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中南大学电工技术课件

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中南大学电工学第2章正弦交流电路_02

中南大学电工学第2章正弦交流电路_02

例3 电路如图所示，图中各仪表均为交流电流表，其读数是 电路如图所示，图中各仪表均为交流电流表， 电流表的有效值。已知A 的读数为8A 8A， 的读数为60A 60A， 电流表的有效值。已知A1的读数为8A，A2的读数为60A，A3的 读数为66A 求电流表A 66A。 的读数，并画出相量图。 读数为66A。求电流表A和A4的读数，并画出相量图。 I4 I 解：由于电路为并联电 A A4 A3 路，则可设 I3 + A1 A2 US= US 0 V 1 US I1 I j L ω R j L 2 ω 则由已知条件得 I1= 8 0 A， 2= 60 -90 A，I3= 66 90 A ， I ， 根据KCL有 有 根据 I4= I2+I3= 60 -90 +66 90 =6 90 A I= I1+I4= 8 0 +6 90 =10 36.9 A 故表A的读数为 的读数为6A。 故表 的读数为10A，表A4的读数为 。 的读数为 ， 的读数为 相量图如图。 相量图如图。 I2 I2 I4 I I1 US I3
▲额定视在功率 额定视在功率 SN = UN IN —— 额定容量 ▲有功功率守恒 有功功率守恒: 有功功率守恒 P = ∑Pi =∑ Ui Ii cosϕ i ▲无功功率守恒 无功功率守恒: 无功功率守恒 Q = ∑Q i = ∑ Ui Ii sinϕ i ▲视在功率不守恒 视在功率不守恒: 视在功率不守恒 S ≠∑S i =∑ Ui Ii
& I 1 = 10 90 ° A = j10 A & & & I = I 1 + I 2 = 10 0 ° A
& & U L = I ( j10 )V = j100 V

中南大学电工学第1章直流电路_02

中南大学电工学第1章直流电路_02
5
第1章 直流电路
1.8.2 戴维宁定理 一、二端(一端口) 网络的概念： 二端(一端口) 网络的概念：
二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 无源二端网络： 端网络中没有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。
a R1 R2 R4 IS b
6
+ E – R3
a + E – R1 R2 IS R3 b 有源二端网络
无源二端网络
第1章 直流电路
二、电路等效的概念： 电路等效的概念： 有源 网络 1 如果 U1=U2 I1=I2
I1 + U1
有源 N 网络 2
I2 + U2
N
-
-
则对于电路N来讲，有源网络 等效于有源网络2 等效于有源网络 则对于电路 来讲，有源网络1等效于有源网络 来讲 注意： 等效” 注意：“等效”是指对端口外等效
10 10 ′ －3 × U′ = R2I2′ － R4I4 = ( 1 × 6 4＋1 5＋3 ＋ ＋ = －1.75 V
4
第1章 直流电路
I1
R1 ＋ U66 U" － R3
R2
" I2
电流源单独作用时 ″ ″ I5 = I″ － I4 2
I3
IS R4
" I4
R1 R3 IS = I S－ R3＋R4 R1＋R2 " I5 ＋ － US 5 4 × 2 ) A = ( 1.6－1.25 ) A= 0.35 A × 2－ － =( 5＋3 ＋ 4＋1 ＋ ″ U″ = R2I2″ + R4I4 = ( 1 × 1.6 + 3 × 1.25 ) V = 5.35 V 6 最后求得 ″ I5 = I′ ＋ I5 = ( 3.25＋0.35 ) A = 3.6 A ＋ 5 ″ ′ U6 = U6 + U6 = (－1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V －

中南大学电工学第2章正弦交流电路_03

中南大学电工学第2章正弦交流电路_03




三、线电压与相电压的关系 1、Y接法

A +
IA
A

UA
– Y X Z
C UC


UA B UCA



设 U AN U A U0o UBN UB U 120o UCN UC U120o



B
IB I C U BC




N B C
UB

U AB U AN U BN U0o U 120 o 3U30 o U BC U BN U CN U 120 o U120 o 3U 90 o U CA U CN U AN U120 o U0o 3U150 o
(2) 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算各线电流 U 220 0 A IA A 44 0A RA 5
U 220 120 B IB A 22 120 A RB 10
U 220 120 C IC A 11 120 A RC 20
Δ 接 : U l U p , I l 3I p 1 P 3U l I l cosφ 3U l I l cosφ 3
注意： (1) 为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为 是线电压与线电流的相位差。
(2) cos为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数： cos A= cos B = cos C = cos 。


