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电工学版上册秦曾煌PPT课件

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电工学 秦曾煌件PPT课件

电工学 秦曾煌件PPT课件
i 元件 +u_
第18页/共65页
（1-18）
1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时
+
U
IR
–
U、I 参考方向相反时
+
U
IR
–
U=IR
U = – IR
第19页/共65页
（1-19）
例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R
+
+
I
U
6V 2A
R
– (a)
U
I
6V
R
–2A –
(b)
第20页/共65页
（1-20）
欧姆定律
U IR
① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；
② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。
用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明参考方向!
电路分析中尽可能采用关联参考方向
第21页/共65页
（1-21）
电阻 R
（常用单位：、k、M ）
线
性
电
i
阻
i
u
R ui const
1.5路.1 电源有载工作
+ 开关闭合, 接通电源与负载
E
电压电流关系
–
I E
R0
R0 R
负载端电压
U = IR
或 U = E – IR0
I R
在电源有内阻时 I U
U
电源的外特性
E
电源内阻越小，当电流有变动时，电源端 电压变动不大--- 带负载能力强。
负载大小的概念:
0
I
负载增加指负载取用的电流和功率增加*
第7页/共65页

电工学(第七版)上册秦曾煌第一章

电工学(第七版)上册秦曾煌第一章
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14
注意：1.用欧姆定律列方程时，一定要在 图中标明正方
向。
2.为避免欧姆定律中的负号在解题时漏掉,我们一
般将电压与电流的参考方向选取相同,称为关联
选取.
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功率性质（功率方向）的判别？ 问题的引出：1. 由于电源有时会以反电动势形式出现 2. 判定某二端网络功率的性质的需要 功率性质: 若某电路元件或二端网络, 它向外电路提供电能，称为发 出功率 或称电源性质； 电源性质 若某电路元件或二端网络, 它从外电路吸收电能，称吸收 功率 或称负载性质； 负载性质 若某电路元件或二端网络,即不吸收又不发出电能，称零 功率。 功率
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2. 电路的组成部分
信号源: 提供信息
信号处理： 放大、调谐、检波等
扬声器
话筒
放 大 器
直流电源: 提供能源
负载
直流电源
电源或信号源的电压或电流称 为激励，它推动电路工作；由激励 所产生的电压和电流称为响应。
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1. 2 电路模型
在实际分析中，可将实际电路理想化，即在一定 条件下突出主要的电磁性质, 忽略起次要因素的影响, 由一些理想元件组成电路模型。 例：白炽灯通过电流 消耗电能 (电阻性) R 忽略 L
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例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 + +
U 6V I 2A (a) R U 6V I –2A (b) R
–
–
U 6 解: 对图(a)有, U = IR 所 以: R 3Ω I 2 对图(b)有, U = – IR 所以 : R U 6 3Ω I 2

电工学(第七版上册)秦曾煌主编ppt课件

电工学(第七版上册)秦曾煌主编ppt课件

A
B
(2)用正负极性： A +
U
B
(3)用双下标： A
UAB
B
参考方向
+U
–
+ 实际方向
U >0
参考方向
+U
–
实际方向 +
U <0
3.电位： 电路中为分析的方便，常在电路中选某
一点为参考点，任一点到参考点的电压称 为该点的电位。
用表示，单位与电压相同，也是V(伏)。
.
16
4.关联参考方向 i
+
1. 用箭头表示： 箭头的指向为电流的参考方向。
2.用双下标表示： 如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。
i
A
B
.
11
2 .电压
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电场力做功概 念定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另 一点电场力做功的大小，如图 所示。用数学式表示，即为
定义电压示意图
.
21
1.3 电功率和能量 一：电功率
单位时间做功大小称作功率，或者说做功的速率称为 功率。在电路问题中涉及的电功率即是电场力做功的速率， 以符号p(t)表示。功率的数学定义式可写为 :
p(t) dw(t) dt
式中dw为dt时间内电场力所做的功。功率的单位为瓦(W)。 1瓦功率就是每秒做功 1 焦耳，即1W = 1J/s 。
.
23
由 u dw 得 dw udq dq
再由 i dq 得 dt dq
dt
i
根据功率定义 p(t) = dw/dt, 得
P(t)=ui
根据功率的定义知道功率是能量对时间的导 数，反过来能量是功率对时间的积分。

