约为几欧姆）时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势约4.5V ，内阻很小； 电流表A 1：量程0～0.6A ，内阻0.125Ω； 电流表A 2：量程0～3.0A ，内阻0.025Ω； 电压表V ：量程0～3V ，内阻3k Ω； 滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω； 滑动变阻器R 2：最大阻值50Ω； 开关、导线等。 （1）在所给的可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的滑动变阻器是______。 （2）用所选的器材，在右边的方框中画出实验电路图。 8．用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所提供器材，器材规格如下： ①待测电阻Rx （约100Ω） ②直流电源E （输出电压12V ） ③直流毫安表A 1（量程0–0.6A ，内阻约60Ω） ④直流毫安表A 2（量程0–100mA ，内阻约10Ω） ⑤直流电压表V 1（量程0–30V ，内阻约30K Ω） ⑥直流电压表V 2（量程0–10V ，内阻约20K Ω） ⑦滑动变阻器R （阻值范围0-100Ω，允许最大电流1A ⑧电键一个，导线若干条 在右边的方框中画出实验的电路图 . .
电路实验报告1-叠加原理的验证 所属栏目：电路实验- 实验报告示例发布时间：2010-3-11 实验三叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01：直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1．用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1，将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V，接入图中的U1和U2处。 2．通过调节开关K1和K2，分别将电源同时作用和单独作用在电路中，完成如下表格。 表3-1
3．将U2的数值调到12V，重复以上测量，并记录在表3-1的最后一行中。 4．将R3(330 )换成二极管IN4007，继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析，利用回路电流法或节点电压法列出电路方程，借助计算机进行方程求解，或直接用EWB软件对电路分析计算，得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差，都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理：以I1为例，U1单独作用时，I1a=8.693mA,，U2单独作用时，I1b=-1.198mA，I1a+I1b=7.495mA，U1和U2共同作用时，测量值为7.556mA，因此叠加性得以验证。2U2单独作用时，测量值为-2.395mA，而2*I1b=-2.396mA，因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路，表2中的数据不符合叠加性和齐次性。 六、思考题 1．电源单独作用时，将另外一出开关投向短路侧，不能直接将电压源短接置零。 2．电阻改为二极管后，叠加原理不成立。
第一章电路的基本定律 1、集总电路：在任何时刻从具有两个端钮的理想元件的某一个端钮流入的电流 将恒等于从另一个端钮流出的电流，并且元件两个端钮间的电压也是完全确定的，凡满足上述情况的电路元件称为集总参数元件，简称集总元件，由集总元件构成的电路称为集总电路。 特点：理想化，不考虑分布参数，如分布电容、电感等。 2、电流电压的参考方向：先选定某一方向作为电流或电压的方向，这个方向叫 参考方向。 3、有源、无源二端元件： 有源：压源、电流源、受控源。无源：电阻、电容、电感 4、基尔霍夫定律：集总电路的基本定律 电流定律KCL：在集总电路中，任何时刻对任一节点，所有支路的电流的代数和恒等于零。 电压定律KVL：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路内所有支路或元件电压代数和恒等于零。 欧姆定律：VCR 第二章电阻电路 1、电阻的Y接与△接的等效互换 星形（Y形）电阻=三角形相邻电阻的乘积/三角形电阻之和 三角形（△形）电导=星形相邻电导的乘积/星形电导之和 2、电源的等效变换： 电压源、电阻的串联组合与电流源、电导的并联组合互换 =Us/R G=1/R i s 3、支路电流法：以支路电流为电路的变量，应用KCL和KVL，列出与支路电流 数相等的独立方程，从而解的支路电流。 四步骤： 3.1选定各支路电流的参考方向 3.2按照KCL，对（n-1）独立节点，列出节点方程 3.3选取独立回路，独立回路数应为L=b-(n-1)个并指定回路的绕行方向， 应用KVL列出方程。 3.4求解上述b个独立方程，求出b个支路电流 4、回路法：是以一组独立的回路电流作为变量列写电路方程，求解电路的方法。 四步骤： 4.1选定L个独立回路电流，回路电流的参考方向一般取顺时针方向，平面 电路中的网孔都是独立回路。 4.2列出L个回路电流方程。注意自阻总是正的，互阻的正负则由相关的两 个回路的电流通过公共电阻时两者的参考放否一直而定。 4.3联立求解回路电流方程。 4.4指定各支路电流的参考方向，支路电流则为有关回路电流的代数和。 5、节点电流法：以节点电压为电路的独立变量，应用KCL，列出与节点电压数 相等的独立方程，从而解得节点电压和支路电流。 5.1指定参考节点，其余节点与参考节点间的电压就是节点电压，节点电压均以 参考节点为“—”极性。 5.2列出节点电压方程。应注意自导总是正的，互导总是负的
