第五章 动态元件与动态电路
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电气工程及其自动化(输电线路工程方向)专业课程教学大纲汇编(2016版)电气与新能源学院二○一六年九月目录《电路原理(一)/(二)》课程教学大纲 (1)《电力系统分析II》课程教学大纲 (9)《工程电磁场》课程教学大纲 (15)《高电压技术》课程教学大纲 (20)《输电线路力学基础》课程教学大纲 (26)《架空输电线路设计》课程教学大纲 (33)《输电杆塔及基础设计》课程教学大纲 (39)《架空输电线路施工技术》课程教学大纲 (45)《架空输电线路运行与检修》课程教学大纲 (50)《电力电缆》课程教学大纲 (56)《电力系统继电保护II》课程教学大纲 (61)《电力机械基础》课程教学大纲 (66)《土力学与混凝土结构》课程教学大纲 (71)《架空输电线路设计综合作业》课程教学大纲 (76)《架空输电线路施工综合作业》课程教学大纲 (82)《架空输电线路运维综合作业》课程教学大纲 (88)《电力电缆线路综合作业》课程教学大纲 (94)《电路实验I》课程教学大纲 (100)《输电线路工程测量》课程教学大纲 (102)《电力安全工作规程(企业课堂)》课程教学大纲 (107)《电力公司企业文化(企业课堂)》课程教学大纲 (110)《输变电工程项目管理(企业课堂)》课程教学大纲 (113)《输电线路工程设计(企业课堂)》课程教学大纲 (117)《架空线路力学性能综合实验》课程教学大纲 (120)《架空线路施工技术综合实训》课程教学大纲 (124)《架空线路运维技术综合实训》课程教学大纲 (128)《电力电缆在线监测技术综合实验》课程教学大纲 (132)《继电保护综合实验》课程教学大纲 (136)《校企联合培训(一)/(二)》课程教学大纲 (143)《毕业设计》课程教学大纲 (147)《电机学II》课程教学大纲 (152)《电子技术基础II》课程教学大纲 (156)《电力电子与高压直流输电》课程教学大纲 (161)《输电线路工程概预算》课程教学大纲 (166)《输电线路专业英语》课程教学大纲 (170)《线路金具》课程教学大纲 (174)《输电线路CAD》课程教学大纲 (178)《配电线路设计运行与管理》课程教学大纲 (182)《输电线路施工机械》课程教学大纲 (186)《输电线路工程施工管理》课程教学大纲 (191)《输变电工程电磁环境》课程教学大纲 (195)《输电线路在线监测与故障诊断》课程教学大纲 (200)《输电线路地理信息系统》课程教学大纲 (205)《电力系统规划》课程教学大纲 (210)《电路原理(一)/(二)》课程教学大纲课程中文名称:电路原理课程英文名称:Circuits课程编号:C1280/C1281 应开课学期:2/3学时数:48/32 学分数:3/2适用专业:电气工程及其自动化(输电线路工程方向)课程类型:专业核心课程/必修先修课程:高等数学I、线性代数I一、课程性质本课程是电气工程及其自动化(输电线路工程方向)专业的核心课与学位课,具有理论严密、逻辑性强的特点,对培养学生的辩证思维能力,树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题解决问题的能力,都有重要的作用。
电路动态变化的常见情况及分析⽅法2019-08-29电路动态分析是电学中⼀类⾮常典型的题型,它能综合考查学⽣对闭合电路欧姆定律的掌握,对电路结构的认识,以及对串、并联电路的基本特点等知识的应⽤,是⼀类考查学⽣分析能⼒、推理能⼒的好题.对不同的动态电路,引发的变化原因不同,但在分析⽅法上都⼤同⼩异.⼀、引起电路动态变化的原因归结起来,引起电路动态变化的原因有如下⼏种情况:1.滑动变阻器滑⽚的位置改变2.电路中开关的闭合、断开、或者换向3.⾮理想电表对电路的测试4.电容器结构的改变5.电路出现故障(断路或短路)6.电路中有传感器等敏感元件⼆、电路动态变化的基本分析⽅法1.程序法(1)基本思路:电路结构的变化,引起某部分电阻R的变化,引起总电阻R总的变化,引起⼲路电流I总的变化,引起路端电压U端的变化,引起固定⽀路上电流和电压的变化.(2)判定总电阻变化情况的规律a.当外电路的任何⼀个电阻增⼤(减⼩)时,电路的总电阻⼀定增⼤(减⼩)b.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.图1c.如图所⽰分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中⼀段与⽤电器并联,另⼀段与并联部分串联.设滑动变阻器的总电阻为R0,灯炮的电阻为R灯,与灯泡并联的那⼀段电阻为R,则分压器的总电阻为:R总=R0-R+RR灯R+R灯=R0-R2R+R灯=R0-11R+R灯R2.由此可以看出,当R减⼩时,R总增⼤;当R增⼤时,R总减⼩.2.极限法:因变阻器滑⽚滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑⾄两个极端去讨论,进⽽得出⼀般变化情况的⽅法.3.特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以采取代⼊特殊值去判定,从⽽得出⼀般结论.