电工学(第七版)上册秦曾煌第四章_图文

电工学(第七版)上册秦曾煌第四章_图文

相位差
定义：
XL
感抗:
()
则:
O
f
XL与 f 的关系
直流：f = 0, XL =0，电感L视为短路
交流：f
XL
超前
电感L具有通直阻交的作用
相量式：
电感电路相量形式的欧姆定律
相量图
2. 功率关系 (1) 瞬时功率
(2) 平均功率
L是非耗 能元件
(3)无功功率Q 用以衡量电感电路中能量交换的规模。
阻抗模：
阻抗角：
由电路参数决定。
电路参数与电路性质的关系：
当 XL >XC 时， > 0 ，u 超前 i 呈感性 当 XL < XC 时 ， < 0 ， u 滞后 i 呈容性 当 XL = XC 时 ， = 0 ， u. i 同相 呈电阻性
2) 相量图
参考相量
XL > XC
XL < XC
用相量表示后，即可用直流电路的分析方法。
4.1 正弦电压与电流
I, U
o
t
直流电流和电压
正弦电流和电压
正弦交流电的优越性： 便于传输；易于变换 便于运算； 有利于电器设备的运行；
.....
_
正半周
_
负半周
4.1 正弦电压与电流
设正弦交流电流：
i
Im
O

T
初相角：决定正弦量起始位置 角频率：决定正弦量变化快慢 幅值：决定正弦量的大小 幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。
2.4 电阻、电感与电容元件串联的交流电路
1. 电流、电压的关系 (1) 相量式
设
(参考相量)
则
如用相量表示电压与 电流关系,可把电路模型 改画为相量模型。 总电压与总电流

电工学(第七版)上册秦曾煌第一章

电工学(第七版)上册秦曾煌第一章
产生磁场 储存磁场能量 L (电感性)
R
理想电路元件：电阻元件、电感元件、电容元件 和电源元件等。
电阻元件 电感元件 电容元件
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今后分析的都是指电路模型，简称电路。 例：
I
开关 电 池 导线
手电筒电路
+ E
开关 + U R
灯 泡
R0
干电池
导线
灯泡
手电筒的电路模型
o
线性电阻的伏安特性
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提示
(1) 方程式U/I=R 仅适用于假设正方向一致的情况。 (2) “实际方向”是物理中规定的，而“假设 正方向”则 是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。 (3) 在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向” (即在图中表明物理量的参考方向)，然后再列方程 计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的. (4) 为了避免列方程时出错，习惯上把 I 与 U 的方向 按相同方向假设。
2. 理解电路的基本定律并能正确应用;
3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解
电功率和额定值的意义; 4. 会计算电路中各点的电位。
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1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。 1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
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线性电阻的概念： 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。 U 即：R 常数 I 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 线性电阻的伏安特性 是一条过原点的直线。

电工学(第七版)上册秦曾煌第一章ppt课件

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(3) 根据计算结果确定实际方向： 若计算结果为正值，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负值，则实际方向与假设方向相反。
.
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例: 电路如图所示。
I = 0.28A I = – 0.28A
电动势为E =3V
+
方向由负极指向正极； E
3V
电压U的参考方向与实际方
向相同, U = 2.8V, 方向由
电动势 E
单位
A、 kA、 mA、 μA V、 kV、 mV、 μV
电 压 U V、 kV、 mV、 μV
实际正方向 正电荷移动的方向
电源驱动正电荷的 方向
(低 电 位 - 高 电 位 ) 电位降落的方向
(高 电 位 - 低 电 位 )
.
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物理量正方向的表示方法
I
a
灯
U
R
池
泡 R0
导线
手电筒电路
干电池 导线 灯泡 手电筒的电路模型
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电
路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电路分析是在已知电路结构和参数的条件下，讨
论激励与响应的关系。
.
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1.3 电压和电流的参考方向
电流
电路中的物理量 电压
电功率和额定值的意义; 4. 会计算电路中各点的电位。
.
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1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备
或电路元件按一定方式组合而成。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机

