电工学及其电气设备.ppt

注意事项：?各支路电流的参考方向与所列节点电压方程中各量的正、负号无关。?与电流源串联的电阻在方程中不出现，对结果无影响。?如果支路中只有理想电压源，而没有串联电阻时，则该节点的电压为已知，此时，可少列一个节点电压方程。节点电压法举例12123451-250,40,102040202SSUVUVRRRRR????????????例已知电源电压电阻，，，，，试用节点电压法求各之路电流电工学及电气设备参考书目电工学及电气设备（第四版）侯树文主编水利水电出版社，2011电工学及电气设备，华孝敏，中国水利水电出版社，2004。第一章电路分析基础第一节电路的基础概念?一、电路的组成及作用?组成：电工设备和器件（电源、负载、中间环节）作用：1.电能的转换、传输和分配；发电厂的发电机组把水能或热能转换成电能，通过变压器、输电线路传送给各用户，用户又把电能转换成机械能、热能或光能。2.信号的传递和处理。电视机接受各发射台发出的不同信号并进行放大、处理，转换成声音和图像二、电路的基本物理量1、电流大小：用电流强度来衡量，电流强度工程上简称电流符号：I或i。I表示直流电，i表示交流电。单位：安培(A)，简称安。用单位有mA(毫安)、uA(微安)、kA(千安)。361A=10mA=10μAQdqI=i=tdt公式：（直流电），（交流电）2、电位及电压电压：电路中两点之间的电位差。符号：U或u。单位：伏特(V)，简称V。常用电位：千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(uV)3361m10ABABVVVVUU????1KV=10，=10公式：U电位：定义：相对于确定的参考点来说，参考点至关重要，电路中某点A的电位是指单位正电荷在电场力作用下，自该点沿任意路径移动到参考点所做的功。符号：A点电位VA参考点的选取：只能选取一个，通常选择接地点为参考点，用符号“〨”表示，在电子线路中常取若干导线交汇点或机壳作为参考点，用“〦”表示。?3、电动势??定义：指单位正电荷在电源力作用下，自低电位端电源内部移动到高电位端所做的功。?符号：e或E?单位：伏特(V)4、功率定义：单位时间内电场力所做的功。符号：p或P表示单位：瓦特(W)，常用单位：千瓦(KW)、毫瓦(mW)336110mWKWWW?1KW=10，=10三、电压、电流的关联参考方向1、电流的参考方向正电荷的运动的方向为电流的方向。在分析计算电路的问题时，必须先假定某一元件电流的方向作为参考方向（正方向）。当电流的参考方向确定以后，如果计算出的电流为正值，说明实际方向与参考方向一致；若计算出的电流为负值，则说明电流的实际方向与参考方向相反。12abba-III??或表示为I或?2、电压的参考方向??电压的方向，是从高位端指向低位端的方向，即电位降的方向?在分析电路的问题时，要假定电压的参考方向。当电压的参考方?向确定后，分析或计算出的电压若为正值，说明电压的实际方向?与参考方向是一致的；若为负值，说明电压的实际方向和参考方?向相反。?图（电压的参考方向）3、电动势的参考方向电动势的方向指电位升高的方向，从低电位指向高电位的方向，与电压的方向相反。电压与电势的关系：?4、电压、电流的关联参考方向??一般来说，电压、电流的参考方向可以任意假定，但为方便计算，负载元件选取电压的参考方向与电流的参考方向一致，即关联参考方向。?欧姆定律：?关联：U=IR?非关联：U=-IR当P=UI0时，表明该段电路吸收（消耗）功率，视为负载当P=UI0时，表明该段电路发出（释放）功率，视为电源第二节电压源、电流源及等效变换一、电压源及伏安特性1、理想电压源电源的端电压与输出电流无关，是给定的时间函数，u=us(t)=e(t)，称为理想电压源，理想电压源的电流取决于外电路中负载的大小，如果是常数us(t)=US，称为直流电压源（又名恒压源）。理想电压源及伏安特性?2、实际电压源特性?实际电路中，理性电压源是不存在的，总存在着