三、例析图2例1如图所⽰,电源电动势E=8V,内阻不为零,电灯A标有“10V,10W”字样,电灯B标有“8V,20W”字样,滑动变阻器的总电阻为6Ω,闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)A.电流表的⽰数⼀直增⼤,电压表的⽰数⼀直减⼩B.电流表的⽰数⼀直减⼩,电压表的⽰数⼀直增⼤C.电流表的⽰数先增⼤后减⼩,电压表的⽰数先减⼩后增⼤D.电流表的⽰数先减⼩后增⼤,电压表的⽰数先增⼤后减⼩解析图⽰电路是滑动变阻器R上部分与灯泡A串联,下部分与灯泡B串联,然后再并联,当P位置改变,导致总电阻变化,从⽽引起电流表、电压表⽰数变化.要知道P由a端向b端滑动过程中,总电阻怎样变化,必须要知道两灯泡的电阻.由P=U2R得:R=U2P,所以,RA=10210Ω,RB=8220Ω=3.2 Ω.⼜知R滑=6Ω,所以P由a端向b端滑动过程中,上⾯⽀路的电阻总⼤于下⾯⽀路的电阻,且相差越来越⼤,故R总减⼩.由此可直接判断出电压表⽰数减⼩,电流表⽰数增⼤.正确答案为A.点评本题属于滑动变阻器滑⽚位置变化⽽引起的电路动态变化,由于是双臂环路问题,故采取了算出具体数值,由极端法讨论的分析⽅法.例2如图所⽰,⼀理想变压器原线圈接⼊交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的,V1和V2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3.现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是().图3A.U2变⼩,I3变⼩B.U2不变,I3变⼤C.I1变⼩,I2变⼩D.I1变⼤,I2变⼤解析因为U1不变,由U1U2=n1n2可得U2不变,断开S后,副线圈所在电路电阻R变⼤,由I2=U2R可知,电流I2减⼩.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1,故I1减⼩.电阻R3两端电压U3=U2-I2R1,故U3变⼤,I3=U3R2变⼤.综合可得正确答案为B、C.点评本题是由于电路中开关断开,引起电阻变化,导致各部分电阻上的电压和通过的电流变化.由程序法进⾏动态电路分析的问题.图4例3两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12 V的直流电源上,有⼈把⼀个内阻不是远⼤于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所⽰,电压表的⽰数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的⽰数将().A.⼩于4VB.等于4VC.⼤于4V⼩于8VD.等于或⼤于8V解析电压表在电路中有双重⾝份,⼀⽅⾯,它能显⽰⾃⾝两端的电压,另⼀⽅⾯,它⼜有⼀定的电阻.此题中电压表先与R1并联,读数为8V,则R2上分得的电压为4V.⽽当电压表与R2并联时,其并联后的电阻要⽐R2⼩,⽽此时R1的阻值要⽐原先R1与电压表并联的阻值⼤,此时R1分得的电压⼤于8V,R2与电压表并联后分得的电压⼩于4V.正确答案为A.点评⾮理想电表接⼊电路中时,相当于改变了电路结构,从⽽使各部分电压、电流发⽣相应变化.注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。
第32卷第4期集宁师专学报Vol.32,No.42010年12月Journal of JiningTeachers College Dec.2010收稿日期:5作者简介:荆丽丽,女,内蒙古通辽市人,助教,学士,研究方向:电子信息。
动态电路的解法分析荆丽丽1,郑晓霞2,申治国3(1.2集宁师范学院物理系 3.集宁师范学院数学系内蒙古乌兰察布012000)摘要:本文利用解微分方程和拉普拉斯变换,对动态电路的解决方法进行分析,从而得到结论,对动态电路来讲,拉普拉斯变换是最完善的解决方法。
关键词:动态电路;微分方程;拉普拉斯变换中图分类号:TN 91文献标识码:B 文章编号:1009-7171(2010)04-0016-041、引言和电阻不同,电容和电感是储能元件,称之为记忆元件。
两种元件的电压和电流约束关系是通过微分形式表达的,所以又称为动态元件。
当电路中含有电容和电感时,根据KVL 、KCL 和VCR 建立的电路方程是以电流和电压为变量的微分方程。
动态电路的一个特征是当电路的结构或元件的参数发生变化时,可能使电路改变原来的工作状态,转变到一个工作状态,这种变化引起的电路变化统称为“换路”。
电路状态的转变需要经历一个过程,在电路理论中称为过渡过程。
邱关源先生编的《电路》[1],郑君里等先生编的《信号与系统》[2]都对过渡过程进行详细的讨论,教材[1][2]都分别利用解微分方程和拉普拉斯变换求解过渡过程。
上述教材讨论的情况对电阻、电容和电感都有限制,仅仅考虑电阻、电容和电感都是线性和时不变元件。
当电路中只含有一个电阻和一个电容,或只含有一个电阻和一个电感,电路方程将是一阶线性常微分方程,相应的电路称为一阶动态电路。
用二阶线性常微分方程描述的动态电路称为二阶电路,RLC 串联电路就是一个最简单的二阶电路。
本文参考上述两本教材,说明对动态电路的分析解决方法进行对比分析。
2、二阶电路未必都必须含有LC 元件学习了电路理论,一直有这样的印象,凡是二阶电路都必须含有电容和电感,通过下面电路的分析,我们看出这种想法是错误的。