电工技术上册(秦曾煌)第一章


满载指
I = IN
（经济、可靠、寿命长）
欠载指
过载指
I < IN
I > IN
（利用率低）
（长时间不允许）
(1-42)
三、电路中电位的概念和计算
1.某一点的电位就是该点与参考点之间的电压。 2. 选定电路中某一点作为参考点，该点电位为参考 电位，通常设参考电位为零。用 接地符号“ ”表 示。 例 设a点为参考点，即Va = 0。
若p ＜0，说明元件是产生电能的，是电源。
(1-18)
电路理论核心
§1-4
基尔霍夫定律
用来描述电路中各部分电压或各支路电流间的关系, 其中包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
一、基尔霍夫电流定律（KCL）
二、基尔霍夫电压定律（KVL）
三、应用举例
(1-19)
支路：电路中每一个分支 名词注释： 节点：三个或三个以上支路的联结点 回路：电路中任一闭合路径
电位升 电位降
即
三、应用举例
例
a
R
IR UR
E b U
已知：E=2V, R=1Ω问： 当U分别为 3V 和 1V 时，IR=? 解： 1. 假定电路中物理量的正方向如图所示； 2. 列电路方程：U = U + E
R
U =U - E
R
IR =
U
R
R
=
U -E R
三、电路中物理量方向的表示方法
四、电路分析中的假设正方向的应用
(1-11)
一、电路中物理量的方向
物理量的方向：
实际方向 假设正方向（参考正方向）
实际方向：物理中对电量规定的方向。
假设正方向（参考正方向、可任选）：在分析、 计算时，对电量人为规定的方向。

电工学简明教程秦曾煌二极管和晶体管.完整资料PPT


正极引线
铝合金小球 PN 结
N型锗
金锑合金
底座
正极引线 SiO2保护层
N型硅
P型硅
负极引线
负极引线
a 点接触型
b 面接触型
c 平面型
正极
负极
表示符号
伏安特性
二极管和 PN 结一样，具有单向导电性，由伏安特性曲线可见， 当外加正向电压很低时，电流很小，几乎为零。正向电压超过一定 数值后，电流很快增大，将这一定数值的正向电压称为死区电压。 通常，硅管的死区电压约为 0.5 V。导通时的正向压降，硅管约为 0.6 ~ 0.7 V。 I / mA
60
正向特性
40
20
–50 –25
反 向
0 0.4 0.8 U / V
特 性
– 0.02
击穿电压
U(BR)
– 0.04 死区电压
在二极管上加反向电压时， 反向电流很小。但当反向电压 增大至某一数值时，反向电流 将突然增大。这种现象称为击 穿，二极管失去单向导电性。 产生击穿时的电压称为反向击 穿电压 U(BR)。
多外走数电载场流驱子使的空扩间空散电间运荷电动区荷难两区于侧变进的宽行空穴和自由电子移 P区
N区
IR
内电场方向
R
少数载流子越过 PN 结形成2 二极管
基本结构
将 PN 结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极管。按 结构分，有点接触型和面接触型两类。
引线 外壳 触丝 N 型锗
[解] 因为 VA 高于 VB ，所 以 DA 优先导通。如果二极管的正
VA
向压降是 0.3 V，则 VY = +2.7 V。 当 DA 导通后，DB 因反偏而截止。
VB