U A U0 U B U 120o U C U120o Z | Z | φ


UA UC

中南大学电工技术PPT课件

中南大学电工技术PPT课件
五、教材
1.电路（第５版）
邱关源 高等教育出版社
2.电工基础实用教程（机电类） 陈宁 华中科技大学出版社
3.电工学（第７版，上册） 秦曾煌 高等教育出版社
六、成绩
平时成绩占40% 考试成绩占60%
七、作业
1.作业要求书写工整，铅笔直尺画图。
2.作业请写明编号。
6
实验选课与要求(时间、座位号、报告纸、条形码)
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图 3
二、电工电子技术的发展与应用
发 展
现 状
1785年，库仑确定电荷间的作用力； 1826年，欧姆提出“欧姆定律”； 1831年，法拉第发现电磁感应现象；
验预约时间。
7
1.实验（电工技术Ⅱ）
选课阶段：登录 预选 确认
完成
实验阶段：刷条形码(卡) 操作 验收 完成
实验报告：每次实验结束后一周
购买实验报告、条形码时间 ：
具体时间待定
实验楼313 姜 锡老师
2.作业纸 （电工技术Ⅱ ） 第二周周三下午2:30--5:00 实验楼314 张婵娟老师
公共邮箱： 密码：dgjs2013
3.在实验完成后的一周，应将实验报告放到相应的实验箱。
4.在正常实验安排完成后，不会安排补做实验。除非：重大 事件、生病等，需所在学院教学院长签字盖学院公章，辅导 员签字无效。如与考试有冲突需提前办理改选。
5.在网上预约实验有困难时，可与实验室主管彭主任（实验
楼306）、教学主管张主任（实验楼308）联系。避免错过实

中南大学电工学第1章直流电路01.ppt

中南大学电工学第1章直流电路01.ppt

注：理想电容不消耗量，只存储电场能
23
第1章 直流电路
3、电感元件
电路符号
实际电感元件
原理:用导线绕成的线圈, 通以变化电流，将在线圈两端产生感应电压。
• 伏安特性(VAR):
u L di dt
单位：亨(利)(H) 1mH 103 H
• 微分关系:
i(t)
i(t0 )
1 L
t
u( )d
t0
“记忆”元件
电容器由中间隔以绝缘介质的两块金属极板组成
C
+q
-q
iu
• 伏安特性（VAR):
i C du dt
单位：法拉(F) 1F 106 F,
1pF 10 12 F
• 微分关系:
u(t
)
u
(t0
)
1 C
t
i( )d
t0
“记忆”元件
{ • 功率:关联参考方向下 P ui Cu du dt
>0 吸收能量 <0 发出能量
已设定。已知：I1=2A, I2=-1A, I3=-1A, U1=7V, U2=3V,
U3=4V, U4=8V, U5=4V, 求各元件消耗或向外发出的功率。
解：元件4：为关联参考方向
U2 _ +2
U4 _ +4
P4=U4I3=8×(－1)=－8w, 发出功率,电源
元件5：为非关联参考方向
I1 +
U1 1 _
• 功率:关联参考方向下
{ P ui Li di dt
>0 吸收 <0 发出
注：理想电感不消耗量，只存储磁场能
24
第1章 直流电路
1.4.2 理想有源元件

中南大学电子电工课件8三相电路讲解

中南大学电子电工课件8三相电路讲解
《电工技术B》课程
8三相电路
中南大学 姜霞
8 三相电路
重点内容 对称三相电路变为一相的计算方法，对称三相电路的电流
和电压的线值与相值之间的关系以及对称三相电路的计算。 注意：对称三相电路一般按正序给出。另外，对称三相电路
的电流和电压的线值与相值之间的关系不能混淆。
8.1 三相电路的基本概念
一、对称三相电源
8.1 三相电路的基本概念
A IA
B
IB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
IC
Z
IAB
Z
ICA
Z IBC
ICA
IC IA
IC IB
IAB
IBC
IB
IA IAB ICA IB IBC IAB IC ICA IBC IA 3IAB 30
IB 3IBC 30 IC 3ICA 30
30
IA
8.1 三相电路的基本概念
1 ZN
)U NN
Z
1 Z1
(U A
U B
U C )
U NN 0
IA
U A U NN Z Z1
U A Z Z1
IN IA IB IC 0
IB
U B Z Z1
2IA
IC
U C Z Z1
IA
8.2 对称三相电路
U A
IA
A
Z 1
A
Z
U B
IB
B
Z 1
B
Z
N
U C
IC
C
8.1 三相电路的基本概念
<二> 三相电源的三角形连接方式
A(Z)
A
uA B(X)
uC
uB C(Y)