教案 第一章电路的基本概念与基本定律
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三、电路的基本定律 1.有关电路结构的名词 （1）支路：由单个或几个电路元件串联而成的电路分支。 （2）节点：三条或三条以上支路的连接点。 （3）回路：电路中任意一个由若干支路组成的闭合路径。 （4）网孔：电路中的回路内部不含有支路的回路叫做网孔。 2.基尔霍夫电流定律（KCL） （1）任何时刻，流出（或流入）一个节点的所有支路电流的代数和恒等于零。ΣI=0（2）任何时刻流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。ΣI i=ΣI o 3.基尔霍夫电压定律（KVL） （1）任何时刻沿着一个回路的所有支路电压的代数和恒等于零。ΣU=0 （2）任何时刻沿任意闭合路径的全部电压升之和等于电压降之和。ΣU升= ΣU降 四、例题讲解 【例1-1】如图1-5所示，用方框代表某一电路元件，其电压、电流如图中所示。求图中各元件功率，并说明该元件实际上是吸收还是释放功率? 解 :(a)电压、电流的参考方向关联， 元件的功率为P=UI=5×3=15 W >0，元件吸收功率。 (b)电压、电流的参考方向非关联， 元件的功率为P=-UI=-5×3=-15 W <0，元件释放功率。 (c)电压、电流的参考方向非关联， 元件的功率为P=-UI=-5×3=-15 W <0，元件释放功率。 (d)电压、电流的参考方向关联， 元件的功率为P=UI=5×3=15 W >0，元件吸收功率。 【例1-2】如图1-8所示电路，已知U S1=2V，U S2=6V，U S3=4V，R1=1.5Ω， R2=1.6Ω，R3=1.2Ω。按图示电流参考方向，若I1=1A，I2=-3A。 试求:(1)电流I3;(2)电压U AC和U CD。 解（略）见教材Ｐ5 【巩固小结】1．电压和电流的参考方向 2．基尔霍夫定律的应用 【课后练习】Ｐ9 Ｔ3、Ｔ6、Ｔ7、Ｔ9、
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 叠加原理实验报告范文 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01：直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1．用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1，将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V，接入图中的U1和U2处。 2．通过调节开关K1和K2，分别将电源同时作用和单独作用在电路中，完成如下表格。 表3-1
3．将U2的数值调到12V，重复以上测量，并记录在表3-1的最后一行中。 4．将R3(330 )换成二极管IN4007，继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析，利用回路电流法或节点电压法列出电路方程，借助计算机进行方程求解，或直接用EWB软件对电路分析计算，得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差，都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理：以I1为例，U1单独作用时，I1a=8.693mA,，U2单独作用时， I1b=-1.198mA，I1a+I1b=7.495mA，U1和U2共同作用时，测量值为7.556mA，因此叠加性得以验证。2U2单独作用时，测量值为-2.395mA，而2*I1b=-2.396mA，因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路，表2中的数据不符合叠加性和齐次性。
电路图常用符号 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
下面是常用电器文字代号（电路图常用符号：） YF是防火阀。 AC交流电 DC直流电 FU熔断器 G发电机 M电动机 HG绿灯 HR红灯 HW白灯 HP光字牌 K继电器 KA(NZ)电流继电器(负序零序) KD差动继电器 KF闪光继电器 KH热继电器 KM中间继电器 KOF出口中间继电器 KS信号继电器 KT时间继电器 KV(NZ)电压继电器(负序零序) KP极化继电器 KR干簧继电器 KI阻抗继电器 KW(NZ)功率方向继电器(负序零序) KV电压继电器 L线路 QF断路器 QS隔离开关 T变压器 TA电流互感器 TV电压互感器 W直流母线 YC合闸线圈 YT跳闸线圈 PQS有功无功视在功率 EUI电动势电压电流 SE实验按钮 SR复归按钮 f频率 Q——电路的开关器件 FU——熔断器 FR——热继电器 KM——接触器
KA——1、瞬时接触继电器 2、瞬时有或无继电器 3、交流继电器KT——延时有或无继电器SB——按钮开关 SA转换开关 电流表PA 电压表PV 有功电度表PJ 无功电度表PJR 频率表PF 相位表PPA 最大需量表(负荷监控仪)PM 功率因数表PPF 有功功率表PW 无功功率表PR 无功电流表PAR 声信号HA 光信号HS 指示灯HL 红色灯HR 绿色灯HG 黄色灯HY 蓝色灯HB 白色灯HW 连接片XB 插头XP 插座XS 端子板XT 电线电缆母线W 直流母线WB 插接式(馈电)母线WIB 电力分支线WP 照明分支线WL 应急照明分支线WE 电力干线WPM 照明干线WLM 应急照明干线WEM 滑触线WT 合闸小母线WCL 控制小母线WC 信号小母线WS 闪光小母线WF 事故音响小母线WFS 预报音响小母线WPS 电压小母线WV
