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电工电子学

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1、电路如图所示 （1）计算60W和100W电灯在220V电压下工作时的电阻，哪个电阻大？ （2）试求开关S闭合前后电路中的电路I1、I2、I及电源的端电压U；当S闭合时，I1是否被分去一些？ （3）如果电源的内阻Ro不能忽略不计，则闭合S时，60W电灯中的电流是否有所变动？ （4）设电源的额定功率为125kW，端电压为220V，当只接上一个220V，60W的电灯时，电灯会不会被烧毁？ （5）电流流过电灯后，会不会减少一点？ （6）如果由于接线不慎，100W电灯的两线碰触（短路），当闭合S时，后果如何？100W电灯的灯丝是否被烧断？

分析：（1）已知灯泡的额定功率和电源电压，要求灯泡的电阻可根据 求得； （2）开关S闭合前，电路中只有一个灯泡工作，由于Ro=0，所以电源两端电压U =E=220V；

电路中的电流 。开关S闭合后，电路中两个灯泡并联工作，由于Ro=0，电源两端电压U仍为220V；60W灯泡上的电压不变，则电流不变，100W灯泡上的电流为 ，总电流 。S闭合时，I1并未被分去一些，因为各灯中电流取决于它们所获得的端电压。端电压不变则电流不变。

解： （1）求灯泡电阻 由计算结果知道：功率小的灯泡的电阻大！ （2）开关S闭合前：由于Ro≈0，所以电源两端电压U≈E=220V。灯泡获得额定电压220V。

开关S闭合后：由于Ro≈0，电源两端电压U仍为220V，两灯并联均获得额定电压220V。 结论：S闭合时，I1并未被分去一些，因为各灯中电流取决于它们所获得的端电压。端电压不变则电流不变。 （3）如果电源的内阻Ro不能忽略不计，如下图所示，则电源端电压U将低于电动势E，且随电路总电流增大而下降。闭合S接入100W电灯后，总电流增大，电源端电压将小于220V，60W灯中电流将减小，但并非被100W灯泡分去。同样，100W灯中电流也将小于上题计算结果。

结论：电源的内阻Ro不能忽略不计，电路总电流增大，则在内阻Ro上的电压降增大，输出的电压减小。 （4）电源额定功率125kW表示电源所具有的能力，它所输出的实际功率取决于负载大小。电灯所获得的功率取决于它获得的端电压和电阻值，端电压为额定值220V，所获得的功率则为60W，并不取决于电源额定功率为多大，所以不会烧毁。 （5）根据电荷守恒定律，电流流过电灯后不会减少，只是将其从电源所获得的电能传递给灯泡，使灯泡发光发热而已。另外，电流是连续的，不会因为流过用电设备而减少。 （6）100W灯两线碰触而短路，当S闭合时将造成电源短路，电流过大而烧断熔断器中熔丝。100W灯的灯丝中没有电流流过，不会被烧断。

1、已知i =1A，u1=3V，u2=7V，u3=10V， 求ab、bc、ca三部分电路吸收的功率P1、P2、P3。 分析：要求电路所吸收的功率，首先判断电压电流的参考方向与电压电流取关联参考方向则电路或元件吸收的功率为： ；若电压电流取非关联参考方向则电路或元件吸收的功率为： 。

解：（1）电路部分一的功率： 功率结果大于零，所以该部分吸收（消耗）功率，起负载的作用。 （2）电路部分二的功率： 功率结果大于零，所以该部分吸收（消耗）功率，是负载。

（3）电路部分三的功率： 功率结果小于零，所以该部分放出（产生）功率，起电源的作用。 （4）电路的总功率之和为： 结论：整个电路功率平衡。

1、现有一表头，满刻度电流IQ= 50μA，表头的电阻RG=3kΩ，若要改装成量程为10V的电压表，如图所示，试问应串联一个多大的电阻？

分析： 表头电路的连接可以认为是电阻的串联，满刻度的指标是流过的电流为50μA，改装成电压表时，可以根据电流算出表头电阻的电压值，再计算串联电阻的阻值。 解：

当表头满刻度时，它的端电压为UG=50×10-6×3×103 = 0.15V。设量程扩大到10V时所需串联的电阻为R，则R上分得的电压为 UR=10－0.15 = 9.85V。 