中南大学 电路理论基础课件 电路第11章

中南大学 电路理论基础课件 电路第11章

23
结论：对称三相电路（Y-Y)
1. UnN=0，电源中点与负载中点等电位。 2. 中线电流为零。 3. 有无中线对电路没有影响。 没有中线(Y–Y接，三相三线制)，可加中线
中线有阻抗时可短路掉
4. 对称情况下，各相电压、电流都是对称的。只要算出一 相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关 系直接写出。
13:25
u BC uCA
C
注意规定的 正方向
10
三相三线制与三相四线制：

IA

IA
A +
– X Y Z

A


A +
– X Y Z

A

UA

UA B UCA
UA

UA B UCA
C
U
C
U
B
B
IB

N

B C
IC
UBC
C
U
C
U
B
B
IB


B C
IC
UBC
三相四线制（有中线）
第十一章 三相电路
§11.1 §11.2 §11.3 §11.4 §11.5 三相电路 线/相电压（电流）的关系 对称三相电路的计算 不对称三相电路的概念 三相电路的功率
学习方法： 复杂交流电路的一种特殊形式。 1.交流电路的分析方法 2.特殊性：对称电路的简化（抽单相计算）
13:25 1
§11.1 三相电路
求线电流。
B
I
C
解： 连接中线Nn，取A相为例计算 +
U
AN
IA
设
o U AB 380 30 V o U AN 220 0 V

中南大学电子技术课件——稳压电源

中南大学电子技术课件——稳压电源

(9-28)
§7.5 稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备) 稳压管 稳压电路 线性 稳压电路
开关型 稳压电路
效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
(9-29)
电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用。
以下主要讨 论线性稳压 电路。
例1：下图电路中，变压器副边电压有效值为2U2。 （1）画出u2、uD1和uO的波形（2）求出输出电压平均值UO（AV）
设t1时刻接 通电源 整流电路为 电容充电
t1
uo 充电结束
没有电容 t 时的输出 波形
t
(9-16)
a
u1
u1
u2
D4
D3 b
D1
S C
+ –
uo RL
D2
2. RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻) u2 电容通过RL放电， 在整流电路电压小 于电容电压时，二 极管截止，整流电 uo 路不为电容充电， uo会逐渐下降。
第7章
直流稳压电源
(9-1)
第7章 直流稳压电源
§7.1 直流稳压电源的组成和功能 §7.2 单相整流电路 §7.3 滤波电路 §7.4 稳压电路 * §7.5 集成稳压电源
(9-2)
§7.1 直流稳压电源的组成和功能
u1 u2
整 流 U3 电 路
滤 波 U4 电 路
稳 压 电 路
Uo
• 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流 电压u2。 • 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压U3。
比 + 基 取 较 _ 准 U 放 FUO 样 R 大
(9-35)

电工技术刘子建主编中南大学

电工技术刘子建主编中南大学

因为专业要求且课时少只 要求掌握基本知识
重器件应用
与时俱进地跟 上当前新技术
绪论
六、如何学好《电工技术》
1.注意掌握三基
第
基本原理、基本分析方法、基本应用
一 章
2.注重综合分析与设计、注重工程化素质培养
电 3.重视实验课
路 模
实验可培养动手能力，同时有助于理论的深化
型 七、Multisim10仿真软件
一 章
（2）在电压和电流为非关联参考方向下
电
乘积“ui”表示元件发出功率，即：
路 模
p>0，表示该元件发出功率； p<0，表示该元件吸收功率。
型
和
3V
3V
电
u
u
路
2A
2A
定
律
u=3V
u= -3V
P负载=3V*2A=6W（吸收功率） P负载= -3V*2A= -6W（吸收功率）
P电源=3V*2A=6W（发出功率）
型
和 电
U1
+
- 4 R1
3
0.010 A
7 DC 1e-009W
500Ω
U3
R2
2 + 2.856m
A
1kΩ DC 1e-009W
5
路 定 律
V1 20 V
R3 2kΩ
1
+
U2
7.429m A DC 1e-009W
-
V2 12 V
0
1.3 基尔霍夫定律（1）
1.3 基尔霍夫定律
演示仿真导入新课：
udq
q(t0 )
(u dw) dq
型
和 电
i dq dt
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u