第一章电路基本概念和基本定律 知识要点 ·了解电路和电路模型的概念； ·理解电流、电压和电功率；理解和掌握电路基本元件的特性； ·掌握电位和电功率的计算；会应用基尓霍夫定律分析电路。 随着科学技术的飞速发展，现代电工电子设备种类日益繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，几乎都是由各种基本电路组成的。所以，学习电路的基础知识，掌握分析电路的规律与方法，是学习电工学的重要内容，也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。 1.1电路和电路模型 1.1.1 电路的概念 1. 电路及其组成 简单地讲，电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件（如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等）组成。每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能，按照人们的需要，把相关电路实体部件按一定方式进行组合，就构成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时，通常又把这些电路称为电网络。 手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路，而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路，电视机电路是较为复杂的电路，但不管简单还是复杂，电路的基本组成部分都离不开三个基本环节：电源、
负载和中间环节。 电源是向电路提供电能的装置。它可以将其他形式的能量，如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中，电源是激励，是激发和产生电流的因素。负载是取用电能的装置，其作用是把电能转换为其他形式的能（如：机械能、热能、光能等）。通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备，都是电路中的负载。中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。最简单的中间环节即开关和联接导线；一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。 图1-1所示的手电筒照明电路中，电池作电源，灯作负载，导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。 图1-1手电筒照明实际电路 2. 电路的种类及功能 工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：一是完成能量的传输、分配和转换的电路。如图1-1中，电池通过导线将电能传递给灯，灯将电能转化为光能和热能。这类电路的特点是大功率、大电流；二是实现对电信号的传递，变换、储存和处理的电路，如图1-2是一个扩音机的工作过程。话筒将声音的振动信号转换为电信号即相应的电压和电流，经过放大处理后，通过电路传递给扬声器，再由扬声器还原为声音。这类电路特点是小功率、小电流。
一、常用电路图- 1 -1．单按钮控制两台电动机顺序启动反序停止- 1 - 3．用两个时间继电器控制电动机间歇正反转- 2 -4．三地控制三相电动机正反转- 3 -5．两地控制一台电动机- 4 -6．频敏变阻启动原理图- 4 - 7．用一个时间继电器,和三个按钮,控制一个灯220和电机380,要求电机能自动运行60秒停止- 5 - 8. 接近开关导通后电机停止接近开关断开后延时N秒电机启动- 5 - 9.运用时间继电器使电磁铁动作2秒后复位,经过3分钟后动作2秒后复位,再经过5分钟后动作2秒复位- 6 - 10. 利用电接点压力表自动控制水泵- 6 - 11. 两台电动机既可分别启动和停止,也可以同时启动和停止. - 7 - 12. 正转停止后,必须过预定的时间(如5S)后才能反转,反转停止后,必须过预定的时间(如5S)后才能正转- 7 - 13. 用三个时间继电器控制正反转并要有间隙- 8 - 14. 三相异步电动机转子串联电阻启动- 8 -
15. 三相异步电动机启动控制线路图（带故障指示灯）- 9 - 16. 双控及多地控制（照明) - 10 - 18. 使电机有点动还有正常运行- 11 - 19. 用3个继电器控制电动机断相保护- 11 - 20. 用四个时间继电器控制正反转并要有间隙- 12 - 21. 三相电动机在220V电压下正反转能耗制动- 12 - 22. 三个地方控制一盏灯- 13 - 23. 星三角降压的电路用4个交流接触器和一个时间继电器要做成可以正反转的电路并且可以自动和手动的- 13 - 24. 延边三角形降压启动的原理图- 14 - 25. 点动与长动的正反转控制电路- 14 - 26. 用按钮开关(常开）启动电动机，用行程开关(常闭）停止电动机实物接线图- 15 -27用按钮开关(常开）启动电动机，用行程开关(常开）停止电动机实物接线图- 15 -28．四个地方控制一盏灯- 16 -29. 单相电能表加装互感器- 16 -31. 用一个3a的按钮通过继电器控制一个12v15a的电机- 17 -