即应串联的电阻， 方能将表头改装成量程为10 V的电压表。 2、有三盏电灯接在110V电源上， 其额定值分别为110 V、100W, 110 V、 60W, 110V、40W，求总功率P、总电流I以及通过各灯泡的电流及等效电阻。

分析：白炽灯是电阻性负载，并联到统一的电源上时，三盏白炽灯都正常额定电压工作，计算各个白炽灯的电流时，可以单独计算，计算总功率和总电流时，可以分别计算各自的功率，再相加即可。 解： （1）因外接电源符合各灯泡额定值， 各灯泡正常发光，故总功率为 P=P1+P2+P3=100+60+40=200W

（2） 总电流与各灯泡电流为：

（3）等效电阻 1、一个6V的恒压源在下列不同情况下将输出多少功率： （1）将它断路； （2）接有6Ω的电阻负载； （3）再将它短路（看作它两端的负载电阻逐渐减小到零的极限情况），它与实际电压源的短路情况是否一样？ （4）与一个2A的恒流源并联，恒流源的方向使电流从恒压源的正端流入。

分析： 恒压源的特点是，任何情况下，输出电压为6V，在以下几种情况出现时，电路中的恒压源电压为6V。

解：（1）电压源断路时，电压源对外输出电流为零，对外输出功率P=0W； （2）当外接6Ω的电阻负载时，电压源对外输出电压为6V，对外输出功率为P=36/6=6W；

（3）当电压源短路时，它对外输出电压为6V，对外电流为无穷大，对外输出功率P=； （4）当电压源外接2A电流源时，电路如下图所示，此时，电压源吸收功率，其功率为：P=6×2=12W。 1、一个5A的恒流源在下列不同情况下将输出多少功率： （1）将它短路； （2）接有2Ω的电阻负载； （3）再将它断路（看作它两端的负载电阻逐渐增大到无穷大的极限情况），它与实际恒流源的断路情况是否一样？ （4）两端接上一个6V的恒压源，使电流从恒压源负端流入。

分析：恒流源的特点是，在任何情况下，流过恒流源的电流是不变的，在本题中，恒流源的电流在这些情况下，总是5A。

解：（1）恒流源短路时，电流不变，对外输出电压为零，所以对外输出功率： P=0；

（2）接2Ω的电阻负载时，对外输出电流不变，即，电阻电流为5A，所以电阻功率：P=I2×R=50W；

（3）恒流源断开时，根据恒流源的性质，恒流源对外输出电流仍然是5A，此时，恒流源对外输出电压为无穷大，对外输出功率：P=； （4）当恒流源外接一个恒压源时，恒流源的电流保持不变，而它的电压为上负下正，所以，恒流源消耗功率，在电路中作负载，其功率： P=6×5=30W。 1、电路如图所示。求电流源两端的电压、电压源的电流及各自的功率。 分析：理想电压源和理想电流源在电路中要保持自己的性质不变，即，电压源电压保持为10V，电流源电流保持2A；根据电路的电压电流关系及欧姆定律求解。 解：

图中，左边回路列基尔霍夫电压方程得： U－2×2－10=0 U = 14V

10欧姆电阻的电流为： 列节点的基尔霍夫电流方程： I1=2－I2=1A

电流源的功率是： （负号表示发出功率） 电压源的功率：（消耗功率） 注意：在计算过程出现的变量应在图中标出，对于电流、电压还应标出其参考方向。否则计算结果没有意义。

1、试用支路电流法求解图示电路中的各支路电流，并求三个电源的输出功率和负载电阻RL消耗的功率。0.8Ω和0.4Ω分别为两个实际电压源的内阻。

解：电路有四条支路，其中一条支路是恒流源支路，电流为已知量，所以，支路电流未知数是3个，该电路有两个节点，列节点a的基尔霍夫电流方程和两个回路的基尔霍夫电压方程：