电工学(第七版)上册秦曾煌第五章_图文

负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算
(3) 对称负载Y 联结三相电路的计算 负载对称时， 只需计算一相电 流，其它两相电 流可根据对称性 直接写出。
所以负载对称时，三相电流也对称。
负载对称时,中性线无电流, 可省掉中性线。
例1：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电
源线电压
1) 每相负载的电阻和感抗；
2) S1合、S2断开时, 各电流表读数和有功功率P； 3) S 1断、S 2闭合时, 各电流表读数和有功功率P。
L1 L2
A
Z12 A S1
S2
Z31
Z23
L3
A
解：(1) 由已知条件可求得
L1
L2
L3
A
Z12 A S1
S2
Z31
Z23
A
或：P =I 2R P =UIcos tg =XL / R
P = P12+P23 = 3 kW
(3) S1断开、 S2闭合时 L1
I2 = 0A I1 仍为相电流 IP ，
L2
I2 变为 1/2 IP 。
L3
A
Z12 A S1
S2
Z31
Z23
A
I1=I3 =10 A+ 5 A= 15A
变为单相电路
I2 变为 1/2 IP，所以 L1L2、
L2L3 相的功率变为原来的1/4
单相负载：只需一相电源供电
照明负载、家用电器
对称三相负载：Z1=Z2= Z3
三相负载
如三相电动机
不对称三相负载：不满足 Z1 =Z2 = Z3 如单相负载组成的三相负载
三相负载的联接
三相负载也有 Y和 两种接法，至于采用哪种方