P
du tg , Gd 动态电阻 Rd di

i 说明
(1) 静态电阻与动态电阻都与工作点有关。当P点位置不同 时，Rs 与 Rd 均变化。 (2) Rs反映了某一点时 u 与 i 的关系，而 Rd 反映了在某一 点 u 的变化与 i 的变化的关系，即 u 对i 的变化率。
四、非线性电阻的三个性质
在线性电路中，任一支路电流ik 或支路电压uk都是电路中各个 独立电源单独作用时在该支路中产生的电流（或电压）之叠加。 注意： 1）适用于线性电路； 2）单独作用是独立电源，不包含受控电源。 3）电流源不作用，开路处理；电压源不作用，短路处理。 4）功率不能用叠加定理，因功率不是电流或电压的一次函数。
［解］电压源单独作用时
I5 = I2 ＋ I4
US US = ＋ R1＋R2 R3＋R4 = ( 2 + 1.25 ) A = 3.25 A
I1
R1 ＋ U6 U6 － R3 I5 ＋ － ' I5 US
R2
' I2
I3
IS R4
' I4
U = R2I2 － R4I4 6
= 1 2 － 3 1.25 = －1.75 V
R Req
2 uoc 4 Req
PR max
例：求R=？，电阻R可获得最大功率，并求此最大功率。 解：<1> 求开路电压uoc 10 20 15V 20 5V 2A
uoc 50V
<2> 求等效电阻Req
R
Req 20
R Req 20 2 uoc PR max 4 Req
二、分类 1. 流控型 u=f(i) 2. 压控型 i=g(u)
例二. 充气二极管u= f (i) 称 “流控型”或“ S 型” i
3. 单调型
例一. 隧道二极管i = g(u) 称“压控型”或 “ N型” i
u
u
三、非线性电阻的静态电阻 Rs 和动态电阻 Rd
静态电阻
u Rs tg , Gs i
I3
＋ U66 U" － R3 " I5 ＋ － US
IS R4
" I4
U = R2I2 + R4I4 6
= ( 1 1.6 + 3 1.25 ) V = 5.35 V
最后求得 I5 = I ＋ I5 = ( 3.25＋0.35 ) A = 3.6 A 5 U6 = U6 + U = (－1.75 + 5.35 ) V = 3.6 V 6
us
2u1
3
1 2
u1
10V
i2
u1
2
i1
us Req 4 .5 i
us i1 3
us 2u1 i2 3
u1 2i1
求Req的方法： <1> 电阻的串并联法； <2> 外加电源法；
Req
uoc
isc
<3> 开路电压和短路电流法。
解：<1> 求短路电流isc <2> 求等效电导Req
2.6 戴维宁定理和诺顿定理
一、含源一端口网络(Ns)的开路电压uoc和等效电阻Req Ns ：含独立电源的一端口网络。 No ：含源一端口网络Ns去源后变成对应的无源一端口网络。 含源一端口网络Ns去源：电压源短路，电流源开路。 uoc ：此电压为含源一端口网络Ns的开路电压。 Req：含源一端口网络Ns对应的无源一端口网络No的等效电阻。 此无源一端口网络N0可由电阻和受控源所组成。
I2
a
+ _
+ _
U2
R1
+ R2
R3
U1
_
b
b
解：②除源(将电压源U1,U2短路)后，求等效内阻Ro： Ro=R1//R2=2
例
已知：U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。 试用戴维宁定理求I3。
I1
a
R1 I3 R3 R2
I2
a + _
U2 Ro
+ _
U1
+
Uoc I3
R3
b
b 解：③画出等效电路求I3：
U OC I3 1.25 A RO R3
Uoc=7.5V Ro=2
三、诺顿定理 (Norton’s theorem) a 有源 二端 网络
a
等效电流源 RL
+
U
+
Isc Ro U
RL
b
b
求解方法： 1.等效电源的短路电流Isc： 负载短路后流过a 、b之间的电流。 2.等效电源的内阻Ro： 除源后a 、b两端的等效电
