电工学复习1-9(含课后习题答案与复习要点).唐介最新版ppt

1了解:①电路的作用和组成;②电路的通路、开路和短路状态③电路模型的概念④支路电流法掌握:①电位的计算。②用叠加定理和等效电源定理分析电路的方法。理解:①额定值、负载大小的概念;②参考方向和关联参考方向的意义③理想电阻元件的耗能特性、理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性。④电路的基尔霍夫定律。21.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。3.解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。=+1.8叠加定理“恒压源不起作用”，就是将此恒压源短路“恒流源不起作用”，就是将此恒流源开路3(一)戴维宁定理UeSRo+_R1.9等效电源定理等效电压源的电压（UeS）等于有源二端网络的开路电压（UOC）OCeSUU等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）SCOCoIUR4(二)诺顿定理ABIeSRo等效电流源IeS为有源二端网络输出端的短路电流Isc等效电阻仍为相应无源二端网络的输入电阻Ro5练习题:1.2.1求图示电路中开关S闭合和断开两种情况下a、b、c三点的电位。RS3V6VabcS闭合时S断开时6,3,0.abcVVVVVV6,(63)9.abcVVVVVVRS3V6Vabc解：6US+_RISVIRI1V1ARU0.5US+_RISVIRI1V1ARU0.5CU练习题:1.5.1试分析图示电路中电阻的电压和电流以及图(a)中电流源的电压和图(b)中电压源的电流。解：（1）图(a)电路中，三者并联，故电压相同1VRCSUUU12A0.5RRUIR（2）图(b)电路中，三者串联，故电流相同V1ARSIII0.510.5VRRUIR(a)(b)71.6.1在图示电路中，已知US＝6V，IS＝2A，R1＝2，R2＝1。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流I（不必用支路电流法）。US+_ISR1R2U+_IS练习题:S断开时，I2=IS=2A选取由US、R2和S组成的回路:S闭合时，R2右端电位与US下端电位相同，R2两端电压等于US，故I2=US／R2=6A选取右上结点a:解：设通过R2的电流为I2，如图。I2ab利用KVL求得U=US－R2I2＝4V利用KCL求得I=I2－IS＝4A81.7.2用支路电流法求图示电路中各支路电流。IS10V25AR2I2I1R1US+_3练习题:解:aba结点KCL：21sIII回路KVL：1122sIRIRU1214IAIA91.8.1用叠加原理求图示电路中的电流I1和I2。IS10V25AR2I2I1R1US+_3解:ISR2I’2I’1R1恒流源单独作用:'21123SRIIARR'12122SRIIARRR2I’’2I’’1R1US+_恒压源单独作用:''''12122SUIIARR'''111'''22214IIIAIIIA练习题:10补充:解:'''8IIIA恒压源单独作用''345SUIARRR2I’’R1US+_R3R41.8.2用叠加原理求图示电路中的电流I。IS35V27AR2IR1US+_1R33R44恒流源单独作用'3343SRIIARRR2I’R1ISR3R411补充:解:1.8.3在图示电路中，当US＝16V时，Uab＝8V,试用叠加原理求US＝0时的Uab。IS1RRUS+_RaIS2b恒压源US＝16V单独作用时'44abSRUUVRRRUS+_Rab+_Uab则US＝0时Uab的值可记做U’’ab,应为三个电源共同作用的结果减去恒压源单独作用的结果'''4abababUUUV12解:1.9.2用戴维宁定理求图示电路中的电流I2。IS10V25AR2I2R1US+_3ISR1US+_UOC+_有源二端网络的除源等效电阻RO为2。R1用等效电压源代替有源二端网络，I2为4A。R0UeS+_I2R2练习题:1OCSSUUIR将待求支路提出，剩下一有源二端网络，其开路电压UOC为10+25=20V202esUIRR20==4A23012RR13掌握:①正弦交流电的相量表示法及其运算②串并联电路中复阻抗、阻抗、阻抗角的计算③串联、并联和简单混联电路的计算方法④功率P、Q、S的定义及其计算方法理解:①正弦交流电的三要素和各种表示方法;②元件RLC在交流电路中的作用③功率因数提高的意义及方法④串并联谐振的条件和特征基本要求14电压的幅值相量相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角ψUeUUψmjmm或：)(sinmψtωUu设正弦量:电压的有效值相量相量表示:相量的模=正弦量的有效值相量辐角=正弦量的初相角ψUUeUψj15注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。3.相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。)(sinmψtωIiψIeIψmjm？=相量的复数运算1.加、减运算222111jbaUjbaU设：jUebbjaaUUU)()(2121212.乘法运算)(jeUUUUU2121213.