解得：I1=9.38A I2=8.75A I=28.13A ab端的电压：Uab=4×28.13＝112.52V 120V电压源支路的功率：PV1＝－ Uab×I1＝－112.25×9.38＝－1053W 或者：PV1＝－120×9.38＋9.382×0.8＝－1055W 116V电压源支路的功率；PV2＝－ Uab×I２＝－112.25×8.75＝－982W 10A电流源的功率：PA＝－ Uab×10＝－112.25×10＝－1123W 负载电阻RL的功率：PRL＝I2RL＝28.132×4＝3165W 注意：电源通常是实际电压源或实际电流源，包含内阻。 本题中的三个电源是指：两个实际电压源，内阻分别为0.8Ω和0.4Ω；一个理想电流源（无内阻）。 计算实际电源输出的功率时，因减去内阻消耗的功率，或用端电压乘以输出的电流来求。理想电压源乘以输出的电流并不是输出的功率。 三个电源输出的功率等于负载电阻消耗的功率。（功率平衡）（允许存在计算误差） 1、在图示电路中，R1、R2、R3和R4的额定值均为6.3V、0.3A，R5的额定值为6.3V、0.45A。为使上述各电阻均处于额定工作状态，应选用多大阻值的电阻Rx和Ry。

解： 由已知条件（各电阻均处于额定工作状态）可得 I1=0.3 A I3=0.45 A

I2= I3－I1=0.15A

电阻Rx两端的电压为V，所以电阻Rx的阻值为：

电阻的电流为0.45A，电压为（110－25.2－6.3）=78.5V，所以电阻的阻值： 注意：在计算过程出现的变量应在图中标出，对于电流、电压还应标出其参考方向。电阻两端的电压没有在图中标出的理由是：电阻两端的电压和流过的电流取关联参考方向（默认），因此只标一个；另外变量的下标清楚说明是哪个电阻两端的电压，不会引起歧义。

2、已知电路如图所示，求等效电阻Rae；若外加电压Uae为200V，求Ube、Uce和Ude。

解： 求de、ce、be、ae的电阻： Rde=10//10=5Ω； Rce=10//(5+5)=5Ω；

Rbe=10//(5+5)=5Ω； Rae=(5+5)=10W；

当Uae=200V时，

1、运用实际电源模型的等效变换求下图中的电流I。 解：（1）电路中，两个实际电流源串联，需要等效变换为实际电压源才能合并，先将10A实际电流源等效变换为实际电压源：

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电工电子学完整ppt课件

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K
u k ( t ) 0 或
u降 u升 或 uR US
k 1
式中 uk(t) 为该回路中第 k 条支路电压，K 为该回路处的支路数
示例
R2 i2
+ US_1
+ u2 _ +
R1 i1
+ _u1
_u3 _ u4 +
_ US4+ R4 i4
R3 i3
① 标定各元件电压、电流参考方向 ② 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针 顺时针
小结 · 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
· 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 （包括方向和符号）， 在计算过程中不得任意改变。
· 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑 实际方向。
· 电路中电位参考点可任意选择，参考点一经选定，电路中各点的电位
值就是唯一的，当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将
Lumped parameter element
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用， 不考虑电磁波的传播现象，认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设，以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精品课件
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0
电工电子学课件_______第一章

电工电子学课件_______第一章


uab
b
13
关联参考方向与非关联参考方向 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向 可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常 常将其取为一致，称关联参考方向；如不一致， 称非关联参考方向。 i
a
i u
b a
+
−
u
+
b
(a)关联参考方向
(b)非关联参考方向
如果采用关联参考方向，在标注时标出一种即可。 如果采用非关联参考方向，则必须全部标注。
b （b）
三、电路中的功率
定义： 单位时间内元件吸收（消耗）或发出（释 放）的电能。 dw 数学表达式： p dt 单位：瓦特 W 方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表 示的是该元件吸收（消耗）功率的大小。即为：
i i
w
+ u
w
+ u
p>0
18
p<0
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
34
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
实际电压源 I + − Rs Us
U Us
RL
0 理想电压源 实际电压源
U
I
电源内阻，表 示内部损耗 U = Us – IRs
Rs越小 特性曲线越平坦
当Rs = 0 时，实际电压源模型就变成电压源模型
35
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
2.电流源
Uab
15
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
Uab是否表示a端的电位高 于b端的电位？
a
Uab 元件
b
Uab只表示a、b两端电位的参考 方向为由a指向b。实际两点电 位哪点高，要看是Uab>0，还是 Uab<0。若Uab>0，则a端电位高 于b端电位。反之， b 端电位高 于a端电位。
《电工电子学基础常用公式总汇》