叠加定理、戴维宁定理以及戴维宁定理的应用。
注意： <1> 叠加定理除了可用来分析电路，还可用于说明电路分析 中其它定理及其它分析方法的原理。
<2> 戴维宁定理相当于一种寻找含源一端口网络等效电路的
办法。
2.5 叠加定理
一、齐性原理 在线性电路中，当所有激励（电压源和电流源）都增大或缩小 K倍（K为实常数），响应（电压和电流）也将同样增大或缩小 K倍，这就是齐性定理。 二、叠加定理
i
2. 图解法
i (u)
i1 ( u)
i' ' i2
i '1
i 2 ( u)
i1' o
u'
u
例1:已知: u=f(i)=100i+i3 求:i1=2A,i2=2sin314tA,i3=10A时对应的电压u1,u2,u3. 解: u1=f(i1)=208V u3=f(i3)=2000V
u2=f(i2)=1002sin31t+8sin3314t (1) 不满足叠加原理 u12 =f(i1 + i2 )=100(i1 + i2)+(i1 + i2)3 u1 + u 2
例 I1 R1
a
R2 I2
I 1＇ 1 R
+ U1 _
I3
R3
+ U2 _
=
+ U1 _
a I3＇
R3
R2 I2＇
I1〃R1
+
a I3〃
R3
R2 I2〃
+ U2 _
b I1=I1＇-I1〃
b
U1单独作用
b
U2单独作用
I2=-I2＇+I2〃
I3=I3＇+I3〃
已知U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4,求I1 ,I2 , I3。 解： I 1 2 A, I I 1A I 1 I 0.25A, I 0.5 A 3 2 2 3 I1=I1＇-I1〃=1.75A I2=-I2‘+I2〃=-0.5AI3=I3‘+I3〃 =1.25A
+ _
U1
b 解：③画出等效电路求I3：
R0 I SC I3 1.25 A R0 R3
b Isc=3.75A Ro=2
电阻和电压源的串联与电阻和电流源的并联可以进行等效变 换，戴维宁等效电路和诺顿等效电路也可以相互进行等效变换。 注意：当Req =0，对应诺顿等效电路不存在。 当Geq =0，对应戴维宁等效电路不存在。 例：求下图的诺顿等效电路。 解：<1> 求短路电流isc i sc 10 A 3 <2> 求等效电导Req isc 2u1 i 3 1
i sc 10 A 3
Req
uoc i sc
3
i
2u1
6i 10 2u1 10 2 (2i )
i 5 A
uoc 3i 15V uoc Req 4.5 i sc
1
uoc
1 2
u1
10V
四、定理的应用
R?
PR max ?
Req
N
s
I1
a
R1 I3 R3 R2
I2
a
+ _
+ _
U2
R1
+ R2
R3
U1
_
b
b
解：②除源(将电压源U1,U2短路)后，求等效内阻Ro： Ro=2
例
已知：U1=12V,U2=3V,R1=4,R2=4,R3=4。 试用诺顿定理求I3。
I1
a
R1 I3 R3 R2
I2
a + _
U2 Isc Ro I3 R3
［例］在图示电路中，已知 US＝10 V ，IS＝2 A ，R1＝4 ， R2＝1 ，R3＝5 ，R4＝3 。试用叠加定理求通过电压源 的电流 I5 和电流源两端的电压 U6 。
I1
R1 ＋ U6 － R3
R2
I2
I3
IS
R4
I4
I5 ＋
－ US
［例］在图示电路中，已知 US＝10 V ，IS＝2 A ，R1＝4 ， R2＝1 ，R3＝5 ，R4＝3 。试用叠加定理求通过电压源 的电流 I5 和电流源两端的电压 U6 。
(2) 当信号电压较小时,可当作线性电阻处理. 当i=10mA时, u=(1+10-6)V
3. 曲线相交法
i
R0 + U0 u U 0 R0i
+ i=g(u) -
A
u
Q
B 交点Q为静态工作点 AB为负载线
i g (u)
4.小信号分析法
+ us R0 u i=g(u) i +
U0------直流偏置电压