除法运算212121jeUUUU旋转因子:+j逆时针转90°-j顺时针转90°16电路参数电路图(参考方向)阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率RiuiRuR设则tωU2usintωI2isinIRURIUUIu、i同相0LtiLuddCtuCiddLXjCXj设则)90tsin(2LIωu则LXIXULLcXIXUCC/1u领先i90°UIUILXIUjCXIUj00LXIUI2基本关系+-iu+-iu+-tωI2isin设RIUI2UICXI2-tωI2isin)90sin(2tCIωuu落后i90°单一参数正弦交流电路的分析计算小结17电路参数与电路性质的关系：当XLXC时，0，u超前i呈感性当XLXC时，0，u滞后i呈容性当XL=XC时，=0，u.i同相呈电阻性由电路参数决定。RXXψψCLiuarctan阻抗角：RCLω/1arctanCLRω18(补充)正弦交流电路的解题步骤1、根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变)Ee、Ii、UuXC、XL、RRCLjj相量形式的基尔霍夫定律0KCLI0KVLU相量（复数）形式的欧姆定律电阻电路RIU)(jLXIU纯电感电路)j(CXIU纯电容电路一般电路UIZ2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图3、用相量法或相量图求解4、将结果变换成要求的形式19阻抗三角形、电压三角形、功率三角形SQP22)(CLXXRZsincosZXZR2)(CL2RUUUUsincosUUUUXR22QPSsincosSQSPRUUCLUU将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形RCLXXZ20(2)平均功率P（有功功率）cos称为功率因数，用来衡量对电源的利用程度。RIIUUIPR2cos(3)无功功率QsinUIQ)()(2CLCLCLXXIIUUIUIUQ电感和电容与电源之间的能量互换(4)视在功率S2IZUIS单位：V·A22QPS21所以提高可使发电设备的容量得以充分利用cos所以提高可减小线路和发电机绕组的损耗。cos必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。在感性负载两端并电容(1)提高功率因数的原则：(2)提高功率因数的措施:)tan(tan12UωPC22上一页下一页返回233.2.1已知试写出表示它的有效值相量的四种形式。)36sin(212ti解：题目的目的是为了熟悉正弦交流电的相量表示法A3612IA1236jeIA)36sin()36cos(12jIA05.771.9jI极坐标式指数式指数式三角式三角式代数式24上一页下一页返回3.2.325上一页下一页返回26上一页下一页返回27上一页下一页返回283.4.419.11mHLF353.86C4ΩR三者串联后分别接于220V、50Hz和220V、100Hz的交流电源上，求上述两种情况下，电路的电流，并分析该电路是电容性还是电感性。解：（1）220V、50HzRRU+_+jXLLU_+-jXCCU_U+_I6Ω1011.91503.14229Ω10353.86503.1421213-L6-CfLXfCXA87.63449)-j(640220)X-j(XRUZUCLI由于电流超前于电压，故该电路是电容性的。293.4.419.11mHLF353.86C4ΩR三者串联后分别接于220V、50Hz和220V、100Hz的交流电源上，求上述两种情况下，电路的电流，并分析该电路是电容性还是电感性。（2）220V、100HzRRU+_+jXLLU_+-jXCCU_U+_I12Ω624.5Ω29LCXXA61.93-25.884.5)-j(1240220)X-j(XRUZUCLI由于电流滞后于电压，故该电路是电感性的。由于容抗与频率成反比，感抗与频率成正比，故频率加倍后：303.5.110Ω20ΩΩ01LCXXR三者并联后接于220V的交流电源上，求电路总电流。解：R+－jXL-jXCUIA022RURIV0220UA9011jX-UCCIA90-22jXULLIA26.57-24.6LCRIIII313.6.1一R,C,L串联的交流电路，Ω6Ω8Ω10LCXXR通过该电路的电流是21.58A，求该电路的有功功率、无功功率和视在功率。解：本题的目的是为了熟悉交流电路的功率求解方法，因为题目中没有给出具体的电压大小及电压与电流的相位差，因此由元件参数求取功率最简便：VA4714v5.924-5.21864622.5W5.21102222CL22QPSarIXXQRIP323.6.3一R,C,L并联的交流电路，40Ω0Ω8Ω06LCXXR接于220V的交流电源上，求电路总有功功率、无功功率和视在功率。解：本题由元件参数求取功率最简便：VA34.1008v60522080140111W67.068602202222CL22QPSarUXXQRUP33上一页下一页返回3.7.434上一页下一页返回35掌握:①三相电源和三相负载的联结方式②对称三相电路中电压、电流和功率的计算理解:①三相电路相序、对称性等基本概念②三相四线制供电系统中中线的作用③不对称三相电路的分析方法和基本结论基本要求36三相交流电源的连接（一）星形接法303plUUPlII线电流等于相电流，相位相同（二）三角形接法plUU中线的作用：保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。37三相电路计算负载形接法PlPlUUII303对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。