电路的基本规律及应用 一、电阻的串联与并联 U ＝U ＋U ＋U U ＝U ＝U ＝U 二、电动势和内阻 1．电动势 (1)定义：电源在内部移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值． (2)定义式：E ＝W q ，单位为V . (3)大小：电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C 正电荷从负极移送到正极所做的功． 2．内阻：电源内部导体的电阻． 三、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比． (2)公式 ①I ＝E R ＋r (只适用于纯电阻电路)； ②E ＝U 外＋Ir (适用于所有电路)． 2．路端电压与外电阻的关系 ■判一判 记一记 易错易混 判一判 (1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．( ) (2)当外电阻增大时，路端电压也增大．( ) (3)闭合电路中的短路电流无限大．( ) (4)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压．( ) (5)非静电力做的功越多，电动势就越大．( ) (6)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．( )
(7)电源的输出功率越大，电源的效率越高．( ) (1)当n 个等值电阻R 0串联或并联时，R 串＝nR 0，R 并＝R 0 n . (2)外电路任一处的一个电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大；外电路任一处的一个电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小． (3)纯电阻电路，内、外电路阻值相等时输出功率最大，P m ＝E 2 4r ；R 1R 2＝r 2时输出功率相等． (4)含电容器电路中，电容器是断路，电容器不是电路的组成部分，仅借用与之并联部分的电压，稳定时，与它串联的电阻是虚设，相当于导线，在电路变化时电容器有充、放电电流． 题型I 电路的动态分析 1．判定总电阻变化情况的规律 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)． (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小． (3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与用电器并联，另一段R 串与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致． 2．电路动态分析的两种常用方两法 (1)程序判断法：遵循“局部→整体→局部”的思路，按以下步骤分析： (2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论． 1．[电阻变化引起的动态分析问题] 如图所示，接通开关S ，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( ) A ．路端电压变小 B ．电流表的示数变大 C ．电源内阻消耗的功率变小 D ．电路的总电阻变大 答案：A 2．[开关变化引起的动态分析问题] 在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S 闭合前灯泡A 、B 、C
电路叠加原理心得体会 篇一：电路实验报告-叠加原理的验证 叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、实验原理 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。三、实验仪器 高性能电工技术实验装置DGJ-01：直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1．用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1，将两路稳 压电源的输出分别调节为12V和6V，接入图中的U1和U2处。 2．通过调节开关K1和K2，分别将电源同时作用
和单独作用在电路中。 完成如下表格。 表3-1 3．将U2的数值调到12V，重复以上测量，并记录在表3-1的最后一行中。 4．将R3换成二极管IN4007，继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析，利用回路电流法或节点电压法列出电路方程，借助计算机进行方程求解，或直接用EWB软件对电路分析计算，得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差，都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理：以I1为例，U1单独作用时，I1a=,，U2单独作用时，I1b=-，I1a+I1b=，U1和U2共同作用时，测量值为，因此叠加性得以验证。2U2单独作用时，测量值为-，而2*I1b=-，因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路，表2中的数据不符合叠加性和齐次性。六、思考题 1．电源单独作用时，将另外一出开关投向短路侧，不能直接将电压源短接
