第1章 电路分析基础
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授课题目 电路分析基础(4-6学时) 授课专业
班级
教学要求 掌握:电路的组成、电路的基本性质、电路的基本物理定律(欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维宁定律),电路中的电位及其计算。学会分析、计算电路的几种方法;建立电压源和电流源的概念。
主
要
内
容 本讲内容:
电路的作用、组成部分及电路的模型;电路的基本物理量-电流和电压(电动势)的定义及其方向;电路的状态――有载工作状态、开路和短路;电路的基本定律――欧姆定律、基尔霍夫定律;电路中电位的概念。电阻串并联接的等效变换;电压源与电流源及其等效变换;支路电流法、叠加原理、戴维南定理和诺顿定理。
重点与难点 电路的三种状态和电路的基本定律(欧姆定律基尔霍夫定律)。支路电流法、节点电压法;叠加原理、戴维南定理。
教学方法
手段(教具) 多媒体教学
参考资料 电工学教材
课后作业与
思考题 练习: 书上的思考题
作业:
教学后记
第1章 电路分析基础
1.1 电路的基本概念
1.1.1电路的组成/电路元件/电路模型
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。
思考:下面的图1.1所示电路中的电阻R有电流没?
2、组成:电路由电源、负载及中间环节三部分组成。
电源:提供电能的设备,将其他形式的能量(机械能、化学能等)转换成为电能的设备。直流电源有干电池、蓄(xu)电池、直流发电机、整流电源等。交流电源一般由交流网提供的,一般为交流发电机。
负载:将电能转换成其他能量的设备或者说是消耗或吸收电能的设备。例如:电灯将电能转换成光能,电炉将电能转换成为热能,电动机将电能转换成机械能。所以电灯、电炉和电动机等都是电路中的负载。
中间环节:在电源和负载之间用来传输、分配、控制和检测电路的设备。(如开关/导线等)
3、电路的作用:一类是电力电路,实现电能的传输和转换作用;另一类是信号电路,实现信号的传输和处理等(例如:语言/图象/温度等),在这种电路中,一般所关心的是信号传递和处理的质量,要求不失真、速度快等。
第一章 电路基础
1-1、电路如右图所示,试求A点的电位AV。 【解】设V3、2与1回路的电流为I如图所标,所以 A1213I 而V6、3支路没有闭合回路,所以没有电流。因此 V511601603AIV 1-2、电路如下图(a)所示,在开关S断开和闭合两种情况下试求A点的电位AV。 【解】当开关S断开时,电路如下图(b)所示,电路通过一个电流I,所以
20129.33)12(AAVV
解之得: V84.5AV 【分析】当开关S闭合时如同导线,电路如图(c)所示,虽然通过电流3I,但没有电路元件。因此,V12、、A点、k9.3到参考点形成独立回路,所以
9.32012AAVV
解之得: V96.1AV k20
3A1
V62V3I
k3
SV12
V12k20k9.3A
(a)k3
SV12
V12k20k9.3A
(c)3I2I1Ik3V12
V12k20k9.3A
(b)I1-3、电路如右图所示,试求A点的电位AV。 【解析】一般情况下先根据KCL列待求结点电流方程,而后以结点电位为未知量,根据欧姆定律写出各电流的表达式进而求解即可。 该电路有三条支路,又一个待求电位的结点A点。设各电流分别为1I、2I及3I,参考方向如图所示。根据KCL对于A点有
321III
所以 205501050AAAVVV
解之得: V3.14AV 1-4、在图中的5个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图中所示。今通过实验测量得知:A41I,6A2I,A103I,V1401U,V902U,V603U
V804U,V305U (1)试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可另画一图); (2)判断哪些元件是电源?哪些是负载? (3)计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡? 分析:(1)应掌握电流、电压的实际方向与参考方向间的关系:当实际方向与参考方向一致时,其实验测定值取正号,实际方向与参考方向相反时则取负号。例如电流1I实际方向与参考方向相反,2I和3I实际方向与参考方向相同;电压1U,3U, 5U实际极性与参考极性
电路分析基础第一章答案
:
篇一:电路分析基础(周围主编)第一章答案
1-9.各元件的情况如图所示。
(1)若元件A吸收功率10W,求:Ua=? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率:
P?UaI?U
a
?
