电工电子技术基础第二章(课堂)

结点数 N=4 支路数 B=6
（取其中三个方程）
PPT课件
6
b
列电压方程
I2
abda :
I1
I6
E4 I6R6 I4 R4 I1R1
a I3 I4
R6
c
I5 bcdb :
0 I2R2 I5R5 I6R6
+E3
d R3
adca : I4R4 I5R5 E3 E4 I3R3
对每个结点有
I 0
3. 列写B-（N-1)个KVL电压
方程 对每个回路有
E U
4. 解联立方程组
PPT课件
5
I1 a
b I2
I6
R6
I3 I4
d
+E3
R3
列电流方程
结点a： I3 I4 I1
c 结点b： I1 I6 I2
I5
结点c： I2 I5 I3
结点d： I4 I6 I5
基本思路
对于包含B条支路N个节点的电路，若假 设任一节点作为参考节点，则其余N－1个节点 对于参考节点的电压称为节点电压。节点电压 是一组独立完备的电压变量。以节点电压作为 未知变量并按一定规则列写电路方程的方法称 为节点电压法。一旦解得各节点电压，根据 KVL可解出电路中所有的支路电压，再由电路 各元件的VCR关系可进一步求得各支路电流。
3、会用叠加定理、戴维宁定理求解复杂电路中的电压、电流、功率等。
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1
对于简单电路，通过串、并联关系即可 求解。如：
R
R
R
+ E 2R 2R 2R 2R
-
PPT课件
+

第二章
1.了解磁场的基本概念，理解磁感应强度、磁通、磁导率的概念。 2.掌握磁场的产生及磁场(或磁力线)方向的判断。 3.掌握磁场对通电直导体的作用及方向的判断。 4.了解铁磁材料的性质。 5.理解电磁感应定律，掌握感应电动势的计算公式。 6.了解自感现象和互感现象及其在实际中的应用。 7.理解互感线圈的同名端概念。 1.能用右手螺旋定则(安培定则)判断磁场方向。 2.能用左手定则判断电磁力方向。 3.能正确判断导体中感应电动势的方向。 4.会正确判断绕组的同名端。 一、磁的基本知识 二、电流的磁场
五、互感
8)楞次定律的基本内容是：感应磁通总是企图阻止原磁通的变化。 9)直导体产生的感应电动势的方向用右手定则来判断，其大小为e= BLvsinα,当直导体垂直于磁场方向切割磁力线时，产生的感应电动 势最大。 10)自感是由于流过线圈本身的电流变化而引起的电磁感应，对于线 性电感来说，自感电动势的大小与电流的变化率成正比。 11)互感是由于一个线圈中的电流变化在另一个线圈中引起的电磁感 应，互感电动势的方向可用楞次定律来判别，但比较复杂，通常用 同名端判别法来判断互感电动势的方向。 12)同名端就是绕在同一铁心上的线圈其绕向一致而产生感应电动势 极性相同的接线端。
一、磁的基本知识
1)磁铁的两端磁性最强，叫做磁极。 2)同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引。 3)任何磁铁都具有两个磁极，而且无论把磁铁怎样分割总保持有两 个异性磁极，也就是说N极和S极总是成对出现的。 2.磁场与磁力线 1)磁力线是无头无尾互不交叉，假想闭合的曲线，在磁铁外部由N 极指向S极，在磁铁内部由S极转向N极。 2)磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针 N极的指向。 3)磁力线越密，磁场越强；磁力线越疏，磁场越弱。

例2：已知相量，求瞬时值。
已知两个频率都为 1000 Hz 的正弦电流其相量形
式为： I1 100 60 A I2 10 e j30 A
求： i1、i2
解：
2
f
2 1000 6280
rad s
i1 100 2 sin(6280t 60 ) A
i2 10 2 sin(6280t 30 ) A
u i
90
U
IL
t
I I
C. 有效值 U IL
定义： X L L
则： U I X L
U IL
感抗（Ω） XL
感抗（XL =ωL ）是频率的函数， 表示电感电路中电压、 电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效。
ω
d. 相量关系
U
则：U I L e j90 I ( jX )
L
设： I I0
设： U1 a1 jb1 U 2 a2 jb2
则：
U U1 U2 (a1 a2 ) j(b1 b2 ) Ue j
2. 乘法运算
： 设
U1 U1e j1 U 2 U 2e j2
则： 3. 除法运算
U U1 U 2 U1 U 2 e j(12 )
则：
U1 U 2
U1 U2
U e j
U
指数式 极坐标形式
三、正弦量的相量运算
1、相量图运算
例：同频率正弦波相加 -- 平行四边形法则
u1 2U1 sin t 1
u2 2U2 sin t 2
U 2
U
同频率正弦波的 相量画在一起， 构成相量图。
2
1 U1
U U1 U 2
相量的复数运算
1. 加 、减运算

2.2 正弦量的相量图表示法
正弦量除可用三角函数、波形图表示外，但 可用随时间变化的旋转有向线段OA在y轴上的投影 来表示，如图2-4所示。称相量图法 。
y ω u1 t1 to O A ψ x Um u uo O ψ
ωt1
ωt
图2-4 用旋转的有向线段表示正弦量
用有向线段OA的长度表示正弦量的幅值Um(或Im)， OA与x轴正向的夹角表示初相位ψ， OA随时间以逆时 针方向旋转的角速度表示ω，则OA在y轴上的投影为 OA=ASsin(ωt+ψ)。


(1) i 与 u 为 同频 率 ，且 u 超 前 i90° ， 或 i 滞 后 u90°。 (2) Um (U)与Im(I)和ωL符合欧姆定律关系。ωL 的单位是欧姆，具有对i起阻碍的物理性质，称为 电抗，简称感抗，用XL表示，即 XL＝ωL＝2πfL
3.电感元件的功率关系 瞬时功率 p= ui=Imsinωt Umsin(ωt+90˚)=UIsin2ωt 图2-12b中p波形得 ，当p＞0时，电感元件从外界(电 源)吸收电能，并转换为磁场能贮存于线圈中；当p＜0 时，电感元件向外界释放能量，磁场能转换成电能， 并归还给电源。 有功功率P=0。即电感元件在交流电路中无能量 消耗，但电源与电感元件间存在能量的互换。用无功 功率Q来衡量能量互换的规模。规定Q等于瞬时功率p 的幅值，即 2 U Q＝UI＝I2XL＝ X L Q单位用乏 [尔] (Var)
在交流电路中，因各电流和电压多 +j A 为同一频率的正弦量，故可用有向线段 b r 来表示正弦量的最大值 ( 有效值 ) Im 、 ψ Um(I、U)和初相ψ ，称为正弦量的相量。 O a +1 在正弦量的大写字母上打“ •”表示，如 图2-5 有向线段的表示正弦量 幅值电流、电压相量用 I m、 U m表示，有 • U 效值电流、电压相量用 I 、 U 表示。将电 • 路中各电压、电流的相量画在同一坐标 φ I ψ 中，这样的图形称为相量图。 ψ 同频率的u和i可用图2-6相量图表示。 图2-6 u和i的相量图 即 U 超前 I φ°，I 或 U 滞后φ°。