电工技术A 上网教案 课程编号：1950510；课程名称：电工技术A ； 学时：54；学分：3；考试类型：统考、笔试；课程分类：必修课； 课内总学时：59；实验总学时：10；讲课总学时：49； 基本面向：非电类专业二年级学生；教学方式：课堂讲授、实验； 教材：秦曾煌，《电工学》上册，高等教育出版社，1999； 参考书：姚海彬《电工技术》（电工学I ），高等教育出版社。 唐介，《电工学》，高等教育出版社。 叶挺秀《电工电子学》，高等教育出版社。 第1章 电路的基本概念与基本定律 本章基本要求： 1.了解电路模型及理想电路元件的意义； 2.理解电路变量（电压、电流及电动势）参考方向（及参考极性）的意义 ； 3.理解电路的基本定律（“Ω”、KCL 及KVL ）并能正确地应用； 4.了解电源的不同工作状态（有载、开路 及短路）及其特征； 5.理解电气设备（或元件）额定值的意义； 6.能分析计算简单的直流电路及电路中各点的电位。 本章重点内容： 电路变量参考方向（及参考极性）及基本定律（“Ω”、KCL 及KVL ）的正确应用。 本章学习时间：4学时 第1节 电路的的基本概念 1.电路的的组成及其模型 1）电路及其组成 （1）电路：电流的通路称为电路。连续电流的通路必须是闭合的。 （2）电路组成：电路由电源、负载及中间环节三部分组成。 （3）电路的作用∶实现电能的传输和转换（或信号的传递及转换）。 2）电路的模型——有理想元件组成的电路。 (1)电源元件：电压源(E ,O R ),电流源(S I ,O R ),受控电源。 (2)负载元件：电阻元件R ，电感元件L ，电容元件C 。 (3)中间环节：导线、开关等。电压表，电流表等等 2．电路的的基本概念 1)电流 (1) 电流强度定义：单位时间内通过某导线横界面的电荷的多少。大小及方向都不随时间而变化的电流称为直流电流（这里指的是恒稳直流电流）；大小及方向随时间而变化的电流称为交流电流。 (2)电流的方向 ①实际方向：规定正电荷移动的方向（或者与负电荷移动方向相反的方向）。 ②参考方向：任意标定。一经标定就的依次为准，对电路进行分析和计算。若计算结果为正，则说明电流的实际方向与参考方向一致；若为负，则说明电流的实际方向与参考方向相反。只有标有参考方向才有正负之分，没有参考方向的正负是没有意义的。 (3)电路中电流的表示 ① ② ③ 2)电压
实验一电路基本定理 一、实验目的 1、通过实验加深对参考方向，基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理的理解； 2、初步掌握用Multisim软件建立电路、辅助分析电路的方法。 二、实验原理 1.基尔霍夫定理 基尔霍夫电流定理（KCL）：任意时刻，流进和流入电路中节点的电流的代数和等于零，即∑I=0。 基尔霍夫电压定理（KVL）：在任何一个闭合回路中，所有的电压降之和等于零，即∑V=0。 2.叠加定理 在线性电路中，任一支路的电流或电压等于电路中每一个独立源单独作用时，在该支路所产生的电流或电压的代数和。 3.戴维南定理 对外电路来说，任何复杂的线性有源一端口网络都可以用一个电压源和一个等效电阻的串联来等效。此电压源的电压等于一端口的开路电压Uoc，而电阻等于一端口的全部独立电压置0后的输入电阻R O。 实验中往往采用电压表测量开路电压Uoc，用电流表测量端口短路电流I SC，等效电阻R O等于开路电压Uoc除以短路电流I SC，即R O=Uoc/I SC。 三、实验内容 实验电路如图1-1所示。
图1-1 1.基尔霍夫定理和叠加定理的验证 1)实验步骤 a)按图1-1所示用Multisim软件创建电路； b)启动程序，测得各电阻两端电压和各支路电流，验证KCL，KVL； c)E1单独作用下，E2的数值置为0以及E2单独作用，E1的数值置为0两种情况下， 测得各个电阻两端电压和各支路电流值，验证叠加定理； d)将R2改成1N4009的二极管，验证KCL，KVL，叠加定理是否成立。 2)实验数据 R2=100Ω R2换为1N4009二极管，实验电路如图1-2所示。 图1-2
第4章电路定理 4-1XX 简单题 4-2XX 叠加定理 4-3XX 戴维宁定理 4-201、试用叠加定理计算下图所示电路中US2=2V时，电压U4的大小。若US1的大小不变，要使U4=0，则US2应等于多少？ 答案U4=-0.4V, Us2=1.2V 4-202、电路如图所示。（1）用叠加定理求各支路电流；（2）求电压源发出的功率。 答案I1=-50mA, I2=15mA, I3=60mA (2)电压源发出的功率为：P=25I1=-1.25W 4-204、
4-205、求题3-22图示电路的电压U和电流I。 + - 2 I1 10V + - 3A - + U 4Ω 6Ω9Ω I1 题3-22图 I 例4－4 用叠加定理求图4－5(a)电路中电压u。 图4－5 解：画出独立电压源u S和独立电流源i S单独作用的电路，如图(b)和(c)所示。由此分别求得u’和u”,然后根据叠加定理将u’和u”相加得到电压u 4-206、例4－1 利用叠加定理求图（a）所示电路中的电压U。 （a） (b) (c) 解：首先画出分电路图如图(b)、(c)所示。 当12V电压源作用时，应用分压原理有：V 4 3 9 12 )1(- = ? - = U 当3A电流源作用时，应用分流公式得：V 6 3 3 6 3 6 )2(= ? + ? = U 则所求电压：V 2 6 4= + - = U S 4 2 4 2 " S 4 2 4 'i R R R R u u R R R u + = + = ) (S 2 S 4 2 4 " 'i R u R R R u u u+ + = + =