《电工电子学基础常用公式总汇》

《电工电子学基础常用公式总汇》
一、电势差及功率
1、电势差V：V=E1-E2，其中，E1、E2为两点电位；
2、电容电势差：VC=Q/C，其中，Q为电容器上的电荷量，C为电容；
3、电流功率：P=I2R，其中，I为电流，R为电阻；
四、电势梯度及磁场
1、电势梯度：V=∆V/∆S，其中，∆V、∆S分别为两点之间的电势差及距离；
2、磁势：B=μoH，其中，μo为真空磁导率，H为磁场强度；
3、电流磁场强度：H=I/2πr，其中，I为电流，r为电流线与测量点的距离；
五、电磁感应
1、电感：L=μoN2A/l，其中，μo为真空磁导率，N为线圈匝数，A 为线圈截面积，l为线圈长度；
2、电感变比：K=L2/L1=N2/N1，其中，L1、L2分别为两个电感的电感量，N1、N2分别为对应电感的匝数；
3、参考电势：Vr=∆V/K，其中，∆V为电流变比变压器的电势差，K为变比；
六、参数及变换
1、频率：f=1/T，其中，T为周期；
2、激励电流：Ie=∆Ue/RM，其中，∆Ue为激励信号的电压，RM为负载
电阻；
3、等效电路参数：Ri=R1R2/(R1+R2)，其中，Ri为等效电阻，R1、
R2分别为支路电阻；
七、介质及特性
1、介质电导率：G=σt，其中，σ为介质的电导率，t为介质的厚度；
2、介质电容：C=εoεrt，其中。

电工电子学(部分有答案)

电工电子学(部分有答案)

《电工电子学》综合复习资料一、单项选择题(1). 图示电路中，发出功率的电路元件为（ C ）。

a. 电压源； b. 电流源； c. 电压源和电流源。

(2). 图示电路中， 电流值I=（ a ）。

a. 2A ；b. 4A ；c. 6A ；d. -2A 。

(3). 图示电路中，电压相量U=100∠30°V ，阻抗Z=6+j8Ω，则电路的功率因数COS φ为（ b ）。

a. 0.5；b. 0.6；c. 0.8；d. 0.866。

(4). 某电路总电压相量U=100∠30°V ，总电流相量I =5∠-30°A ，则该电路的无功功率Q=（ c ）。

a. 0var ；b. 250var ；c. 3250var ；d. 500var 。

(5). 额定电压为380V 的三相对称负载，用线电压为380V 的三相对称电源供电时，三相负载应联接成（ b ）。

a. 星形；b. 三角形；c. 星形和三角形均可。

(6). 当发电机的三个绕组联成Y 接时，在对称三相电源中，线电压)30sin(2380o BC t u V ，则相电压A u =( d )。

a. 90sin 2220 t V ；b.30sin 2220 t V ； C.120sin 2220 t V ； d.60sin 2220 t V 。

(7). 图示电路中，三相对称电源线电压为380V ，三相对称负载Z=6+j8Ω，则电路中A 相线电流大小IA=（ a ）。

a. 338A ；b. 38A ；c. 322A ；d. 22A 。

(8). 图示电路中，开关S 在位置”1”时的时间常数为τ1，在位置”2”时的时间常数为τ2，则τ1与τ2的关系为( b )。

a.τ1=τ2；b.τ1=τ2/2；c.τ1=2τ2。

(9). 图示电路中，E=40V ，R=50K Ω，C=100μF ，t=0时刻开关S 闭合，且0)0( c u V 。

则t=5s 时，c u =（ a ）。