PI
?
10W1A
?10V
(2)若元件B吸收功率10W,求:Ib=? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率:
P??UI
b
?Ib??
PU
??
10W10V
??1A
(3)若元件C吸收功率-10W,求:Ic=? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率:
P?UI
c
?Ic?
PU
?
?10W10V
??1A
(4)求元件D吸收功率:P=?
解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率:
P??UI??10mV?2mA??20?10
?6
W
(5)若元件E输出的功率为10W,求:Ie=? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率:
P?UI
e
?Ie?
PU
?
?10W10V
??1A
(6)若元件F输出功率为-10W,求:Uf=? 解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率:
P??UfI?U
f
??
PI
??
10W1A
??10V
(7)若元件G输出功率为10mW,求:Ig=? 解:电压电流为关联参考方向,吸收功率:
P?UI
g
?Ig?
PU
?
?10mW10V
??1mA
(8)试求元件H输出的功率。
解:电压电流为非关联参考方向,吸收功率:
P??UI??2V?2mA??4mW
故输出功率为4mW。
1-11.已知电路中需要一个阻值为390欧姆的电阻,该电阻在电路中需承受100V的端电压,现可供选择的电阻有两种,一种是散热1/4瓦,阻值390欧姆;另一种是散热1/2瓦,阻值390欧姆,试问那一个满足要求?
解:该电阻在电路中吸收电能的功率为:
P?
U
2
R
?
100390
2
?25.64W
显然,两种电阻都不能满足要求。
1-14.求下列图中电源的功率,并指出是吸收还是输出功率。
1 第1章 习题解析
一.填空题:
1.电路通常由 电源 、 负载 和 中间环节 三个部分组成。
2.电力系统中,电路的功能是对发电厂发出的电能进行 传输 、 分配 和
转换 。
3. 电阻 元件只具有单一耗能的电特性, 电感 元件只具有建立磁场储存
磁能的电特性, 电容 元件只具有建立电场储存电能的电特性,它们都是 理想
电路元件。
4. 电路理论中,由理想电路元件构成的电路图称为与其相对应的实际电路的
电路模型 。
5. 电位 的高低正负与参考点有关,是相对的量; 电压是电路中产生电流的
根本原因,其大小仅取决于电路中两点电位的差值,与参考点无关,是绝对的量
6.串联电阻越多,串联等效电阻的数值越 大 ,并联电阻越多,并联等效电
阻的数值越 小 。
7.反映元件本身电压、电流约束关系的是 欧姆 定律;反映电路中任一结点
上各电流之间约束关系的是 KCL 定律;反映电路中任一回路中各电压之间约
束关系的是 KVL 定律。
8.负载上获得最大功率的条件是: 负载电阻等于电源内阻 。
9.电桥的平衡条件是: 对臂电阻的乘积相等 。
10.在没有独立源作用的电路中,受控源是 无源 元件;在受独立源产生的电
量控制下,受控源是 有源 元件。
二.判断说法的正确与错误:
1.电力系统的特点是高电压、大电流,电子技术电路的特点是低电压,小电流。
(错)
2.理想电阻、理想电感和理想电容是电阻器、电感线圈和电容器的理想化和近
似。(对 )
3. 当实际电压源的内阻能视为零时,可按理想电压源处理。
(对 )
4.电压和电流都是既有大小又有方向的电量,因此它们都是矢量。
(错 )
5.压源模型处于开路状态时,其开路电压数值与它内部理想电压源的数值相
等。 (对 )
6.电功率大的用电器,其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。 2 (错 )
7.两个电路等效,说明它们对其内部作用效果完全相同。
(错 )
8.对电路中的任意结点而言,流入结点的电流与流出该结点的电流必定相同。