2024版电工学简明教程(秦曾煌)ppt课件

29
同步发电机励磁系统简介
励磁系统作用
为发电机提供直流励磁电流，建立发电机主 磁场，并通过调节励磁电流的大小和相位， 实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
2024/1/29
励磁系统组成
主要包括励磁电源、励磁调节器、励磁变压 器及灭磁装置等部分。其中，励磁电源为发 电机提供直流电源；励磁调节器根据发电机 运行状态和电网要求，输出相应的控制信号； 励磁变压器将控制信号转换为适合发电机的 励磁电流；灭磁装置用于在发电机停机或故
4
教材作者秦曾煌简介
2024/1/29
5
课程目标与要求
2024/1/29
课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析方法和 实验技能，具备分析和解决工程实际电路问题的能力，为后续 专业课程的学习和从事相关领域的科学研究或工程技术工作打 下坚实的基础。
课程要求
要求学生掌握电路的基本概念和基本定律，掌握电路的分析方 法和实验技能，了解电路理论的最新发展动态和前沿技术。同 时，要求学生具备独立思考、创新能力和团队协作精神。
2024/1/29
9
电源与负载
2024/1/29
电源
电源是将其他形式的能转换成电能 的装置。在电路中，电源提供电能， 驱动电荷流动。
负载
负载是指连接在电路中的电源两端 的电子元件。在电路中，负载消耗 电能，将电能转换为其他形式的能 量。
10
03
直流电路分析方法2024/1/2911电阻串联与并联
2024/1/29
特殊应用场合
除了上述应用外，变压器还被应用于一些特殊场合。例如，在铁路牵引供电系统中，为了减 小对通信线路的干扰，需要使用高阻抗变压器；在电子测量仪器中，为了减小测量误差和提 高测量精度，需要使用精密电压互感器等。
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Rbc Rca
Ic bΒιβλιοθήκη C电阻Y形联结电阻形联结
条 Ra Rb Rab//(RcaRba) 件 Rb Rc Rbc//(RabRba)
Ra Rc Rca//(RabRbc)
据此可推出两者的关系
.
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia a
Ia a
Ra Ib Ic b Rb
对应端流入或流出的电流(Ia、Ib、Ic)一一相等， 对应端间的电压(Uab、Ubc、Uca)也一一相等。
经等效变换后，不影响其它部分的电压和电流。
.
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
Rc Y- 等效变换 C
Ia a
Rab
Ib
c
R R ca L
ec 5050
b
75
–a
I U2202.93A
ec R 75
2.93 I I 1.47A L ca 2
U L R L I L 5 1 . 4 0 7 7 . 5 V 3
IL
+
UL RL
–
注意，这时滑动触点虽在变阻器的中点，但是输出
电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 V。
(b) IU2V 0 2mA R 10Ω k
例2：通常电灯开的越多，总负载电阻越大还是越小？
.
跳转
2.1.3 电阻混连电路的计算
例1：计算图示电路中a、b间的等效电阻Rab。
8
8 a
4
4
7
6 3
b 8
10 10
(a)
(b)
解: ( a )R a b 8 /8 / 6 /3 / 6
( b ) R a b 4 / 4 / 1 / 1 0 / / 7 0 / 3 . 5
目录
第2章 电路的分析方法
2.1 电阻串并联连接的等效变换 2.2 电阻星型联结与三角型联结的等效变换 2.3 电源的两种模型及其等效变换 2.4 支路电流法 2.5 结点电压法 2.6 叠加定理 2.7 戴维宁定理与诺顿定理 2.8 受控电源电路的分析 2.9 非线性电阻电路的分析
第2章 电路的分析方法
有时不需要精确的计算, 只需要估算。阻值相差很 大的两个电阻串联，小电阻的分压作用常可忽略不计； 如果是并联，则大电阻的分流作用常可忽略不计。
.
例1：试估算图示电路中的电流。
I
I 10k
+
500k
+
I1 I2
20V
1k
20V 10 5k
–
–
(a)
(b)
解: (a) IU 2V 0 0.04mA R 50kΩ 0
本章要求： 1. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等
电路的基本分析方法; 2. 了解实际电源的两种模型及其等效变换; 3. 了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻、
动态电阻的概念，以及简单非线性电阻电路 的图解分析法。
.
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2.1 电阻串并联连接的等效变换
2.1.1 电阻的串联
Rc Y- 等效变换 C
电阻Y形联结 .
B Ia
a
Rab
Ib
Rbc Rca
Ic b
C
电阻形联结
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
Rc Y- 等效变换 C
Ia a
Rab
Ib
Rbc Rca
Ic b
C
电阻Y形联结
电阻形联结
等效变换的条件：
.
例2:图示为变阻器调节负载电阻RL两端电压的分 压电路。RL= 50 ，U = 220 V。中间环节是变阻器， 其规格是 100 、3 A。今把它平分为四段，在图上
用a, b, c, d, e 点标出。求滑动点分别在 a, c, d, e 四
点时, 负载和变阻器各段所通过的电流及负载电压,
并就流过变阻器的电流与其额定电流比较说明使用
.
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解: (4) 在 e 点：
Iea
U Rea
2202.2A 100
ILR UL252004.4A
U LU22 V0
+e
d
Uc
b
–a
IL
+
UL RL
–
.
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2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
A A
C
D
RO
RO
C
D
B
Ia
a
Ra Ib Ic b Rb
.
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2.1.2 电阻的并联
I
特点:
+ I1 I2
(1)各电阻连接在两个公共的结点之间； (2)各电阻两端的电压相同；
U R1 R2 (3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；
–
1 1 1
R R1 R2
(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。
I
两电阻并联时的分流公式：
+ U
.
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解: (3)在 d 点：
R RdaRL RdaRL
Red7755 55002
5
55 U 220
I 4A e d R 55
+ e IL
d
Uc +
IL
Rda RdaRL
Ie
75 d75504A
b
–a
UL RL
–
2.4A
U Id L a R R dR L a L IR L L Ie 5 d 7 0 2 5 .4 5 5 0 1 0 4A 2 V 1 .6 0 AIe的edd注可段= 意能4有A：。被因烧3A毁，
Rc Y- 等效变换 C
Rab
Ib
Rbc Rca
R
I1
R2 R1 R2
I
I2
R1 R1 R2
I
–
应用：
分流、调节电流等。
.
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一般负载都是并联运用的。负载并联运用时，它 们处在同一电压下，任何一个负载的工作情况基本上 不受其它负载的影响。
并联的负载越多(负载增加), 则总电阻越小, 电路 中的总电流和总功率也就越大。但是每个负载的电流 和功率却没有变动。
I
特点:
+
+
(1)各电阻一个接一个地顺序相连；
U1 –
R1 (2)各电阻中通过同一电流；
U
+
(3)等效电阻等于各电阻之和；
–
U2 –
R2
R =R1+R2
(4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。
I + U
两电阻串联时的分压公式：
R
应U用1 ：R1
R1 R2
U
U2
R2 R1 R2
U
–
降压、限流、调节电压等。
时的安全问题。
解: (1) 在 a 点：
+e
d
UL = 0 V IL = 0 A
Uc
Ie aR Ue a120200A2.2A –
b
a
IL
+
UL RL
–
.
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解: (2)在 c 点：
等效电阻 R 为Rca与RL并联， 再与 Rec串联，即
+e
d
R
RR ca L
R 505050 U